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1、第第 7 7 部分部分 可编程控制通信与网络技术可编程控制通信与网络技术可编程序控制器（可编程序控制器（PLCPLC）应用技术）应用技术影飘帅熟脏菊震服奄练驰犯夯驭作键蜕奔庄羊遭服梆捣驳舀寻凉志忧蒂续第7部分可编程控制通信与网络技术SIMATICacquisitiontransparencies第第 7 部分部分 可编程控制器通信与网络技术可编程控制器通信与网络技术 近年来，工厂自动化网络得到了迅速的发展，相当多近年来，工厂自动化网络得到了迅速的发展，相当多近年来，工厂自动化网络得到了迅速的发展，相当多近年来，工厂自动化网络得到了迅速的发展，相当多的企业已经在大量地使用可编程设备，如的企业已经
2、在大量地使用可编程设备，如的企业已经在大量地使用可编程设备，如的企业已经在大量地使用可编程设备，如PLCPLC、工业控制、工业控制、工业控制、工业控制计算机、变频器、机器人、柔性制造系统等。将不同厂家计算机、变频器、机器人、柔性制造系统等。将不同厂家计算机、变频器、机器人、柔性制造系统等。将不同厂家计算机、变频器、机器人、柔性制造系统等。将不同厂家生产的这些设备连在一个网络上，相互之间进行数据通信，生产的这些设备连在一个网络上，相互之间进行数据通信，生产的这些设备连在一个网络上，相互之间进行数据通信，生产的这些设备连在一个网络上，相互之间进行数据通信，由企业集中管理，已经是很多企业必须考虑的问
3、题。由企业集中管理，已经是很多企业必须考虑的问题。由企业集中管理，已经是很多企业必须考虑的问题。由企业集中管理，已经是很多企业必须考虑的问题。 本章主要介绍有关本章主要介绍有关本章主要介绍有关本章主要介绍有关PLCPLC的通信与工厂自动化通信网络的通信与工厂自动化通信网络的通信与工厂自动化通信网络的通信与工厂自动化通信网络方面的初步知识。方面的初步知识。方面的初步知识。方面的初步知识。 九严絮班沃脚脸股滇族炊嫡瓣监簧探痈熔拜涟覆己绚验菜禾去挟汉茫评坷第7部分可编程控制通信与网络技术SIMATICacquisitiontransparencies壁葫临拽疗矫烩第噎涕锣狡绸补一迢嘲聂邻董串皿奖镜擂
4、涂掉崖候炎沛樊第7部分可编程控制通信与网络技术SIMATICacquisitiontransparencies7.1 PLC通信基础通信基础7.1 PLC通信基础通信基础松画贩饭肿式诽谗酿讯排喜及日呜悄掷扶拥北挛菊褂鹅绪层狱冉湿孝溶妹第7部分可编程控制通信与网络技术SIMATICacquisitiontransparencies7 PLC通信与网络技术通信与网络技术7.1 PLC通信基础通信基础n概述概述n通信通信通信通信：当任意两台设备之间有信息交换时，它们之间就产生了通信。nPLCPLC通信通信通信通信：是指PLCPLC与与与与PLCPLC、PLCPLC与计算机与计算机与计算机与计算机、P
5、LCPLC与现场与现场与现场与现场设备或远程设备或远程设备或远程设备或远程I/OI/O之间之间之间之间的信息交换。n PLCPLC通信的任务通信的任务通信的任务通信的任务：就是将地理位置不同的PLC、计算机、各种现场设备等，通过通信介质通信介质通信介质通信介质连接起来，按照规定的通通通通信协议信协议信协议信协议，以某种特定的通信方式通信方式通信方式通信方式高效率地完成数据的传送、交换和处理。坠攫化被羞违钡蛛组宛聂谬腕龟溃祁住弃房倪雨佣钢皇耽办虞血心辞怨雨第7部分可编程控制通信与网络技术SIMATICacquisitiontransparencies7.1 PLC通信基础通信基础7.1.1 通信
6、方式通信方式n并行通信与串行通信并行通信与串行通信并行通信与串行通信并行通信与串行通信n并行通信并行通信并行通信并行通信：是以字节或字为单位的数据传输方式，除了8根或16根数据线、一根公共线外，还需要数据通信联络用的控制线。n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。n并行通信一般用于PLC的内部，如PLC内部元件之间、PLC主机与扩展模块之间或近距离智能模块之间的数据通信。 殆玻伞冗绩租追席褥膳拌章锻鹅斧乌袁倒母檄缆庙湿凑躯歇任狭扳冶翼鲁第7部分可编程控制通信与网络技术SIMATICacquisitiontransparencies7.1 PLC通信基础通信
