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1、第五章 可编程序 控制器网络 主编 第一节 PLC网络通信的基础知识 一、通信系统的基本结构 数据通信通常是指数字设备之间相互交换数据信息。数据通信 系统的基本结构如图51所示。 图5-1 数据通信系统的基本结构 第一节 PLC网络通信的基础知识 二、通信方式 1.并行通信与串行通信 并行通信是以字节(B)或字为单位的数据传输方式，除了8根或16根 数据线、1根公共线外，还需要通信双方联络用的控制线。并行通信 的传送速度快，但是传输线的根数多、成本高，一般用于近距离的 数据传送，如打印机与计算机、PC的各种内部总线、PLC的各种内 部总线、PLC与插在其母板上的模块之间的数据传送都采用并行通
2、信。 2.异步通信与同步通信 可将串行通信分为异步通信和同步通信。 第一节 PLC网络通信的基础知识 3.单工通信方式与双工通信方式 单工通信方式只能沿单一方向发送或接收数据。如计算机与打 印机、键盘之间的数据传输均属单工通信。单工通信只需要一个信 道，系统简单，成本低，但由于这种结构不能实现双方交流信息， 故在PLC网络中极少使用。 图5-2 全双工通信方式 图5-3 半双工通信方式 第一节 PLC网络通信的基础知识 三、通信介质 目前普遍使用的通信介质有双绞线、多股屏蔽电缆、同轴电缆 和光纤电缆。 四、介质访问控制 介质访问控制是指对网络通道占有权的管理和控制。局域网的 介质访问控制有三种
3、方式，即载波侦听多路访问/冲突检测（ CSMA/CD）、令牌环（Token Ring）和令牌总线（Token Bus）。 五、数据传输形式 通信网络中的数据传输形式基本上可分为两种：基带传输和频带传 输。 第一节 PLC网络通信的基础知识 六、校验 在数据传输过程中，由于干扰而引起误码是难免的，所以通信 中的误码控制能力就成为衡量一个通信系统质量的重要内容。在数 据传输过程中，发现错误的过程叫检错。发现错误之后，消除错误 的过程叫纠错。在基本通信控制规程中一般采用奇偶校验或方阵码 检错，以反馈重发方式纠错。在高级通信控制规程中一般采用循环 冗余码（CRC）检错，以自动纠错方式纠错。CRC校验具
4、有很强的 检错能力，并可以用集成芯片电路实现，是目前计算机通信中使用 最普遍的校验码之一，PLC网络中广泛使用CRC校验码。 第一节 PLC网络通信的基础知识 七、数据通信的主要技术指标 1.波特率 通信波特率是指单位时间内传输的信息量。信息量的单位可以 是比特（bit），也可以是字节（byte）；时间单位可以是秒、分甚 至小时等。 2.误码率 误码率PcNc/N。N为传输的码元（一位二进制符号）数，Nc为 错误码元数。在数字网络通信系统中，一般要求Pc为10-510-9，甚至 更小。 第二节 典型PLC网络 一、A-B的PLC网络 A-B公司是美国最大的PLC及其网络产品制造商，A-B产品的
5、特 点是处理器模块从小到大规格齐全，配套的功能模块各式各样、系 列完整，特别是它所提供的特殊功能模块与智能模块品种丰富，同 时还提供品质优良的多种工具软件。 第二节 典型PLC网络 图5-4 A-B公司的复合型结构PLC网络 第二节 典型PLC网络 二、西门子的PLC网络 西门子S7系列PLC在功能与性能上比S5 PLC有许多发展与改变，但 是S7的PLC网络与S5的PLC网络比较，变化不大。S7系列的两个核 心PLC网络为工业以太网与PROFIBUS现场总线，它们与S5系列的 SINEC-H1网及SINEC-L2本质上是相同的，只不过S7系列更突出了 PROFIBUS现场总线的使用而已。 第
6、二节 典型PLC网络 图5-5 西门子的SIMATIC S5系列可编程序控制器网络 第二节 典型PLC网络 图5-6 常用的S5 PLC网络结构 第二节 典型PLC网络 三、三菱的PLC网络 三菱公司PLC网络继承了传统使用的MELSEC网络，提供了层次 清晰的三层网络，如图57所示。 (1)管理层/ETHERNET 管理层为网络系统中最高层，主要是在PLC 、设备管理用PC之间传输生产管理信息、质量管理信息及设备的运转 情况等数据，管理层使用最普遍的以太网，它不仅能够连接Windows 系统的PC、UNIX系统的工作站等，而且还能连接各种FA设备。 (2)控制层/MELSECNET/10(H) 是整个网络系统的中间层，在是PLC 、CNC等控制设备之间方便且高速地进行处理数据互传的控制网络。 (3)设备层/现场总线CC-LINK 设备层是把PLC等控制设备和传感器 以及驱动设备连接为整个网络系统最低层的网络。 第二节 典型PLC网络 图5-7 三菱的PLC网络
