第6章可編程序控制器的通信及網(wǎng)絡(luò)

1、1可編程序控制器原理與應(yīng)用基礎(chǔ)可編程序控制器原理與應(yīng)用基礎(chǔ) 大連理工大學(xué)2第第6章章 可編程序控制器的通信及網(wǎng)絡(luò)可編程序控制器的通信及網(wǎng)絡(luò) 大連理工大學(xué)3 數(shù)據(jù)通信的傳輸方式可以分為串行通信和并行通信。數(shù)據(jù)通信的傳輸方式可以分為串行通信和并行通信。并行通信并行通信 (Serial Communication)：在多個信道同：在多個信道同時傳輸?shù)姆绞椒Q為并行通信方式。時傳輸?shù)姆绞椒Q為并行通信方式。串行通信串行通信 (Parallel Communication)：數(shù)據(jù)在一個：數(shù)據(jù)在一個信道上，以二進制的位信道上，以二進制的位 (bit) 為單位按順序發(fā)送或為單位按順序發(fā)送或接收的數(shù)據(jù)傳輸方式，稱

2、為串行通信方式。接收的數(shù)據(jù)傳輸方式，稱為串行通信方式。第第6章章 可編程序控制器的通信及網(wǎng)絡(luò)可編程序控制器的通信及網(wǎng)絡(luò) 大連理工大學(xué)4 串行通信中采用了兩種同步技術(shù)：異步通信和同串行通信中采用了兩種同步技術(shù)：異步通信和同步通信。步通信。 異步通信：異步通信又稱起止式通信。異步通異步通信：異步通信又稱起止式通信。異步通信中的一幀數(shù)據(jù)包括一個字符代碼或一個字節(jié)信中的一幀數(shù)據(jù)包括一個字符代碼或一個字節(jié)數(shù)據(jù)，每個傳輸?shù)淖址加幸粋€附加的起始位數(shù)據(jù)，每個傳輸?shù)淖址加幸粋€附加的起始位和多個停止位作為字符的開始標志和結(jié)束標志。和多個停止位作為字符的開始標志和結(jié)束標志。 異步通信傳送效率低，主要應(yīng)用于中、低

3、速通信場合。異步通信傳送效率低，主要應(yīng)用于中、低速通信場合。PLC 一般使用串行異步通信。一般使用串行異步通信。 第第6章章 可編程序控制器的通信及網(wǎng)絡(luò)可編程序控制器的通信及網(wǎng)絡(luò) 大連理工大學(xué)5下圖為傳送一個下圖為傳送一個 7 位位 ASCII 碼字符的格式碼字符的格式 ，選用，選用 2位停止位，位停止位，1 位校驗位和位校驗位和 1 位起始位。位起始位。第第6章章 可編程序控制器的通信及網(wǎng)絡(luò)可編程序控制器的通信及網(wǎng)絡(luò) 大連理工大學(xué)6同步通信同步通信 ：同步通信就是把每個完整的數(shù)：同步通信就是把每個完整的數(shù)據(jù)塊作為整體來傳輸。同步傳輸時，用據(jù)塊作為整體來傳輸。同步傳輸時，用 12 個同步字符表

4、示傳輸過程的開始，接著是個同步字符表示傳輸過程的開始，接著是 n 個字符的數(shù)據(jù)塊，由定時信號來實現(xiàn)收發(fā)個字符的數(shù)據(jù)塊，由定時信號來實現(xiàn)收發(fā)端同步。端同步。同步通信傳輸效率高，對軟、硬件的要求高，一般同步通信傳輸效率高，對軟、硬件的要求高，一般只用于近距離的高速通信場合，通常在傳輸速率超只用于近距離的高速通信場合，通常在傳輸速率超過過 2kbit/s 的系統(tǒng)中采用。的系統(tǒng)中采用。 第第6章章 可編程序控制器的通信及網(wǎng)絡(luò)可編程序控制器的通信及網(wǎng)絡(luò) 大連理工大學(xué)7 按串行通信的數(shù)據(jù)在某一時刻的傳送方向，線按串行通信的數(shù)據(jù)在某一時刻的傳送方向，線路通信的方式可以分為單工通信方式和雙工通路通信的方式可以

