PLC第5章 PLC通信网络设计与调试ppt课件.ppt

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1、第5章PLC通信网络设计与调试教学目标与内容能组建PLC的控制网络能正确连接PLC的控制网络能设计网络控制系统的相关程序能进行PLC控制网络的调试能力目标相关知识数据通信的基础知识Q系列PLC的组网知识PLC现场总线网的相关知识思考题：如何设计Q系列PLC的网络系统？5.1PLC通信基础知识5.2Q系列PLC的串行通信5.3PLC现场总线网第5章PLC通信网络设计与调试PLC和各种智能设备组成通信网络，以实现信息的交换，各PLC或远程I/O模块放置在各个生产现场进行分散控制，然后用网络连接起来，构成集中管理的分布式网络系统。通过以太网、控制网络还可以与MIS（管理

2、信息系统）融合，形成管理控制一体化网络，能大大提高企业的生产管理水平。第5章PLC通信网络设计与调试5.1.1数据通信基础5.1PLC通信基础知识1.并行通信与串行通信5.1.1数据通信基础2.单工、半双工、全双工通信5.1.1数据通信基础3.异步传输与同步传输区别：异步传输的每个字符都要用起始位和停止位作为字符开始和结束标志，因而传送效率低，但硬件设备相对简单，主要用于中低速通信场合。在PLC网络中，通常采用异步串行通信方式。而同步传输是将多个要传送的字符放在同步字符后面，每个字符的起始位和停止位不要了，额外开销大大减少，故数据传输效率高于异步传输，但硬件设备

3、比异步传输复杂，常用于高速通信的场合。5.1.1数据通信基础4.异步串行通信的数据格式5.1.1数据通信基础5.异步串行通信的奇偶校验位5.1.1数据通信基础6.同步串行通信同步传输是以数据帧为单位，用1个或2个同步字符表示传输过程的开始，接着是n个字符的数据帧，最后是校验字符。同步通信时，先发送同步字符，接收方检测到同步字符后，开始接收数据，并按约定的长度拼成一个个数据字节，直到整个数据接收完毕，经校验无传送错误则结束一帧信息的传送。同步传输时，字符之间不允许有间隙，发送和接收双方要保持完全的同步，因此要求接收和发送设备必须使用完全同步的时钟。在近距离通信时，可

4、以在传输线中增加一根时钟信号线来解决；在远距离通信时，可以采用锁相环技术，使接收方得到和发送方时钟频率完全相同的时钟信号。同步串行通信不需要对每个字符加起始位和停止位，具有传输效率较高，但对硬件要求也较高。5.1.1数据通信基础7.RS-232C串行通信5.1.1数据通信基础7.RS-232C串行通信5.1.1数据通信基础8.RS-422A串行通信5.1.1数据通信基础8.RS-422A串行通信5.1.1数据通信基础9.RS-485串行通信5.1.2网络结构和通信协议1.网络拓扑结构网络拓扑结构是指用传输媒体互连各种设备的物理布局。拓扑图给主要有星型结构、环形结构

5、、总结结构、分布式结构、树型结构、网状结构、蜂窝状结构等。网络中通过传输线互连的点称为站点或节点，节点间的物理连接结构称为拓扑结构。5.1.2网络结构和通信协议2.网络拓扑结构图5.1.2网络结构和通信协议3.网络通信协议在通信网络中，各网络节点，各用户主机为了进行通信，就必须共同遵守一套事先制定的规则，对数据格式、同步方式、传输速率、纠错方式、控制字符等进行规定，称为协议。1979年国际标准化组织(ISO)提出了开放式系统互连参考模型OSI七层模型，如图所示。5.1.2网络结构和通信协议4.PLC的网络通信协议PLC网络很少完全使用上述七层协议，最多只是采用其中

6、的一部分,一般由PLC制造厂自己制定专用的通信协议,或者使用无协议通信。在PLC控制系统中，习惯上将仅需要对传输的数据格式、传输速率等参数进行简单设定即可以实现数据交换的通信，称为“无协议通信”。而将需要安装专用通信工具软件，通过工具软件中的程序对数据进行专门处理的通信，称为“专用协议通信”。5.1.2网络结构和通信协议4.PLC的网络通信协议（1）专用协议通信：是指通过在外部设备上安装PLC专用通信工具软件，在PLC与外部设备之间进行数据交换的通信方式。专用协议通信的优点是可以直接使用外部设备进行PLC程序、PLC的编程元件状态的读出、写入、编辑，特殊功能模块的

7、缓冲存储器读写等；还可以通过远程指令控制PLC的运行与停止，或者进行PLC运行状态的监控等。但是外部设备应保证能够安装，且必须安装PLC通信所需要的专用工具软件。一般而言，在安装了专用的工具软件后，外部设备可以自动创建通信应用程序，无需PLC编程就可直接进行通信。5.1.2网络结构和通信协议4.PLC的网络通信协议（2）无协议通信（无顺序协议）：是指仅需要对数据格式、传输速率、起始/停止码等进行简单设定，PLC就可以与外部设备间进行直接数据发送与接的通信方式。无协议通信一般需要专门的PLC应用指令才能进行通信。在数据传输过程中，可以通过应用指令的控制进行数据格式的

8、转换，如A