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1、 讲解内容：讲解内容：讲解内容：讲解内容：第八章第八章S7-200PLCS7-200PLC网络通讯技术及应用网络通讯技术及应用 8.1 8.1 工业网络结构工业网络结构 8.2 8.2 工业通讯网络基础知识工业通讯网络基础知识 8.3 S7-200PLC8.3 S7-200PLC通讯网络概述通讯网络概述 8.4 S7-200PLC 8.4 S7-200PLC的通讯接口及网络部件的通讯接口及网络部件 通讯指令及应用通讯指令及应用 通讯网络设计注意事项通讯网络设计注意事项 学习说明学习说明学习说明学习说明 ：本章是学习本章是学习PLCPLC程序设计知识。重点掌握：程序设计知识。重点掌握：1 1 工
2、业通信网络的串行通信工业通信网络的串行通信 2 S7-200PLC2 S7-200PLC的的PPIPPI、自由口通信协议、自由口通信协议3 3 S7-200PLCS7-200PLC的的PPIPPI、自由口网络结构、自由口网络结构4 PPI4 PPI、自由口通信指令及其应用、自由口通信指令及其应用5 5 工业通信网络设计要点工业通信网络设计要点现代电器与现代电器与PLCPLC技术第八章技术第八章18.1 8.1 工业网络结构工业网络结构1 1、工业网络定义：工业网络是指应用于工业的计算机网络。、工业网络定义：工业网络是指应用于工业的计算机网络。具体地说，工业网络是在一个企业范围内，将具体地说，工
3、业网络是在一个企业范围内，将信号检测和信号检测和数据传送、处理、计算、控制等设备或系统数据传送、处理、计算、控制等设备或系统连接在连接在 一起，一起，以实现以实现企业内部的资源共享，信息管理、过程控制、经营企业内部的资源共享，信息管理、过程控制、经营决策，并能够访问企业外部资源和提供有限的外部访问决策，并能够访问企业外部资源和提供有限的外部访问，使得企业的生产、管理和经营能够高效地协调运作，从而使得企业的生产、管理和经营能够高效地协调运作，从而实行企业实行企业集成管理和控制集成管理和控制的一种网络环境的一种网络环境。28.1 8.1 工业网络结构工业网络结构2 2、工业网络系统的层次结构：、工
4、业网络系统的层次结构：1 1）按网络系统分：）按网络系统分： 2) 2)按网络功能分：按网络功能分：3通信网络的基础知识通信网络的基础知识 数据编码数据编码返回本章首页返回本章首页4通信网络的基础知识通信网络的基础知识 数据的通信方式数据的通信方式( (数据流动方向数据流动方向) )1. 1.单工通信方式单工通信方式 2. 2.半双工通信方式半双工通信方式3.3.全双工通信方式全双工通信方式5通信网络的基础知识通信网络的基础知识 数据传输方式数据传输方式1. 1.并行传输和串行传输并行传输和串行传输并并行行传传输输: :一一个个数数据据的的所所有有位位同同时时传传送送。每每个个数数据据位位都都
5、需需要要一一条条单单独独的的传传输输线线，信信息息由由多多少少二二进进制制位位组组成成就就需需要要多多少少条条传传输输线线，如如下下图图a a所示。所示。串串行行传传输输：数数据据的的各各个个不不同同位位分分时时使使用用同同一一条条传传输输线线，从从低低位位开开始始一一位位接接一一位位按按顺顺序序传传送送，数数据据有有多多少少位就需要传送多少次，如图位就需要传送多少次，如图b b所示。所示。a a并行传输并行传输b b串行传输串行传输6通信网络的基础知识通信网络的基础知识 数据传输方式数据传输方式( (续续) )2. 2.同步传输和异步传输同步传输和异步传输异异步步传传送送：允允许许传传输输线
6、线上上的的各各个个部部件件有有各各自自的的时时钟钟，在在各各部部件件之之间间进进行行通通信信时时没没有有统统一一的的时时间间标标准准，相相邻邻两两个个字字符符传传送送数数据据之之间间的的停停顿顿时时间间长长短短是是不不一一样样的的，它它是是靠靠发发送送信信息息时时同同时时发发出出字字符符的的开开始始和和结结束束标标志信号来实现的，如下图所示。志信号来实现的，如下图所示。优点：硬件结构简单，传送效率低，优点：硬件结构简单，传送效率低，主要用于中低速的通信主要用于中低速的通信a a并行传输并行传输异步传输异步传输7通信网络的基础知识通信网络的基础知识 数据传输方式数据传输方式( (续续) )2.