5、分為單工通信方式和雙工通信方式，其中雙工通信方式又可以分為半雙工信方式，其中雙工通信方式又可以分為半雙工通信方式和全雙工通信方式。通信方式和全雙工通信方式。 單工通信方式：數(shù)據(jù)的傳送始終保持同一個方向，單工通信方式：數(shù)據(jù)的傳送始終保持同一個方向，不能反向傳送不能反向傳送 。 第第6章章 可編程序控制器的通信及網(wǎng)絡(luò)可編程序控制器的通信及網(wǎng)絡(luò) 大連理工大學(xué)8半雙工通信方式：信息流可以沿兩個方向傳送，半雙工通信方式：信息流可以沿兩個方向傳送，但同一時刻只限于一個方向傳送。但同一時刻只限于一個方向傳送。全雙工通信方式：通信的雙方都能在同一時刻全雙工通信方式：通信的雙方都能在同一時刻接收和發(fā)送信息。接收

6、和發(fā)送信息。第第6章章 可編程序控制器的通信及網(wǎng)絡(luò)可編程序控制器的通信及網(wǎng)絡(luò) 大連理工大學(xué)9數(shù)據(jù)傳輸速率，即波特率，表示每秒傳送的二數(shù)據(jù)傳輸速率，即波特率，表示每秒傳送的二進制的位數(shù)，單位是進制的位數(shù)，單位是 bit/s。 常用的標準數(shù)據(jù)傳輸率有：常用的標準數(shù)據(jù)傳輸率有：300 bit/s、600 bit/s、1200 bit/s、2400 bit/s、4800 bit/s、9600 bit/s、19200 bit/s 等。等。 網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)是指網(wǎng)絡(luò)中的通信線路和結(jié)點網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)是指網(wǎng)絡(luò)中的通信線路和結(jié)點間的幾何構(gòu)形，用以反映出網(wǎng)絡(luò)各組成成分間的幾何構(gòu)形，用以反映出網(wǎng)絡(luò)各組成成分之間的結(jié)構(gòu)關(guān)系

7、。之間的結(jié)構(gòu)關(guān)系。 常用的拓撲結(jié)構(gòu)有：星型、樹型、環(huán)型、總常用的拓撲結(jié)構(gòu)有：星型、樹型、環(huán)型、總線型。線型。 第第6章章 可編程序控制器的通信及網(wǎng)絡(luò)可編程序控制器的通信及網(wǎng)絡(luò) 大連理工大學(xué)10 各網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)如下圖：各網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)如下圖： (a) 星型結(jié)構(gòu)星型結(jié)構(gòu) (b) 樹型結(jié)構(gòu)樹型結(jié)構(gòu) (c) 環(huán)型結(jié)構(gòu)環(huán)型結(jié)構(gòu) (d) 總線結(jié)構(gòu)總線結(jié)構(gòu) 第第6章章 可編程序控制器的通信及網(wǎng)絡(luò)可編程序控制器的通信及網(wǎng)絡(luò) 大連理工大學(xué)11介質(zhì)訪問控制是指對網(wǎng)絡(luò)通道占有權(quán)的控制介質(zhì)訪問控制是指對網(wǎng)絡(luò)通道占有權(quán)的控制和管理。和管理。 目前局域網(wǎng)上的介質(zhì)訪問控制主要應(yīng)用兩種目前局域網(wǎng)上的介質(zhì)訪問控制主要應(yīng)用兩種方式

8、：令牌傳送方式和爭用方式方式：令牌傳送方式和爭用方式 。 第第6章章 可編程序控制器的通信及網(wǎng)絡(luò)可編程序控制器的通信及網(wǎng)絡(luò) 大連理工大學(xué)12國際標準化組織國際標準化組織 ISO 于于 1981 年正式提出了一年正式提出了一個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，即開放系統(tǒng)互連模型個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，即開放系統(tǒng)互連模型 (OSI，Open Systems Interconnection)。該模型自底層。該模型自底層到頂層一般為如下七層到頂層一般為如下七層: 物理層物理層數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層傳輸層傳輸層會話層會話層表示層表示層應(yīng)用層應(yīng)用層第第6章章 可編程序控制器的通信及網(wǎng)絡(luò)可編程序控制器的通信及網(wǎng)絡(luò) 大連理工大

9、學(xué)13 常用的通道利用方式有兩種：基帶和寬帶。常用的通道利用方式有兩種：基帶和寬帶。 基帶傳輸是指數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)不對信號做任何基帶傳輸是指數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)不對信號做任何調(diào)制的直接傳輸方式。調(diào)制的直接傳輸方式。 寬帶傳輸是把信號調(diào)制到某一頻帶上，以調(diào)寬帶傳輸是把信號調(diào)制到某一頻帶上，以調(diào)制信號進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆绞?。制信號進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆绞健?基帶傳輸?shù)膬?yōu)點是價格低、設(shè)備簡單、可靠基帶傳輸?shù)膬?yōu)點是價格低、設(shè)備簡單、可靠性高。缺點是通道利用率低，長距離傳送衰性高。缺點是通道利用率低，長距離傳送衰減大。寬帶傳輸?shù)膬?yōu)點是通道利用率高，但減大。寬帶傳輸?shù)膬?yōu)點是通道利用率高，但需加調(diào)制解調(diào)器，故成本較高。需加調(diào)制解

