可编程控制器的通信及通信网络

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1、第7章可编程控制器的通信及通信网络7.1可编程控制器通信及网络基础7.2PLC通信协议7.3S7-200的通信方式7.4S7-200的网络通信7.1可编程控制器通信及网络基础PLC通信是指PLC与PLC、PLC与计算机、PLC与现场设备或远程I/O之间的信息交换。PLC通信的任务就是将地理位置不同的PLC、计算机、各种现场设备等，通过通信介质连接起来，按照规定的通信协议，以某种特定的通信方式高效率地完成数据的传送、交换和处理。7.1.1网络通信协议基础1.OSI开放系统互联基本参考模型图7-1OSI参考模型计算机网络通信系统是非常复杂的系统，计算机之间相

2、互通信涉及到许多复杂的技术问题，比如网络阻塞、数据损坏、数据重复以及乱序、硬件失效的检测、寻址以及不同系统不同类型数据的交换等等。为实现计算机网络通信与资源共享，计算机网络采用的是对解决复杂问题十分有效的方法，即分层解决问题的方法。通过把系统分成若干相对独立的模块，每个模块解决一个子问题。这样就大大的简化了系统的复杂性。为此，国际标准化组织ISO（InternationalStandardsOrganization）于1977年成立了专门的机构来研究该问题，在1984年正式颁布了“开放系统互联基本参考模型”（0penSystemInterconnecti

3、onBasicReferenceModel）的国际标准OSI模型。OSI参考模型各层功能分述如下：(1)物理层最底层称为物理层（PhysicalLayer），这一层定义了电压、接口、线缆标准、传输距离等特性。物理层负责传送比特流。(2)数据链路层（DLL）OSI参考模型的第二层称为数据链路层（DLL）。它要提供数据有效传输的端端（端到端）连接以及数据无差错传输。(3)网络层网络层负责在源机器和目标机器之间建立它们所使用的路由。(4)传输层传输层提供类似于DLL所提供的服务，传输层的职责也是保证数据在端到端之间完整传输。不过与DLL不同，传输层的功能是在本

4、地LAN网段之上提供这种功能，它可以检测到路由器丢弃的包，然后自动产生一个重新传输请求。传输层的另一项重要功能就是将收到的乱序数据包重新排序。(5)会话层OSI会话层的功能主要是用于管理两个计算机系统连接间的通信流。通信流称为会话，它决定了通信是单工还是双工。它也确保了接受一个新请求一定在另一请求完成之后。(6)表示层表示层负责管理数据编码方式。(7)应用层OSI参考模型的最顶层是应用层，应用层直接和用户的应用程序打交道。但它并不包含任何用户应用。相反，它只在那些应用和网络服务间提供接口。应用层为用户提供电子邮件、文件传输、远程登录和资源定位等服务。相对

5、于OSI参考模型而言，TCP/IP协议族只有四层，其应用层功能对应于OSI的应用层、表示层和会话层。2.IEEE802通信标准IEEE802通信标准是IEEE（国际电工与电子工程师学会）的802分委员会从1981年至今颁布的一系列计算机局域网分层通信协议标准草案的总称。它把OSI参考模型的底部两层分解为逻辑链路控制子层（LLC）、媒体访问子层（MAC）和物理层。前两层对应于OSI参考模型中的数据链路层，数据链路层是一条链路（Link）两端的两台设备进行通信时所共同遵守的规则和约定。IEEE802的媒体访问控制子层对应于多种标准，包括：IEEE802.1A

6、——综述和体系结构；IEEE802.1B——寻址、网络管理和网络互连；IEEE802.2——逻辑链路控制协议（LLC）；IEEE802.3——载波侦听多路访问/冲突检测（CSMA/CD）访问控制方法和物理层规范；IEEE802.4——令牌总线（Token-Bus）访问控制方法和物理层规范；IEEE802.5——令牌环（Token-Ring）访问控制方法和物理层规范；IEEE802.7——宽带时间片环（Time-Slot）访问控制方法和物理层规范；IEEE802.8——光纤网媒体访问控制方法和物理层规范；IEEE802.9——等时网（Isonet）；IEE

7、E802.10——LAN的信息安全技术；IEEE802.11——无线LAN媒体访问控制方法和物理层规范；IEEE802.12——100MbpsVG-Anylan访问控制方法和物理层规范。其中最常用的有三种，即带冲突检测的载波侦听多路访问（CSMA/CD）协议、令牌总线（TokenBus）和令牌环（TokenRing）。(1)CSMA/CD协议CSMA/CD（carrier-sensemultipleaccesswithcollisiondetection）通信协议的基础是XEROX公司研制的以太网（Ethernet），各站共享一条广播式的传输总线，每个站

8、都是平等的，采用竞争方式发送信息到传输线上。当某个站识别到报文上的接收站名与本站