7、基础7.1.1 通信方式通信方式n并行通信与串行通信并行通信与串行通信并行通信与串行通信并行通信与串行通信n串行通信串行通信串行通信串行通信：以二进制位（bit）为单位的数据传输方式，每次传送一位，除了地线外，在一个数据传输方向上只需要一根数据线，这根线既作为数据线又作为通信联络控制线n串行通信需要的信号线少，最少的只需要两三根线，适用于距离较远的场合。n串行通信多用于PLC与计算机之间、多台PLC之间的数据通信。n传输速率传输速率传输速率传输速率是评价通信速度的重要指标。在串行通信中，传输速率常用比特率来表示，其单位是比特/秒（bit/s）或bps悸羊囱闪跋宗韩甩举阜贿灼疥鬼口回咏慕环哩继超
8、沫初办懈鹊愚厩帕猴制第7部分可编程控制通信与网络技术SIMATICacquisitiontransparencies7.1 PLC通信基础通信基础7.1.1 通信方式通信方式n单工通信与双工通信单工通信与双工通信单工通信与双工通信单工通信与双工通信 n单工通信方式单工通信方式单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。n双工通信方式双工通信方式双工通信方式双工通信方式：其信息可沿两个方向传送，每一个站既可以发送数据，也可以接收数据。n全双工方式全双工方式全双工方式全双工方式：数据的发送和接收分别由两根或两组不同的数据线传送，通信的双方都能在同一时刻接收和发送信息n半双工方式半双工方
9、式半双工方式半双工方式：用同一根线或同一组线接收和发送数据，通信的双方在同一时刻只能发送数据或接收数据n在PLC通信中常采用半双工和全双工通信。 概嘻扰犀冬燥球源肆胸悉总鲤镇泰形尼袁楷慧扳诚沪承每慎泵缺括崎脉括第7部分可编程控制通信与网络技术SIMATICacquisitiontransparencies7.1 PLC通信基础通信基础7.1.1 通信方式通信方式n异步通信与同步通信异步通信与同步通信异步通信与同步通信异步通信与同步通信 按同步方式的不同，串行通信分为异步通信和同步通信n异步通信：异步通信：异步通信：异步通信：通信双方需要对所采用的信息格式和数据的传输速率作相同的约定。n异步通信
10、传送附加的非有效信息较多，它的传输效率较低，一般用于低速通信，PLC一般使用异步通信。皇紧蛛炎脖篇窒坷稳磕刘庐冲探埔帆弧否筒柒魔茵闲滚潭埃扭善妆械惨耙第7部分可编程控制通信与网络技术SIMATICacquisitiontransparencies7.1 PLC通信基础通信基础7.1.1 通信方式通信方式n异步通信与同步通信异步通信与同步通信异步通信与同步通信异步通信与同步通信n同步通信同步通信同步通信同步通信：以字节为单位。每次传送l2个同步字符、若干个数据字节和校验字符。n同步字符起联络作用，用它来通知接收方开始接收数据。在同步通信中，发送方和接收方要保持完全的同步。n在近距离通信时，可以在
11、传输线中设置一根时钟信号线。在远距离通信时，可以在数据流中提取出同步信号，使接收方得到与发送方完全相同的接收时钟信号。n同步通信方式传输效率高，但是对硬件的要求较高，一般用于高速通信。 咨轩佳茸亦用壁咀捻壤寞歉倦釉纠牲怖伊嘶炔热恶豆久讯坦葬梆抑切搔敢第7部分可编程控制通信与网络技术SIMATICacquisitiontransparencies7.1 PLC通信基础通信基础7.1.1 通信方式通信方式n基带传输与频带传输基带传输与频带传输基带传输与频带传输基带传输与频带传输n基带传输：按照数字信号原有的波形（以脉冲形式）在信道上直接传输，它要求信道具有较宽的通频带。n基带传输时，通常对数字信号
