可编程序控制器的通信及网络

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1、可编程序控制器通信及网络随着计算机网络技术的发展以及各企业对工厂口动化程度耍求的不断提高，口动控制也从传统的集屮式向多级分布式方向发展。为了适应这种形势的发展世界各PLC生产厂家纷纷给自己的产品增加通信及联网的功能，研制开发出白己的PLC网络系统，如三菱的MELSECNET网；西门子的SINECHI局域网等等、现在即便是微型和小型的PLC也都貝有网络通信接口。今后网络总的发展趋势是向高速、多层次、大信息吞吐量、高可靠性和开放式（即通信协议向国际标准或地区通用工业标准靠拢）的方向发展。OMRON公司PLC网络系统根据其连接方式和

2、结构可以分为：上位连接系统；下位连接系统；同位连接系统；SYSMAC网络连接系统。PLC网络系统十分丰富，涉及而广。本章先介绍通倍网络基础知识，再分别介绍上述四种系统。通过对OMRON网络系统的学习可以使读者学会PLC的网络技术，以便在今后通过有关技术手册对PLC网络进行设计和应用。第一节一.数据通信基础无论是计算机，还是PLC它们都是数字设备。它们Z间交换的信息是由“0”和“1”表示的数字信号。通常把具有一定编码、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

3、机器可以是计算机、PLC或是有数据通信功能的其它数字设备。数据通信系统的任务是把地理位直不同的计算机和PLC及其它数字设备连接起來，高效率地完成数据的传送、信息交换和通信处理三项任务。数据通信系统一般市传送设备、传送控制设备和传送协议及通信软件等组成。1.数据传送方式（1）并行通信与串行通信。数据通信有两种基本的方式：并行通信——所传送数据的各位同时发送或接收；串行通信——所传送数据按顺序一位一位地发送或接收。并行通信传送速度快，但由于一个并行数据有多少位二进制数，就需要多少根传送线,常川于近距离的通信，在远距离传送的情况卜，

4、导致通信线路复杂，成本高。穿行通信仅需—•根到两根传送线，在长距离传送时，通倍线路简单成木低，但与并行通信相比传送速度慢,故常用于长距离传送而速度要求不高的场合。但近年来串行通信冇了很快的发展甚至可达到近Mbit/s的数量级，因此在分布式控制系统中得到广泛应用。（2）同步和界步传送。发送端与接收端之间的同步问题是数据通信中的一个重要问题。同步不好轻者导致误码增加，重者使整个系统不能正常工作。传送过程中为了解决这一问题,在串行通信中采用了两种同步技术——异步传送和同步传送。①异步传送。异步传送也称起止式传送，它是利用起止法来达到

5、收发同步的。在异步传送中，被传送的数据编码成一串脉冲。字节的传送由起始位“0”开始；然后是被编码的字节，通常规定低位在前，高位在后；接下來是校验位（可忽略）；最后是停止位“1”（可以是1位、1.5位、或2位）表示字节的结束。例如，传送一个ASCII字符（每个字符冇7位），若选用2位停止位，那么传送这个七位的ASCII字符就需要11位，•其中起始位1位，校验位1位，停止位2位。其格式如图3-1所示。nd一字符帕的-tl1图3-1异步传送异步传送就是按照上述约定好的固定格式，一顿一帧地传送,因此采用异步传送的方式硬件结构简单，但是

6、传送每一个字节就耍加起始位、停止位、因而传送效率低，主要用于中、低速的通信。①同步传送。同步传送在数据开始处就用同步字符（通常为1・2个）來指示。由定时信号（时钟）來实现发送端同步，一旦检测到与规定的同步字符相符合，接下去就连续按顺序传送数据。在这种传送方式中数据以一组数据（数据块）为单位传送，数据块中每字节不盂要起始位和停止位，因而就克服了异步传送效率低的缺点，但同步传送所需的软、硬件价格是界步的8-12倍。因此通常在数据传送速率超过2000bps的系统中才采用同步传送。（3）基带传送和频带传送：①基带传送。基带是指电信号的

7、基木频带。计算机或数字设备产生的“（）”和“1”的电信号脉冲序列就是基带信号。棊带传送是指数据传送系统对信号不做任何调制，直接传送的数据传送方式。例如，对二进制数字信号不进行任何调制，按照它们原有的波形（以脉冲形式）直接传送。在PLC网络中，大多数是采用基带传送。但若传送距离较大时，则可以考虑采用调制解调器进行频带传送。在基带传送方式屮，为了避免当存在许多个连续的“（）”和“1”时系统无同步参考，多采用曼彻斯特编码。曼彻斯特编码原理是发送“1”时前半周期为低电平，后半周为高电平。在发送“0”吋前半周期为高电平，后半周期为低电平

8、。如图3-2所示。图3-2曼彻斯特码可以看出在“1”或“（）”的中心位置电平跃变，具有“内含时钟”性质。即使连续多个“（）”或“1”时，波形也有跃变。因此PLC采用曼彻斯特编码方式比较多。②频带传送。是把信号调制到某一频带上的传送方式。当进行频带传送时，用调制器把二进制信号调