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1、第第8章章可编程控制器的通信及网络可编程控制器的通信及网络n81 通信网络的基础知识n82 可编程控制器的网络 亢瓦套褐膀觅蜀盖淬锁明笺龙廉嘉撩恃萝倾者卯湾匙扒草崭舷赐证硅但河第8章可编程控制器的通信及网络第8章可编程控制器的通信及网络第第8章章可编程控制器的通信及网络可编程控制器的通信及网络n n三三三三菱菱菱菱公公公公司司司司的的的的PLCPLCPLCPLC网网网网络络络络系系系系统统统统，根根根根据据据据其其其其连连连连接接接接方方方方式式式式和和和和结结结结构构构构可可可可分分分分为为为为：上上上上位位位位连连连连接接接接系系系系统统统统；下位连接系统；同位连接系统；复合型网络连接系统
2、。下位连接系统；同位连接系统；复合型网络连接系统。下位连接系统；同位连接系统；复合型网络连接系统。下位连接系统；同位连接系统；复合型网络连接系统。n n本章先介绍通信网络基础知识、可编程控制器的网络、最后介绍三菱公本章先介绍通信网络基础知识、可编程控制器的网络、最后介绍三菱公本章先介绍通信网络基础知识、可编程控制器的网络、最后介绍三菱公本章先介绍通信网络基础知识、可编程控制器的网络、最后介绍三菱公司司司司PLCPLCPLCPLC网络系统。网络系统。网络系统。网络系统。n81 通信网络的基础知识n811数据通信基础n n数数数数据据据据通通通通信信信信就就就就是是是是将将将将数数数数据据据据信信
3、信信息息息息通通通通过过过过适适适适当当当当的的的的传传传传送送送送线线线线路路路路从从从从一一一一台台台台机机机机器器器器传传传传送送送送到到到到另另另另一一一一台台台台机器。机器。机器。机器。n n数数数数据据据据通通通通信信信信系系系系统统统统的的的的任任任任务务务务是是是是把把把把地地地地理理理理位位位位置置置置不不不不同同同同的的的的计计计计算算算算机机机机和和和和PLCPLCPLCPLC及及及及其其其其它它它它数数数数字字字字设设设设备备备备连连连连接起来，高效率地完成数据的传送、信息交换和通信处理三项任务。接起来，高效率地完成数据的传送、信息交换和通信处理三项任务。接起来，高效率
4、地完成数据的传送、信息交换和通信处理三项任务。接起来，高效率地完成数据的传送、信息交换和通信处理三项任务。n n数数数数据据据据通通通通信信信信系系系系统统统统一一一一般般般般由由由由传传传传送送送送设设设设备备备备、传传传传送送送送控控控控制制制制设设设设备备备备和和和和传传传传送送送送协协协协议议议议及及及及通通通通信信信信软软软软件件件件等等等等组成。组成。组成。组成。n1数据传送方式n(1) 并行通信与串行通信n两种基本方式：n并行通信所传送数据的各位同时发送或接收所传送数据的各位同时发送或接收所传送数据的各位同时发送或接收所传送数据的各位同时发送或接收；n串行通信所传送数据按顺序一位
5、一位地发送或接收。所传送数据按顺序一位一位地发送或接收。所传送数据按顺序一位一位地发送或接收。所传送数据按顺序一位一位地发送或接收。n n并行通信传送速度快，但一个并行数据有多少位二进制数，就需要多少并行通信传送速度快，但一个并行数据有多少位二进制数，就需要多少并行通信传送速度快，但一个并行数据有多少位二进制数，就需要多少并行通信传送速度快，但一个并行数据有多少位二进制数，就需要多少连债孔亚危晾坟锐郑厕撇前俐嗽虏哪映见沈拔幸络碴幻滥蝎壁锥抨推曰肇第8章可编程控制器的通信及网络第8章可编程控制器的通信及网络第第8章章可编程控制器的通信及网络可编程控制器的通信及网络n n根传送线，通信线路复杂，成
6、本高根传送线，通信线路复杂，成本高根传送线，通信线路复杂，成本高根传送线，通信线路复杂，成本高, , , ,常用于近距离的通信。常用于近距离的通信。常用于近距离的通信。常用于近距离的通信。n n串行通信仅需一根到两根传送线，长距离传送时，通信线路简单、成本串行通信仅需一根到两根传送线，长距离传送时，通信线路简单、成本串行通信仅需一根到两根传送线，长距离传送时，通信线路简单、成本串行通信仅需一根到两根传送线，长距离传送时，通信线路简单、成本低，但传送速度慢，常用于长距离传送而速度要求不高的场合。低，但传送速度慢，常用于长距离传送而速度要求不高的场合。低，但传送速度慢，常用于长距离传送而速度要求不
7、高的场合。低，但传送速度慢，常用于长距离传送而速度要求不高的场合。n(2)同步和异步传送n n串行通信中采用两种同步技术串行通信中采用两种同步技术串行通信中采用两种同步技术串行通信中采用两种同步技术异步传送和同步传送。异步传送和同步传送。异步传送和同步传送。异步传送和同步传送。n 异步传送n n也称起止式传送，利用起止法来达到收发同步的。也称起止式传送，利用起止法来达到收发同步的。也称起止式传送，利用起止法来达到收发同步的。也称起止式传送，利用起止法来达到收发同步的。n n异步传送时，被传送的数据编码成一串脉冲。字节的传送由起始位异步传送时，被传送的数据编码成一串脉冲。字节的传送由起始位异步传
8、送时，被传送的数据编码成一串脉冲。字节的传送由起始位异步传送时，被传送的数据编码成一串脉冲。字节的传送由起始位“0”“0”“0”“0”开始；然后是被编码的字节，通常规定低位在前，高位在后；接下来是开始；然后是被编码的字节，通常规定低位在前，高位在后；接下来是开始；然后是被编码的字节，通常规定低位在前，高位在后；接下来是开始；然后是被编码的字节，通常规定低位在前，高位在后；接下来是校验位校验位校验位校验位( ( ( (可省略可省略可省略可省略) ) ) )；最后是停止位；最后是停止位；最后是停止位；最后是停止位“1”(“1”(“1”(“1”(可以是可以是可以是可以是l l l l位、位、位、位、
9、1.51.51.51.5位、或位、或位、或位、或2 2 2 2位位位位) ) ) )表示表示表示表示字节的结束。格式如图字节的结束。格式如图字节的结束。格式如图字节的结束。格式如图8-l8-l8-l8-l所示。所示。所示。所示。n n 图图图图8-l 8-l 8-l 8-l 串行通信异步传送串行通信异步传送串行通信异步传送串行通信异步传送n n异步传送方式硬件结构简单，但每一个字节都要加起始位、停止位，传异步传送方式硬件结构简单，但每一个字节都要加起始位、停止位，传异步传送方式硬件结构简单，但每一个字节都要加起始位、停止位，传异步传送方式硬件结构简单，但每一个字节都要加起始位、停止位，传也幼立
10、惋少嘿邵椰臼隆盯篷顾琼七疼咙糟实窟像役鼠竞眩称蓑葛丧烬流稽第8章可编程控制器的通信及网络第8章可编程控制器的通信及网络第第8章章可编程控制器的通信及网络可编程控制器的通信及网络n n传送效率低，主要用于中、低速的通信。传送效率低，主要用于中、低速的通信。传送效率低，主要用于中、低速的通信。传送效率低，主要用于中、低速的通信。n 同步传送n n在数据开始处用同步字符在数据开始处用同步字符在数据开始处用同步字符在数据开始处用同步字符( ( ( (通常为通常为通常为通常为l-2l-2l-2l-2个个个个) ) ) )来指示。由定时信号来指示。由定时信号来指示。由定时信号来指示。由定时信号( ( (
11、(时钟时钟时钟时钟) ) ) )实现实现实现实现发送端同步，一旦检测到与规定的同步字符相符合，接下去就连续按顺序发送端同步，一旦检测到与规定的同步字符相符合，接下去就连续按顺序发送端同步，一旦检测到与规定的同步字符相符合，接下去就连续按顺序发送端同步，一旦检测到与规定的同步字符相符合，接下去就连续按顺序传送数据。传送数据。传送数据。传送数据。n n数据以一组数据数据以一组数据数据以一组数据数据以一组数据( ( ( (数据块数据块数据块数据块) ) ) )为单位传送，数据块中每字节不需要起始位和停为单位传送，数据块中每字节不需要起始位和停为单位传送，数据块中每字节不需要起始位和停为单位传送，数据
12、块中每字节不需要起始位和停止位止位止位止位. . . .通常用于数据传送速率超过通常用于数据传送速率超过通常用于数据传送速率超过通常用于数据传送速率超过2000bps2000bps2000bps2000bps的系统。的系统。的系统。的系统。n（3）基带传送和频带传送n 基带传送n n基带指电信号的基本频带。计算机或数字设备产生的基带指电信号的基本频带。计算机或数字设备产生的基带指电信号的基本频带。计算机或数字设备产生的基带指电信号的基本频带。计算机或数字设备产生的“0”“0”“0”“0”和和和和“1”“1”“1”“1”的电信的电信的电信的电信号脉冲序列是基带信号。号脉冲序列是基带信号。号脉冲序
13、列是基带信号。号脉冲序列是基带信号。n n基带传送指数据传送系统对信号不做任何调制，直接传送的数据传送方式。基带传送指数据传送系统对信号不做任何调制，直接传送的数据传送方式。基带传送指数据传送系统对信号不做任何调制，直接传送的数据传送方式。基带传送指数据传送系统对信号不做任何调制，直接传送的数据传送方式。n 频带传送n n将信号调制到某一频带上的传送方式。当进行频带传送时，用调制器把二将信号调制到某一频带上的传送方式。当进行频带传送时，用调制器把二将信号调制到某一频带上的传送方式。当进行频带传送时，用调制器把二将信号调制到某一频带上的传送方式。当进行频带传送时，用调制器把二进制信号调制成音频信
14、号进制信号调制成音频信号进制信号调制成音频信号进制信号调制成音频信号( ( ( (模拟信号模拟信号模拟信号模拟信号) ) ) )，在通信线路上进行传送。信号传送，在通信线路上进行传送。信号传送，在通信线路上进行传送。信号传送，在通信线路上进行传送。信号传送到接收端后，再经过解调器的解调，把音频信号还原成二进制的电信号。到接收端后，再经过解调器的解调，把音频信号还原成二进制的电信号。到接收端后，再经过解调器的解调，把音频信号还原成二进制的电信号。到接收端后，再经过解调器的解调，把音频信号还原成二进制的电信号。n n基带传送方式整个频带范围都用来传送某一数字信号，即单信道。常用基带传送方式整个频带
15、范围都用来传送某一数字信号，即单信道。常用基带传送方式整个频带范围都用来传送某一数字信号，即单信道。常用基带传送方式整个频带范围都用来传送某一数字信号，即单信道。常用虞多坍庐膘附而该辰仔瓶灾挺糙忧跪囚汀提柒迄紧树虽腰迎甄勒特赃柴狠第8章可编程控制器的通信及网络第8章可编程控制器的通信及网络第第8章章可编程控制器的通信及网络可编程控制器的通信及网络n n于半双工通信。于半双工通信。于半双工通信。于半双工通信。n n频带传送时，在一条传送线上可用频带分割的方法将频带划分为几个信频带传送时，在一条传送线上可用频带分割的方法将频带划分为几个信频带传送时，在一条传送线上可用频带分割的方法将频带划分为几个
