建筑电气控制技术：第9章 可编程序控制器的通信与网络)

1、第九章 可编程序控制器的通信与网络 以往的PLC存在着如下缺点：内部总线不对用户公开，产品很少兼容，通信口及通信协议也不对用户透明。这些为用户的换型、故障诊断、维护和二次开发造成了很大的麻烦。 目前主要采用的解决办法有：（1）设计一个标准通信接口模块，物理层一般为RS-232C或RS-485特性的模块。智能型的内部往往带有微处理器，并专门配带一个应用软件，来完成PLC内部总线与外部设备和产品的通信协调工作。 （2）以现场总线(FieldBus)为标准，开发新的链接模块或接口装置，所谓现场总线是指经过多年的技术综合和发展形成的更加适合自动化现场监测、控制的各种器件、设备和装置的相互接口和互相链接

2、的现场控制网络，采用它可以有效地简化系统，增加产品间的兼容性，大幅度降低成本，提高可靠性。第一节 PLC通信网络的基本知识 一、数据通信基础 数据通信就是将数据信息通过适当的传送线路从一台设备传送到另一台设备。 这里的设备可以是计算机、PLC、或是有数据通信功能的其它数字设备。 1数据传送方式(1)并行通信与串行通信 并行通信所传送数据的各位同时发送或接收；串行通信所传送数据按顺序一位一位地发送或接收。 (2)同步和异步传送 发送端与接收端之间的同步问题是数据通信中的一个重要问题。同步不好轻者导致误码增加，重者使整个系统不能正常工作。传送过程中为解决这一问题，在串行通信中采用了两种同步技术-异

3、步传送和同步传送。 (3)基带传送和频带传送 1）基带传送 基带是指电信号的基本频带。 计算机或数字设备产生的“0”和“1”的电信号脉冲序列就是基带信号。基带传送是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。 2）频带传送 是把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能在公共电话线上传送的音频信号(模拟信号)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。 调制可采用工种方式：调幅、调频和调相。2数据传送方向 在通信线路上按照数据传送的方向可划分为单工、半双工和全双工通信方式。3传送介质 目前普遍

4、使用的传送介质有：同轴电缆、双绞线、光缆。其它介质如无线电、红外、微波等在PLC网络中应用很少。 其中双绞线(带屏蔽)：成本低、安装简单；光缆：尺寸小、重量轻、传输距离远，但成本高、安装维修需专用仪器。 4串行通信接口标准 (1)RS-232C串行接口标准 PLC与上位计算机间的通信就是通过RS-232C标准接口来实现的。(2) RS-485 在许多工业环境中，要求用最少的信号线完成通信任务，目前在PLC局域网络中广泛应用的RS-485串行接口总线正是在此背景下形成的。 RS-485互连网络采用半双工通信方式，在某一时刻两个站中只有一个站可以发送数据，而另一个站只能接收数据，因此，发送电路必须

5、有使能信号加以控制。 二、开放系统互连参考模型第二节 PLC网络通信方法介绍一、PLC网络各级子网通信协议配置的规律 NBS模型 二、PLC网络中常用的通信方法在PLC及其网络中存在两类通信：并行通信 一般发生在可编程控制器的内部，它指的是多处理器PLC中多台处理器之间的通信，以及PLC中CPU单元与智能模板的CPU之间的通信。 串行通信 发生在PLC网络中的通信 PLC控制网络与PLC通信网络的概念 PLC控制网络是指：只传送onoff开关量，且一次传送的数据量较少的网络。例如PLC的远程IO链路，通过Link区交换数据的PLC同位系统。这种网络的特点是尽管要传送的开关量远离PLC，但PLC

6、对它们的操作，就像直接对自己的IO区操作这样简单、方便迅速。 PLC通信网络又称高速数据公路，这类网络既可传送开关量又可传送数字量，一次通信传送的数据量较大。这类网络的工作过程类似于普通局域网，比如A-B的DH+网，西门子的SINEC-H1网，MODICON的Modbus+网等都属于PLC通信网络。第三节 PLC与计算机通信(1)判别计算机上配置的通信卡是否与要连入的PLC网络匹配，若不匹配，则增加通信模板。(2)要对在此PLC网络中运行的通信协议分析清楚，按照协议的规定及帧格式编写计算机的通信程序。PLC中配有通信机制，一般不需用户编程。(3)选择适当的操作系统提供的软件平台，利用与PLC交换