12、进行一定的编码，常用数据编码方法有非归零码NRZ、曼彻斯特编码和差动曼彻斯特编码等。滨笺巍拥溉酞揍唱列坍让猜健卢酞耪杠懈辙阮较残遵爷峦抄涧脏邀胯砰莫第7部分可编程控制通信与网络技术SIMATICacquisitiontransparencies7.1 PLC通信基础通信基础7.1.1 通信方式通信方式n基带传输与频带传输基带传输与频带传输基带传输与频带传输基带传输与频带传输n频带传输频带传输频带传输频带传输：是一种采用调制解调技术的传输形式。发送端采用调制手段，对数字信号进行某种变换，将代表数据的二进制“1”和“0”，变换成具有一定频带范围的模拟信号，以适应在模拟信道上传输；接收端通过解调手段
13、进行相反变换，把模拟的调制信号复原为“1”或“0”。n常用的调制方法有频率调制、振幅调制和相位调制。具有调制、解调功能的装置称为调制解调器，即Modem。nPLC通信中，基带传输和频带传输两种传输形式都有采用，但多采用基带传输。 耶用责堕吁檄荚可稻史叭巩汰例获蛔柞娠跋观冀故宏窘曲鹊春乘早砷帘盲第7部分可编程控制通信与网络技术SIMATICacquisitiontransparencies7.1 PLC通信基础通信基础7.1.2 通信介质通信介质n通信介质通信介质通信介质通信介质：是在通信系统中位于发送端与接收端之间的物理通路。n通信介质一般可分为：导向性介质、非导向性介质n导向性介质导向性介质
14、导向性介质导向性介质：这种介质将引导信号的传播方向，如：双绞线、同轴电缆和光纤等；n非导向性介质非导向性介质非导向性介质非导向性介质：一般通过空气传播信号，它不为信号引导传播方向，如短波、微波和红外线通信等。 眩牟芹佬侯器则忘终蕊豆祟廖炬镀求旋领妮肥辫鸽悯概叛尝驮蹲解酮亨抉第7部分可编程控制通信与网络技术SIMATICacquisitiontransparencies7.1 PLC通信基础通信基础7.1.2 通信介质通信介质n双绞线双绞线双绞线双绞线n双绞线是由两根彼此绝缘的导线按照一定规则以螺旋状绞合在一起。这种结构能在一定程度上减弱来自外部的电磁干扰及相邻双绞线引起的串音干扰。但在传输距离
15、、带宽和数据传输速率等方面仍有其一定的局限性。 贯带柳陆颈锨馋接蝴份甲倒叙骂莹堵懒祈霞舟查烧舞纳敬呀勉泡篷簇萝阑第7部分可编程控制通信与网络技术SIMATICacquisitiontransparencies7.1 PLC通信基础通信基础7.1.2 通信介质通信介质n非屏蔽双绞线电缆非屏蔽双绞线电缆非屏蔽双绞线电缆非屏蔽双绞线电缆：价格便宜、直径小节省空间、使用方便灵活、易于安装n美国电器工业协会（EIA）规定了六种质量级别的双绞线电缆，其中1类线档次最低，只适于传输语音；6类线档次最高，传输频率可达到250MHz。3类线数据传输率可达10Mbps；4类线数据传输率可达16Mbps；5类线数据
16、传输可达100Mbps。n屏蔽双绞线电缆屏蔽双绞线电缆屏蔽双绞线电缆屏蔽双绞线电缆：抗干扰能力强，有较高的传输速率，100m内可达到155Mbps。但其价格相对较贵，需要配置相应的连接器，使用时不是很方便。 笆颁揭嘻爸窃肇摩渐箩跪意绪瑚睹度韭凭坞筹麦击叠贴睛呵跺杯平匀癸陷第7部分可编程控制通信与网络技术SIMATICacquisitiontransparencies7.1 PLC通信基础通信基础7.1.2 通信介质通信介质n同轴电缆同轴电缆同轴电缆同轴电缆n与双绞线相比，同轴电线抗干扰能力强，能够应用于频率更高、数据传输速率更快的情况。对其性能造成影响的主要因素来自衰损和热噪声，采用频分复用技
17、术时还会受到交调噪声的影响。虽然目前同轴电缆大量被光纤取代，但它仍广泛应用于有线电视和某些局域网中。 腊分背家舟孤曲旗咐偏寸管既退舆勤齿柠挟园五略拟期瞳各会呸栽痕吗始第7部分可编程控制通信与网络技术SIMATICacquisitiontransparencies7.1 PLC通信基础通信基础7.1.2 通信介质通信介质n同轴电缆同轴电缆同轴电缆同轴电缆n同轴电缆主要有：5050电缆和电缆和电缆和电缆和7575电缆。电缆。电缆。电缆。n50电缆：用于基带数字信号传输，又称基带同轴电缆。电缆中只有一个信道，数据信号采用曼彻斯特编码方式，数据传输速率可达10Mbps，这种电缆主要用于局域网。n75电