16、信频带传送时，在一条传送线上可用频带分割的方法将频带划分为几个信道，同时传送多路信号。道，同时传送多路信号。道，同时传送多路信号。道，同时传送多路信号。n n2 2 2 2数据传送方向数据传送方向数据传送方向数据传送方向n n在在在在通通通通信信信信线线线线路路路路上上上上按按按按照照照照数数数数据据据据传传传传送送送送的的的的方方方方向向向向可可可可以以以以划划划划分分分分为为为为单单单单工工工工、半半半半双双双双工工工工和和和和全全全全双双双双工工工工通通通通信方式。信方式。信方式。信方式。n n(1)(1)(1)(1)单工通信方式单工通信方式单工通信方式单工通信方式n n指信息的传送始终
17、保持同一个方向，而不能进行反向传送，如图指信息的传送始终保持同一个方向，而不能进行反向传送，如图指信息的传送始终保持同一个方向，而不能进行反向传送，如图指信息的传送始终保持同一个方向，而不能进行反向传送，如图8-2(a)8-2(a)8-2(a)8-2(a)示。其中示。其中示。其中示。其中A A A A端只能作为发送端，端只能作为发送端，端只能作为发送端，端只能作为发送端，B B B B端只能作为接收端。端只能作为接收端。端只能作为接收端。端只能作为接收端。n n(2)(2)(2)(2)半双工通信方式半双工通信方式半双工通信方式半双工通信方式n n指信息流可以在两个方向上传送，但同一时刻只限于一
18、个方向传送，如指信息流可以在两个方向上传送，但同一时刻只限于一个方向传送，如指信息流可以在两个方向上传送，但同一时刻只限于一个方向传送，如指信息流可以在两个方向上传送，但同一时刻只限于一个方向传送，如图图图图8-2(b)8-2(b)8-2(b)8-2(b)示，其中示，其中示，其中示，其中A A A A端和端和端和端和B B B B端都具有发送和接收的功能端都具有发送和接收的功能端都具有发送和接收的功能端都具有发送和接收的功能. . . .n n 图图图图8-2 8-2 8-2 8-2 通信方向通信方向通信方向通信方向n n(3)(3)(3)(3)全双工通信方式全双工通信方式全双工通信方式全双工
19、通信方式n n全双工通信能在两个方向上同时发送和接收，如图全双工通信能在两个方向上同时发送和接收，如图全双工通信能在两个方向上同时发送和接收，如图全双工通信能在两个方向上同时发送和接收，如图8-2(c)8-2(c)8-2(c)8-2(c)所示。所示。所示。所示。A A A A端和端和端和端和B B B B橇毯烦势位棕郑灶韭析莫诊貌滑昔肉算季啡呸枷哭伍氢施间陈滴吏稀杂沈第8章可编程控制器的通信及网络第8章可编程控制器的通信及网络第第8章章可编程控制器的通信及网络可编程控制器的通信及网络n n端双方都可以一面发送数据，一面接收数据。端双方都可以一面发送数据，一面接收数据。端双方都可以一面发送数据，
20、一面接收数据。端双方都可以一面发送数据，一面接收数据。n3传送介质n n常用传送介质有：同轴电缆、双绞线、光缆。其中双绞线常用传送介质有：同轴电缆、双绞线、光缆。其中双绞线常用传送介质有：同轴电缆、双绞线、光缆。其中双绞线常用传送介质有：同轴电缆、双绞线、光缆。其中双绞线( ( ( (带屏蔽带屏蔽带屏蔽带屏蔽) ) ) )：成：成：成：成本低、安装简单；光缆：尺寸小、重量轻、传输距离远，但成本高，安本低、安装简单；光缆：尺寸小、重量轻、传输距离远，但成本高，安本低、安装简单；光缆：尺寸小、重量轻、传输距离远，但成本高，安本低、安装简单；光缆：尺寸小、重量轻、传输距离远，但成本高，安装维修需专用
21、仪器。具体性能见表装维修需专用仪器。具体性能见表装维修需专用仪器。具体性能见表装维修需专用仪器。具体性能见表8-1(P287)8-1(P287)8-1(P287)8-1(P287)。n4串行通信接口标准n(1)RS-232C串行接口标准n nRS-232CRS-232CRS-232CRS-232C是是是是1969196919691969年年年年由由由由美美美美国国国国电电电电子子子子工工工工业业业业协协协协会会会会EIA(E1ectronic EIA(E1ectronic EIA(E1ectronic EIA(E1ectronic Industries Industries Industrie
22、s Industries Association)Association)Association)Association)公公公公布布布布的的的的串串串串行行行行通通通通信信信信接接接接口口口口标标标标准准准准。“ “RSRSRSRS” ”是是是是英英英英文文文文“ “推推推推荐荐荐荐标标标标准准准准” ”一一一一词词词词的的的的缩缩缩缩写写写写，“ “232232232232” ”是是是是标标标标识识识识号号号号，“ “C C C C” ”表表表表示示示示此此此此标标标标准准准准修修修修改改改改的的的的次次次次数数数数。它它它它即即即即是是是是一一一一种种种种协协协协议议议议标标标标准准准准
23、，又又又又是是是是一一一一种种种种电电电电气气气气标标标标准准准准，规规规规定定定定了了了了终终终终端端端端和和和和通通通通信信信信设设设设备备备备之之之之间间间间信信信信息息息息交交交交换换换换的的的的方方方方式和功能。式和功能。式和功能。式和功能。PLCPLCPLCPLC与上位计算机间的通信通过与上位计算机间的通信通过与上位计算机间的通信通过与上位计算机间的通信通过RS-232CRS-232CRS-232CRS-232C标准接口来实现。标准接口来实现。标准接口来实现。标准接口来实现。n 接口的机械特性n nRS-232CRS-232CRS-232CRS-232C的的的的标标标标准准准准接接
24、接接插插插插件件件件是是是是25252525针针针针的的的的D D D D型型型型连连连连接接接接器器器器。其其其其机机机机械械械械尺尺尺尺寸寸寸寸和和和和外外外外形形形形如如如如图图图图8-38-38-38-3所示。所示。所示。所示。n 接口的电气特性n nRS-232CRS-232CRS-232CRS-232C采用负逻辑。规定逻辑采用负逻辑。规定逻辑采用负逻辑。规定逻辑采用负逻辑。规定逻辑“1”“1”“1”“1”电平在电平在电平在电平在-5V-5V-5V-5V-15V-15V-15V-15V范围内，逻辑范围内，逻辑范围内，逻辑范围内，逻辑“0”“0”“0”“0”在在在在+5V+5V+5V+
25、5V+15V+15V+15V+15V范围内。这样在线路上传送的电平可高达范围内。这样在线路上传送的电平可高达范围内。这样在线路上传送的电平可高达范围内。这样在线路上传送的电平可高达12V.12V.12V.12V.驶蘸腾声勋洽毯层蓉逻酋瓤穷咏梢完已滋丫爪侣狱维萎学靠滁昏粟唆炭冀第8章可编程控制器的通信及网络第8章可编程控制器的通信及网络第第8章章可编程控制器的通信及网络可编程控制器的通信及网络n n 图图图图8-3 258-3 258-3 258-3 25针针针针D D D D型连接器型连接器型连接器型连接器n nRS-232CRS-232CRS-232CRS-232C标标标标准准准准中中中中还
26、还还还规规规规定定定定：最最最最大大大大传传传传送送送送距距距距离离离离为为为为15m(15m(15m(15m(实实实实际际际际上上上上可可可可达达达达约约约约30m)30m)30m)30m)，最最最最高高高高传传传传送送送送速速速速率为率为率为率为20202020KbpsKbpsKbpsKbps( ( ( (Kbit/sKbit/sKbit/sKbit/s) ) ) )。n 接口的信号功能n nRS-232CRS-232CRS-232CRS-232C定义了定义了定义了定义了25252525针连接器中的针连接器中的针连接器中的针连接器中的20202020条连接线。其中在条连接线。其中在条连接线
27、。其中在条连接线。其中在PLCPLCPLCPLC与上位计算机连接器与上位计算机连接器与上位计算机连接器与上位计算机连接器中用到的信号线见表中用到的信号线见表中用到的信号线见表中用到的信号线见表8-2(P288)8-2(P288)8-2(P288)8-2(P288)。n RS-232C的不足之处n n传送速率和距离有限；传送速率和距离有限；传送速率和距离有限；传送速率和距离有限；n n没有规定连接器，因而产生没有规定连接器，因而产生没有规定连接器，因而产生没有规定连接器，因而产生25252525针不同的设计方案，这些方案有时不兼容；针不同的设计方案，这些方案有时不兼容；针不同的设计方案，这些方案
28、有时不兼容；针不同的设计方案，这些方案有时不兼容；n n每每每每根根根根信信信信号号号号线线线线只只只只有有有有一一一一根根根根导导导导线线线线，两两两两个个个个传传传传送送送送方方方方向向向向，仅仅仅仅有有有有一一一一根根根根信信信信号号号号地地地地线线线线，存存存存在在在在潜潜潜潜在在在在的的的的地线回流问题；地线回流问题；地线回流问题；地线回流问题；n n接口应用不平衡的发送器和接收器，可能在信号成分间产生干扰。接口应用不平衡的发送器和接收器，可能在信号成分间产生干扰。接口应用不平衡的发送器和接收器，可能在信号成分间产生干扰。接口应用不平衡的发送器和接收器，可能在信号成分间产生干扰。 眷
29、洞鹤蛹绕付败扑茬弥瓷挑狗械醛疆沧塞终腋帆提违庭卜悬彦幅垂驻芜恃第8章可编程控制器的通信及网络第8章可编程控制器的通信及网络第第8章章可编程控制器的通信及网络可编程控制器的通信及网络n(3)RS-422A、RS-423A与RS-449、RS-485n RS-449标准n nEIAEIAEIAEIA于于于于1977197719771977年制定了新标准年制定了新标准年制定了新标准年制定了新标准RS-449RS-449RS-449RS-449，其特点是：，其特点是：，其特点是：，其特点是：n n支持较高的数据传送速率；支持较高的数据传送速率；支持较高的数据传送速率；支持较高的数据传送速率；n n支持
30、较远的传送距离；支持较远的传送距离；支持较远的传送距离；支持较远的传送距离；n n制定连接器的技术规范；制定连接器的技术规范；制定连接器的技术规范；制定连接器的技术规范；n n提供平衡电路改进接口电气特性。提供平衡电路改进接口电气特性。提供平衡电路改进接口电气特性。提供平衡电路改进接口电气特性。n nEIAEIAEIAEIA的的的的RS-449RS-449RS-449RS-449标准定义了标准定义了标准定义了标准定义了RS-232CRS-232CRS-232CRS-232C中所没有的中所没有的中所没有的中所没有的10101010种电路功能，规定用种电路功能，规定用种电路功能，规定用种电路功能，
