1、第十一章第十一章可編程控制器通訊技術可編程控制器通訊技術當任意兩臺設備之間有信息交換時，它們之間就產(chǎn)生了通信。PLC通訊是指PLC與PLC、PLC與計算機、PLC與現(xiàn)場設備或遠程IO之間的信息交換。PLC通訊的任務就是將地理位置不同的PLC、計算機、各種現(xiàn)場設備等，通過通訊介質連接起來，按照規(guī)定的通訊協(xié)議，以某種特定的通訊方式高效率地完成數(shù)據(jù)的傳送、交換和處理。11.1網(wǎng)絡通訊的基本知識網(wǎng)絡通訊的基本知識工業(yè)控制網(wǎng)絡通常分為3個層級，采

2、用中央計算機的數(shù)據(jù)管理級為最高級，生產(chǎn)線或車間的數(shù)據(jù)控制為中間級，直接完成設備控制的為最低級?？删幊炭刂破骺梢苑奖愕嘏c工業(yè)控制計算機等數(shù)字設備相連接，是工業(yè)控制網(wǎng)絡中、低層級木構成的重要組成部分。1、數(shù)據(jù)通訊基礎（1）數(shù)據(jù)傳送方式1）并行通訊和串行通訊①并行通訊。并行通訊是所傳送數(shù)據(jù)的各個位同時進行發(fā)送或接收的通訊方式。如圖111（a）所示。并行通訊的特點是傳送速度快。并行通訊中，傳送多少位二進制數(shù)就需要多少根數(shù)據(jù)傳輸線，傳輸成本高，一

3、般用于近距離的數(shù)據(jù)傳送。并行通訊一般用于PLC的內部，如PLC內部元件之間、PLC主機與擴展模塊之間或近距離智能模塊之間的數(shù)據(jù)通信。②串行通訊。如圖111（b）所示，串行通訊是將數(shù)據(jù)一位一位順序發(fā)送或接收的，因而除了地線外，在一個數(shù)據(jù)傳輸方向上只需要一根數(shù)據(jù)線，這根線既作為數(shù)據(jù)線又作為通信聯(lián)絡控制線。串行通信需要的信號線少，最少的只需要兩三根線，適用于距離較遠的場合。串行通信多用于PLC與計算機之間、多臺PLC之間的數(shù)據(jù)通信。2）同步傳

4、輸與異步傳輸串行通訊中很重要的問題是使發(fā)送端和接收端保持同步，按同步方式可分為同步傳送和異步傳送。①異步傳送。異步方式以字符為單位發(fā)送數(shù)據(jù)，每個字符都用開始位和停止位作為字符的開始標志和結束標志，構成一幀數(shù)據(jù)信息。因此異步傳送也稱為起止傳送，它是利用起止法達到收發(fā)同步的。異步通訊雙方需要對所采用的信息格式和數(shù)據(jù)的傳輸速率作相同的約定。異步傳送的幀字符構成如圖112（a）所示。每個字符的起始位為0，然后是數(shù)據(jù)位（有效與一般的導向性通信介質

5、相比，光纖具有很多優(yōu)點：它支持很寬的帶寬；具有很快的傳輸速率；抗電磁干擾能力強；衰減較小，中繼器的間距較大。2、PLC常用的串行通訊接口(1)RS232CRS232C接口標準是目前計算機和PLC中最常用的一種串行通信接口。RS232C的電氣接口采用單端驅動、單端接收的電路，容易受到公共地線上的電位差和外部引入的干擾信號的影響，同時還存在以下不足之處：1)傳輸速率較低，最高傳輸速度速率為20kbps。2）傳輸距離短，最大通信距離為15m。

6、3）接口的信號電平值較高，易損壞接口電路的芯片，又因為與TTL電平不兼容故需使用電平轉換電路方能與TTL電路連接。（2）RS422針對RS232C的不足，EIA于1977年推出了串行通信標準RS499，對RS232C的電氣特性作了改進，RS422A是RS499的子集。由于RS422A采用平衡驅動、差分接收電路，從根本上取消了信號地線，大大減少了地電平所帶來的共模干擾。RS422在最大傳輸速10Mbps時，允許的最大通信距離為12m。傳輸

7、速率為100kbps時，最大通信距離為1200m。一臺驅動器可以連接10臺接收器。（3）RS485RS485是RS422的變形，RS422A是全雙工，兩對平衡差分信號線分別用于發(fā)送和接收，所以采用RS422接口通信時最少需要4根線。RS485為半雙工，只有一對平衡差分信號線，不能同時發(fā)送和接收，最少只需二根連線。3、工業(yè)控制網(wǎng)絡基礎（1）工業(yè)控制網(wǎng)絡的結構工業(yè)控制網(wǎng)絡常用以下3種結構形式。1）總線型網(wǎng)絡如圖113（a）所示，總線型網(wǎng)絡利

8、用總線連接所有的站點，所有的站點對總線有同等的訪問權?？偩€型的網(wǎng)絡結構簡單，易于擴充，可靠性高，靈活性好，響應速度快，工業(yè)控制網(wǎng)以總線型居多。2)環(huán)形網(wǎng)絡如圖113所示環(huán)形網(wǎng)絡的結構特點是各個結點通過環(huán)路接口首尾相接形成環(huán)形各個結點均可以請求發(fā)送信息。環(huán)形網(wǎng)絡結構簡單，安裝費用低，某個結點發(fā)生故障時可以自動旁路，保證其他部分的正常工作，系統(tǒng)的可靠性高。3）星型網(wǎng)絡如圖113(c)所示，星型網(wǎng)絡以中央結點為中心，網(wǎng)絡中任何兩個結點不能直接