18、缆：是CATV系统使用的标准，它既可用于传输宽带模拟信号，也可用于传输数字信号。对于模拟信号而言，其工作频率可达400MHZ。若在这种电缆上使用频分复用技术，则可以使其同时具有大量的信道，每个信道都能传输模拟信号。 鹊德栽垒玻珍冯淫潍揽功裸冶怨彝翻胁啸散浚劈定铰涵逾翱伟姓问面莎县第7部分可编程控制通信与网络技术SIMATICacquisitiontransparencies7.1 PLC通信基础通信基础7.1.2 通信介质通信介质n光纤光纤光纤光纤n光纤光纤光纤光纤是一种传输光信号的传输媒介n光纤的结构：处于光纤最内层的纤芯是一种横截面积很小、质地脆、易断裂的光导纤维，制造这种纤维的材料可以是
19、玻璃也可以是塑料。纤芯的外层裹有一个包层，它由折射率比纤芯小的材料制成。n由于在纤芯与包层之间存在着折射率的差异，光信号才得以通过全反射在纤芯中不断向前传播。在光纤的最外层则是起保护作用的外套。通常都是将多根光纤扎成束并裹以保护层制成多芯光缆。 央轧诸艰湍虾阅拘躁刊买拒亢徊妮磕氛拐梁鼎扛绕恳赡滁羊诬袋粱肉努龚第7部分可编程控制通信与网络技术SIMATICacquisitiontransparencies7.1 PLC通信基础通信基础7.1.2 通信介质通信介质n光纤光纤光纤光纤n根据制作材料的不同，光纤可分为：石英光纤、塑料光纤、玻璃光纤等；n根据传输模式不同，光纤可分为：多模光纤和单模光纤；
20、n根据纤芯折射率的分布不同，光纤可以分为：突变型光纤和渐变型光纤；n根据工作波长的不同，光纤可分为：短波长光纤、长波长光纤和超长波长光纤。着沉奠曹瓤味蝴厚洒丛醒仍梁窗释殴把利两购源核阴烫扮糙搬煌性则缩之第7部分可编程控制通信与网络技术SIMATICacquisitiontransparencies7.1 PLC通信基础通信基础7.1.2 通信介质通信介质n光纤光纤光纤光纤n在实际光纤传输系统中，还应配置与光纤配套的光源发生器件和光检测器件。n最常见的光源发生器件是发光二极管（LED）和注入激光二极管（ILD）。n光检测器件是在接收端能够将光信号转化成电信号的器件，目前使用的光检测器件有光电二极
21、管（PIN）和雪崩光电二极管（APD），光电二极管的价格较便宜，然而雪崩光电二极管却具有较高的灵敏度。 辫耙揭胺玖苹咳汞添昏展质韵帖孝有映闰犬窒卖帮磕活象皋颠缄献蕊笑懒第7部分可编程控制通信与网络技术SIMATICacquisitiontransparencies7.1 PLC通信基础通信基础7.1.2 通信介质通信介质n光纤光纤光纤光纤n光纤的优点光纤的优点光纤的优点光纤的优点：1）光纤支持很宽的带宽（10141015HZ），覆盖了红外线和可见光的频谱。2）具有很快的传输速率，当前传输速率制约因素是信号生成技术。3）光纤抗电磁干扰能力强，且光束本身又不向外辐射，适用于长距离的信息传输及安全性
22、要求较高的场合。4）光纤衰减较小，中继器的间距较大。n光光光光纤纤纤纤的的的的缺缺缺缺点点点点：系统成本较高、不易安装与维护、质地脆易断裂等。 楼啦心耪央姬弓庇铬儿隙镜宇长漠似逻柯知叭竭欣靖呸脓撒油贫时件幌扁第7部分可编程控制通信与网络技术SIMATICacquisitiontransparencies7.1 PLC通信基础通信基础7.1.3 PLC常用通信接口常用通信接口 PLCPLC通信主要采用串行异步通信，其常用的串行通信通信主要采用串行异步通信，其常用的串行通信通信主要采用串行异步通信，其常用的串行通信通信主要采用串行异步通信，其常用的串行通信接口标准有接口标准有接口标准有接口标准有R
23、S-232CRS-232C、RS-422ARS-422A和和和和RS-485RS-485等。等。等。等。 涎告萍揽暑少函擞妻调厉估锅鄂磕牵公柿它藻界粘册皋颐迹亭腕惑密狄占第7部分可编程控制通信与网络技术SIMATICacquisitiontransparencies7.1 PLC通信基础通信基础7.1.3 PLC常用通信接口常用通信接口nRS-232CRS-232CnRS-232C是美国电子工业协会（EIA）于1969年公布的通信协议。RS-232C接口标准是目前计算机和PLC中最常用的一种串行通信接口。nRS-232C采用负逻辑负逻辑负逻辑负逻辑，用-5-5-15V-15V表示逻辑表示逻辑表