31、规定用37373737脚脚脚脚的连接器的连接器的连接器的连接器. . . .n nEIAEIAEIAEIA推荐的串行通信的主要性能参数见表推荐的串行通信的主要性能参数见表推荐的串行通信的主要性能参数见表推荐的串行通信的主要性能参数见表8-3(P289)8-3(P289)8-3(P289)8-3(P289)。n RS-422A和RS-485及其应用n n目前在目前在目前在目前在PLCPLCPLCPLC局域网络中广泛应用的局域网络中广泛应用的局域网络中广泛应用的局域网络中广泛应用的RS-485RS-485RS-485RS-485串行接口总线实际上是串行接口总线实际上是串行接口总线实际上是串行接口总
32、线实际上是RS-422ARS-422ARS-422ARS-422A的变形，它与的变形，它与的变形，它与的变形，它与RS-422ARS-422ARS-422ARS-422A不同点在于不同点在于不同点在于不同点在于RS-422ARS-422ARS-422ARS-422A为全双工，为全双工，为全双工，为全双工，RS-485RS-485RS-485RS-485为半双工，为半双工，为半双工，为半双工，RS-422ARS-422ARS-422ARS-422A采用两对平衡差分信号线，而采用两对平衡差分信号线，而采用两对平衡差分信号线，而采用两对平衡差分信号线，而RS-485RS-485RS-485RS-48
33、5只需其中一对。只需其中一对。只需其中一对。只需其中一对。n nRS-422ARS-422ARS-422ARS-422A485485485485互联方案见图互联方案见图互联方案见图互联方案见图8-48-48-48-4示，这个电路可以构成示，这个电路可以构成示，这个电路可以构成示，这个电路可以构成RS-422ARS-422ARS-422ARS-422A串行接口串行接口串行接口串行接口( ( ( (按图中虚线连接按图中虚线连接按图中虚线连接按图中虚线连接) ) ) )，也可以构成，也可以构成，也可以构成，也可以构成RS-485RS-485RS-485RS-485接口接口接口接口( ( ( (按图中
34、实线连接按图中实线连接按图中实线连接按图中实线连接). ). ). ). 宝妒辟眯业竣挞床描杜耗豢哭毅秋靡链摄咏八途耻桨龚惦泞幕灌勿蹦完栅第8章可编程控制器的通信及网络第8章可编程控制器的通信及网络第第8章章可编程控制器的通信及网络可编程控制器的通信及网络n n 图图图图8-4 RS-422A8-4 RS-422A8-4 RS-422A8-4 RS-422A485485485485互联方案互联方案互联方案互联方案n nRS-485RS-485RS-485RS-485串行接口用于多站互连的原理如图串行接口用于多站互连的原理如图串行接口用于多站互连的原理如图串行接口用于多站互连的原理如图8-58-
35、58-58-5所示。所示。所示。所示。n n 图图图图8-58-58-58-5多站互连的多站互连的多站互连的多站互连的RS-485(RS-485(RS-485(RS-485(最多最多最多最多32323232对驱动器接收器对驱动器接收器对驱动器接收器对驱动器接收器) ) ) )n nRS-422ARS-422ARS-422ARS-422A与与与与RS-485RS-485RS-485RS-485的比较见表的比较见表的比较见表的比较见表8-4(P290)8-4(P290)8-4(P290)8-4(P290)。n(4)RS-232C422A转换电路万切咳汲外生贿椎篱齐煌隘蛀栅狠厅喀游卿虽昧红苫阔翼贮府
36、秃胰派煤摘第8章可编程控制器的通信及网络第8章可编程控制器的通信及网络第第8章章可编程控制器的通信及网络可编程控制器的通信及网络n n两台或多台带有两台或多台带有两台或多台带有两台或多台带有RS-232CRS-232CRS-232CRS-232C接口的设备远距离接口的设备远距离接口的设备远距离接口的设备远距离( ( ( (如数百米如数百米如数百米如数百米) ) ) )连接进行通信或组连接进行通信或组连接进行通信或组连接进行通信或组成分散式系统，不能直接用成分散式系统，不能直接用成分散式系统，不能直接用成分散式系统，不能直接用RS-232CRS-232CRS-232CRS-232C串行接口连接，
37、但可采用串行接口连接，但可采用串行接口连接，但可采用串行接口连接，但可采用RS-232CRS-232CRS-232CRS-232C422A422A422A422A转换电路进行连接，如图转换电路进行连接，如图转换电路进行连接，如图转换电路进行连接，如图8-68-68-68-6示。示。示。示。n n 图图图图8-6 RS-232C8-6 RS-232C8-6 RS-232C8-6 RS-232C422A422A422A422A转换装置电原理图转换装置电原理图转换装置电原理图转换装置电原理图n n8.1.2 8.1.2 工业局域网基础工业局域网基础n n将地理位置不同而又具有各自独立功能的多台计算机
38、，通过通信设备和将地理位置不同而又具有各自独立功能的多台计算机，通过通信设备和将地理位置不同而又具有各自独立功能的多台计算机，通过通信设备和将地理位置不同而又具有各自独立功能的多台计算机，通过通信设备和通信线路相互连接起来构成计算机系统称为计算机网络。网络中每台计通信线路相互连接起来构成计算机系统称为计算机网络。网络中每台计通信线路相互连接起来构成计算机系统称为计算机网络。网络中每台计通信线路相互连接起来构成计算机系统称为计算机网络。网络中每台计算机或交换信息的设备称为网络的站或结点。算机或交换信息的设备称为网络的站或结点。算机或交换信息的设备称为网络的站或结点。算机或交换信息的设备称为网络的
39、站或结点。n n网络按站间距离分为：网络按站间距离分为：网络按站间距离分为：网络按站间距离分为：n n全域网全域网: :GAN(Global Area Network),GAN(Global Area Network),GAN(Global Area Network),GAN(Global Area Network),通过卫星通信连接各大洲不同国通过卫星通信连接各大洲不同国通过卫星通信连接各大洲不同国通过卫星通信连接各大洲不同国家。家。家。家。摩慢贿供柏眩田窜司旦壳胶甫琉第怯囚哈冀崇典此晰赔拴特碉俯瘫隙古峙第8章可编程控制器的通信及网络第8章可编程控制器的通信及网络第第8章章可编程控制器的通信
40、及网络可编程控制器的通信及网络n广域网(又称远程网)：它站点分布范围很广它站点分布范围很广它站点分布范围很广它站点分布范围很广, , , ,从几公里到几千公里。从几公里到几千公里。从几公里到几千公里。从几公里到几千公里。n局域网：地理范围有限，通常在几十米到几千米。数据通信传送速率地理范围有限，通常在几十米到几千米。数据通信传送速率地理范围有限，通常在几十米到几千米。数据通信传送速率地理范围有限，通常在几十米到几千米。数据通信传送速率高，误码率低；网络拓扑结构比较规则高，误码率低；网络拓扑结构比较规则高，误码率低；网络拓扑结构比较规则高，误码率低；网络拓扑结构比较规则. . . .n1局域网四
41、大要素n n网网网网络络络络的的的的拓拓拓拓扑扑扑扑结结结结构构构构、介介介介质质质质访访访访问问问问控控控控制制制制、通通通通道道道道利利利利用用用用方方方方式式式式、传传传传送送送送介介介介质质质质，是是是是局局局局域域域域网网网网的四大要素。的四大要素。的四大要素。的四大要素。n(1)网络拓扑结构n n指网络中的通信线路和结点间的几何布置，用以表示网络的整体结构外指网络中的通信线路和结点间的几何布置，用以表示网络的整体结构外指网络中的通信线路和结点间的几何布置，用以表示网络的整体结构外指网络中的通信线路和结点间的几何布置，用以表示网络的整体结构外貌，它反映了各个模块间的结构关系貌，它反映
42、了各个模块间的结构关系貌，它反映了各个模块间的结构关系貌，它反映了各个模块间的结构关系. . . .n 星形网络 以中央结点为中心与各结点连接组成，网络中任何两个结点进行通信都以中央结点为中心与各结点连接组成，网络中任何两个结点进行通信都以中央结点为中心与各结点连接组成，网络中任何两个结点进行通信都以中央结点为中心与各结点连接组成，网络中任何两个结点进行通信都必须经过中央结点控制，其网络结构如图必须经过中央结点控制，其网络结构如图必须经过中央结点控制，其网络结构如图必须经过中央结点控制，其网络结构如图8-7(a)8-7(a)8-7(a)8-7(a)示。示。示。示。 环形网络 网中各结点通过环路
43、通信接口或适配器连在一条首尾相连的闭合环形通网中各结点通过环路通信接口或适配器连在一条首尾相连的闭合环形通网中各结点通过环路通信接口或适配器连在一条首尾相连的闭合环形通网中各结点通过环路通信接口或适配器连在一条首尾相连的闭合环形通信线路上。环路上任何结点均可以请示发送信息，请求一旦被批准，便信线路上。环路上任何结点均可以请示发送信息，请求一旦被批准，便信线路上。环路上任何结点均可以请示发送信息，请求一旦被批准，便信线路上。环路上任何结点均可以请示发送信息，请求一旦被批准，便可以向环路发送信息。环形网中的数据主要是单向传送，也可以是双向可以向环路发送信息。环形网中的数据主要是单向传送，也可以是双
44、向可以向环路发送信息。环形网中的数据主要是单向传送，也可以是双向可以向环路发送信息。环形网中的数据主要是单向传送，也可以是双向传送。环形网络结构如图传送。环形网络结构如图传送。环形网络结构如图传送。环形网络结构如图8-7(b)8-7(b)8-7(b)8-7(b)所示。所示。所示。所示。 凹令谦计鼓辙霍酶沛钉轧跨睡寒篷蔫武挛拟凑暇鹃釉巷艘讼个谩逾凳寻夷第8章可编程控制器的通信及网络第8章可编程控制器的通信及网络第第8章章可编程控制器的通信及网络可编程控制器的通信及网络n n 图图图图8-7 8-7 8-7 8-7 网络拓扑结构图网络拓扑结构图网络拓扑结构图网络拓扑结构图n 总线形网络n n利用总
45、线把所有结点连接起来，这些结点共享总线，对总线有同等访问利用总线把所有结点连接起来，这些结点共享总线，对总线有同等访问利用总线把所有结点连接起来，这些结点共享总线，对总线有同等访问利用总线把所有结点连接起来，这些结点共享总线，对总线有同等访问权。总线形网络结构如图权。总线形网络结构如图权。总线形网络结构如图权。总线形网络结构如图8-7(c)8-7(c)8-7(c)8-7(c)示。示。示。示。n(2)介质访问控制n n指对网络通道占有权的管理和控制。指对网络通道占有权的管理和控制。指对网络通道占有权的管理和控制。指对网络通道占有权的管理和控制。n n局域网络上的信息交换方式有两种：一种是线路交换
46、，即发送结点与接局域网络上的信息交换方式有两种：一种是线路交换，即发送结点与接局域网络上的信息交换方式有两种：一种是线路交换，即发送结点与接局域网络上的信息交换方式有两种：一种是线路交换，即发送结点与接收结点之间有固定的物理通道，且该通道一直保持到通话结束，如电话收结点之间有固定的物理通道，且该通道一直保持到通话结束，如电话收结点之间有固定的物理通道，且该通道一直保持到通话结束，如电话收结点之间有固定的物理通道，且该通道一直保持到通话结束，如电话系统。第二种是系统。第二种是系统。第二种是系统。第二种是“报文交换报文交换报文交换报文交换”或或或或“包交换包交换包交换包交换”。这种交换方式是把编址
