PLC 可编程逻辑控制第9篇.ppt

9 可编程控制器网络 当系统复杂，各系统部分之间需要通信。控制系统要求可编程控制器是可联锁的，数据可在其间传递，从而更有效地完成任务;并且实现集中控制，如数据查询、系统监控、维护诊断和管理生产报告等，在工厂范围内的系统中提供最高的效率和生产率。 9.1 局域网络原理 9.1.1 局域网络的定义 局域网定义是:一个高速中距通信网络，网络中两结点间的最大距离一般至少有1英里(1.069km)，局域网一般要求至少支持100个站点，传输速度在56Kbit/s到1OOMbit/s之间。 常用工业网应满足以下条件: (1)支持实时控制 (2)数据完整性好 (3)抗噪性好 (4)恶劣环境下的高可靠性 (5)适于大规模安装 9.1.2 局域网的作用 通过使用局域网，可在PLC及其他主机间以极高效的方式交换大量的有用数据，并且只需借助一条专用通信线路。 9.1.3 PLC的组网应用 局域网连接控制器提供以下功能: (1)可编程控制器间的通信。 (2)可从任意PLC向上通信到程序员或主机。 (3)可从程序员及主机向下通信到任意PLC。 (4)读/写任意PLC的I/0值/寄存器。 (5)PLC状态监视及PLC操作控制。 9.2 网络结构和访问控制技术 9.2.1 网络的拓扑结构 局域网的拓扑结构决定了网络的几何形状或者各结点连接到网上的方式。 拓扑结构主要有:星形、公共总线形和环形。大型网络中也许包括了多种互连的拓扑结构。 9.2.1.1 公共总线形结构 总线结构用双绞线对或同轴电缆作为传输媒介，工作站通过连接器连接到主干上，形成公共多路访问总线。总线结构连接简单，在总线上添加工作站十分方便。当总线上某结点发生故障时，可以将其从总线上断开而不会干扰或停止总线的工作。 从站菊花链方式 从站接出站方式 9.2.1.2 星形结构 由一台多端口主计算机构成，各连接到一个PLC的编程端口上，这种安置称作星形拓扑，主要优点是它可以用简单的点对点协议实现，每个结点可在需要时随时发送 星形拓扑有以下缺点: (1)它不适用于分布式处理，因为它依赖于一个中央结点 (2)对大规模安排来说连线费用很高 (3)两结点间的信息传递必须通过中央结点，从而导致低吞吐率 (4)没有广播模式，从而更加降低吞吐率(5)中央结点故障会引起网络瘫痪 9.2.1.3 环形结构 环形结构是一种闭合的总线结构“每个工作站通过重发器连接到公共的同轴电缆总线上，信息在环上沿一个方向传送，易于实现高速传送和远距离传送，也易于控制。环形结构的缺点是当结点发生故障时会影响到整个网络，使其不能工作。 9.2.1.4 星形环结构 有些网络制造商，通过使用总机来解决结点故障的问题。总机允许自动绕过出错结点。因为星形环结构需要两倍的连线，所以它只有能提供其他明显的优势，才能用于大规模网。 9.2.2 主—从关系与同级通信链 9.2.2.1 主—从关系 主—从结构的通信网络中可以有多个从站，但只能有一个主设备。 主—从设备间的信息交换方式有两种: 1)询问—响应式 2)广播式 (1)询问—响应式。主设备向一个指定的从设备(PLC)发一个询问信息，从设备执行规定的工作后，向主设备发回一个响应信息。主设备处理从设备的响应。 (2)广播式。主设备向网络中所有从设备发一个广播信息，从设备完成规定的工作，从设备不向主设备发回响应信息。 9.2.2.2 同级通信链 同级通信链与主—从结构的主要区别在于通信网络上所连接的通信设备(PLC或计算机等)没有主—从关系，各设备都有自己特定的设备号，通信权是平等的，各通信设备之间可以互相通信，每个设备都有发言权和接收权。 9.2.3 访问控制技术 访问控制技术是PLC获得网络访问权以发送信息的方法。要求每个结点轮流在介质上发送数据，这个过程首先要求结点能禁止其他发送器发送数据，使其不干扰网络的操作。可以用下述方法: (1)用一个可关闭载波的调制解调器。 (2)用一个可进入高阻状态的发送器。 常用的技术有:查询、冲突检测和令牌传递。 9.2.3.1 查询 在主—从协议中最常用的存取方法查询技术是由主站依次查询各个从站，主站向某个特定从站发出一条消息，再等待一段特定的时间供从站响应，从站响应时应发送数据或一条说明其无数据可发的消息。从站在分配的时间内未予响应，主站就继续查询其他从站。主—从配置中的从站间的通信较为低效，因为查询要求数据先送到主站然后再送到从站。由于查询用在主—从配置场合，因而它一般被称作主—从存取方式。 9.2.3.2 冲突检测 冲突检测具有冲突