10、調(diào)器，故成本較高。 第第6章章 可編程序控制器的通信及網(wǎng)絡(luò)可編程序控制器的通信及網(wǎng)絡(luò) 大連理工大學(xué)14(1) 通信接口通信接口 主要功能是進行數(shù)據(jù)的并行與串行轉(zhuǎn)換，控制主要功能是進行數(shù)據(jù)的并行與串行轉(zhuǎn)換，控制傳輸速率和字符格式，進行電平轉(zhuǎn)換等。常用傳輸速率和字符格式，進行電平轉(zhuǎn)換等。常用的串行通信接口有的串行通信接口有 RS-232C、RS-422A、RS-485。 RS-232C 接口規(guī)定了終端設(shè)備接口規(guī)定了終端設(shè)備 (DTE) 和通信設(shè)備和通信設(shè)備(DCE) 之間信息交換的方式與功能。部分引腳的信號之間信息交換的方式與功能。部分引腳的信號定義如下表所示。定義如下表所示。第第6章章 可編程序

11、控制器的通信及網(wǎng)絡(luò)可編程序控制器的通信及網(wǎng)絡(luò) 大連理工大學(xué)15引引 腳腳信信 號號說說 明明1保護地線保護地線設(shè)備地線設(shè)備地線2TXD發(fā)送數(shù)據(jù)發(fā)送數(shù)據(jù)3RXD 接收數(shù)據(jù)接收數(shù)據(jù)4RTS 請求發(fā)送請求發(fā)送5CTS允許發(fā)送允許發(fā)送6DSR數(shù)據(jù)裝置準備好數(shù)據(jù)裝置準備好7GND信號地線信號地線8DCD載波檢測載波檢測20DTR數(shù)據(jù)終端準備好數(shù)據(jù)終端準備好22振鈴指示振鈴指示 響鈴信號響鈴信號第第6章章 可編程序控制器的通信及網(wǎng)絡(luò)可編程序控制器的通信及網(wǎng)絡(luò) 大連理工大學(xué)16RS-232C、RS-422A、RS-485 三種通信接口的性能三種通信接口的性能比較如下所示。比較如下所示。 參考項目參考項目RS

12、-232CRS-422ARS-485傳輸方式傳輸方式單端單端差動差動差動差動通信距離（通信距離（m）151200（速率（速率100 kbit/s）1200（速率（速率100kbit/s）最高傳輸速度最高傳輸速度（bit/s）20k10M（距離（距離12m）10M（距離（距離12m）輸入電壓范圍輸入電壓范圍25+25V7+7V7+12V最大驅(qū)動器數(shù)量最大驅(qū)動器數(shù)量1132 單位負載單位負載最大接收器數(shù)量最大接收器數(shù)量11032 單位負載單位負載第第6章章 可編程序控制器的通信及網(wǎng)絡(luò)可編程序控制器的通信及網(wǎng)絡(luò) 大連理工大學(xué)17(2) 通信介質(zhì)通信介質(zhì) 通信接口主要靠介質(zhì)實現(xiàn)相連，以此構(gòu)成信道。通信

13、接口主要靠介質(zhì)實現(xiàn)相連，以此構(gòu)成信道。常用的通信介質(zhì)有：同軸電纜、屏蔽雙絞線、常用的通信介質(zhì)有：同軸電纜、屏蔽雙絞線、光纜。其性能比較如下：光纜。其性能比較如下： 性能指標性能指標傳輸介質(zhì)傳輸介質(zhì)屏蔽雙絞線屏蔽雙絞線同軸電纜同軸電纜光纜光纜傳輸速率傳輸速率9.6k 2Mbit/s1 450Mbit/s10 500Mbit/s連接方法連接方法點到點點到點多點多點1.5 km 不用中繼不用中繼點到點點到點多點多點10 km 不用中繼（寬帶）不用中繼（寬帶）13 km 不用中繼（基帶）不用中繼（基帶）點到點點到點50 km 不用中繼不用中繼傳輸信號傳輸信號數(shù)字、調(diào)制信數(shù)字、調(diào)制信號、純模擬信號號、純