47、数。这种交换方式是把编址数。这种交换方式是把编址数。这种交换方式是把编址数据组，从一个转换结点传到另一个转换结点，直到目的站。据组，从一个转换结点传到另一个转换结点，直到目的站。据组，从一个转换结点传到另一个转换结点，直到目的站。据组，从一个转换结点传到另一个转换结点，直到目的站。n n介质访问控制主要有两种方法：介质访问控制主要有两种方法：介质访问控制主要有两种方法：介质访问控制主要有两种方法：n 令牌传送方式n n对介质访问的控制权以令牌为标志。令牌是一组二进制码，网络上的结对介质访问的控制权以令牌为标志。令牌是一组二进制码，网络上的结对介质访问的控制权以令牌为标志。令牌是一组二进制码，网
48、络上的结对介质访问的控制权以令牌为标志。令牌是一组二进制码，网络上的结点按某种规则排序，令牌被依次从一个结点传到下一个结点，只有得到点按某种规则排序，令牌被依次从一个结点传到下一个结点，只有得到点按某种规则排序，令牌被依次从一个结点传到下一个结点，只有得到点按某种规则排序，令牌被依次从一个结点传到下一个结点，只有得到总频涡赦拆贱复泥祈妒随畏价砂逗勾蜡悬滩铰陡阅央草则疫聪栏钥赢彝澎第8章可编程控制器的通信及网络第8章可编程控制器的通信及网络第第8章章可编程控制器的通信及网络可编程控制器的通信及网络n n令牌的结点才有权控制和使用网络。令牌的结点才有权控制和使用网络。令牌的结点才有权控制和使用网络
49、。令牌的结点才有权控制和使用网络。 n 争用方式n n允许网络中各结点自由发送信息。当两个以上结点同时发送时会出现线允许网络中各结点自由发送信息。当两个以上结点同时发送时会出现线允许网络中各结点自由发送信息。当两个以上结点同时发送时会出现线允许网络中各结点自由发送信息。当两个以上结点同时发送时会出现线路冲突，需要做些规定，加以约束。目前常用的是路冲突，需要做些规定，加以约束。目前常用的是路冲突，需要做些规定，加以约束。目前常用的是路冲突，需要做些规定，加以约束。目前常用的是CSMACSMACSMACSMACDCDCDCD规约规约规约规约( ( ( (以太网以太网以太网以太网规约规约规约规约)
50、) ) )，即带冲突检测的载波监听多路存取协议。，即带冲突检测的载波监听多路存取协议。，即带冲突检测的载波监听多路存取协议。，即带冲突检测的载波监听多路存取协议。n n2 2网络模型网络模型n n开放系统互连参考模型开放系统互连参考模型开放系统互连参考模型开放系统互连参考模型OSI/RM(Open System OSI/RM(Open System OSI/RM(Open System OSI/RM(Open System Interconnection/Reference Model),1979Interconnection/Reference Model),1979Interconnect
51、ion/Reference Model),1979Interconnection/Reference Model),1979年国际标准化组织年国际标准化组织年国际标准化组织年国际标准化组织(ISO)(ISO)(ISO)(ISO)提出提出提出提出. . . .该模型规定了七个功能层该模型规定了七个功能层该模型规定了七个功能层该模型规定了七个功能层, , , ,每层都使用自己的协议每层都使用自己的协议每层都使用自己的协议每层都使用自己的协议, , , ,结构如图结构如图结构如图结构如图8-88-88-88-8示。示。示。示。n n(1)(1)OSIOSI层次结构层次结构n n 物理层物理层(Phy
52、sical)(Physical)n n物理层在信道上传送未经处理的信息，该层协议涉及通信双方的机械、物理层在信道上传送未经处理的信息，该层协议涉及通信双方的机械、物理层在信道上传送未经处理的信息，该层协议涉及通信双方的机械、物理层在信道上传送未经处理的信息，该层协议涉及通信双方的机械、电气和连接规程。电气和连接规程。电气和连接规程。电气和连接规程。n n 数据链路层数据链路层( (Data LinkData Link) )n n任务是将可能有差错的物理链路，改造成对于网络层来说是无差错的传任务是将可能有差错的物理链路，改造成对于网络层来说是无差错的传任务是将可能有差错的物理链路，改造成对于网络
53、层来说是无差错的传任务是将可能有差错的物理链路，改造成对于网络层来说是无差错的传送线路。送线路。送线路。送线路。n n 网络层网络层( (NetworkNetwork) )n n也称为分组层，任务是使网络中传送分组。也称为分组层，任务是使网络中传送分组。也称为分组层，任务是使网络中传送分组。也称为分组层，任务是使网络中传送分组。泉钮吭置妙皇涯酪讫航乐戴椭才怀免酞五孩郝孕坊庚烙悦囚付郡佰碱米郴第8章可编程控制器的通信及网络第8章可编程控制器的通信及网络第第8章章可编程控制器的通信及网络可编程控制器的通信及网络n 传输层(Transport)n n基本功能是从会话层接收数据，把它传到网络层，并保证
54、这些数据正确基本功能是从会话层接收数据，把它传到网络层，并保证这些数据正确基本功能是从会话层接收数据，把它传到网络层，并保证这些数据正确基本功能是从会话层接收数据，把它传到网络层，并保证这些数据正确地到达目的地。地到达目的地。地到达目的地。地到达目的地。n 会话层(Session)n n控制一个通信会话进程的建立和结束。控制一个通信会话进程的建立和结束。控制一个通信会话进程的建立和结束。控制一个通信会话进程的建立和结束。n 表示层(Presentation)n n实现不同信息格式和编码之间的转换。实现不同信息格式和编码之间的转换。实现不同信息格式和编码之间的转换。实现不同信息格式和编码之间的转
55、换。n 应用层(Application)n n应用层的内容，要根据对系统的不同要求而定应用层的内容，要根据对系统的不同要求而定应用层的内容，要根据对系统的不同要求而定应用层的内容，要根据对系统的不同要求而定. . . . n n 图图图图8-8 8-8 8-8 8-8 网络协议分层结构图网络协议分层结构图网络协议分层结构图网络协议分层结构图n(2)IEEE 802参考模型n n美国电气和电子工程协会美国电气和电子工程协会美国电气和电子工程协会美国电气和电子工程协会(IEEE)1980(IEEE)1980(IEEE)1980(IEEE)1980年年年年2 2 2 2月提出局域网络协议草案月提出局
56、域网络协议草案月提出局域网络协议草案月提出局域网络协议草案( ( ( (称之称之称之称之为为为为802802802802协议协议协议协议) ) ) )。目前工业局域网中用得最多的一种。目前工业局域网中用得最多的一种。目前工业局域网中用得最多的一种。目前工业局域网中用得最多的一种。n n该协议将该协议将该协议将该协议将OSIOSIOSIOSI模型最低两层分为三层，即物理信号层、介质访问控制层和模型最低两层分为三层，即物理信号层、介质访问控制层和模型最低两层分为三层，即物理信号层、介质访问控制层和模型最低两层分为三层，即物理信号层、介质访问控制层和逻辑链路控制层。它们的对应关系如图逻辑链路控制层。
57、它们的对应关系如图逻辑链路控制层。它们的对应关系如图逻辑链路控制层。它们的对应关系如图8-98-98-98-9示。示。示。示。n n802802802802协议中定义了三种介质访问技术，即协议中定义了三种介质访问技术，即协议中定义了三种介质访问技术，即协议中定义了三种介质访问技术，即802.3(CSMA802.3(CSMA802.3(CSMA802.3(CSMACD)CD)CD)CD)、802.4(Token 802.4(Token 802.4(Token 802.4(Token Bus)Bus)Bus)Bus)和和和和802.5(Token Ring802.5(Token Ring802.5
58、(Token Ring802.5(Token Ring) )。n n IEEE802.3IEEE802.3 阶替柔辉枉旷绢惕堆馒荣孟体疼躺依瘤哲亨远长都严什栽数疮舒车濒洲鸭第8章可编程控制器的通信及网络第8章可编程控制器的通信及网络第第8章章可编程控制器的通信及网络可编程控制器的通信及网络n n 图图图图8-9 8028-9 8028-9 8028-9 802模型和模型和模型和模型和OSIOSIOSIOSI模型对应关系模型对应关系模型对应关系模型对应关系n n又称又称又称又称“以太网以太网以太网以太网”规约。这是一种适合于总线局域网的介质访问控制方法，规约。这是一种适合于总线局域网的介质访问控
59、制方法，规约。这是一种适合于总线局域网的介质访问控制方法，规约。这是一种适合于总线局域网的介质访问控制方法，如图如图如图如图8-108-108-108-10示。示。示。示。n n 图图图图8-10 8-10 8-10 8-10 总线局域网总线局域网总线局域网总线局域网n n为使总线局域各站点的信息发送和接收不产生相互冲突，必须制定传送为使总线局域各站点的信息发送和接收不产生相互冲突，必须制定传送为使总线局域各站点的信息发送和接收不产生相互冲突，必须制定传送为使总线局域各站点的信息发送和接收不产生相互冲突，必须制定传送控制规程，即载波检测多路访问冲突检测控制规程，即载波检测多路访问冲突检测控制规
60、程，即载波检测多路访问冲突检测控制规程，即载波检测多路访问冲突检测CSMACSMACSMACSMACD(Carrier SenseCD(Carrier SenseCD(Carrier SenseCD(Carrier Sense拨绿舀猛欠炎脸蚀灿贪误富勾扭嗓菏否归按拣背框缉货祁猩锗挪殉高盘姓第8章可编程控制器的通信及网络第8章可编程控制器的通信及网络第第8章章可编程控制器的通信及网络可编程控制器的通信及网络n nMultip1e Access/Co11ision Detect)Multip1e Access/Co11ision Detect)Multip1e Access/Co11ision D
61、etect)Multip1e Access/Co11ision Detect)。该规程下的工作流程如图。该规程下的工作流程如图。该规程下的工作流程如图。该规程下的工作流程如图8-118-118-118-11示示示示. . . .图图图图8-11 8-11 8-11 8-11 CSMACSMACSMACSMACDCDCDCD工作流程工作流程工作流程工作流程n IEEE802.4n n令牌总线规约。其内容包括令牌传送总线的介质访问控制方法和物理规令牌总线规约。其内容包括令牌传送总线的介质访问控制方法和物理规令牌总线规约。其内容包括令牌传送总线的介质访问控制方法和物理规令牌总线规约。其内容包括令牌传