24、示逻辑表示逻辑“ “l l” ”，用+5+5+15V+15V表示逻辑表示逻辑表示逻辑表示逻辑“ “0 0” ”。噪声容限为2V，即接收器能识别低至+3V的信号作为逻辑“0”，高到-3V的信号作为逻辑“1”。nRS-232C只能进行一对一的通信一对一的通信一对一的通信一对一的通信，RS-232C可使用9针或25针的D型连接器，PLC一般使用9针的连接器嘘牙愁羔鞠目圾位语赣钧荐阑闯谷何申倪怪蛾痰弧栗科啃疑颜雕螟造蹋六第7部分可编程控制通信与网络技术SIMATICacquisitiontransparencies7.1 PLC通信基础通信基础7.1.3 PLC常用通信接口常用通信接口nRS-232C
25、RS-232C冠桨睦阎吻寝驻赫托保仓捍鹃岔霉庆休炙饯涤逆豪篓臃腮攒闽膏疆襄氦诚第7部分可编程控制通信与网络技术SIMATICacquisitiontransparencies7.1 PLC通信基础通信基础7.1.3 PLC常用通信接口常用通信接口nRS-232CRS-232C福搜扩本松旬私囊糟墟起施蛇肪事册卫夏蛤谆略闻威侗聊印搞磕矩溢渝士第7部分可编程控制通信与网络技术SIMATICacquisitiontransparencies7.1 PLC通信基础通信基础7.1.3 PLC常用通信接口常用通信接口nRS-232CRS-232CnRS-232-C的电气接口采用单端驱动、单端驱动、单端驱动、
26、单端驱动、单端接收的电路单端接收的电路单端接收的电路单端接收的电路，容易受到公共地线上的电位差和外部引入的干扰信号的影响，同时还存在以下不足之处：1）传输速率较低，最高传输速度速率为20kbps。2）传输距离短，最大通信距离为15m3）接口的信号电平值较高，易损坏接口电路的芯片，与TTL电平不兼容经韭默激脱骸彻巨蘑踊娄莽智佰胺挎由柏身式柴烩撩华勾刽涯揖始揩粹毕第7部分可编程控制通信与网络技术SIMATICacquisitiontransparencies7.1 PLC通信基础通信基础7.1.3 PLC常用通信接口常用通信接口nRS-422ARS-422A n针对RS-232C的不足，EIA于1
27、977年推出了串行通信标准RS-499，对RS-232C的电气特性作了改进，RS-422A是RS-499的子集。 nRS-422A采用平衡驱动、差分接收平衡驱动、差分接收平衡驱动、差分接收平衡驱动、差分接收电路，从根本上取消了信号地线，大大减少了地电平所带来的共模干扰。 狄崔归扁咀岗详勺戴侩孜右卿湛涝访嘘砌很姨吩藕陡捏薯妆挤嫩韶骋雁豁第7部分可编程控制通信与网络技术SIMATICacquisitiontransparencies7.1 PLC通信基础通信基础7.1.3 PLC常用通信接口常用通信接口nRS-422ARS-422AnRS-422在最大传输速率10Mbps时，允许的最大通信距离为1
28、2m。传输速率为100kbps时，最大通信距离为1200m。n一台驱动器可以连接10台接收器。n RS-422A是全双工全双工全双工全双工，两对平衡差分信号线分别用于发送和接收，所以采用RS422接口通信时最少需要4根线。匡稀稿枷谗仁棕究伐寿啤沧基哼瓶韧轰涌卵戍孟蹬圈散圭诫编姑系毯罗斟第7部分可编程控制通信与网络技术SIMATICacquisitiontransparencies7.1 PLC通信基础通信基础7.1.3 PLC常用通信接口常用通信接口nRS-485RS-485nRS-485是RS-422的变形，为半双工半双工半双工半双工，只有一对平衡差分信号线，不能同时发送和接收，最少只需二根
29、连线。n RS-485的逻辑“1”以两线间的电压差为+（26）V表示，逻辑“0”以两线间的电压差为-（26）V表示。n电平与TTL电平兼容，可方便与TTL电路连接。nRS-485接口具有良好的抗噪声干扰性、高传输速率（10Mbps）、长的传输距离（1200m）和多站能力（最多128站）等优点，所以在工业控制中广泛应用。划豆停疫垮处余值几岭纂临乱品吓蔑破澄幽淮舆谰撇锚盒执府吞讨铣蜜隐第7部分可编程控制通信与网络技术SIMATICacquisitiontransparencies7.1 PLC通信基础通信基础7.1.3 PLC常用通信接口常用通信接口nRS-485RS-485够耐峭鉴址跃连被彼谆篮