14、模擬信號（基帶）（基帶）調(diào)制信號，數(shù)字（基帶）調(diào)制信號，數(shù)字（基帶）數(shù)字、聲音、圖像（寬帶）數(shù)字、聲音、圖像（寬帶）調(diào)制信號（基帶）調(diào)制信號（基帶）數(shù)字、聲音、圖像（寬帶）數(shù)字、聲音、圖像（寬帶）支持網(wǎng)絡(luò)支持網(wǎng)絡(luò)星型、環(huán)型、小星型、環(huán)型、小型交換機型交換機總線型、環(huán)型總線型、環(huán)型總線型、環(huán)型總線型、環(huán)型抗干擾能力抗干擾能力好好很好很好極好極好環(huán)境適應(yīng)能力環(huán)境適應(yīng)能力好好好，但必須與腐蝕物隔離好，但必須與腐蝕物隔離極好，耐高溫和其他惡劣環(huán)境極好，耐高溫和其他惡劣環(huán)境第第6章章 可編程序控制器的通信及網(wǎng)絡(luò)可編程序控制器的通信及網(wǎng)絡(luò) 大連理工大學(xué)18系統(tǒng)編程軟件：用以實現(xiàn)計算機編程，并把系統(tǒng)編程軟件

15、：用以實現(xiàn)計算機編程，并把程序下載到程序下載到 PLC，監(jiān)控，監(jiān)控 PLC 的工作狀態(tài)。如的工作狀態(tài)。如西門子的西門子的STEP-Micro/Win 應(yīng)用軟件：用戶根據(jù)不同的開發(fā)環(huán)境和具體應(yīng)用軟件：用戶根據(jù)不同的開發(fā)環(huán)境和具體要求，用不同的語言編寫通信程序。要求，用不同的語言編寫通信程序。 第第6章章 可編程序控制器的通信及網(wǎng)絡(luò)可編程序控制器的通信及網(wǎng)絡(luò) 大連理工大學(xué)19西門子公司西門子公司 PLC 的控制網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如下圖：的控制網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如下圖： 第第6章章 可編程序控制器的通信及網(wǎng)絡(luò)可編程序控制器的通信及網(wǎng)絡(luò) 大連理工大學(xué)20PPI 協(xié)議是一個主協(xié)議是一個主/從協(xié)議。數(shù)據(jù)傳輸率為從協(xié)議。數(shù)據(jù)傳

16、輸率為9.6 kbit/s、19.2 kbit/s 和和 187.5 kbit/s。 PPI 網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)如圖所示。如圖所示。 STEP7-Micro/WIN：主站：主站HMI：主站：主站S7-200第第6章章 可編程序控制器的通信及網(wǎng)絡(luò)可編程序控制器的通信及網(wǎng)絡(luò) 大連理工大學(xué)21MPI 協(xié)議適用于多點接口，它可以是主協(xié)議適用于多點接口，它可以是主/主協(xié)主協(xié)議或主議或主/從協(xié)議，協(xié)議如何操作依賴于設(shè)備的從協(xié)議，協(xié)議如何操作依賴于設(shè)備的類型。應(yīng)用類型。應(yīng)用 MPI 組成的網(wǎng)絡(luò)通信的波特率是組成的網(wǎng)絡(luò)通信的波特率是19.2 kbit/s 或或 187.5 kbit/s。 S7-200：從站：從站（EM

17、227模塊）模塊）S7-300：主站：主站STEP7-Micro/WIN 主站主站第第6章章 可編程序控制器的通信及網(wǎng)絡(luò)可編程序控制器的通信及網(wǎng)絡(luò) 大連理工大學(xué)22Profibus-DP 協(xié)議用于分布式協(xié)議用于分布式 I/O 設(shè)備（遠程設(shè)備（遠程I/O）的高速通信。）的高速通信。 Profibus-DP 網(wǎng)絡(luò)通常有網(wǎng)絡(luò)通常有一個主站和幾個一個主站和幾個 I/O 從站。網(wǎng)絡(luò)如圖所示。從站。網(wǎng)絡(luò)如圖所示。 S7-200（EM277）：從站）：從站ET200：從站：從站S7-300：主站：主站第第6章章 可編程序控制器的通信及網(wǎng)絡(luò)可編程序控制器的通信及網(wǎng)絡(luò) 大連理工大學(xué)23自由口通信協(xié)議是指由用戶定