62、送总线的介质访问控制方法和物理规范。基本特征是在一条物理总线上实现一个逻辑环。如图范。基本特征是在一条物理总线上实现一个逻辑环。如图范。基本特征是在一条物理总线上实现一个逻辑环。如图范。基本特征是在一条物理总线上实现一个逻辑环。如图8-128-128-128-12示。示。示。示。n IEEE802.5n n令牌环规约。其内容包括令牌环介质访问控制方法和物理层规范。拓扑令牌环规约。其内容包括令牌环介质访问控制方法和物理层规范。拓扑令牌环规约。其内容包括令牌环介质访问控制方法和物理层规范。拓扑令牌环规约。其内容包括令牌环介质访问控制方法和物理层规范。拓扑结构为环形。如图结构为环形。如图结构为环形。
63、如图结构为环形。如图8-138-138-138-13所示。所示。所示。所示。制控拄否跪粗昧之暂妙革醚讥疹宗钾撅喻蹄锗甥法汽讼龚王座江则瑚致幼第8章可编程控制器的通信及网络第8章可编程控制器的通信及网络第第8章章可编程控制器的通信及网络可编程控制器的通信及网络n n 图图图图8-12 8-12 8-12 8-12 令牌总线相当于一个逻辑环令牌总线相当于一个逻辑环令牌总线相当于一个逻辑环令牌总线相当于一个逻辑环n n 图图图图8-13 8-13 8-13 8-13 环形局域网环形局域网环形局域网环形局域网n n三种网络性能的比较曲线见图三种网络性能的比较曲线见图三种网络性能的比较曲线见图三种网络性
64、能的比较曲线见图8-148-148-148-14所示所示所示所示。n3工业局域网的选型考虑n(1)拓扑结构方面朴忿楼链添犯扇致臼酋悠饶描榜立袒弛蘑韦辈捎钒歇猛遇埔吸税枕夺弊吴第8章可编程控制器的通信及网络第8章可编程控制器的通信及网络第第8章章可编程控制器的通信及网络可编程控制器的通信及网络n n 图图图图8-14 8-14 8-14 8-14 三种网络的性能比较三种网络的性能比较三种网络的性能比较三种网络的性能比较n 直接控制级n n主要完成自动调节和程序控制，其可靠性、实时性要求较高。主要完成自动调节和程序控制，其可靠性、实时性要求较高。主要完成自动调节和程序控制，其可靠性、实时性要求较高
65、。主要完成自动调节和程序控制，其可靠性、实时性要求较高。n 监控和优化级n n按照一定的最优化指标，规定直接控制级的设定值，有时还要对系统模按照一定的最优化指标，规定直接控制级的设定值，有时还要对系统模按照一定的最优化指标，规定直接控制级的设定值，有时还要对系统模按照一定的最优化指标，规定直接控制级的设定值，有时还要对系统模型进行辨识。型进行辨识。型进行辨识。型进行辨识。n 管理级n n采用综合性管理，即生产控制工作站根据系统总目标，不断调整监控级采用综合性管理，即生产控制工作站根据系统总目标，不断调整监控级采用综合性管理，即生产控制工作站根据系统总目标，不断调整监控级采用综合性管理，即生产控
66、制工作站根据系统总目标，不断调整监控级的模型结构和控制策略。的模型结构和控制策略。的模型结构和控制策略。的模型结构和控制策略。初叮赠蔷壳好甘婆河忠敛奴樟雏衣掸蜗馋仗弃礁盗炭障宏老确忽茎凑役沥第8章可编程控制器的通信及网络第8章可编程控制器的通信及网络第第8章章可编程控制器的通信及网络可编程控制器的通信及网络n(2)介质访问控制及通信协议方面n n令牌传递方式将日益占主导地位。令牌传递方式将日益占主导地位。令牌传递方式将日益占主导地位。令牌传递方式将日益占主导地位。n82 可编程控制器的网络n nPLCPLCPLCPLC网络与其它工业控制局域网相比，具有高性价比、高可靠性等特点网络与其它工业控制
67、局域网相比，具有高性价比、高可靠性等特点网络与其它工业控制局域网相比，具有高性价比、高可靠性等特点网络与其它工业控制局域网相比，具有高性价比、高可靠性等特点. . . .n821 PLC网络的拓扑结构及其各级子网通信协议配置的原则n1PP结构、NBS模型、ISO模型n（1）PP结构n n图图图图8-158-158-158-15（a a a a）为）为）为）为A-BA-BA-BA-B公司的公司的公司的公司的PPPPPPPP结构，图结构，图结构，图结构，图8-158-158-158-15（b b b b）为）为）为）为MODICONMODICONMODICONMODICON公司的公司的公司的公司的
68、PPPPPPPP结构，结构，结构，结构，图图图图8-158-158-158-15（c c c c）为）为）为）为SIEMENSSIEMENSSIEMENSSIEMENS公司的公司的公司的公司的PPPPPPPP结构。虽然它们的层数不同，各层功能有结构。虽然它们的层数不同，各层功能有结构。虽然它们的层数不同，各层功能有结构。虽然它们的层数不同，各层功能有差别，但都表明差别，但都表明差别，但都表明差别，但都表明PLCPLCPLCPLC及其网络在工厂自动化系统中，由上到下在各层中均及其网络在工厂自动化系统中，由上到下在各层中均及其网络在工厂自动化系统中，由上到下在各层中均及其网络在工厂自动化系统中，由
69、上到下在各层中均发挥作用。发挥作用。发挥作用。发挥作用。n共同特点：上层负责生产管理，中层负责生产过程的监控，下层负责现场上层负责生产管理，中层负责生产过程的监控，下层负责现场上层负责生产管理，中层负责生产过程的监控，下层负责现场上层负责生产管理，中层负责生产过程的监控，下层负责现场控制与测量。控制与测量。控制与测量。控制与测量。n（2）NBS模型n n由美国国家标准局为工厂计算机控制系统提出，共由美国国家标准局为工厂计算机控制系统提出，共由美国国家标准局为工厂计算机控制系统提出，共由美国国家标准局为工厂计算机控制系统提出，共6 6 6 6级，每级都规定了应级，每级都规定了应级，每级都规定了应
70、级，每级都规定了应该完成的功能，该完成的功能，该完成的功能，该完成的功能，NBSNBSNBSNBS模型已得到国际认可，如图模型已得到国际认可，如图模型已得到国际认可，如图模型已得到国际认可，如图8-168-168-168-16所示所示所示所示。翰卿据领帧赋膊抠蕾台辙烈拱捧尽炽些秤投第桔袍宝也市豆悦蹿通么丛聋第8章可编程控制器的通信及网络第8章可编程控制器的通信及网络第第8章章可编程控制器的通信及网络可编程控制器的通信及网络n n 图图图图8-15 8-15 8-15 8-15 各公司各公司各公司各公司PPPPPPPP结构示意图结构示意图结构示意图结构示意图n n 图图图图8-16 NBS8-1
71、6 NBS8-16 NBS8-16 NBS模型模型模型模型n（3）ISO模型n n国际标准化组织（国际标准化组织（国际标准化组织（国际标准化组织（ISOISOISOISO）为企业自动化系统建立的模型，同）为企业自动化系统建立的模型，同）为企业自动化系统建立的模型，同）为企业自动化系统建立的模型，同NBSNBSNBSNBS模型一样，模型一样，模型一样，模型一样，它也是它也是它也是它也是6 6 6 6级，低级，低级，低级，低3 3 3 3级主要负责现场任务的生产控制与监控，高级主要负责现场任务的生产控制与监控，高级主要负责现场任务的生产控制与监控，高级主要负责现场任务的生产控制与监控，高3 3 3
72、 3级负责经级负责经级负责经级负责经营管理，如图营管理，如图营管理，如图营管理，如图8-178-178-178-17所示。所示。所示。所示。 孕奎瘩冶漏途殿貌悸柜扬鲜资休枉碾氛逃属踌升项入闽羌早甲揣贴宗倍猎第8章可编程控制器的通信及网络第8章可编程控制器的通信及网络第第8章章可编程控制器的通信及网络可编程控制器的通信及网络n n 图图图图8-17 ISO8-17 ISO8-17 ISO8-17 ISO模型模型模型模型n2PLC网络的拓扑结构n n图图图图8-188-188-188-18所示为典型的三级复合型拓扑结构，最高层为信息管理网络，选所示为典型的三级复合型拓扑结构，最高层为信息管理网络，
73、选所示为典型的三级复合型拓扑结构，最高层为信息管理网络，选所示为典型的三级复合型拓扑结构，最高层为信息管理网络，选用用用用Ethernet(Ethernet(Ethernet(Ethernet(以太网以太网以太网以太网) ) ) )或或或或MAPMAPMAPMAP网；中间层为高速数据通道，它负责过程监控，网；中间层为高速数据通道，它负责过程监控，网；中间层为高速数据通道，它负责过程监控，网；中间层为高速数据通道，它负责过程监控，一般配置令牌总线通信协议；底层为远程一般配置令牌总线通信协议；底层为远程一般配置令牌总线通信协议；底层为远程一般配置令牌总线通信协议；底层为远程I/OI/OI/OI/O
74、链路，负责现场控制功能，链路，负责现场控制功能，链路，负责现场控制功能，链路，负责现场控制功能，配置周期配置周期配置周期配置周期I/OI/OI/OI/O通信机制。通信机制。通信机制。通信机制。 n 3PLC网络各级子网通信协议配置的规律n n（1 1 1 1）PLCPLCPLCPLC网络通过采用网络通过采用网络通过采用网络通过采用3 3 3 3级或级或级或级或4 4 4 4级子网构成复合型拓扑结构，各级子网中级子网构成复合型拓扑结构，各级子网中级子网构成复合型拓扑结构，各级子网中级子网构成复合型拓扑结构，各级子网中配置不同的通信协议，以适应不同的通信要求。配置不同的通信协议，以适应不同的通信要
75、求。配置不同的通信协议，以适应不同的通信要求。配置不同的通信协议，以适应不同的通信要求。曲抵代娜簧柜产斜尊菜拌觅凛绣由纹贫灌树陷衔麦焦拌错石饵棚乱赐店硼第8章可编程控制器的通信及网络第8章可编程控制器的通信及网络第第8章章可编程控制器的通信及网络可编程控制器的通信及网络n n 图图图图8-18 8-18 8-18 8-18 三级复合拓扑结构的三级复合拓扑结构的三级复合拓扑结构的三级复合拓扑结构的PLCPLCPLCPLC网络网络网络网络n n（2 2 2 2）PLCPLCPLCPLC网络中配置的通信协议分两类：一类是通用协议；另一类是公网络中配置的通信协议分两类：一类是通用协议；另一类是公网络中
76、配置的通信协议分两类：一类是通用协议；另一类是公网络中配置的通信协议分两类：一类是通用协议；另一类是公司的专用协议。前者主要配置在司的专用协议。前者主要配置在司的专用协议。前者主要配置在司的专用协议。前者主要配置在PLCPLCPLCPLC网络的高层子网中，通常采用的协网络的高层子网中，通常采用的协网络的高层子网中，通常采用的协网络的高层子网中，通常采用的协议是议是议是议是EthernetEthernetEthernetEthernet协议或协议或协议或协议或MAPMAPMAPMAP规约规约规约规约. . . .孙碱坍摩辞视毁翰圈权钨棺似府芯摹舟感植秉悔茶件朋葫舀端敞儒悼漳弘第8章可编程控制器的
