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第五章　可编程序控制器网络 主编 第一节　PLC网络通信的基础知识 一、通信系统的基本结构　　数据通信通常是指数字设备之间相互交换数据信息。数据通信系统的基本结构如图5?1所示。 图5-1　数据通信系统的基本结构 第一节　PLC网络通信的基础知识 二、通信方式1.并行通信与串行通信 并行通信是以字节(B)或字为单位的数据传输方式，除了8根或16根数据线、1根公共线外，还需要通信双方联络用的控制线。并行通信的传送速度快，但是传输线的根数多、成本高，一般用于近距离的数据传送，如打印机与计算机、PC的各种内部总线、PLC的各种内部总线、PLC与插在其母板上的模块之间的数据传送都采用并行通信。2.异步通信与同步通信　　可将串行通信分为异步通信和同步通信。 第一节　PLC网络通信的基础知识 3.单工通信方式与双工通信方式 　　单工通信方式只能沿单一方向发送或接收数据。如计算机与打印机、键盘之间的数据传输均属单工通信。单工通信只需要一个信道，系统简单，成本低，但由于这种结构不能实现双方交流信息，故在PLC网络中极少使用。 图5-2　全双工通信方式 图5-3　半双工通信方式 第一节　PLC网络通信的基础知识 三、通信介质 　　目前普遍使用的通信介质有双绞线、多股屏蔽电缆、同轴电缆和光纤电缆。四、介质访问控制　　介质访问控制是指对网络通道占有权的管理和控制。局域网的介质访问控制有三种方式，即载波侦听多路访问/冲突检测（CSMA/CD）、令牌环（Token Ring）和令牌总线（Token Bus）。五、数据传输形式通信网络中的数据传输形式基本上可分为两种：基带传输和频带传输。 第一节　PLC网络通信的基础知识 六、校验 在数据传输过程中，由于干扰而引起误码是难免的，所以通信中的误码控制能力就成为衡量一个通信系统质量的重要内容。在数据传输过程中，发现错误的过程叫检错。发现错误之后，消除错误的过程叫纠错。在基本通信控制规程中一般采用奇偶校验或方阵码检错，以反馈重发方式纠错。在高级通信控制规程中一般采用循环冗余码（CRC）检错，以自动纠错方式纠错。CRC校验具有很强的检错能力，并可以用集成芯片电路实现，是目前计算机通信中使用最普遍的校验码之一，PLC网络中广泛使用CRC校验码。 第一节　PLC网络通信的基础知识 七、数据通信的主要技术指标1.波特率 通信波特率是指单位时间内传输的信息量。信息量的单位可以是比特（bit），也可以是字节（byte）；时间单位可以是秒、分甚至小时等。2.误码率 误码率Pc＝Nc/N。N为传输的码元（一位二进制符号）数，Nc为错误码元数。在数字网络通信系统中，一般要求Pc为10-5~10-9，甚至更小。 第二节　典型PLC网络 一、A-B的PLC网络　　A-B公司是美国最大的PLC及其网络产品制造商，A-B产品的特点是处理器模块从小到大规格齐全，配套的功能模块各式各样、系列完整，特别是它所提供的特殊功能模块与智能模块品种丰富，同时还提供品质优良的多种工具软件。 第二节　典型PLC网络 图5-4　A-B公司的复合型结构PLC网络 第二节　典型PLC网络 二、西门子的PLC网络西门子S7系列PLC在功能与性能上比S5 PLC有许多发展与改变，但是S7的PLC网络与S5的PLC网络比较，变化不大。S7系列的两个核心PLC网络为工业以太网与PROFIBUS现场总线，它们与S5系列的SINEC-H1网及SINEC-L2本质上是相同的，只不过S7系列更突出了PROFIBUS现场总线的使用而已。 第二节　典型PLC网络 图5-5　西门子的SIMATIC S5系列可编程序控制器网络 第二节　典型PLC网络 图5-6　常用的S5 PLC网络结构 第二节　典型PLC网络 三、三菱的PLC网络 　　三菱公司PLC网络继承了传统使用的MELSEC网络，提供了层次清晰的三层网络，如图5?7所示。(1)管理层/ETHERNET　管理层为网络系统中最高层，主要是在PLC、设备管理用PC之间传输生产管理信息、质量管理信息及设备的运转情况等数据，管理层使用最普遍的以太网，它不仅能够连接Windows系统的PC、UNIX系统的工作站等，而且还能连接各种FA设备。(2)控制层/MELSECNET/10(H)　是整个网络系统的中间层，在是PLC、CNC等控制设备之间方便且高速地进行处理数据互传的控制网络。(3)设备层/现场总线CC-LINK　设备层是把PLC等控制设备和传感器以及驱动设备连接为整个网络系统最低层的网络。 第二节　典型PLC网络 图5-7　三菱的PLC网络