18、義通信協(xié)議，自由口通信協(xié)議是指由用戶定義通信協(xié)議，用戶可以通過設(shè)置特殊寄存器的參數(shù)改變通用戶可以通過設(shè)置特殊寄存器的參數(shù)改變通信口的數(shù)據(jù)傳輸率、數(shù)據(jù)格式（數(shù)據(jù)位數(shù)，信口的數(shù)據(jù)傳輸率、數(shù)據(jù)格式（數(shù)據(jù)位數(shù)，停止位，校驗），以適應(yīng)不同的通信協(xié)議。停止位，校驗），以適應(yīng)不同的通信協(xié)議。 自由口通信協(xié)議可以將自由口通信協(xié)議可以將 CPU 與任意通信協(xié)議與任意通信協(xié)議公開的設(shè)備聯(lián)網(wǎng)，如：上位計算機、打印機、公開的設(shè)備聯(lián)網(wǎng)，如：上位計算機、打印機、條形碼閱讀器、變頻器等。也可用于兩臺條形碼閱讀器、變頻器等。也可用于兩臺 CPU 之間簡單的數(shù)據(jù)交換。之間簡單的數(shù)據(jù)交換。 第第6章章 可編程序控制器的通信及網(wǎng)絡(luò)

19、可編程序控制器的通信及網(wǎng)絡(luò) 大連理工大學(xué)24S7-200 CPU 上的通信口是符合歐洲標準上的通信口是符合歐洲標準EN50170 中中 Profibus 標準的標準的 RS-485 兼容兼容 9 針針 D 型連接器。型連接器。S7-200 PLC 端口端口 0 或端口或端口 1 的引腳與的引腳與 Profibus 的名稱對應(yīng)關(guān)系如下表所示。的名稱對應(yīng)關(guān)系如下表所示。 第第6章章 可編程序控制器的通信及網(wǎng)絡(luò)可編程序控制器的通信及網(wǎng)絡(luò) 大連理工大學(xué)25針針Profibus 名稱名稱端口端口0 / 端口端口11屏蔽屏蔽機殼接地機殼接地224V 返回返回邏輯地邏輯地3RS-485 信號信號 BRS-4

20、85 信號信號 B4發(fā)送申請發(fā)送申請RTS（ReadytoSend ）55V 返回返回邏輯地邏輯地6+5V+5V，100 串聯(lián)電阻串聯(lián)電阻7+24V+24V8RS-485 信號信號 ARS-485 信號信號 A9不用不用10 位協(xié)議選擇（輸入）位協(xié)議選擇（輸入）連接器外殼連接器外殼屏蔽屏蔽機殼接地機殼接地第第6章章 可編程序控制器的通信及網(wǎng)絡(luò)可編程序控制器的通信及網(wǎng)絡(luò) 大連理工大學(xué)26網(wǎng)絡(luò)連接器可以把多個設(shè)備連接到網(wǎng)絡(luò)中。網(wǎng)絡(luò)連接器可以把多個設(shè)備連接到網(wǎng)絡(luò)中。西門子公司提供了兩種網(wǎng)絡(luò)連接器：一種是西門子公司提供了兩種網(wǎng)絡(luò)連接器：一種是標準的網(wǎng)絡(luò)連接器，提供連接到主機的接口；標準的網(wǎng)絡(luò)連接器，提

21、供連接到主機的接口；另一種是帶編程接口的網(wǎng)絡(luò)連接器，如圖所另一種是帶編程接口的網(wǎng)絡(luò)連接器，如圖所示：示：開關(guān)位置開關(guān)位置ON接通終端和偏置接通終端和偏置開關(guān)位置開關(guān)位置OFF未接通終端和偏置未接通終端和偏置第第6章章 可編程序控制器的通信及網(wǎng)絡(luò)可編程序控制器的通信及網(wǎng)絡(luò) 大連理工大學(xué)27通信電纜主要有通信電纜主要有 Profibus 網(wǎng)絡(luò)電纜和網(wǎng)絡(luò)電纜和 PC/PPI電纜。電纜。傳輸速率傳輸速率網(wǎng)絡(luò)段最大電纜長度網(wǎng)絡(luò)段最大電纜長度9.6 k 波特波特 93.75 k 波特波特1200 米（米（3936 英尺）英尺）187.5 k 波特波特1000 米（米（3280 英尺）英尺）500 k 波特

22、波特400 米（米（1312 英尺）英尺）1 M 波特波特 1.5 M 波特波特200 米（米（656 英尺）英尺）3 M 波特波特 12 M 波特波特100 米（米（328 英尺）英尺）Profibus 網(wǎng)絡(luò)電纜的長度與傳輸速率的關(guān)系如下表網(wǎng)絡(luò)電纜的長度與傳輸速率的關(guān)系如下表所示。所示。第第6章章 可編程序控制器的通信及網(wǎng)絡(luò)可編程序控制器的通信及網(wǎng)絡(luò) 大連理工大學(xué)28PC/PPI 電纜的一端是電纜的一端是 RS-485 端口，另一端是端口，另一端是 RS-232 端口。電纜中部的開關(guān)盒用來設(shè)置波特率、傳端口。電纜中部的開關(guān)盒用來設(shè)置波特率、傳送字符數(shù)據(jù)格式和設(shè)備模式。送字符數(shù)據(jù)格式和設(shè)備模式

