可编程控制器的通信及网络基础李英课件.pptx

可编程控制器的通信及网络基础主讲人：李英

12目录directory可编程控制器的通信基础可编程控制器的网络基础数据传输方式数据传送方向比特率传输介质网络拓扑结构通信协议

可编程控制器的通信及网络基础

可编程控制器的通信基础1.数据传输方式:数据的通信并行通信：同时发送或接收串行通信：按顺序一位一位地发送或接收异步通信同步通信

可编程控制器的通信基础2.数据传送方向:数据传送的方向单工通信：数据的传送始终保持同一个方向，而不能进行反向传送。半双工通信：信息流可以在两个方向上传送，但同一时刻只限于一个方向传送。全双工通信：在两个方向上同时发送和接收。

可编程控制器的通信基础广播对讲机电话

可编程控制器的通信基础假如数据传送速率是120字符/s，而每个字符包含10个代码位（一个起始位、一个终止位、8个数据位）。这时传送的波特率为：10b/字符×120字符/s=1200b/s3.比特率:即数据传送速率，表示每秒钟传送二进制代码的位数，它的单位是bit/s（bps）。比特率

可编程控制器的通信基础即调制速率，指数据信号对载波的调制速率，它用单位时间内载波调制状态改变次数来表示，其单位为波特(Baud)。波特率波特率与比特率的关系为：比特率=波特率X单个调制状态对应的二进制位数。3.比特率:

可编程控制器的通信基础4.传送介质:目前普遍使用的传送介质有：同轴电缆、双绞线、光缆，其它介质如无线电、红外微波等在PLC网络中应用很少。其中双绞线（带屏蔽）成本低、安装简单；光缆尺寸小、质量轻、传输距离远，但成本高、安装维修需专用仪器。

可编程控制器的网络基础1.数据通信的网络拓扑结构:网络拓扑结构图

可编程控制器的网络基础在PLC网络的各个层次中，高层子网中一般采用通用协议，如PLC网之间的互连及PLC网与其他局域网的互连，这表明工业网络向标准化和通用化发展的趋势。通用协议子网内一般采用公司专用协议，尤其是最底层子网，由于传送的是过程数据及控制命令，这种信息较短，但实时性要求高。(一般只有物理层、链路层和应用层，而不是全部七层)公司专用协议2.通信协议在PLC网络中使用的通信协议有通用协议和公司专用协议两大类：

可编程控制器的网络基础专用协议包括点到点（Point-to-Point）接口协议（PPI）、多点（Multi-Point）接口协议（MPI）、Profibus协议、自由通信接口协议和USS协议。这些协议都是异步、基于字符传输的协议，带有起始位、8位数据、偶校验和一个停止位。

PPI协议PPI通信协议是西门子专门为S7-200系列PLC开发的一个通信协议。主要应用于对S7-200的编程、S7-200之间的通信以及S7-200与HMI产品的通信。可以通过PC/PPI电缆或两芯屏蔽双绞线进行联网。PPI是一个主/从协议。在这个协议中，S7-200一般作为从站（也可作主站），自己不发送信息，只有当主站。如果在用户程序中将S7-200设置为PPI主站模式，则这个S7-200CPU在RUN模式下可以作为主站。一旦被设置为PPI主站模式，就可以利用网络读（NETR）和网络写（NETW）指令来读写另外一个S7-200中的数据。当S7-200CPU作为PPI主站时，它仍可以作为从站响应来自其它主站的申请。

MPI协议MPI允许主—主通信和主—从通信，S7-200可以通过通信接口连接到MPI网上，主要应用于S7-300/400CPU与S7-200通信的网络中。在MPI网中，S7-200作为从站，从站之间不能通信，S7-300/400作为主站，当然主站也可以是编程器或HMI产品。MPI协议可以是主/主协议或主/从协议，协议如何操作有赖于通信设备的类型。如果是S7-300/400CPU之间通信，那就建立主/主连接，因为所有的S7-300/400CPU在网站中都是主站。如果设备是一个主站与S7-200CPU通信，那么就建立主/从连接，因为S7-200CPU是从站。

Profibus协议Profibus协议通常用于实现分布式I/O设备（远程式I/O）的高速通信。可以使用不同的Profibus设备。这些设备包括从简单的输入或输出模块到电机控制器和可编程控制器。S7-200CPU可以通过EM277Profibus-DP扩展模块的方法连接到Profibus-DP协议支持的网络中。Profibus网络通常有一个主站和几个I/O从站。主站通过配置可以知道所连接的I/O从站的型号和地址。主站初始化网络时核对网络上的从站设备与配置的从站是否匹配。运行时主站可以像操作自己的I/O一样对从站进行操作，即不断地把数据写到从站或从从站读取数据。当DP主站成功地配置一个从站时，它就拥有了该从站，如果在网络中有另外一个主站，它只能很有限