PLC網(wǎng)絡(luò)概述

  隨著全球經(jīng)濟的發(fā)展，制造業(yè)領(lǐng)域大規(guī)模集約化生產(chǎn)的趨勢對生產(chǎn)自動化程度的要求越來越高。自動控制系統(tǒng)也從傳統(tǒng)的集中式控制向分布式網(wǎng)絡(luò)化控制發(fā)展。這就要求構(gòu)成控制系統(tǒng)的PLC必須有通信及網(wǎng)絡(luò)控制功能，能夠互相連接，遠程通信，從而構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)。這些市場的需求促使各PLC的生產(chǎn)廠商紛紛給自己的產(chǎn)品增加通信及聯(lián)網(wǎng)的功能，研制開發(fā)自己的 PLC網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品。如西門子公司的SINECH3網(wǎng),OMRON 公司的SYSMAC網(wǎng)，三菱公司的 MELSEC NET網(wǎng)等。目前，市場上的 PLC產(chǎn)品，即使是微型和小型的PLC也都具有網(wǎng)絡(luò)通信的接口。今后的PLC網(wǎng)絡(luò)的總體發(fā)展趨勢是向高速、多層次、大信息吞吐量、高可靠性和開放式發(fā)展。

  本章將先介紹數(shù)據(jù)通信及網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)，循序漸進地介紹 S7-200系列PLC的通信與網(wǎng)絡(luò)，最后介紹 S7-200系列 PLC的網(wǎng)絡(luò)高級應(yīng)用。

  數(shù)據(jù)通信及網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)

  模擬信號與數(shù)字信號

  在數(shù)字通信中，信號是數(shù)據(jù)在傳輸過程中的電信號的表示形式。電話線上傳送的按照聲音的強弱幅度連續(xù)變化的電信號稱為模擬信號(Analog signal)。模擬信號的信號電平是連續(xù)變化的，其波形如圖6-1(a)所示。計算機所產(chǎn)生的電信號是用兩種不同的電平來表示 Obit、1bit 序列的電壓脈沖信號，這種電信號稱為數(shù)字信號(Digital signal)。數(shù)字信號的波形如圖6-1(b)所示。按照在傳輸介質(zhì)上傳輸?shù)男盘栴愋停梢韵鄳?yīng)地將通信系統(tǒng)分為模擬通信系統(tǒng)與數(shù)字通信系統(tǒng)兩種。

  串行通信與并行通信

  數(shù)據(jù)通信按照字節(jié)使用的信道數(shù)，可以分為兩種:串行通信和并行通信。在計算機中，通常是用8位的二進制代碼來表示一個字符。在數(shù)據(jù)通信中，按圖6-2(a)所示的方式，將待傳送的每個字符的二進制代碼按由低位到高位的順序，依次發(fā)送。這種方式稱為串行通信。

  在數(shù)據(jù)通信中，如果按圖6-2(b)所示的方式，將表示一個字符的8位二進制代碼同時通過8條并行的通信信道發(fā)送出去，每次發(fā)送一個字符代碼，這種工作方式稱為并行通信。

  顯然，采用串行通信方式只需要在收發(fā)雙方之間建立一條通信信道；采用并行通信方式，收發(fā)雙方之間必須建立并行的多條通信信道。對于遠程通信來說，在同樣傳輸速率的情況下，并行通信在單位時間內(nèi)所傳送的碼元數(shù)是串行通信的n倍(此例中n=8)。由于需要建立多個通信信道，并行通信方式的造價較高；因此在遠程通信中，人們一般采用串行通信方式。

  單工通信、半雙工通信與全雙工通信

  數(shù)據(jù)通信按照信號傳送方向與時間的關(guān)系，可以分為3種:單工通信、半雙工通信、全雙工通信。

  單工通信方式如圖6-3(a)所示，信號只能向一個方向傳輸，任何時候都不能改變信號的傳送方向。只能向一個方向傳送的通信信道，只能用于單工通信方式中。

  半雙工通信方式如圖6-3(b)所示，信號可以雙向傳送，但必須是交替進行，一個時間只能向一個方向傳送?？梢噪p向傳送信號，但必須交替進行的通信信道，只能用于半雙工通信方式中。

  全雙工通信方式如圖6-3(c)所示，信號可以同時雙向傳送。只有可以雙向同時傳送信號的通信信道，才能實現(xiàn)全雙工通信，自然也就可以用于單工或半雙工通信。