《PLC的網(wǎng)絡(luò)通信》PPT課件.ppt

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1、工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)通常分：控制開關(guān)量的邏輯控制系統(tǒng)、控制慢連續(xù)量的過程控制系統(tǒng)、控制快連續(xù)量的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)，這三類系統(tǒng)往往并存于一體，但各自互不相干，能否將上述系統(tǒng)統(tǒng)一起來，協(xié)調(diào)控制，成為人類研究的熱點(diǎn)?？删幊绦蚩刂破鳎≒LC）及其PLC網(wǎng)絡(luò)控制的發(fā)展，無疑是實(shí)現(xiàn)這一愿望的物質(zhì)基礎(chǔ)。第七章PLC的網(wǎng)絡(luò)通信由PLC組成的多級(jí)分布式控制系統(tǒng)逐漸成為現(xiàn)代工業(yè)控制的主流.它將邏輯控制裝置、過程控制裝置和運(yùn)動(dòng)控制裝置接入同一網(wǎng)絡(luò)，在MAP規(guī)約的帶動(dòng)下，方便地實(shí)現(xiàn)底層現(xiàn)場(chǎng)的控制與檢測(cè)、中間層生產(chǎn)過程的監(jiān)控及優(yōu)化和上層的生產(chǎn)管理。網(wǎng)絡(luò)是網(wǎng)絡(luò)控制的載體，

2、無論采用總線結(jié)構(gòu)還是環(huán)形結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)通信都必不可少，因而引入了“數(shù)據(jù)通信”的概念。第一節(jié)概述一、數(shù)據(jù)通信方式1．并行通信與串行通信2．異步通信與同步通信3．單工通信與雙工通信二、數(shù)據(jù)通信形式1．基帶傳輸2．頻帶傳輸三、數(shù)據(jù)通信接口1．RS232C通信接口2．RS422A/RS485通信接口3．RS232C/RS422A（RS485）轉(zhuǎn)換電路四、網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議1)并行通信一般發(fā)生在PLC的內(nèi)部，指的是多處理器PLC中多臺(tái)處理器之間和CPU與各智能模板之間的數(shù)據(jù)交換。并行通信以字或字節(jié)為單位同時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，除了8根或16根數(shù)據(jù)線、一根公共線

3、外，還需要數(shù)據(jù)通信聯(lián)絡(luò)用的控制線。并行通信速度快，但傳輸線根數(shù)多、成本高，一般用于近距離的數(shù)據(jù)傳送。一、數(shù)據(jù)通信方式1．并行通信與串行通信2)串行通信一般發(fā)生在PLC的外部，指的是在PLC間和PLC與計(jì)算機(jī)間的數(shù)據(jù)交換。串行通信以二進(jìn)制的位（bit）為單位依次順序進(jìn)行的數(shù)據(jù)傳輸，每次只傳送一位，除地線外，在一個(gè)數(shù)據(jù)傳輸方向上只需一根數(shù)據(jù)線，這根線既作為數(shù)據(jù)線又作為通信聯(lián)絡(luò)控制線，數(shù)據(jù)和聯(lián)絡(luò)信號(hào)在這根線上按位進(jìn)行傳送。串行通信需要的信號(hào)線少，但數(shù)據(jù)傳送的效率較低，適用于距離較遠(yuǎn)的場(chǎng)合。計(jì)算機(jī)和PLC都備有通用的串行通信接口，工業(yè)控制中一

4、般使用串行通信。2．異步通信與同步通信在串行通信中，通信速率與時(shí)鐘脈沖有關(guān)，接收方和發(fā)送方傳送速率相同，但實(shí)際發(fā)送速率與接收速率總是有一些誤差，如不采取措施，在連續(xù)傳送大量的信息時(shí)，將會(huì)因積累誤差造成錯(cuò)位，使接收方收到錯(cuò)誤信息。為解決這一問題，應(yīng)使發(fā)送過程和接收過程同步。按同步方式不同，將串行通信分為異步通信和同步通信。1)異步通信發(fā)送的數(shù)據(jù)字符由一個(gè)起始位、7個(gè)數(shù)據(jù)位、1個(gè)奇偶校驗(yàn)位（奇校驗(yàn)或偶校驗(yàn)）和停止位（1位或2位）組成。通信的雙方需要對(duì)所采用的數(shù)據(jù)格式和數(shù)據(jù)的傳輸速率作相同的約定，接收端檢測(cè)到停止位和起始位的下降沿后，將它作