77、通信及网络第8章可编程控制器的通信及网络第第8章章可编程控制器的通信及网络可编程控制器的通信及网络n n后者配置在后者配置在后者配置在后者配置在PLCPLCPLCPLC网络的中、低层子网中，不同网络的中、低层子网中，不同网络的中、低层子网中，不同网络的中、低层子网中，不同PLCPLCPLCPLC网络的中低层不能互联。网络的中低层不能互联。网络的中低层不能互联。网络的中低层不能互联。n n（3 3 3 3）个人计算机加入不同级别的子网，须按所接入的子网配置通信模板，并按）个人计算机加入不同级别的子网，须按所接入的子网配置通信模板，并按）个人计算机加入不同级别的子网，须按所接入的子网配置通信模板，
78、并按）个人计算机加入不同级别的子网，须按所接入的子网配置通信模板，并按该级子网配置的通信协议编制相应的通信程序。该级子网配置的通信协议编制相应的通信程序。该级子网配置的通信协议编制相应的通信程序。该级子网配置的通信协议编制相应的通信程序。n822 PLC网络的通信方法n1通信方法 n n一般都采用串行方式，每级子网都根据其不同的功能配置不同的协议，其中大一般都采用串行方式，每级子网都根据其不同的功能配置不同的协议，其中大一般都采用串行方式，每级子网都根据其不同的功能配置不同的协议，其中大一般都采用串行方式，每级子网都根据其不同的功能配置不同的协议，其中大部分是各公司的专用通信协议。部分是各公司
79、的专用通信协议。部分是各公司的专用通信协议。部分是各公司的专用通信协议。n nPLCPLCPLCPLC网络的各级子网络无论采用何种结构（总线结构、环形结构等），它的通信网络的各级子网络无论采用何种结构（总线结构、环形结构等），它的通信网络的各级子网络无论采用何种结构（总线结构、环形结构等），它的通信网络的各级子网络无论采用何种结构（总线结构、环形结构等），它的通信介质是共享资源。挂在共享介质上的各站要想通信，首先解决共享通信介质使介质是共享资源。挂在共享介质上的各站要想通信，首先解决共享通信介质使介质是共享资源。挂在共享介质上的各站要想通信，首先解决共享通信介质使介质是共享资源。挂在共享介质上
80、的各站要想通信，首先解决共享通信介质使用权的分配问题，这就是常说的存取控制或访问控制。用权的分配问题，这就是常说的存取控制或访问控制。用权的分配问题，这就是常说的存取控制或访问控制。用权的分配问题，这就是常说的存取控制或访问控制。n n所谓通信方法所谓通信方法所谓通信方法所谓通信方法, , , ,等于存取控制方式等于存取控制方式等于存取控制方式等于存取控制方式+ + + +数据传送方式。数据传送方式。数据传送方式。数据传送方式。n2PLC网络的实时性与其约束条件n（1）实时性n n通常用通常用通常用通常用“ “响应时间响应时间响应时间响应时间” ”来定量描述的。响应时间指某一系统对输入做出响应
81、的时间，来定量描述的。响应时间指某一系统对输入做出响应的时间，来定量描述的。响应时间指某一系统对输入做出响应的时间，来定量描述的。响应时间指某一系统对输入做出响应的时间，以以以以msmsmsms、s s s s、minminminmin、h h h h为计量单位。为计量单位。为计量单位。为计量单位。n（2）约束条件n三个时间约束条件：n n 必须限定每个站点每次取得通信权的时间上限值，以防某一站长期霸必须限定每个站点每次取得通信权的时间上限值，以防某一站长期霸必须限定每个站点每次取得通信权的时间上限值，以防某一站长期霸必须限定每个站点每次取得通信权的时间上限值，以防某一站长期霸愚沁胯股败席盘恒
82、芽域律研努佣层摈竞肄吏眯倘灿束女氯蜜呐教些春摇拷第8章可编程控制器的通信及网络第8章可编程控制器的通信及网络第第8章章可编程控制器的通信及网络可编程控制器的通信及网络n n占子网而导致其它各站点的实时性恶化。占子网而导致其它各站点的实时性恶化。占子网而导致其它各站点的实时性恶化。占子网而导致其它各站点的实时性恶化。n n 应当保证在某一固定的时间周期内通信子网上的每个站都有机会应当保证在某一固定的时间周期内通信子网上的每个站都有机会应当保证在某一固定的时间周期内通信子网上的每个站都有机会应当保证在某一固定的时间周期内通信子网上的每个站都有机会取得通信权取得通信权取得通信权取得通信权. . .
83、.n n 对对对对于于于于重重重重要要要要的的的的站站站站可可可可以以以以优优优优先先先先服服服服务务务务，对对对对于于于于某某某某项项项项紧紧紧紧急急急急通通通通信信信信任任任任务务务务，应应应应当当当当给给给给予予予予优先处理。优先处理。优先处理。优先处理。n（3）提高PLC网络实时性的途径n n 选用合适的存取控制方式。选用合适的存取控制方式。选用合适的存取控制方式。选用合适的存取控制方式。n n 尽量减少通信协议的层数。尽量减少通信协议的层数。尽量减少通信协议的层数。尽量减少通信协议的层数。n n 选用适当的数据传送方式。选用适当的数据传送方式。选用适当的数据传送方式。选用适当的数据传
84、送方式。n3两个主要概念n nPLCPLCPLCPLC控控控控制制制制网网网网络络络络与与与与PLCPLCPLCPLC通通通通信信信信网网网网络络络络是是是是两两两两个个个个不不不不同同同同的的的的概概概概念念念念。PLCPLCPLCPLC网网网网络络络络包包包包括括括括PLCPLCPLCPLC控控控控制制制制网络与网络与网络与网络与PLCPLCPLCPLC通信网络两种。通信网络两种。通信网络两种。通信网络两种。n（1）PLC控制网络n n只传送只传送只传送只传送ON/OFFON/OFFON/OFFON/OFF开关量，且一次传送的数据量较少的网络。开关量，且一次传送的数据量较少的网络。开关量，
85、且一次传送的数据量较少的网络。开关量，且一次传送的数据量较少的网络。n （2）PLC通信网络n n又又又又称称称称高高高高速速速速数数数数据据据据公公公公路路路路，该该该该类类类类网网网网络络络络既既既既可可可可以以以以传传传传送送送送开开开开关关关关量量量量，又又又又可可可可以以以以传传传传送送送送数数数数字字字字量量量量，一次通信传送的数据较大。一次通信传送的数据较大。一次通信传送的数据较大。一次通信传送的数据较大。n4PLC网络中常用的通信方式锐虾琴见衙钉拷眼晴诬骨傈掌丫蔚赦辩枕倒篷囱檄辜骋剐双规泊令酱锡奋第8章可编程控制器的通信及网络第8章可编程控制器的通信及网络第第8章章可编程控制器
86、的通信及网络可编程控制器的通信及网络n（1）PLC控制网络的“周期I/O方式”通信n n可编程序控制器的远程可编程序控制器的远程可编程序控制器的远程可编程序控制器的远程I/OI/OI/OI/O链路就是一种链路就是一种链路就是一种链路就是一种PLCPLCPLCPLC控制网络，采用控制网络，采用控制网络，采用控制网络，采用“ “周期周期周期周期I/OI/OI/OI/O方方方方式式式式” ”交换数据。远程交换数据。远程交换数据。远程交换数据。远程I/OI/OI/OI/O链路按主从方式工作，可编程序控制器带的远程链路按主从方式工作，可编程序控制器带的远程链路按主从方式工作，可编程序控制器带的远程链路按
87、主从方式工作，可编程序控制器带的远程I/OI/OI/OI/O主单元在远程主单元在远程主单元在远程主单元在远程I/OI/OI/OI/O链路中担任主站，其它远程链路中担任主站，其它远程链路中担任主站，其它远程链路中担任主站，其它远程I/OI/OI/OI/O单元皆为从站。单元皆为从站。单元皆为从站。单元皆为从站。n（2）PLC控制网络的“全局I/O方式”通信n n一种串行共享存储区通信方式，主要用于带有链接区的一种串行共享存储区通信方式，主要用于带有链接区的一种串行共享存储区通信方式，主要用于带有链接区的一种串行共享存储区通信方式，主要用于带有链接区的PLCPLCPLCPLC之间的通信。之间的通信。
88、之间的通信。之间的通信。n（3）主从总线1N通信方式（PLC通信网络）n n又称为又称为又称为又称为1 1 1 1N N N N通信方式，是通信方式，是通信方式，是通信方式，是PLCPLCPLCPLC通信网络上采用的一种通信方式通信网络上采用的一种通信方式通信网络上采用的一种通信方式通信网络上采用的一种通信方式. . . .n（4）令牌总线NN通信方式（PLC通信网络）n n又称为又称为又称为又称为N N N NN N N N通信方式。在总线结构上的通信方式。在总线结构上的通信方式。在总线结构上的通信方式。在总线结构上的PLCPLCPLCPLC子网上有子网上有子网上有子网上有N N N N个站
89、，它们地位平个站，它们地位平个站，它们地位平个站，它们地位平等，没有主站与从站之分等，没有主站与从站之分等，没有主站与从站之分等，没有主站与从站之分. . . .n（5）浮动主站NM通信方式（PLC通信网络）n n又称为又称为又称为又称为N N N NM M M M通信方式，它适用于总线结构的通信方式，它适用于总线结构的通信方式，它适用于总线结构的通信方式，它适用于总线结构的PLCPLCPLCPLC通信网络。通信网络。通信网络。通信网络。n（6）令牌环通信方式（PLC通信网络）n n少量少量少量少量PLCPLCPLCPLC网络采用环形拓扑结构，其存取控制采用令牌法，有较好的实网络采用环形拓扑结
90、构，其存取控制采用令牌法，有较好的实网络采用环形拓扑结构，其存取控制采用令牌法，有较好的实网络采用环形拓扑结构，其存取控制采用令牌法，有较好的实时性时性时性时性. . . .烫棕荆每个匿杉娃冀补庞陆虽揪樟抄籍篱煌兜傲岳嘎飘翅犹赠潮搬辙拾礼第8章可编程控制器的通信及网络第8章可编程控制器的通信及网络第第8章章可编程控制器的通信及网络可编程控制器的通信及网络n（7）CSMA/CD通信方式n n一种随机通信方式，适用于总线结构的一种随机通信方式，适用于总线结构的一种随机通信方式，适用于总线结构的一种随机通信方式，适用于总线结构的PLCPLCPLCPLC网络，总线上各站地位平等网络，总线上各站地位平等
91、网络，总线上各站地位平等网络，总线上各站地位平等. . . .n nCSMA/CDCSMA/CDCSMA/CDCSMA/CD存取控制方式是一种不能保证实时性的存取控制方式。存取控制方式是一种不能保证实时性的存取控制方式。存取控制方式是一种不能保证实时性的存取控制方式。存取控制方式是一种不能保证实时性的存取控制方式。n（8）多种通信方式的集成n n多种通信方式集成配置在某一级子网上。多种通信方式集成配置在某一级子网上。多种通信方式集成配置在某一级子网上。多种通信方式集成配置在某一级子网上。n823 PC机与PLC网络的联网通信n1PC机在PLC网络中的作用n分为四个方面：n n（1 1 1 1）