30、惹受卫签凸锨埠刷烹筏过谷必男叮勺汽施轩她襟第7部分可编程控制通信与网络技术SIMATICacquisitiontransparencies7.1 PLC通信基础通信基础7.1.4 计算机通信标准计算机通信标准 n开放系统互连模型开放系统互连模型开放系统互连模型开放系统互连模型（OSIOSI）n为了实现不同厂家生产的智能设备之间的通信，国际标准化组织ISO提出了开放系统 互 连 模 型 OSI (OpenSystem Interconnection)，作为通信网络国际标准化的参考模型，n详细描述了软件功能的7个层次。每一层都尽可能自成体系，均有明确的功能。妮模遍龋圆磁避范炔楔这鹊血蓉坟吵嗣仑浴喷
31、原刺虏眨载窖饭枕苯幅盯牙第7部分可编程控制通信与网络技术SIMATICacquisitiontransparencies7 7.1 PLC通信基础通信基础7.1.4 计算机通信标准计算机通信标准 n开放系统互连模型开放系统互连模型开放系统互连模型开放系统互连模型（OSIOSI）n物理层（物理层（物理层（物理层（ Physical Layer Physical Layer）n物理层是为建立、保持和断开在物理实体之间的物理连接，提供机械的、电气的、功能性的和规程的特性。n物理层是建立在传输介质之上，负责提供传送数据比特位“0”和“1”码的物理条件。同时，定义了传输介质与网络接口卡的连接方式以及数据
32、发送和接收方式。n接口标准RS-232C、RS-422和RS-485等就属于物理层。 出肃敦截搔缝钱洼纷寿棺笆擂瀑匈求魂空霉铱虹椰钞刽圃巫蕉承痈盒卞悉第7部分可编程控制通信与网络技术SIMATICacquisitiontransparencies7 7.1 PLC通信基础通信基础7.1.4 计算机通信标准计算机通信标准n开放系统互连开放系统互连开放系统互连开放系统互连模型（模型（模型（模型（OSIOSI）n数据链路层（数据链路层（数据链路层（数据链路层（Datalink LayerDatalink Layer）n数据键路层通过物理层提供的物理连接，实现建立、保持和断开数据链路的逻辑连接，完成数
33、据的无差错传输。n数据链路层的主要控制功能是差错控制和流量控制，以保证数据的可靠传输。n在数据链路上，数据以帧格式传输数据以帧格式传输数据以帧格式传输数据以帧格式传输，帧是包含多个数据比特位的逻辑数据单元，通常由控制信息和传输数据两部分组成。n常用的数据链路层协议是面向比特的串行同步通信协议-同步数据链路控制协议/高级数据链路控制协议（SDLC/HDLC）。歹亲吾偏隅拳坤役簧盟年宁串穗息答痊顾墅羽男碍疑衍监舔渍房抠纶伴简第7部分可编程控制通信与网络技术SIMATICacquisitiontransparencies7 7.1 PLC通信基础通信基础7.1.4 计算机通信标准计算机通信标准n开放
34、系统互连模型（开放系统互连模型（开放系统互连模型（开放系统互连模型（OSIOSI）n网络层（网络层（网络层（网络层（Network LayerNetwork Layer）n网络层完成站点间逻辑连接的建立和维护，负责传输数据的寻址，提供网络各站点间进行数据交换的方法，完成传输数据的路由选择和信息交换的有关操作。n网络层的主要功能是报文包的分段、报文包阻塞的处理和通信子网内路径的选择。n常用的网络层协议有X.25分组协议和IP协议。 设幕星志泡闸文掂讥矛脊窑挣拨没焰矾墨赵氧唐铰砂啤蚂稽怀颇酝仅锦泄第7部分可编程控制通信与网络技术SIMATICacquisitiontransparencies7 7
35、.1 PLC通信基础通信基础7.1.4 计算机通信标准计算机通信标准n开放系统互连模型（开放系统互连模型（开放系统互连模型（开放系统互连模型（OSIOSI）n传输层（传输层（传输层（传输层（Transport LayerTransport Layer）n传输层是向会话层提供一个可靠的端到端（end-to-end）的数据传送服务。n传输层的信号传送单位是报文（Message），它的主要功能是流量控制、差错控制、连接支持。n典型的传输层协议是因特网TCP/IP协议中的TCP协议。 写汹遥烷缸栗障筷溅轻最漫黔杆个祈千攀晋凳惭毋线燎吃腔辑壶晤辨谢平第7部分可编程控制通信与网络技术SIMATICacqu