23、。 PC/PPI 電纜轉(zhuǎn)換時間如下表所示。電纜轉(zhuǎn)換時間如下表所示。波特率波特率轉(zhuǎn)換時間（轉(zhuǎn)換時間（ms）設(shè)置（設(shè)置（1 1上）上）384000.5000192001001960020104800401124007100120014101第第6章章 可編程序控制器的通信及網(wǎng)絡(luò)可編程序控制器的通信及網(wǎng)絡(luò) 大連理工大學(xué)29自由口通信系統(tǒng)中使用自由口通信系統(tǒng)中使用 PC/PPI 電纜時，下面的電纜時，下面的兩種情況下，必須在兩種情況下，必須在 S7-200 CPU 的用戶程序中的用戶程序中包含轉(zhuǎn)換時間：包含轉(zhuǎn)換時間： (1) S7-200 CPU 在接收到在接收到 RS-232 設(shè)備的發(fā)送請求后，設(shè)備

24、的發(fā)送請求后，S7-200 CPU 必須延時一段時間才能發(fā)送數(shù)據(jù)，延時的必須延時一段時間才能發(fā)送數(shù)據(jù)，延時的時間必須大于或等于電纜的切換時間。時間必須大于或等于電纜的切換時間。(2) S7-200 CPU 在接收到在接收到 RS-232 設(shè)備的應(yīng)答信號后，設(shè)備的應(yīng)答信號后，S7-200 CPU 的下一次應(yīng)答信號的發(fā)出必須延遲大于或等的下一次應(yīng)答信號的發(fā)出必須延遲大于或等于電纜的切換時間。于電纜的切換時間。 第第6章章 可編程序控制器的通信及網(wǎng)絡(luò)可編程序控制器的通信及網(wǎng)絡(luò) 大連理工大學(xué)30在在 Profibus 網(wǎng)絡(luò)中使用網(wǎng)絡(luò)中繼器來延長網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)中使用網(wǎng)絡(luò)中繼器來延長網(wǎng)絡(luò)的距離。每個中繼器最多可給

25、網(wǎng)絡(luò)增加絡(luò)的距離。每個中繼器最多可給網(wǎng)絡(luò)增加 32 個設(shè)備，并把網(wǎng)絡(luò)延長個設(shè)備，并把網(wǎng)絡(luò)延長 1200m。網(wǎng)絡(luò)中最多。網(wǎng)絡(luò)中最多有有 9 個中繼器。個中繼器。 網(wǎng)段網(wǎng)段RS-485中繼器中繼器網(wǎng)段網(wǎng)段網(wǎng)段網(wǎng)段RS-485中繼器中繼器第第6章章 可編程序控制器的通信及網(wǎng)絡(luò)可編程序控制器的通信及網(wǎng)絡(luò) 大連理工大學(xué)31單主站可以與一個或多個從站連接，每次單主站可以與一個或多個從站連接，每次只能和一個從站通信，但是可以分時訪問只能和一個從站通信，但是可以分時訪問網(wǎng)絡(luò)中的所有從站。網(wǎng)絡(luò)中的所有從站。 S7-200STEP7-Micro/WINS7-200HMI（如（如 TD200）第第6章章 可編程序控

26、制器的通信及網(wǎng)絡(luò)可編程序控制器的通信及網(wǎng)絡(luò) 大連理工大學(xué)32在多主站通信網(wǎng)絡(luò)中存在多個主站，一個或在多主站通信網(wǎng)絡(luò)中存在多個主站，一個或多個從站。多個從站。 HMIS7-200S7-200S7-200S T E P 7 -Micro/WINS T E P 7 -Micro/WINHMI第第6章章 可編程序控制器的通信及網(wǎng)絡(luò)可編程序控制器的通信及網(wǎng)絡(luò) 大連理工大學(xué)33 S7-200 PLC 提供了一種簡易的遠程提供了一種簡易的遠程 Modem 通信解決方案，即主機通過擴展通信解決方案，即主機通過擴展 Modem 通信通信模塊模塊 EM241，可以實現(xiàn)同電話交換機和電話，可以實現(xiàn)同電話交換機和電話