92、构构构构成成成成以以以以PCPCPCPC机机机机为为为为上上上上位位位位机机机机，数数数数台台台台PLCPLCPLCPLC为为为为下下下下位位位位机机机机的的的的小小小小型型型型集集集集散散散散系系系系统统统统，用用用用个个个个人人人人计算机实现操作站功能。计算机实现操作站功能。计算机实现操作站功能。计算机实现操作站功能。n n（2 2 2 2）在在在在PLCPLCPLCPLC网网网网络络络络中中中中，把把把把PCPCPCPC机机机机开开开开发发发发成成成成简简简简易易易易工工工工作作作作站站站站或或或或工工工工业业业业终终终终端端端端，实实实实现现现现集集集集中中中中显显显显示，集中报警功能
93、。示，集中报警功能。示，集中报警功能。示，集中报警功能。n n（3 3 3 3）把）把）把）把PCPCPCPC机开发成机开发成机开发成机开发成PLCPLCPLCPLC编程终端，通过编程器接口接入编程终端，通过编程器接口接入编程终端，通过编程器接口接入编程终端，通过编程器接口接入PLCPLCPLCPLC网络，进行编网络，进行编网络，进行编网络，进行编程、调试及监控。程、调试及监控。程、调试及监控。程、调试及监控。n n（4 4 4 4）把）把）把）把PCPCPCPC机开发成网间连接器，进行协议转换，实现机开发成网间连接器，进行协议转换，实现机开发成网间连接器，进行协议转换，实现机开发成网间连接器
94、，进行协议转换，实现PLCPLCPLCPLC网络与其它计网络与其它计网络与其它计网络与其它计算机网络的互联。图算机网络的互联。图算机网络的互联。图算机网络的互联。图8-198-198-198-19为通过为通过为通过为通过PCPCPCPC机把局域网（机把局域网（机把局域网（机把局域网（NTNTNTNT网）与专用的网）与专用的网）与专用的网）与专用的PLCPLCPLCPLC网互网互网互网互联的结构图联的结构图联的结构图联的结构图. . . .信课饮撅娥共色晨刀狗鳞改狈钨判岂栅娘蜘含溅姬琐鹏融纳寨来盯淋风嫁第8章可编程控制器的通信及网络第8章可编程控制器的通信及网络第第8章章可编程控制器的通信及网络
95、可编程控制器的通信及网络图图图图8-19 PC8-19 PC8-19 PC8-19 PC机为网间连接器机为网间连接器机为网间连接器机为网间连接器n2PC机与PLC网络联网通信分类n nPCPCPCPC机与机与机与机与PLCPLCPLCPLC网络联网通信通常分为专用通信与公用通信两类。网络联网通信通常分为专用通信与公用通信两类。网络联网通信通常分为专用通信与公用通信两类。网络联网通信通常分为专用通信与公用通信两类。n（1）专用通信n nPCPCPCPC机机机机上上上上配配配配上上上上某某某某个个个个PLCPLCPLCPLC制制制制造造造造公公公公司司司司的的的的专专专专用用用用通通通通信信信信卡
96、卡卡卡及及及及专专专专用用用用通通通通信信信信软软软软件件件件，应应应应用用用用人人人人员员员员只只只只要要要要按按按按要要要要求求求求对对对对通通通通信信信信卡卡卡卡进进进进行行行行初初初初始始始始化化化化，即即即即可可可可进进进进行行行行通通通通信信信信。该该该该类类类类通通通通信信信信方方方方便便便便、可可可可靠靠靠靠、快捷。它的主要缺点是价格高。快捷。它的主要缺点是价格高。快捷。它的主要缺点是价格高。快捷。它的主要缺点是价格高。n（2）通用通信n n利用利用利用利用PCPCPCPC机已配有的异步串行通信适配器，加上应用人员自己开发编写的机已配有的异步串行通信适配器，加上应用人员自己开发
97、编写的机已配有的异步串行通信适配器，加上应用人员自己开发编写的机已配有的异步串行通信适配器，加上应用人员自己开发编写的通信程序把通信程序把通信程序把通信程序把PCPCPCPC机与机与机与机与PLCPLCPLCPLC网络互联，称之为通用通信。网络互联，称之为通用通信。网络互联，称之为通用通信。网络互联，称之为通用通信。n3PC机与PLC网络联网通用通信的条件慌官欠睛肢耘籍水腆左篆噪删戍绍宰芜暇戍幻故骂耿樱浇站湍十滤只粕揽第8章可编程控制器的通信及网络第8章可编程控制器的通信及网络第第8章章可编程控制器的通信及网络可编程控制器的通信及网络n nPCPCPCPC机与机与机与机与PLCPLCPLCPL
98、C及其网络联网通用通信的条件如下：及其网络联网通用通信的条件如下：及其网络联网通用通信的条件如下：及其网络联网通用通信的条件如下：n n（1 1 1 1）带有异步通信接口的）带有异步通信接口的）带有异步通信接口的）带有异步通信接口的PLCPLCPLCPLC及采用异步方式通信的及采用异步方式通信的及采用异步方式通信的及采用异步方式通信的PLCPLCPLCPLC网络才有可能网络才有可能网络才有可能网络才有可能与带异步通信适配器的与带异步通信适配器的与带异步通信适配器的与带异步通信适配器的PCPCPCPC机互联。要求双方采用的总线标准一致机互联。要求双方采用的总线标准一致机互联。要求双方采用的总线标
99、准一致机互联。要求双方采用的总线标准一致. . . .n n（2 2 2 2）要要要要通通通通过过过过对对对对双双双双方方方方的的的的初初初初始始始始化化化化，使使使使波波波波特特特特率率率率、数数数数据据据据位位位位数数数数、停停停停止止止止位位位位数数数数、奇奇奇奇偶偶偶偶校验都相同。校验都相同。校验都相同。校验都相同。n n（3 3 3 3）应用人员必须熟悉互联的）应用人员必须熟悉互联的）应用人员必须熟悉互联的）应用人员必须熟悉互联的PLCPLCPLCPLC及及及及PLCPLCPLCPLC网络采用的通信协议。网络采用的通信协议。网络采用的通信协议。网络采用的通信协议。n 4PC机与PLC
100、联网的结构形式n n一般采用如图一般采用如图一般采用如图一般采用如图8-208-208-208-20所示的两种结构形式所示的两种结构形式所示的两种结构形式所示的两种结构形式。n（1）点对点结构n n即即即即PCPCPCPC机的机的机的机的COMCOMCOMCOM口与口与口与口与PLCPLCPLCPLC的的的的PGPGPGPG（编程）口之间实现点对点链接。如图（编程）口之间实现点对点链接。如图（编程）口之间实现点对点链接。如图（编程）口之间实现点对点链接。如图8-8-8-8-20(a)20(a)20(a)20(a)所示。所示。所示。所示。n n 图图图图8-20 PC8-20 PC8-20 PC
101、8-20 PC机与机与机与机与PLCPLCPLCPLC联网的一般结构图联网的一般结构图联网的一般结构图联网的一般结构图 房奢久麻擒嗽湿炮擂攘藤衙稗掖帧响碑慎扛庶寻瞳双侣月吟穴蓉煤摄墓献第8章可编程控制器的通信及网络第8章可编程控制器的通信及网络第第8章章可编程控制器的通信及网络可编程控制器的通信及网络n（2）多点结构n n又称为主从式总线结构又称为主从式总线结构又称为主从式总线结构又称为主从式总线结构, , , ,如图如图如图如图8-20(b)8-20(b)8-20(b)8-20(b)所示。即多台所示。即多台所示。即多台所示。即多台PLCPLCPLCPLC共同连在一条串行共同连在一条串行共同连
102、在一条串行共同连在一条串行总线上与总线上与总线上与总线上与PCPCPCPC机相连机相连机相连机相连。n 825可编程序控制器的典型网络n n现现现现场场场场应应应应用用用用的的的的可可可可编编编编程程程程序序序序控控控控制制制制器器器器网网网网络络络络很很很很多多多多，下下下下面面面面介介介介绍绍绍绍下下下下位位位位连连连连接接接接系系系系统统统统、同同同同位位位位连连连连接接接接系系系系统统统统、上上上上位位位位连连连连接接接接系系系系统统统统、复复复复合合合合型型型型PLCPLCPLCPLC网网网网络络络络等等等等几几几几种种种种典典典典型型型型的的的的可可可可编编编编程程程程序序序序控控
103、控控制制制制器器器器网网网网络。络。络。络。n1下位连接系统n n可编程序控制器主机通过串行通信连接远程可编程序控制器主机通过串行通信连接远程可编程序控制器主机通过串行通信连接远程可编程序控制器主机通过串行通信连接远程I/OI/OI/OI/O单元，实现远距离的分散单元，实现远距离的分散单元，实现远距离的分散单元，实现远距离的分散检测与控制的系统。检测与控制的系统。检测与控制的系统。检测与控制的系统。n n系统的连接形式一般为树形结构，如图系统的连接形式一般为树形结构，如图系统的连接形式一般为树形结构，如图系统的连接形式一般为树形结构，如图8-218-218-218-21所示。所示。所示。所示。
104、n n n n n n n n 图图图图8-21 8-21 8-21 8-21 下位连接系统示意图下位连接系统示意图下位连接系统示意图下位连接系统示意图洋囊蜜拱踪挠愉术废悔刁助扭莲塞轮井豁蛆蛹点粘屁涕晴蘑植聋灾兹帆疲第8章可编程控制器的通信及网络第8章可编程控制器的通信及网络第第8章章可编程控制器的通信及网络可编程控制器的通信及网络n2同位连接系统n n可编程序控制器通过串行通信接口相互接起来的系统。同位连接系统常采用可编程序控制器通过串行通信接口相互接起来的系统。同位连接系统常采用可编程序控制器通过串行通信接口相互接起来的系统。同位连接系统常采用可编程序控制器通过串行通信接口相互接起来的系统
105、。同位连接系统常采用总线形结构，如图总线形结构，如图总线形结构，如图总线形结构，如图8-228-228-228-22所示。所示。所示。所示。n n 图图图图8-22 8-22 8-22 8-22 同位连接系统示意图同位连接系统示意图同位连接系统示意图同位连接系统示意图n n同位连接系统的数据传送如图同位连接系统的数据传送如图同位连接系统的数据传送如图同位连接系统的数据传送如图8-238-238-238-23所示。所示。所示。所示。n n 图图图图8-23 8-23 8-23 8-23 同位连接系统的数据传送同位连接系统的数据传送同位连接系统的数据传送同位连接系统的数据传送n3上位连接系统n n
106、一种自动化综合管理系统。上位计算机通过串行通信接口与可编程序控制器一种自动化综合管理系统。上位计算机通过串行通信接口与可编程序控制器一种自动化综合管理系统。上位计算机通过串行通信接口与可编程序控制器一种自动化综合管理系统。上位计算机通过串行通信接口与可编程序控制器的串行通信接口相连，对可编程序控制器进行集中监视和管理，从而构成集的串行通信接口相连，对可编程序控制器进行集中监视和管理，从而构成集的串行通信接口相连，对可编程序控制器进行集中监视和管理，从而构成集的串行通信接口相连，对可编程序控制器进行集中监视和管理，从而构成集中管理、分散控制的分布式多级控制系统。中管理、分散控制的分布式多级控制系
107、统。中管理、分散控制的分布式多级控制系统。中管理、分散控制的分布式多级控制系统。 儿舵榴挤取檬臻克嫁尿潦炔探寓质储饿臂渣芥粱利獭杯吩从轻清烬杯占话第8章可编程控制器的通信及网络第8章可编程控制器的通信及网络第第8章章可编程控制器的通信及网络可编程控制器的通信及网络n n上位连接系统示意图如图上位连接系统示意图如图上位连接系统示意图如图上位连接系统示意图如图8-248-248-248-24所示。所示。所示。所示。n n 图图图图8-24 8-24 8-24 8-24 上位连接系统示意图上位连接系统示意图上位连接系统示意图上位连接系统示意图n n上位计算机与可编程序控制器的通信一般采用上位计算机与