36、isitiontransparencies7 7.1 PLC通信基础通信基础7.1.4 计算机通信标准计算机通信标准n开放系统互连模型（开放系统互连模型（开放系统互连模型（开放系统互连模型（OSIOSI）n会话层（会话层（会话层（会话层（Session LayerSession Layer）n两个表示层用户之间的连接称为会话，对应会话层的任务就是提供一种有效的方法，组织和协调两个层次之间的会话，并管理和控制它们之间的数据交换。n网络下载中的断点续传就是会话层的功能。柏捡柱聊辕商寸给穗巨交乃汹艘掌乳炙顺阶庐创警撵小泉堡增宙丑擦瑚卵第7部分可编程控制通信与网络技术SIMATICacquisitio
37、ntransparencies7 7.1 PLC通信基础通信基础7.1.4 计算机通信标准计算机通信标准n开放系统互连模型（开放系统互连模型（开放系统互连模型（开放系统互连模型（OSIOSI）n表示层（表示层（表示层（表示层（Presentation LayerPresentation Layer）n表示层用于应用层信息内容的形式变换，如数据加密/解密、信息压缩解压和数据兼容，把应用层提供的信息变成能够共同理解的形式。 篷泥病谦蕉努粤铡厢灶矩窑满刺墨映勿绒划遮镍酸攫戌咋浦佰耳姿帆蝇嵌第7部分可编程控制通信与网络技术SIMATICacquisitiontransparencies7 7.1 PL
38、C通信基础通信基础7.1.4 计算机通信标准计算机通信标准n开放系统互连模型（开放系统互连模型（开放系统互连模型（开放系统互连模型（OSIOSI）n应用层（应用层（应用层（应用层（Application LayerApplication Layer）n应用层作为参考模型的最高层，为用户的应用服务提供信息交换，为应用接口提供操作标准。n七层模型中所有其它层的目的都是为了支持应用层，它直接面向用户，为用户提供网络服务。n常用的应用层服务有电子邮件(E-mail)、文件传输(FTP)和Web服务等。 搅晶碳梯图既颖售德盘瓶翻肃薯诊膛酵荆苗避仅袖煎差凶仔乾省斗郡甚条第7部分可编程控制通信与网络技术SI
39、MATICacquisitiontransparencies7 7.1 PLC通信基础通信基础7.1.4 计算机通信标准计算机通信标准 n开放系统互连模型（开放系统互连模型（开放系统互连模型（开放系统互连模型（OSIOSI）nOSI 7层模型中，除了物理层和物理层之间可直接传送信息外，其它各层之间实现的都是间接的传送。nOSI 7层参考模型只是要求对等层遵守共同的通信协议，并没有给出协议本身。nOSI 7层协议中，高4层提供用户功能，低3层提供网络通信功能。 伏体痰渣痈整抹裂于肝革痪粕姓泌琵态吹熬靴熙雕绚车庞口妖该似芳缆没第7部分可编程控制通信与网络技术SIMATICacquisitiontr
40、ansparencies7 7.1 PLC通信基础通信基础7.1.4 计算机通信标准计算机通信标准 nIEEE802IEEE802通信标准通信标准通信标准通信标准nIEEE802通信标准是IEEE（国际电工与电子工程师学会）的802分委员会从1981年至今颁布的一系列计算机局域网分层通信协议标准草案的总称。n它把OSI参考模型的底部两层分解为逻辑链路控制子层（LLC）、媒体访问子层（MAC）和物理层。前两层对应于OSI模型中的数据链路层，数据链路层是一条链路（Link）两端的两台设备进行通信时所共同遵守的规则和约定。nIEEE802的媒体访问控制子层对应于多种标准，其中最常用的为三种，即带冲突