7、2.并行传输和串行传输并行传输和串行传输同同步步传传送送：发发送送方方和和接接收收方方应应使使用用同同一一个个时时钟钟脉脉冲冲。以以字字节节为为单单位位同同步步传传送送，每每次次传传送送1-21-2个个同同步步字字符符、若若干个数据字节和校验字符。干个数据字节和校验字符。同同步步字字符符的的作作用用: :起起联联络络作作用用，用用他他来来通通知知接接收收方方开开始接收数据。始接收数据。优点：传输效率较高优点：传输效率较高缺点：软、硬件价格高，是异步传送的缺点：软、硬件价格高，是异步传送的8-128-12倍。倍。8通信网络的基础知识通信网络的基础知识 传输介质传输介质传送介质传送介质: :同轴电
8、缆、双绞线、光缆、无线电、红外微波、同轴电缆、双绞线、光缆、无线电、红外微波、微波等微波等. . 性能性能传输介质传输介质双绞线双绞线同轴电缆同轴电缆光缆光缆传送速率传送速率9.6kbit/s2Mbit/s1450Mbit/s10500Mbit/s连接方法连接方法点到点、多点点到点、多点点到点、多点点到点、多点点到点点到点传送信号传送信号数字、纯模拟信号（基带）、数字、纯模拟信号（基带）、调制信号调制信号数字（基带）数字（基带） 、纯模拟、纯模拟信号、调制信号、数字、信号、调制信号、数字、图象（宽带）图象（宽带）数字、调制信号（基数字、调制信号（基带）带） 支持网络支持网络星形、环形、小型交换
9、机星形、环形、小型交换机总线型、环形总线型、环形总线型、环形总线型、环形抗干扰抗干扰好（需外屏蔽）好（需外屏蔽）很好很好极好极好抗恶劣环境抗恶劣环境好好好（但须将电缆与腐蚀物好（但须将电缆与腐蚀物隔开）隔开）极好极好,可抵御恶劣环可抵御恶劣环境境使用情况使用情况最多最多连接不便连接不便,使用很少使用很少在管理层在管理层电磁环境电磁环境恶劣的场合使用较多恶劣的场合使用较多9通信网络的基础知识通信网络的基础知识 主要拓扑结构主要拓扑结构环形环形树形树形总线型总线型星形星形10通信网络的基础知识通信网络的基础知识 串行通信接口串行通信接口串行通信接口类型：串行通信接口类型：RS232RS232接口、
10、接口、RS422RS422接口、接口、RS485RS485接接口口（1 1）RS232RS232接口接口 ：RS232RS232采用负逻辑，最大通信距离采用负逻辑，最大通信距离为为1515米，最高传输速率为米，最高传输速率为20bit/s20bit/s，只能进行一对一通，只能进行一对一通信，既单端发送单端接收。信，既单端发送单端接收。（2 2）RS422RS422接口：采用差动接收、差动发送的方式传接口：采用差动接收、差动发送的方式传送数据，全双工工作方式，抗干扰能力高，传送距离送数据，全双工工作方式，抗干扰能力高，传送距离远。远。（3 3） RS485 RS485接口接口 ：采用差动接收、平
11、衡发送的方式：采用差动接收、平衡发送的方式传送数据，半双工工作方式，抗干扰能力高，传送距传送数据，半双工工作方式，抗干扰能力高，传送距离远。离远。11通信网络的基础知识通信网络的基础知识 串行通信接口串行通信接口串行通信接口类型：串行通信接口类型：RS232RS232接口、接口、RS422RS422接口、接口、RS485RS485接接口口（1 1）RS232RS232接口接口 ：RS232RS232采用负逻辑，最大通信距离采用负逻辑，最大通信距离为为1515米，最高传输速率为米，最高传输速率为20bit/s20bit/s，只能进行一对一通，只能进行一对一通信，既单端发送单端接收。信，既单端发送