108、可编程序控制器的通信一般采用上位计算机与可编程序控制器的通信一般采用上位计算机与可编程序控制器的通信一般采用RS-232CRS-232CRS-232CRS-232C或或或或RS-422ARS-422ARS-422ARS-422A（或（或（或（或RS-RS-RS-RS-485485485485）接口。当用）接口。当用）接口。当用）接口。当用RS-232CRS-232CRS-232CRS-232C通信接口时，一个上位计算机只能连接一台可通信接口时，一个上位计算机只能连接一台可通信接口时，一个上位计算机只能连接一台可通信接口时，一个上位计算机只能连接一台可编程序控制器；若连接多台可编程序控制器，则需
109、要加接编程序控制器；若连接多台可编程序控制器，则需要加接编程序控制器；若连接多台可编程序控制器，则需要加接编程序控制器；若连接多台可编程序控制器，则需要加接RS-232C/RS-RS-232C/RS-RS-232C/RS-RS-232C/RS-422A422A422A422A或或或或RS-485RS-485RS-485RS-485转换装置。转换装置。转换装置。转换装置。n4复合型PLC网络n n在工厂自动化系统中，常把下位连接系统、同位连接系统、上位连接系在工厂自动化系统中，常把下位连接系统、同位连接系统、上位连接系在工厂自动化系统中，常把下位连接系统、同位连接系统、上位连接系在工厂自动化系统
110、中，常把下位连接系统、同位连接系统、上位连接系统混合在一起使用，构成复合型统混合在一起使用，构成复合型统混合在一起使用，构成复合型统混合在一起使用，构成复合型PLCPLCPLCPLC网络，以实现工厂自动化系统要求的网络，以实现工厂自动化系统要求的网络，以实现工厂自动化系统要求的网络，以实现工厂自动化系统要求的多级功能。多级功能。多级功能。多级功能。n826 三菱公司的PLC网络n n图图图图8-258-258-258-25所示为三菱公司的所示为三菱公司的所示为三菱公司的所示为三菱公司的MELSEC NET PLCMELSEC NET PLCMELSEC NET PLCMELSEC NET PL
111、C网络。该网络的主结构为三级网络。该网络的主结构为三级网络。该网络的主结构为三级网络。该网络的主结构为三级复合型拓扑结构，最高层选用复合型拓扑结构，最高层选用复合型拓扑结构，最高层选用复合型拓扑结构，最高层选用Ethernet(Ethernet(Ethernet(Ethernet(以太网以太网以太网以太网) ) ) )或或或或MAPMAPMAPMAP网，中间层采用网，中间层采用网，中间层采用网，中间层采用犹唬烷帕缄蜡陛免婚亚街捞浇击粘袭案卜獭壳伴割荷蒜睦冶麦芽差松泌垃第8章可编程控制器的通信及网络第8章可编程控制器的通信及网络第第8章章可编程控制器的通信及网络可编程控制器的通信及网络n nME
112、LSEC NET/10MELSEC NET/10MELSEC NET/10MELSEC NET/10网（或网（或网（或网（或MELSEC NET/HMELSEC NET/HMELSEC NET/HMELSEC NET/H网），底层为网），底层为网），底层为网），底层为CC-Link(CC-Link(CC-Link(CC-Link(或远程或远程或远程或远程I/O)I/O)I/O)I/O)链路。链路。链路。链路。n n 图图图图8-25 8-25 8-25 8-25 三菱公司的三菱公司的三菱公司的三菱公司的MELSEC NET PLCMELSEC NET PLCMELSEC NET PLCMELS
113、EC NET PLC网络网络网络网络坠店品赘可涝截肤蓉蕾节爽梨肤见张京瑶击岛矩希禄咨伸氧缝夏牵绢勃智第8章可编程控制器的通信及网络第8章可编程控制器的通信及网络第第8章章可编程控制器的通信及网络可编程控制器的通信及网络n1MELSEC NET/10网（令牌网）n nMELSEC NET/10MELSEC NET/10MELSEC NET/10MELSEC NET/10网提供网提供网提供网提供10Mbps10Mbps10Mbps10Mbps的传输速度，网络总距离可达的传输速度，网络总距离可达的传输速度，网络总距离可达的传输速度，网络总距离可达30Km30Km30Km30Km。有光缆有光缆有光缆有
114、光缆或同轴电缆两类网络系统。或同轴电缆两类网络系统。或同轴电缆两类网络系统。或同轴电缆两类网络系统。n2MELSEC NET/H网（令牌网）n nMELSEC NET/10MELSEC NET/10MELSEC NET/10MELSEC NET/10网提供网提供网提供网提供25Mbps25Mbps25Mbps25Mbps的传输速度，网络总距离可达的传输速度，网络总距离可达的传输速度，网络总距离可达的传输速度，网络总距离可达30Km30Km30Km30Km。n3CC-Linkn nCC-Link(ControlCC-Link(ControlCC-Link(ControlCC-Link(Contr
115、olCommunication Link)Communication Link)Communication Link)Communication Link)是三菱公司新开发的现场总线是三菱公司新开发的现场总线是三菱公司新开发的现场总线是三菱公司新开发的现场总线网络，采用屏蔽双绞线组成总线网，网络，采用屏蔽双绞线组成总线网，网络，采用屏蔽双绞线组成总线网，网络，采用屏蔽双绞线组成总线网，RS-485RS-485RS-485RS-485串行接口串行接口串行接口串行接口。n nCC-LinkCC-LinkCC-LinkCC-Link现场总线网络的主要特点如下：现场总线网络的主要特点如下：现场总线网络
116、的主要特点如下：现场总线网络的主要特点如下：n（1）控制和信息n n在在在在CC-LinkCC-LinkCC-LinkCC-Link系统中最多可连接站数系统中最多可连接站数系统中最多可连接站数系统中最多可连接站数64646464个，可以连接下述三种远程元件：个，可以连接下述三种远程元件：个，可以连接下述三种远程元件：个，可以连接下述三种远程元件：n远程I/On n指那些只要求指那些只要求指那些只要求指那些只要求ONONONONOFFOFFOFFOFF控制功能的现场元件控制功能的现场元件控制功能的现场元件控制功能的现场元件. . . .n远程元件n n就是指那些要求处理寄存器数据就是指那些要求处
117、理寄存器数据就是指那些要求处理寄存器数据就是指那些要求处理寄存器数据( ( ( (数字数据数字数据数字数据数字数据) ) ) )的现场元件的现场元件的现场元件的现场元件. . . .n智能化远程芒犯未肉庐虹羞尸五盒丹分妓拦沤父膳潘翠巳翻隶扭砌靖怖咽惶汹站狭弹第8章可编程控制器的通信及网络第8章可编程控制器的通信及网络第第8章章可编程控制器的通信及网络可编程控制器的通信及网络n n指那些允许对主站和其它站的动作进行存取，进行数据采集并进行控制就地指那些允许对主站和其它站的动作进行存取，进行数据采集并进行控制就地指那些允许对主站和其它站的动作进行存取，进行数据采集并进行控制就地指那些允许对主站和其
118、它站的动作进行存取，进行数据采集并进行控制就地PLCPLCPLCPLC站，站，站，站，显示器操作终端、定位单元、编程器的接口单元以及个人电脑等显示器操作终端、定位单元、编程器的接口单元以及个人电脑等显示器操作终端、定位单元、编程器的接口单元以及个人电脑等显示器操作终端、定位单元、编程器的接口单元以及个人电脑等元件元件元件元件. . . .n（2）通信速度和距离n nCC-LinkCC-LinkCC-LinkCC-Link可提供最高达可提供最高达可提供最高达可提供最高达10Mbps10Mbps10Mbps10Mbps的高速数据传送，不仅满足对高速远程的高速数据传送，不仅满足对高速远程的高速数据传
119、送，不仅满足对高速远程的高速数据传送，不仅满足对高速远程I/OI/OI/OI/O的控制，的控制，的控制，的控制，而且还可满足对高速的现场信息的控制。通信速度和距离见表而且还可满足对高速的现场信息的控制。通信速度和距离见表而且还可满足对高速的现场信息的控制。通信速度和距离见表而且还可满足对高速的现场信息的控制。通信速度和距离见表8-5(P312)8-5(P312)8-5(P312)8-5(P312)。n（3）主控就地站的组态n nCC-linkCC-linkCC-linkCC-link除了能进行主控与远程站的配置还能进行主控与就地站的配置。除了能进行主控与远程站的配置还能进行主控与就地站的配置。
120、除了能进行主控与远程站的配置还能进行主控与就地站的配置。除了能进行主控与远程站的配置还能进行主控与就地站的配置。n n （4）主控单元后备主控单元的组态n n一个在一个在一个在一个在CC-linkCC-linkCC-linkCC-link系统中的就地系统中的就地系统中的就地系统中的就地PLCPLCPLCPLC可以作为一个带可以作为一个带可以作为一个带可以作为一个带PLCPLCPLCPLC冗余的后备主控冗余的后备主控冗余的后备主控冗余的后备主控PLCPLCPLCPLC。n（5）多种厂商产品的连接n n许多传感器和传动装置的供应商都可作为许多传感器和传动装置的供应商都可作为许多传感器和传动装置的供
121、应商都可作为许多传感器和传动装置的供应商都可作为CC-LinkCC-LinkCC-LinkCC-Link的合作伙伴，他们的元件可以直的合作伙伴，他们的元件可以直的合作伙伴，他们的元件可以直的合作伙伴，他们的元件可以直接与网络连接。接与网络连接。接与网络连接。接与网络连接。n（6）完善的RAS功能n n具备自动在线恢复功能、待机主控功能、切断从站功能，确认链接状态功能及测具备自动在线恢复功能、待机主控功能、切断从站功能，确认链接状态功能及测具备自动在线恢复功能、待机主控功能、切断从站功能，确认链接状态功能及测具备自动在线恢复功能、待机主控功能、切断从站功能，确认链接状态功能及测试和诊断功能试和诊断功能试和诊断功能试和诊断功能. . . .n（7）在线I/O的更换n n在不影响其它远程在不影响其它远程在不影响其它远程在不影响其它远程I/OI/OI/OI/O控制的情况下，允许进行在线控制的情况下，允许进行在线控制的情况下，允许进行在线控制的情况下，允许进行在线I/OI/OI/OI/O的更换。的更换。的更换。的更换。政瓷党挨憋肌犬昂酉咏贵莱处上夏瑞坠丛窄伪涪弧岛裔沁澜吗驭泅绩埔恨第8章可编程控制器的通信及网络第8章可编程控制器的通信及网络
