现代电气控制及PLC应用技术第8章课件.ppt

1、2006.32006.3电气控制与电气控制与PLC应用技术应用技术 王福才王福才1本章内容本章内容 1. 网络通信的基础知识网络通信的基础知识2. Siemens的工业网络结构的工业网络结构3. S7-200 PLC的网络通信的网络通信 PLC的网络通信的网络通信技术及应用技术及应用 2006.32006.3电气控制与电气控制与PLC应用技术应用技术 王福才王福才28.1 网络的基础知识网络的基础知识 工业网络概述工业网络概述 集中管理和多元化分散控制的概念。集中管理和多元化分散控制的概念。 如不同厂家的如不同厂家的PLC、工控机、计算机、变频器、机器人和柔性制造系统等、工控机、计算机、变频器

2、、机器人和柔性制造系统等 连接起来进行数据通讯。连接起来进行数据通讯。 三菱的三菱的Melsec net 、cclink网，网，Omron的的Controller Link,Senmens的的Sinec Hi局域网局域网等等1. 网络通信的基础知识网络通信的基础知识n数据传输数据传输l并行通信并行通信: 所传送的数据的各位同时发送或接受。所传送的数据的各位同时发送或接受。 并行通信方式一般发生在可编程序控制器的内部各元件之间、主机与扩展模块或并行通信方式一般发生在可编程序控制器的内部各元件之间、主机与扩展模块或 近距离智能模板的处理器之间如计算机与打印机之间近距离智能模板的处理器之间如计算机与

3、打印机之间 并行传送时，一个数据的所有位同时传送，因此，每个数据位都需要一条单独的并行传送时，一个数据的所有位同时传送，因此，每个数据位都需要一条单独的 传输线，传输线， 信息信息 有多少二进制位组成就需要多少条传输线。传输速率高。有多少二进制位组成就需要多少条传输线。传输速率高。 PLC的网络通信的网络通信技术及应用技术及应用 2006.32006.3电气控制与电气控制与PLC应用技术应用技术 王福才王福才38.1 网络的基础知识网络的基础知识 并行通讯示意图并行通讯示意图 PLC的网络通信的网络通信技术及应用技术及应用设备1设备22006.32006.3电气控制与电气控制与PLC应用技术应

4、用技术 王福才王福才48.1 网络的基础知识网络的基础知识l 串行通信串行通信:所传送的数据按顺序一位一位地发送或接受。所传送的数据按顺序一位一位地发送或接受。 传送时，数据的各个不同位分时使用同一条传输线，从低位开始传送时，数据的各个不同位分时使用同一条传输线，从低位开始 一位一位接接 一位按顺序传送，数据有多少位就需要传送多少次。多用于可编程控一位按顺序传送，数据有多少位就需要传送多少次。多用于可编程控制器相互间及与计算机之间的通讯。制器相互间及与计算机之间的通讯。传输速率低。传输速率低。 PLC的网络通信的网络通信技术及应用技术及应用设备1设备2传送数据10110011T3T4T5T6T

5、7T2T111110002006.32006.3电气控制与电气控制与PLC应用技术应用技术 王福才王福才58.1 网络的基础知识网络的基础知识串行通信包括：同步传送和异步传送串行通信包括：同步传送和异步传送l异步传送：也称起止法传送，是利用起止法来达到收发同步的。异步传送：也称起止法传送，是利用起止法来达到收发同步的。 其允许传输线上的各个部件有各自的时钟，在各部件之间进行通信时没有统其允许传输线上的各个部件有各自的时钟，在各部件之间进行通信时没有统一的时间标准，相邻两个字符传送数据之间的停顿时间长短是不一样的，它一的时间标准，相邻两个字符传送数据之间的停顿时间长短是不一样的，它是靠发送信息时

6、同时发出字符的开始和结束标志信号来实现的，如图所示。是靠发送信息时同时发出字符的开始和结束标志信号来实现的，如图所示。 PLC的网络通信的网络通信 技术及应用技术及应用0/10/10/10/10/10/10/1111起始位奇偶校验位停止位低位高位数据位字符(n+1)空闲位字符n0/12006.32006.3电气控制与电气控制与PLC应用技术应用技术 王福才王福才68.1 网络的基础知识网络的基础知识l同步传送同步传送 同步传送在数据开始处用同步传送在数据开始处用1至至2个同步自符来指示，以数据块为单位个同步自符来指示，以数据块为单位传送，要求同一时钟或人为使时钟同步。传送，要求同一时钟或人为使

7、时钟同步。n数据传输方向数据传输方向l单工：数据的传送始终保持一个方向。单工：数据的传送始终保持一个方向。l双工：数据通信能在两个方向上同时发送和接收。双工：数据通信能在两个方向上同时发送和接收。l半双工：数据通信可以在两个方向上发送和接收，但同一时刻只限半双工：数据通信可以在两个方向上发送和接收，但同一时刻只限于一个方向传送。于一个方向传送。 传输介质：传输介质： 同轴电缆同轴电缆 双双 绞绞 线线 光光 缆缆 PLC的网络通信的网络通信 技术及应用技术及应用ABABAB（a ）（b ）（c ）2006.32006.3电气控制与电气控制与PLC应用技术应用技术 王福才王福才78.1 网络的基