5、為接收的起始點(diǎn)，在每一位的中間接收數(shù)據(jù)。由于一個(gè)字符中包含位數(shù)不多，即使發(fā)送端和接收端的收發(fā)頻率略有不同，也不會(huì)因兩臺(tái)機(jī)器之間時(shí)鐘周期的誤差累積而導(dǎo)致錯(cuò)位。2）同步通信用1個(gè)或2個(gè)同步字符作為傳送過程的開始，接著傳送N個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)塊，字符之間不允許有空隙，當(dāng)沒有字符發(fā)送時(shí)，則連續(xù)發(fā)送同步字符。數(shù)據(jù)塊同步字符同步通信的數(shù)據(jù)格式同步字符同步字符第N幀第N+1幀3）異步通信與同步通信異步通信時(shí)，每個(gè)字符都要用起始位和停止位作為字符開始和結(jié)束的標(biāo)志，接收端常采用倍頻時(shí)鐘對(duì)接收的數(shù)據(jù)同步采樣，所以異步傳輸效率較低，一般用于低速通信。同步通信方式

6、不需要在每個(gè)字符中加起始位、停止位和奇偶校驗(yàn)位，只需要在數(shù)據(jù)塊（往往很長）之前加一兩個(gè)同步字符，所以傳輸效率很高，但是對(duì)硬件的要求也較高，一般高于高速通信。3．單工通信與雙工通信(1)單工通信單工通信方式只能沿單一方向發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，沒有反方向的交互，數(shù)據(jù)的傳輸只需要一個(gè)信道。(2)雙工通信雙工通信方式的信息可沿兩個(gè)方向傳送，每一站既可以發(fā)送數(shù)據(jù)，也可以接收數(shù)據(jù)。(2)雙工通信如果通信雙方用同一根或同一組線接收和發(fā)送數(shù)據(jù)，則在同一時(shí)刻接收和發(fā)送數(shù)據(jù)就不能同時(shí)進(jìn)行，稱半雙工通信。如果數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收分別由兩根或兩組不同的數(shù)據(jù)線傳送，通信

7、的雙方都能在同一時(shí)刻接收和發(fā)送信息，稱全雙工通信。甲站發(fā)送接收半雙工通信方式換向換向接收發(fā)送乙站全雙工通信方式甲站發(fā)送接收接收發(fā)送乙站1．基帶傳輸利用通信介質(zhì)的整個(gè)帶寬進(jìn)行信號(hào)傳送，需要對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行編碼，按照數(shù)字波形的原樣在信道上傳輸。基本頻帶（“基帶”）：未經(jīng)處理的原始信號(hào)所占據(jù)的頻率范圍（固有的）。基帶信號(hào):未經(jīng)處理的原始信號(hào)。由計(jì)算機(jī)或終端產(chǎn)生的由“0”、“1”兩種電壓直接傳輸?shù)男盘?hào)就是基帶信號(hào)。數(shù)據(jù)編碼分三種：1）非歸零碼NRZ；2）曼徹斯特編碼；3）差動(dòng)曼徹斯特編碼。二、數(shù)據(jù)通信形式(1)非歸零碼NRZ非歸零碼NRZ最容易

8、實(shí)現(xiàn)，編碼簡單，用恒定的正電壓表示“1”，用恒定的負(fù)電壓表示“0”，每一位中間沒有跳變。缺點(diǎn)是碼元之間無間隔，難以判定一位的開始和結(jié)束，不便于發(fā)送方和接收方保持同步；同時(shí)，當(dāng)信號(hào)中包含的“1”和“0”個(gè)數(shù)不相同時(shí)，存在直