西门子S7-300 PLC基础与应用 教学课件 作者 吴丽 第10章 网络.ppt

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1、第10章PLC通信§10.1西门子PLC网络§10.2PROFIBUS总线技术§10.4CPU31x-2DP之间的DP主从通信§10.3PROFIBUSDP设备分类§10.5PROFIBUS-DP从站之间的DX方式通讯西门子PLC网络MPI网络可用于单元层，它是SIMATICS7和C7的多点通讯接口。MPI本质上是一个PG接口，它被设计用来连接PG（为了启动和测试）和OP（人-机接口）。MPI网络只能用于连接少量的CPU。工业以太网（IndustrialEthernet）是一个开放的用于工厂管理和单元层的通讯系统。工业以太网被设计为对时间要求不严格，用于传输大量数据的通讯系统，可以通过网关设

2、备来连接远程网络。PROFIBUS（工业现场总线）是开放的用于单元层和现场层的通讯系统。有两个版本：对时间要求不严格的PROFIBUSPA，用于连接单元层上对等的智能节点；对时间要求严格的PROFIBUSDP，用于智能主机和现场设备间的循环的数据交换。PtP（Point-to-pointconnections）点到点连接通常用于对时间要求不严格的数据交换，可连接两个站或OP、打印机、条码扫描器、磁卡阅读机等。ASI（Actuator-Sensor-Interface）执行器-传感器-接口是位于自动控制系统最底层的网络，可将二进制传感器和执行器连接到网络上。西门子PLC网络PROFIBUS是P

3、rocessFieldbus的缩写，是一种国际性开放式的现场总线标准，是全球范围内唯一能够以标准方式应用于包括制造业、流程业及混合自动化领域并贯穿整个工艺过程的单一现场总线技术。1999年PROFIBUS成为国际标准IEC61158的组成部分，2001年成为中国的行业标准JB/T10308.3-2001，2006年11月被确定为中国工业通讯领域现场总线技术国家标准GB/T20540-2006PROFIBUS。PROFIBUS总线技术PROFIBUSDP（DecentralizedPeriphery，分布式外部设备）PROFIBUSDP是一种高速低成本数据传输，用于自动化系统中单元级控制设备与

4、分布式I/O（例如ET200）的通信。主站之间的通信为令牌方式，主站与从站之间为主从轮询方式，以及这两种方式的混合。一个网络中有若干个被动节点（从站），而它的逻辑令牌只含有一个主动令牌（主站），这样的网络为纯主-从系统。如图10-2所示，典型的PROFIBUSDP总线配置是以此种总线存取程序为基础，一个主站轮询多个从站。PROFIBUS的组成(1/3)典型PROFIBUSDP系统组成PROFIBUS的组成(1/3)PROFIBUS-PA（ProcessAutomation，过程自动化）PROFIBUS-PA用于过程自动化的现场传感器和执行器的低速数据传输，使用扩展的PROFIBUSDP协议。

5、传输技术采用IEC1158-2标准，可用于防爆区域的传感器和执行器与中央控制系统的通信。使用屏蔽双绞线电缆，由总线提供电源。PROFIBUS的组成(2/3)PROFIBUS的组成(2/3)典型的PROFIBUS-PA系统配置PROFIBUS-FMS（FieldbusMessageSpecification，现场总线报文规范）PROFIBUS-FMS可用于车间级监控网络，FMS提供大量的通信服务，用以完成中等级传输速度进行的循环和非循环的通信服务。对于FMS而言，它考虑的主要是系统功能而不是系统响应时间，应用过程中通常要求的是随机的信息交换，例如改变设定参数。FMS服务向用户提供了广泛的应用范

6、围和更大的灵活性，通常用于大范围、复杂的通信系统。PROFIBUS的组成(3/3)PROFIBUS的组成(3/3)典型的PROFIBUS-FMS系统配置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。PROFIBUSDP是高效、快速的通信协议，它使用了第1层、第2层及用户接口，第3～7层未使用。这种简化的结构确保了DP的快速、高效的数据传输。PROFIBUS-FMS是通用的通信协议，它使用了第1、2、7层，第7层由现场总线规范（FMS）和低层接口（LLI）所组成。

7、FMS包含了应用层协议，提供了多种强有力的通信服务，FMS还提供了用户接口。PROFIBUS协议结构PROFIBUS协议结构协议结构图PROFIBUS总线符合EIARS485[8]标准，PROFIBUS使用两端有终端的总线拓扑结构，如图10-6所示。保证在运行期间，接入和断开一个或多个站时，不会影响其他站的工作。PROFIBUS使用三种传输技术：PROFIBUSDP和PROFIBUSFMS采用相同的传输技术，