27、網(wǎng)絡(luò)的遠距離通信。網(wǎng)絡(luò)的遠距離通信。 EM241的主要功能：的主要功能： (1) 由安裝有由安裝有 S7-200 編程軟件的本地編程軟件的本地 PC 機上的機上的 Modem，經(jīng)電話線遠程對，經(jīng)電話線遠程對 S7-200 系統(tǒng)進行編程、調(diào)系統(tǒng)進行編程、調(diào)試等服務(wù)；試等服務(wù)； (2) S7-200 CPU 與與 PC 機之間通過機之間通過 Modbus 主主/從協(xié)議從協(xié)議通信；通信； (3) S7-200 CPU 之間通過電話網(wǎng)通信；之間通過電話網(wǎng)通信；第第6章章 可編程序控制器的通信及網(wǎng)絡(luò)可編程序控制器的通信及網(wǎng)絡(luò) 大連理工大學(xué)34LAD / FBDSTL功能描述功能描述 NETR TBL,

28、PORT 當時能端當時能端 EN=1 1（有效）時，（有效）時，指令初始化通信操作；通過指令初始化通信操作；通過端口端口 PORT 從遠程設(shè)備接收從遠程設(shè)備接收數(shù)據(jù)；所接收到的數(shù)據(jù)存儲數(shù)據(jù)；所接收到的數(shù)據(jù)存儲在指定的緩沖區(qū)表在指定的緩沖區(qū)表 TBL 中，中，形成數(shù)據(jù)表形成數(shù)據(jù)表 TABLE NETW TBL, PORT 當時能端當時能端 EN=1 1（有效）時，（有效）時，指令初始化通信操作；通過指令初始化通信操作；通過指令端口指令端口 PORT 將緩沖區(qū)表將緩沖區(qū)表 TBL 中的數(shù)據(jù)發(fā)送到遠程設(shè)中的數(shù)據(jù)發(fā)送到遠程設(shè)備備 第第6章章 可編程序控制器的通信及網(wǎng)絡(luò)可編程序控制器的通信及網(wǎng)絡(luò) 大連理

29、工大學(xué)35字節(jié)偏移量字節(jié)偏移量 名名 稱稱 描描 述述 0狀態(tài)字節(jié)狀態(tài)字節(jié)反映網(wǎng)絡(luò)指令的執(zhí)行結(jié)果狀態(tài)及錯誤碼反映網(wǎng)絡(luò)指令的執(zhí)行結(jié)果狀態(tài)及錯誤碼 1遠程站地址遠程站地址被訪問網(wǎng)絡(luò)的被訪問網(wǎng)絡(luò)的 PLC 從站地址從站地址2指向遠程站數(shù)指向遠程站數(shù)據(jù)區(qū)的指針據(jù)區(qū)的指針存放被訪問數(shù)據(jù)區(qū)（存放被訪問數(shù)據(jù)區(qū)（I、Q、M 和和 V 數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)區(qū)）的首地址區(qū)）的首地址 3456數(shù)據(jù)長度數(shù)據(jù)長度遠程站上被訪問的數(shù)據(jù)區(qū)的長度遠程站上被訪問的數(shù)據(jù)區(qū)的長度 7數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)據(jù)字節(jié) 0對對 NETR 指令，執(zhí)行后，從遠程站讀取的指令，執(zhí)行后，從遠程站讀取的數(shù)據(jù)存放該區(qū)域數(shù)據(jù)存放該區(qū)域?qū)?NETW 指令，執(zhí)行后，要發(fā)送到遠程

30、指令，執(zhí)行后，要發(fā)送到遠程站的數(shù)據(jù)存放在該區(qū)域站的數(shù)據(jù)存放在該區(qū)域 822數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)據(jù)字節(jié) 1 數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)據(jù)字節(jié) 15 S7-200 CPU 執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)讀寫指令時，數(shù)據(jù)表執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)讀寫指令時，數(shù)據(jù)表（TBL）的格式如下所示。）的格式如下所示。 第第6章章 可編程序控制器的通信及網(wǎng)絡(luò)可編程序控制器的通信及網(wǎng)絡(luò) 大連理工大學(xué)36傳送數(shù)據(jù)表中的第一個字節(jié)是狀態(tài)字節(jié)，各位含義傳送數(shù)據(jù)表中的第一個字節(jié)是狀態(tài)字節(jié)，各位含義如下：如下： DAE0E1E2E3E4D 位：操作完成位。位：操作完成位。0 0：未完成；：未完成；1 1：完成。：完成。A 位：有效位，操作已被排隊。位：有效位，操作已被排隊。 0 0：無

