大工16秋《可编程控制器》辅导资料十一

大连理工大学网络教育学院第5页共5页可编程控制器辅导资料十一主题：课件第五章第1-3节——计算机通信概述、计算机通信的国际标准、西门子的工业自动化通信网络学习时间：2016年12月12日－12月18日内容：我们这周主要学习课件第五章PLC的通信与自动化通信网络第1-3节计算机通信概述、计算机通信的国际标准和西门子的工业自动化通信网络的相关内容。希望通过下面的内容能使同学们加深对PLC通信相关知识的理解。一、学习要求1．了解网络的概念以及通信设备的使用。二、主要内容1．计算机通信概述（1）基本通信方式并行通信与串行通信并行数据通信是以字节或字为单位的数据传输方式。图1并行通信串行数据通信是以二进制的位为单位的数据传输方式。图2串行通信异步通信与同步通信按同步方式的不同，可以将串行通信分为异步通信和同步通信。图3异步串行传送单工与双工通信方式串行通信有三种。单工方式：只允许数据按照一个固定方向传送，通信两点中的一点为接收端，另一点为发送端，且这种确定是不可更改的。半双工方式：信息可在两个方向上传输，但在某特定时刻接收和发送是确定的。全双工方式：则同时可作双向通信，两端可同时作发送端、接收端。传输速率在串行通信中，传输速率（又称波特率）的单位是波特，即每秒传送的二进制位数，其符号为bit/s。图4单工、半双工和双工（2）通信接口RS232接口RS232C是1969年由美国电子工业协会EIA公布的串行通信接口。RS是英文“推荐标准”一词的缩写，232是标识号，C表示修改的次数。它规定了终端设备（DTE）和通信设备（DCE）之间的信息交换的方式和功能，当今几乎每台计算机和终端设备都配备了RS232C接口。最初采用DB-25作为连接器，包含双通道，但是现在也有采用DB-9的单通道接口连接。连接器规定为25芯，实际使用时9芯连接线就够了，所以，近年来多用9芯的连接器。一般微机多配有两个RS232C串口，25芯或9芯。RS232C的电气接口是单端、双极性电源供电电路。RS232C有许多不足之处：

①数据传输速率低，最高为20Kbps；②传输距离短，最远为15m；③两个传输方向共用一根信号地线，接口使用不平衡收/发器，可能在各种信号成分间产生干扰。RS422与RS485接口RS422和RS485电气接口电路，采用的是平衡驱动差分接收电路，其收、发不共地。这可以大大减少共地所带来的共模干扰。RS422和RS485的区别是前者为全双工型（即收、发可同时进行），后者为半双工型（即收、发分时进行）。2．计算机通信的国际标准（1）开放系统互联模型图5通用协议模型（2）IEEE802通信标准IEEE802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。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。IEEE802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）。西门子的工业自动化通信网络图6西门子通信网络（1）现场总线PROFIBUSPROFIBUS是目前国际上通用的现场总线标准之一，以其独特的技术特点、严格的认证规范、开放的标准、众多厂商的支持和不断发展的应用行规，已成为最重要的和应用最广泛的现场总线标准。PROFIBUS现场总线通讯协议包括三个主要部分：PROFIBUSDP：主要应用于自动化系统中单元级和现场级通信。PROFIBUS-PA：专为过程自动化设计，可使传感器和执行机构联在一根总线上，并有本征安全规范。PROFIBUS-FMS：用于车间级监控网络，是一个令牌结构、实时多主网络。（2）现场总线AS-iAS-i（actuator-sensor-interface）：执行器，传感器和PLC之间的接口。被公认为是一种最好的，最简单的和最低成本的底层现场总线，它通过高柔性和高可靠性的单根电缆把现场具有通信能力的传感器和执行器连接起来。它可以在简单应用中自成系统，也可以通过连接模块与各种高层总线连接。它取代了传统自控系统中繁琐的底层连线，实现了现场设备信号的数字化和故障诊断的现场化，智能化，大大提高了整个系统的可靠性，节约安装，调试和维护成本。三、习题（一）单选题1．西门子通信网络的中间层为（）。A．工业以太网B．PROFIBUSC．AS-ID．EIB2．若波特率为1200，若每个字符有12位二进制数，则每秒钟传送的字符数为（）个。A．100B．120C．1000D．12003．PROFIBUS通信协议中特别适合于PLC与现场级分布式I/O设备之间通信的是（）。A．PROFIBUS-FMSB．PROFIBUS-PAC．PROFIBUS-DPD．以上均不是4.开放系统互连模型OSI的最高层为（）。A．物理层B．数据链路层C．网络层D．应用层5.并行数据通信以（）为单位的数据传输方式。A．位或双字B．位或字C．字或双字D．字节或字（二）判断题1.RS-232串行通信接口使用的是负逻辑。（）2.单工通信方式中，通信的某一方在同一时刻只能