电气控制与PLC技术第十章.ppt

作者：王淑英 第一节 网络概述 第二节 S7-200系列CPU与计算机设备的通信 第三节 S7-200系列PLC自由口通信 第四节 网络通信运行 第十章 可编程序控制器网络及通信 第一节 网络概述 一、 联网目的 二、 网络结构和通信协议 （一）链接结构 （二）联网结构 图10-1 联网结构示意图 2 0 1 3 4 (a)星形结构 1 3 4 2 （b）总线结构 4 1 3 2 （c）环形结构 1.星形结构 　　只有一个中心节点，网络上其他各节点都分别与中心节点相连，通信功能由中心节点进行管理，并通过中心节点实现数据交换。 2.总线结构 　　这种结构的所有节点都通过相应硬件连接到一条无源公共总线上，任何一个节点发出的信息都可沿着总线传输，并被总线上其他任意节点接收。它的传输方向是从发送节点向两端扩散传送。 3.环形结构 　　环形结构中的各节点通过有源接口连接在一条闭合的环形通信线路中，是点对点式结构，即一个节点只能把数据传送到下一个节点。若下一个节点不是数据发送的目的节点，则再向下传送直到目的节点接收为止。 （三）网络通信协议 　　在通信网络中，各网络节点，各用户主机为了进行通信，就必须共同遵守一套事先制定的规则，称为协议。 三、通信方式 （一）串行数据传送与并行数据传送 1.并行数据传送 2.串行数据传送 （二）异步方式与同步方式 　　串行通信数据的传送是一位一位分时进行的。根据串行通信数据传输方式的不同可以分为异步方式和同步方式。 　1.异步方式 　　异步方式又称为起止方式。它在发送字符时，要先发送起始位，然后才是字符本身，最后是停止位。字符之后还可以加入奇偶校验位。 　 异步传送较为简单，但要增加传送位，将影响传输速率。异步传送是靠起始位和波特率来保持同步的。PLC网络多采用异步方式传送数据。 　2.同步方式 　　同步方式要在传送数据的同时，也传递时钟同步信号，并始终按照给定的时刻采集数据。同步方式传递数据虽提高了数据的传输速率，但对通信系统要求较高。 四、网络配置 　　网络配置与建立网络的目的、网络结构以及通讯方式有关，但任何网络，其结构配置都包括硬件、软件两个方面。 （一）硬件配置 　1.通信接口 　2.通信介质 （二）软件配置 　　要实现PLC的联网控制，就必须遵循一些网络协议。不同公司的机型，通信软件各不相同。软件一般分为两类，一类是系统编程软件，用以实现计算机编程，并把程序下载到PLC，且监控PLC工作状态。 第二节 S7－200系列CPU与计算机设备的通信 一、S7－200系列CPU的通信性能 （一）SIEMENS公司的网络层次结构 管理层 计算机集合 工业以太网（Ethernet） S7－300 S7－200 及远程I/O S7－200 及远程I/O 智能模块 AS－1总线 现场设备 现场设备 S7－300 S7－200 S7－200 现场总线 多点MPI网 图10-2　SIEMENS公司S7系列PLC网络层次结构 （二）S7系列的通信协议 　1.PPI协议 　　PPI(Point-to-point-Interface)协议，即点对点接口，是一个主/从协议。协议规定主站向从站发出申请，从站进行响应。从站不能初始化信息。但当主站发出申请或查询时，从站才对其响应。 　2.MPI协议 　　MPI（Multi-Point Interface）即多点接口，可以是主/主协议或主/从协议，协议如何操作有赖于设备的类型。 　　PROFIBUS协议用于分布式I/O设备（远程I/O）的高速通信。该协议的网络使用RS－485标准双绞线，适合多段、远距离通信。PROFIBUS网络常有一个主站和几个I/O从站。主站初始化网络并核对网络上的从站设备和配置中的匹配情况。如果网络中有第三个主站，则它只能访问第一个主站的从站。 　3.PROFIBUS协议 　4.自由口协议 　　在自由口模式下，主机只有在RUN方式时，用户才可以用相关的通信指令编写用户控制通信口的程序。当主机处于STOP方式时，自由口通信被禁止，通信口自动切换到正常的PPI协议操作。 （三）通信设备 　1.通信口 　　S7－200 CPU主机上的通信口是符合欧洲标准EN 50170中的PRO-FIBUS标准的RS－485兼容9针D型连接器。 　2.网络连接器 　　网络连接器可以用来把多个设备连接到网络中。网络连接器有两种类型：一种仅提供连接到主机的接口；另一种则增加了一个编程接口。两种连接器都有两组螺丝端子，可以连接网络的输入和输出。 　3.通信电缆 　通信电缆主要有网络电缆和PC/PPI电缆。 5个DIP开关与PC/PPI通信方式 ： 图10-3