12、单端接收。（2 2）RS422RS422接口：采用差动接收、差动发送的方式传接口：采用差动接收、差动发送的方式传送数据，全双工工作方式，抗干扰能力高，传送距离送数据，全双工工作方式，抗干扰能力高，传送距离远。远。（3 3） RS485 RS485接口接口 ：采用差动接收、平衡发送的方式：采用差动接收、平衡发送的方式传送数据，半双工工作方式，抗干扰能力高，传送距传送数据，半双工工作方式，抗干扰能力高，传送距离远。离远。12通信网络的基础知识通信网络的基础知识 通信协议通信协议通信协议定义：通信双方如何交换信息所建立的一些规定和过程，通信协议定义：通信双方如何交换信息所建立的一些规定和过程，称为通
13、信协议。称为通信协议。通信协议的类型：通用协议、公司专用协议通信协议的类型：通用协议、公司专用协议13西门子公司网络结构西门子公司网络结构S7-200PLCS7-200PLC通信网络概述通信网络概述14支持的通信协议支持的通信协议协议类型协议类型端口位置端口位置接口类型接口类型传输介质传输介质通信速率通信速率bit/sbit/s备注备注 PPI PPIEM241EM241RJ11RJ11模拟电话模拟电话33.6 k33.6 k数据传输速率数据传输速率CPUCPU口口0/10/1DB-9DB-9针针RS485RS4859.6 k,19.2k ,187.5 k9.6 k,19.2k ,187.5
14、k主站、从站主站、从站 MPI MPICPUCPU口口0/10/1DB-9DB-9针针RS485RS48519.2k ,187.5 k19.2k ,187.5 k从站从站EM277EM277DB-9DB-9针针RS485RS48519.2k12M19.2k12M从站（速率自适应）从站（速率自适应）PROFIBUS-DPPROFIBUS-DPEM277EM277DB-9DB-9针针RS485RS48519.2k12M19.2k12M从站（速率自适应）从站（速率自适应） S7 S7协议协议CP243-1CP243-1CP243/1TCP243/1TRJ45RJ45以太网以太网10/100M10/1
15、00M自适应自适应 AS-i AS-iCP243-2CP243-2接线端子接线端子AS-iAS-i网络网络167k167k主站主站 USS USSCPUCPU口口0 0DB-9DB-9针针RS485RS4851200-9.6k-12M1200-9.6k-12M主站主站自由口库指令自由口库指令MODBUS RTUMODBUS RTUCPUCPU口口0 0DB-9DB-9针针1200-9.6k-12M1200-9.6k-12M主站主站自由口库指令自由口库指令EM241EM241RJ11RJ11模拟电话模拟电话33.6 k33.6 k数据传输速率数据传输速率 自由口自由口CPUCPU口口0/10/1
16、DB-9DB-9针针RS485RS4851200-9.6k-12M1200-9.6k-12M1.1.通信协议及几个基本概念通信协议及几个基本概念 1 1）通讯协议）通讯协议 15支持的通信协议（续）支持的通信协议（续）1. 1.通信协议及几个基本概念（续）通信协议及几个基本概念（续） （2 2）主站和从站）主站和从站主站：可以主动发起数据通信、读主站：可以主动发起数据通信、读/ /写站点的数据。写站点的数据。从从站站：从从动动不不能能主主动动发发起起通通信信，进进行行数数据据交交换换，只只能能响响应应主主站站的的访访问问，提提供或接收数据，从站不能访问主站。供或接收数据，从站不能访问主站。（3 3）单主站网络和多主站网络）单主站网络和多主站网络单主站网络：只有一个主站，其他通讯设备都处于从站通信模式的网络。单主站网络：只有一个主站，其他通讯设备都处于从站通信模式的网络。多主站网络：一个通讯网络中有多个通讯主站，称为多主站网络。多主站网络：一个通讯网络中有多个通讯主站，称为多主站网络。（4 4）服服务务器器和和客客户户端端：服服务务器器提提供供智智能能设设备备的的相相关关数数据据，客客户