41、检测的载波侦听多路访问（CSMA/CD）协议、令牌总线（TokenBus）和令牌环（TokenRing） 铁古值弥席叹耸乱劫苞锅舵澡袍涤汕礼吊镶嚎表朽乎朔赞侦接查舷贸梭粮第7部分可编程控制通信与网络技术SIMATICacquisitiontransparencies7 7.1 PLC通信基础通信基础7.1.4 计算机通信标准计算机通信标准 nIEEE802IEEE802通信标准通信标准通信标准通信标准nCSMA/CDCSMA/CD协议协议协议协议nCSMA/CD（carrier-sensemultipleaccesswithcollisiondetection）通信协议的基础是以太网（Ethe
42、rnet），各站共享一条广播式的传输总线，每个站都是平等的，采用竞争方式发送信息到传输线上。当某个站识别到报文上的接收站名与本站的站名相同时，便将报文接收下来。由于没有专门的控制站，两个或多个站可能因同时发送信息而发生冲突，造成报文作废，因此必须采取措施来防止冲突。n通常把这种“先听后讲”和“边听边讲”相结合的方法称为CSMA/CD，其控制策略是竞争发送、广播式传送、载体监听、冲突检测、冲突后退和再试发送；慕灶恢洼结郧次谩辰宋丘豺忻唇恭莎孔耳嘴樟战罗容式疤茨氟蔬工摈氯篮第7部分可编程控制通信与网络技术SIMATICacquisitiontransparencies7 7.1 PLC通信基础通信
43、基础7.1.4 计算机通信标准计算机通信标准nIEEE802IEEE802通信标准通信标准通信标准通信标准n令牌总线令牌总线令牌总线令牌总线n令牌总线是IEEE802标准中的工厂媒质访问技术，其编号为802.4。它吸收了GM公司支持的MAP（ManufacturingAutomationProtocol，即制造自动化协议）系统的内容。n在令牌总线中，媒体访问控制是通过传递一种称为令牌的特殊标志来实现的。按照逻辑顺序，令牌从一个装置传递到另一个装置，传递到最后一个装置后，再传递给第一个装置，如此同而复始，形成一个逻辑环。陆撵尾调塘叫条竞拎焙癣纽腆史懊灰诛赎缮疵筐摇幼晓育陈诵肥问臭啮粤第7部分可编
44、程控制通信与网络技术SIMATICacquisitiontransparencies7 7.1 PLC通信基础通信基础7.1.4 计算机通信标准计算机通信标准nIEEE802IEEE802通信标准通信标准通信标准通信标准n令牌总线令牌总线令牌总线令牌总线n令牌有“空”、“忙”两个状态，令牌网开始时由指定站产生一个空令牌沿逻辑环传送。n任何一个要发送信息的站都要等到令牌传给自己，判断为“空”令牌时才发送信息。发送站首先把令牌置成“忙”，并写入要传送的信息、发送站名和接收站名，然后将载有信息的令牌送入环网传输。令牌沿环网循环一周后返回发送站时，信息已被接收站拷贝，发送站将令牌置为“空”，送上环网继
45、续传送，以供其它站使用。如果在传送过程中令牌丢失，由监控站向网中注入一个新的令牌。n令牌传递式总线最适合于需要进行实时通信的工业控制网络。 表膨棺绳凄誉狄番赤荆基烟傻按蕉严找支摈尉京稀纱环狐旭企勃支耿迫士第7部分可编程控制通信与网络技术SIMATICacquisitiontransparencies7 7.1 PLC通信基础通信基础7.1.4 计算机通信标准计算机通信标准nIEEE802IEEE802通信标准通信标准通信标准通信标准n令牌环令牌环令牌环令牌环n令牌环媒质访问方案是IBM开发的，它在IEEE802标准中的编号为802.5，它有些类似于令牌总线。n在令牌环上，最多只能有一个令牌绕环
46、运动，不允许两个站同时发送数据。令牌环从本质上看是一种集中控制式的环，环上必须有一个中心控制站负责网的工作状态的检测和管理。 雅槽偏朝预食叼焉蚤彰笼咋埋滁随硒撂陡哆石虞昭格汁闺畴没择漫躲矮卤第7部分可编程控制通信与网络技术SIMATICacquisitiontransparencies7 7.1 PLC通信基础通信基础7.1.4 计算机通信标准计算机通信标准荤梧俗桓措玛鼻掩欲王甥怜凭习柠店疯固澈罗娘蒜鞋肖翟笑恐趴稼疵犀彤第7部分可编程控制通信与网络技术SIMATICacquisitiontransparencies殊腔放嫩魔快荤绞溺胞掸扣棍段定移吃爆乓诣辈凭峰痹亨窑搓字稽惫袱律第7部分可编程控制通信与网络技术SIMATICacquisitiontransparencies
