可编程控制器应用教程 教学课件 作者 王卫红 于艳秋 李艳杰 李佳锋 第6章 PLC通信与网络.ppt

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1、第6章PLC通信与网络6.1数据通信的基础知识6.1.1数据通信的基本概念及主要指标1．信息、数据2．信道（1）有线信道：使用有形的传输介质的信道，如电话线、双绞线、同轴电缆、光纤等。（2）无线信道：使用无形的传输介质的信道，如无线电、微波、卫星通信等。信道按传输信号的类型，可分为模拟信道与数字信道。（1）模拟信道：传输模拟信号的信道。（2）数字信道：传输数字信号的信道。3．数据通信的主要指标（1）信道带宽（2）信道容量（3）比特率（4）波特率（5）数据通信速率（传输率）（6）误码率6.1.2数据信号的编码技术1．基带传输与宽带传输2．数字信号的编码数字信号的编码方法有很多种，

2、下面仅介绍主要的几种。（1）不归零制（NRZ）编码（2）曼彻斯特（Manchester）编码（3）差分曼彻斯特（DifferenceManch-ester）编码图6-1数字信号的编码3．模拟信号的编码（1）移幅键控（ASK）：通过改变载波信号幅值表示“1”和“0”。（2）移频键控（FSK）：通过改变载波信号频率的方法表示“1”和“0”。（3）移相键控（PSK）：通过改变载波信号的相位值表示“１”和“０”。图6-2模拟信号的编码6.1.3数据通信方式1．串行通信和并行通信串行通信是指数据流以串行方式依次在一条信道上传输。2．单工通信、半双工通信和全双工通信单工通信指数据信号始终沿

3、一个方向传输，而不能进行反向传输，如无线电广播、电视广播等。半双工通信指数据信号可以沿两个方向传输，但同一时刻只限于一个方向传送，即两个方向的传输只能交替进行，而不能同时进行，如警察使用的“对讲机”和军队使用的“步谈机”等。全双工通信指数据可以同时沿相反的两个方向传输，即通信双方可以同时进行数据的发送和接收，如电话通信。3．异步通信和同步通信（1）异步方式信息以字符为单位进行传输。（2）同步方式信息以数据块为单位进行传输。6.1.4多路复用技术常用的信道复用方式有：频分复用、时分复用、波分复用、码分复用。1．频分复用当传输信道的带宽较宽时，可以把信道的可用频带分成多个互不交叠的

4、频段，每个信号占其中一个频段。接收时，用不同的频率接收线路，分别进行解调。这种技术就是频分复用技术。2．时分复用当传输信道的传输速率较大时，可以将整个传输时间分为许多时间间隔（时间片），不同的信号在不同时间内传送，即每个时间片被一路信号占用。即在时间上交叉发送每一路信号的一部分来实现一条线路传送多路信号。这种技术被称为时分复用技术（TDMA）。3．波分复用波分复用（WDMA）技术主要用于全光纤网组成的通信系统中，与频分复用相类似，将信道划分成多个波段，以频道不同区分地址，独占频道而共享时间。这种技术是计算机网络系统今后的主要通信传输复用技术之一。4．码分复用码分复用（CDMA）

5、是用于移动通信系统的新技术。其原理是基于码型的分割信道。每个用户分配一个地址码，各个码型互不重叠，频率和时间资源都共享。6.1.5差错控制方法1．检错常用的检错码有奇偶校验码、循环冗余校验码、海明码等。（1）奇偶校验码（2）循环冗余校验码（3）海明码2．纠错在数据通信中，纠错的方法通常有两种：一种是自动重复请求（AutomaticRepeatRequest，ARQ）方式；另一种是前向纠错（ForwardErrorCorrection，FEC）方式。（1）ARQARQ机制是在收发双方之间建立一条反馈信道，接收端将数据接收正确与否的信息通过反馈信道传递给发送方，发送方根据反馈信息决

6、定是否重发信息。（2）FECFEC机制是在接收方通过纠错译码器不仅能发现差错，而且能自动对差错进行纠正。这种机制下译码设备比较复杂。6.1.6串行通信接口标准在数据通信、计算机网络以及分布式工业控制系统中，经常采用串行通信来交换数据和信息，1969年，美国电子工业协会（ElectronicIndustryAssociation，EIA）公布了RS-232C作为串行通信接口的电气标准，该标准定义了数据终端设备（DTE）和数据通信设备（DCE）间按位串行传输的接口信息，合理安排了接口的电气信号和机械要求，在世界范围内得到了广泛的应用。串行通信由于接线少，成本低，在数据采集和控制系统

7、中得到了广泛的应用，产品也多种多样。6.2局域网技术6.2.1计算机网络基本知识1．计算机网络定义网络就是纵横交错的组织或系统。2．网络分类（1）按覆盖的地理范围分类按覆盖的地理范围可分为局域网、城域网和广域网。（2）按传输介质分类按传输介质分，网络可分为有线网和无线网。（3）按网络的拓扑结构分类按网络的拓扑结构，网络可分为星状网络、总线型网络、树状网络、环状网络和网状网络。①星状网络②总线型网络③环状网络④树状网络⑤网状网络图6-3星状网络拓扑图图6-4总线型网络拓扑图图6-5环状网络拓扑