31、效；：無效；1 1：有效。：有效。E 位：錯誤標志位。位：錯誤標志位。0 0：無錯誤；：無錯誤；1 1：有錯誤。：有錯誤。E1、E2、E3、E4 位：錯誤碼。如果執(zhí)行指令后位：錯誤碼。如果執(zhí)行指令后 E 位為位為1 1，則該，則該 4 位將返回一個錯誤碼。位將返回一個錯誤碼。第第6章章 可編程序控制器的通信及網(wǎng)絡(luò)可編程序控制器的通信及網(wǎng)絡(luò) 大連理工大學(xué)37 用用 NETR 和和 NETW 指令實現(xiàn)兩臺指令實現(xiàn)兩臺 CPU 224 之間的通信，其中，之間的通信，其中，2 號機為主站，站地號機為主站，站地址為址為 2，3 號機為從站，站地址為號機為從站，站地址為 3，編程用，編程用計算機的站地址為

32、計算機的站地址為 0。 通信任務(wù)要求：用通信任務(wù)要求：用 2 號機的號機的 I0.0I0.7 控制控制3 號機號機 Q0.0Q0.7，用，用 3 號機的號機的 I0.0I0.7控制控制 2 號機的號機的 Q0.0Q0.7。 第第6章章 可編程序控制器的通信及網(wǎng)絡(luò)可編程序控制器的通信及網(wǎng)絡(luò) 大連理工大學(xué)38 具體實現(xiàn)：具體實現(xiàn)：(2) 用雙絞線分別將連接器的兩個用雙絞線分別將連接器的兩個 A 端子連在端子連在一起，兩個一起，兩個 B 端子連在一起。端子連在一起。(3) 在編程軟件中，分別設(shè)置好兩在編程軟件中，分別設(shè)置好兩 PLC 的站地的站地址，并下載到址，并下載到 CPU 模塊中。輸入并編譯通

33、模塊中。輸入并編譯通信程序后，將程序下載到作為主站的信程序后，將程序下載到作為主站的 2 號機號機的的 CPU 模塊中，并將兩臺模塊中，并將兩臺 PLC 的工作模式的工作模式開關(guān)置于開關(guān)置于 RUN 狀態(tài)下。狀態(tài)下。(1) 使用使用 RS-485 通信接口和網(wǎng)絡(luò)連接器將兩臺通信接口和網(wǎng)絡(luò)連接器將兩臺S7-200 系列系列 PLC 與編程用計算機組成一個與編程用計算機組成一個應(yīng)用應(yīng)用 PPI 協(xié)議的單主站通信網(wǎng)絡(luò)。協(xié)議的單主站通信網(wǎng)絡(luò)。 第第6章章 可編程序控制器的通信及網(wǎng)絡(luò)可編程序控制器的通信及網(wǎng)絡(luò) 大連理工大學(xué)392 號機的網(wǎng)絡(luò)讀寫緩沖區(qū)的地址定義為號機的網(wǎng)絡(luò)讀寫緩沖區(qū)的地址定義為:字節(jié)意義

34、字節(jié)意義 狀態(tài)狀態(tài)字節(jié)字節(jié) 遠程站遠程站地址地址 遠程站數(shù)遠程站數(shù)據(jù)區(qū)指針據(jù)區(qū)指針 讀寫的數(shù)據(jù)讀寫的數(shù)據(jù)長度長度 數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)據(jù)字節(jié) NETR 緩沖區(qū)緩沖區(qū) VB100 VB101 VD102 VB106 VB107 NETW 緩沖區(qū)緩沖區(qū) VB110 VB111 VD112 VB116 VB117 第第6章章 可編程序控制器的通信及網(wǎng)絡(luò)可編程序控制器的通信及網(wǎng)絡(luò) 大連理工大學(xué)402 號機的通信程序號機的通信程序:網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)1網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)2網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)3網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)1LDSM0.1MOVB2, SMB30 / PPI 主站模式主站模式FILL0, VW100, 10 / 清空接收緩沖區(qū)和發(fā)送緩沖區(qū)清空接收緩沖區(qū)和發(fā)送緩沖區(qū)網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)2LDV100.7 / 若網(wǎng)絡(luò)讀操作完成若網(wǎng)絡(luò)讀操作完成MOVB VB107, QB0 / 將讀取的將讀取的 3 號機的號機的 IB0 送給本機的送給本機的 QB0網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)3LDN SM0.1AN V100.6 / 若若 NETR 未被激活未被激活A(yù)N V100.5 / 且沒有錯誤且沒有錯誤MOVB 3, VB101 / 送遠程站的站地址送遠程站的站地址MOVD &IB0, VD102/ 送遠程站的數(shù)據(jù)區(qū)指針值送遠程站的數(shù)據(jù)區(qū)指針值 IB0MOVB 1, VB106/ 送要讀取的數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)送要讀取的數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)NETR VB100, 0/ 從端口從端口 0 讀讀