8、础知识网络的基础知识串行通信接口串行通信接口（1）RS-232 ：单端接收，单端发送。：单端接收，单端发送。 采用负逻辑，采用负逻辑，-5v-15v表示表示1， +5v+15v表示表示0，通信距，通信距离离15米，米，9针连接器，传送速率低易受干扰。针连接器，传送速率低易受干扰。（2）RS-485：平衡发送，差动接收，传送速率高距离远不：平衡发送，差动接收，传送速率高距离远不易受干扰，易受干扰，10MB/s以上速率。以上速率。（3）RS-422：差动发送，差动接收：差动发送，差动接收10MB/s以上速率以上速率 PLC的网络通信的网络通信 技术及应用技术及应用2006.32006.3电气控制与

9、电气控制与PLC应用技术应用技术 王福才王福才88.1 网络的基础知识网络的基础知识 1. 网络通信的基础知识网络通信的基础知识n 简单的底层工业网络结构简单的底层工业网络结构 PLC的网络通信的网络通信技术及应用技术及应用 2006.32006.3电气控制与电气控制与PLC应用技术应用技术 王福才王福才98.1 网络的基础知识网络的基础知识 1. 网络通信的基础知识网络通信的基础知识n OSI模型模型 PLC的网络通信的网络通信技术及应用技术及应用 2006.32006.3电气控制与电气控制与PLC应用技术应用技术 王福才王福才108.2 Siemens的工业的工业网络结构网络结构 PLC的

10、网络通信的网络通信技术及应用技术及应用 2006.32006.3电气控制与电气控制与PLC应用技术应用技术 王福才王福才118.2 S7-200的通信的通信网络网络西门子公司的生产金字塔及网络西门子公司的生产金字塔及网络工业以太网Ethernet现场总线Profibus多点链路MPI执行器级总线AS-i生产管理计算机2n5431传感器及执行部件智能模块S7-300S7-300S7-200S7-200S7-200S7-200 PLC的网络通信的网络通信技术及应用技术及应用2006.32006.3电气控制与电气控制与PLC应用技术应用技术 王福才王福才128.2 S7-200 PLC的通信的通信网

11、络网络 1.S7-200 PLC支持的通信协议支持的通信协议nPPInMPIn自由口通信协议自由口通信协议nUSS协议协议nModbusnPROFIBUSnAS-InIT PLC的网络通信的网络通信技术及应用技术及应用 2006.32006.3电气控制与电气控制与PLC应用技术应用技术 王福才王福才138.2 S7-200 PLC的通信的通信网络网络 1.S7-200 PLC网络连接举例网络连接举例nPPI网络网络 PLC的网络通信的网络通信技术及应用技术及应用 2006.32006.3电气控制与电气控制与PLC应用技术应用技术 王福才王福才148.2 S7-200 PLC的通信的通信网络网络

12、 1.S7-200 PLC网络连接举例网络连接举例nMPI网络网络 PLC的网络通信的网络通信技术及应用技术及应用 2006.32006.3电气控制与电气控制与PLC应用技术应用技术 王福才王福才158.2 S7-200 PLC的通信的通信网络网络 1.S7-200 PLC网络连接举例网络连接举例nPROFIBUS网络网络 PLC的网络通信的网络通信技术及应用技术及应用 2006.32006.3电气控制与电气控制与PLC应用技术应用技术 王福才王福才168.2 S7-200 PLC的通信的通信网络网络 1.S7-200 PLC网络连接举例网络连接举例n自由口通信模式自由口通信模式 PLC的网络

13、通信的网络通信技术及应用技术及应用 2006.32006.3电气控制与电气控制与PLC应用技术应用技术 王福才王福才178.2 S7-200 PLC的通信的通信网络网络 1.S7-200 PLC网络连接举例网络连接举例n自由口通信模式（实例）自由口通信模式（实例） PLC的网络通信的网络通信技术及应用技术及应用 2006.32006.3电气控制与电气控制与PLC应用技术应用技术 王福才王福才188.2 S7-200 PLC的通信网络的通信网络3. 网络部件网络部件 (1)通信口通信口 S7-200 CPU主机上的通信口是符合欧洲标准主机上的通信口是符合欧洲标准EN 50170中中Profibu

14、s标准的标准的RS-485兼容兼容9针针D型接口。接口引脚如下左图所示，端口型接口。接口引脚如下左图所示，端口0或端口或端口1的引脚与的引脚与Profibus的名称对应关系如表所示。的名称对应关系如表所示。 1569 PLC的网络通信的网络通信技术及应用技术及应用2006.32006.3电气控制与电气控制与PLC应用技术应用技术 王福才王福才198.2 S7-200 PLC的通信网络的通信网络（2）网络连接器）网络连接器: 两种连接器，其一仅提供到两种连接器，其一仅提供到CPU的接口，其二则增加了一的接口，其二则增加了一 个编个编程接口程接口（3）中继器：）中继器： 中继器可延长网络距离。中继器可延长网络距离。Profibus规定：波特率为规定：波特率为9600时，网时，网络段上最多有络段上最多有32个设备，最长距离为个设备，最长距离为1200米，网络中最多有米，网络中最多有9各中继器，网络总长度可到各中继器，网络总长度可到9600米米 PLC的网络通信的网络通信技术及应用技术及应用