可编程控制器网络连接教案详解.ppt

7.1.1 数据传输方式 按时空顺序分： 并行传输，数据在多个信道同时传输，用于近距离传输。 串行传输，数据在一个信道上按位顺序传输，常用。 按是否搬移和调试信号分： 基带传输，对信号不做任何调制，直接传输的数据传输方式。在PLC网络中，大多数采用基带传输。 频带传输，用调制器把二进制信号调制成能在公共电话上传输的音频信号(模拟信号)在通信线路上进行传输。信号传输到接收端后，再经过解调器的解调，三种调制方式：调幅、调频和调相。如图7.1所示。 PROFIBUS(过程现场总线) PROFIBUS在世界市场上所占的份额高达21.5％，居于所有现场总线之首。 PROFIBUS是一种开放式的现场总线标准，由主站和从站组成，主站能够控制总线，当主站获得总线控制权后，可以主动发送信息。从站通常为传感器、执行器、驱动器和变送器。它们可以接收信号并给予响应，但没有控制总线的权力。当主站发出请求时，从站回送给主站相应的信息。PROFIBUS除了支持这种主从模式外，还支持多主多从的模式。 PROFIBUS的组成。PROFIBUS包括3个相互兼容的部分： ① PROFIBUS-DP(Distributed Periphery)。它可以用于PLC与分散的现场设备进行通信。 ② PROFIBUS-PA(Process Automation)。它是专为过程自动化所设计的协议，可用于安全性要求较高的场合。 ③ PROFIBUS-FMS(Fieldbus Message Specification)。可以用于车间级监控网络。对于FMS而言，它考虑的主要是系统功能而不是响应时间，FMS通常用于大范围、复杂的通信系统。 (2) PROFIBUS协议结构。 PROFIBUS协议以ISO/OSI参考模型为基础，第1层为物理层，定义了物理的传输特性；第2层为数据链路层；第3～6层PROFIBUS未使用；第7层为应用层，定义了应用的功能。这种简化的结构确保了PROFIBUS -DP的快速、高效的数据传输。 7.3 西门子PLC网络 现代大型工业企业中，一般采用多级网络的形式。可编程序控制器制造商经常用生产金字塔结构来描述其产品可实现的功能。这种金字塔结构的特点是：上层负责生产管理，底层负责现场监测与控制，中间层负责生产过程的监控与优化。国际标准化组织(ISO)对企业自动化系统确立了初步的模型，如图7. 6所示。 图7.6 ISO企业自动化系统模型 7.3.1 西门子PLC网络概述 从1997年开始注册商标改为SIMATIC NET。它是一个对外开放的通信网络，具有广泛的应用领域。图7.7为其生产金字塔ISO网络模型。 西门子的PLC网络是为满足不同控制需要制定的，也为各个网络层次之间提供了互连模块或装置，利用它们可以设计出满足各种应用需求的控制管理网络。 图7.7 西门子的ISO网络模型 表7.2 西门子PLC 网络性能表 7.3.2 网络部件 1. 通信口 西门子公司PLC的CPU模块上的通信口是与RS-485兼容的9针D型连接器，表7.3给出了通信口的引脚分配。 2. 网络连接器 利用西门子公司提供的两种网络连接器可以把多个设备很容易地连到网络中。两种连接器都有两组螺钉端子，可以连接网络的输入和输出。一种连接器仅提供连接到CPU的接口，而另一种连接器增加了一个编程器接口(见图7.8)。 表7.3 S7系列CPU通信口引脚分配 图7.8 网络连接器 3. PROFIBUS网络电缆 表7.4列出了PROFIBUS网络电缆的总规范。表7.5列出了传输速率与网络段的最大电缆长度之间的关系。 表7.4 总规范 表7.5 最大电缆长度 * 第7章 可编程序控制器的通信及网络 * 第7章 可编程序控制器的通信及网络 第7章 可编程序控制器的通信及网络 7.1 数据通信简介 7.2 工业局域网基础 7.3 西门子PLC网络 7.4 MPI网络与全局数据通信 7.5 S7系列PLC与其他计算机的通信 思考与练习题 7.1 数据通信简介 通常把具有一定的编码、格式和位长要求的数字信号称为数据信息。数据通信就是将数据信息通过适当的传送线路从一台机器传送到另一台机器。这里的机器可以是计算机、PLC或具有数据通信功能的其他数字设备。