《S7通信基础pl》PPT课件

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1、第6章S7-300/400通信基础6.1S7-300/400的通信方式与接口6.2通信标准6.3S7-300/400的通信功能6.4MPI网络与全局数据通信6.5PROFIBUS网络的数据通信6.6PROFIBUS通信的应用6.1S7-300/400的通信方式与接口1通信方式•并行通信与串行通信并行通信是以字（16位）或字节（8位）为单位的数据传输方式。串行通信是以二进制的位（Bit即1位）为单位的数据传输方式。在控制中计算机之间一般采用串行通信方式。•同步通信与异步通信串行通信可分为同步通信和异步通信。异步通信

2、的格式：同步通信的格式：同步通信以字节为单位，每次传送1~2个同步字符，多个数据字节和校验字符。用同步字符通知接收方开始接收。•单工与双工通信单工通信：只能沿单一方向传送数据。双工通信：可以沿两个方向传送数据。双工方式又可以分为全双工和半双工方式。•传输速率（波特率）300~38400Bit/S2串行通信接口•RS-232C广泛地用于计算机与终端或外设之间的近距离通信。RS-232C采用共地传送方式，容易引起共模干扰。•RS-422全双工操作，两对平衡差分信号线分别用于发送和接收。最大传输速率10MBit/S。最

3、大距离1200M。一台驱动器可以连接10台接收器。广泛地用于计算机与终端或外设之间的远距离通信。•RS-485RS-485是RS-422的变形。半双工四线操作，一对平衡差分信号线不能同时发送和接收。使用RS-485接口和双绞线可以组成串行通信网络，构成分布式系统。系统中可以有32个站。新的接口器件已允许连接多达128个站。6.2通信标准1开放系统互连模型国际化标准组织ISO提出的开放系统互连模型OSI。作为通信网络国际标准化的参考模型。它详细描述了软件功能的7个层次。一类为面向用户的第5~7层，另一类为面向网络的

4、第1~4层。•物理层为用户提供建立̖保持和断开物理连接的功能。（如RS-232C̖RS-422̖RS-485）•数据链路层数据是以帧为单位传送。数据链路层负责在两个相邻节点间的链路上，实现差错控制̖数据成帧̖̖同步控制等。•网络层网络层的功能是报文包的分段̖̖报文包的阻塞处理和通信子网络的选择。•传输层传输层的单位是报文。它的功能是流量控制̖差错控制̖连接支持̖向上一层提供端到端的数据传送服务。•会话层支持通信管理和实现最终用户应用进程的同步，按正确的顺序收发数据。•表示层表示层用于应用层信息内容的形式变换。例如

5、数据的加密/解密，信息的压缩/解压和数据兼容。把应用层提供的信息变成能够共同理解的形式。•应用层应用层作为OSI的最高层，为用户的应用服务提供信息交换，为应用接口提供操作标准。注意：不是所有的通信协议都需要OSI参考模型中的全部7层。例如有的现场总线通信协议只采用了7层协议中的第1，第2和第7层。2IEEE802通信标准IEEE（国际电工与电子工程师学会）于1982年颁布了计算机局部网分层通信协议标准草案，IEEE802通信标准。它把OSI参考模型的底部两层分解为逻辑链路控制层（LLC），媒体访问层（MAC）和物

6、理传送层。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的媒体访问控制层对应于三种已建立的标准。（CSMA/CD，令牌总线，令牌环）•CSMA/CD协议CSMA/CD协议是带冲突检测的载波偵听多路访问技术。允许各站平等竞争，实时性好，适用于工业自动控制计算机网络。•令牌总线在令牌总线中，媒体访问控制是通过令牌的特殊标志来实现的。按照逻辑顺序，令牌从一个装置传递到另一个装置。传递到最后一个装置后，再传递给第一个装置。令牌有“空”和“忙”两种状态。持有令牌的装置可以发送

7、信息。发送站首先把令牌的状态为“忙”，并写入要传送的信息（数据､送站名､接收站名）送入环网传输。令牌沿环网一周后返回发送站时，信息已被接收站拷贝，发送站把令牌的状态为“空”，送入环网继续传输，以供其它站使用。令牌传递总线能在重负荷下提供实时同步操作，传送效率高，适于频繁，较短的数据传送。因此它更适合于需要进行实时通信的工业控制网络系统。•令牌环令牌环传递类似于令牌总线，在令牌环上只能有一个令牌绕环运动，不允许两个站同时发送数据。令牌环从本质上看是一个集中控制式的环，环上需要有一个中心控制站负责网上的工作状态的检测

8、和管理。3现场总线及其通信标准•IEC（国际电工委员会）对现场总线的定义“安装在制造和过程区域的现场装置与控制室内的自动控制装置之间的数字式，串行，多点通信的数据总线称为现场总线”。•PROFIBUS为德国SIEMENS公司支持的现场总线。6.3S7-300/400的通信功能工厂自动化系统的三级网络结构：•现场设备层（现场层）其功能是连接现场设备。这一层主要使用AS-I（