PLC原理及应用技术（第4版）习题及答案 第8章 习题参考答案

习题参考答案8-1串行通信接口标准有几种？其功能及作用？解：（1）RS-232CRS-232C采用负逻辑，用-5V～-15V表示逻辑状态1，用+5V～+15V表示逻辑状态0。RS-232C的最大通信距离为15m，最高传输速度速率为20kbit/s，只能进行一对一的通信。RS-232C使用单端驱动、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。（2）RS-422ARS-422A采用平衡驱动、差分接收电路，从根本上取消了信号地线。平衡驱动器相当于两个单端驱动器，其输入信号相同，两个输出信号互为反相信号。RS-422A在最高传输速率（10Mbit/s）时，允许最大通信距离为12m。传输速率为100kbit/s时，最大通信距离为1200m。一台驱动器可以连接10台接收器。（3）RS-485RS-485是RS-422A的变形，RS-422A是全双工。两对平衡差分信号线分别用于发送和接收。RS-485为半双工，只有一对平衡差分信号线，不能同时发送和接收。使用RS-485通信接口和双绞线可组成串行通信网络，构成分布式系统，系统中最多可有32个站，新的接口器件已允许连接128个站。8-2简述上位连接、同位连接及下位连接系统的功能及作用。解：上位连接系统（1）作用：在三菱公司标准通信规约下的PLC与计算机的连接。通过中央计算机，工作人员可以启动/停止PLC的运行。监视PLC运行时I/O继电器和内部继电器的变化情况。（2）编程：PLC的程序不受计算机程序的约束。（3）用途：控制和监视数据的发送/接收。（4）结构：计算机通过标准的RS-232C或RS-422A（485）接口与链接适配器连接，然后接到各个PLC上，每个PLC装一个上位链接单元。上位链接单元可使上位计算机监视PLC间的数据通信。一个上位计算机最多可连接32台PLC。同位连接系统（1）作用：同位系统不采用上位计算机控制的网络方式。每台PLC都有能力要求使用并控制网络，以便发送或询问其他网络设备（PLC）的信息。（2）编程：使用标准梯形图。（3）用途：每台同位PLC都可以根据需要请求使用通信网络，将数据传送给另一台同位装置。(4)结构：各台同位PLC通过标准的RS-485接口连接。(5)特点：同位系统中，当一个或多个设备脱离服务时，剩余的还依然能运行。并且在余下的在用设备之间依然可以继续通信。下位连接系统（1）作用：在三菱公司标准通信规约下，通过I/O单元使PLC之间相互连接。按照此通信规约，使用远程I/O主站和I/O链接单元，使数据在PLC之间传送。（2）编程：使用标准梯形图。（3）用途：简单控制与远程数据的发送/接收。（4）结构：三菱公司的远程输入/输出主站单元（简称主站）、远程输入/输出从站单元（简称从站）、输入/输出链接单元（简称I/O链接单元），并由使他们构成下位连接系统。（5）特点：下位连接系统是一种灵活的分散控制系统，可按用户要求来增减控制的规模，便于设计和调试，而且排除故障省时容易。8-3简述FX系列PLC的RS-232C无协议通信指令及通信格式。解：RS-232C采用负逻辑，用-5V～-15V表示逻辑状态1，用+5V～+15V表示逻辑状态0。RS-232C的最大通信距离为15m，最高传输速度速率为20kbit/s，只能进行一对一的通信。RS-232C可使用9针或25针的D型连接器，可编程控制器一般使用9针的连接器，距离较近时只需要3根线。RS-232C使用单端驱动、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。8-4个人计算机与多台PLC组成的简易集散控制系统的设计过程包括哪些步骤？解：以个人计算机为主站，多台同型号的可编程控制器为从站，组成的简易集散控制系统网络。设置通信系统结构，形成系统通信的物理通道。设置监控通讯模式，采用主从式系统的存取控制方法，主动权在上位机。系统采用面向字符的通信协议，并规定数据传输以帧为单位，上位机和PLC之间每次只传送一帧信息。常用通信指令（1）批读位指令（2）批读字指令以字的形式从一组位元件(X，Y，M，S)或字元件(D，T，C)读数据，所读的结果以16个位元件或1个字元件为单位。ASCⅡ代码为57H，52H。（3）批写位指令以位的形式向一组位元件(X，Y，M，S，T，C)中写数据，所写的数据以1个位元件为单位。ASCⅡ代码为42H，57H。（4）批写字指令以字的形式向一组位元件(X，Y，M，S)或字元件(D，T，C)写数据，所写数据以16个位元件或1个字元件为单位。ASCⅡ代码为57H，57H。（5）位元件置位／复位指令BT(Test-Bitunit)对选定的位元件(X，Y，M，S，T，C)以1个位元件为单位置位／复位。（6）字元件写数据指令对选定的位元件(X，Y，M，S，T，C)以16个位元件为单位置位／复位，或者以1个字元件为单位向字元件(D，T，C)中置数。（7）远程控制PLC启动／停止指令RR／RS远程控制可编程控制器的启动，ASCⅡ代码分别为52H，52H和52H，53H。（8）读PLC类型代码指令PLC读可编程控制器类型的代码，ASCⅡ代码为50H，43H。（9）Global信号ON/OFF指令GW置位、复位Global信号标志(FX系列PLC的Global标志为M8126)。（10）回送测试指令TT将从计算机接收的字符回送给计算机，用于检测通信回路的连接情况。ASCⅡ代码为54H，54H。系统通信软件根据三菱专用的通信协议及通信指令编写。从通信线路收到的数据由异步串行口接收后，以字节为单位传输给通信程序所开的缓冲区，由程序发送的数据也是先送到通信缓冲区，然后由通信程序分别将数据从接收缓冲区交给用户程序和将其从发送缓冲区送到串行口。8-5简述三菱FX系列PLC与三菱A系列变频器通讯设置的方法。解：（1）三菱变频器的设置PLC和变频器之间进行通讯，通讯规格必须在变频器的初始化中设定，如果没有进行初始参数设定或有一个错误的设定，数据将不能进行传输。（2）三菱PLC与外设通信的设置格式通过特殊继电器M8161来选择数据处理为16位模式还是8位模式，当M8161=OFF时为16位模式；当M8161=ON时为8位模式。在此次设计中选择8位模式.（3）程序设计计算机通过232适配器与PLC通信板相接，PLC通