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1、西门子公司的生产金字塔由4级组成，由下到上依次是：过程测量与控制级、过程监控级、工厂与过程管理级、公司管理级。S7系列的网络结构如图所示。1.工业网络结构第八章 网络通信及应用西门子生产金字塔及网络西门子生产金字塔及网络（1）并行通信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。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，信息有多少二进制位组成就需要多少条传输线，如下图所示。2.通信网络基础知识并行通信并行通信（2）串行通信串行通信多用于可编程序控制器与计算机之间，多台可编程序控制器之间的数据传送。传送时，数
2、据的各个不同位分时使用同一条传输线，从低位开始一位接一位按顺序传送，数据有多少位就需要传送多少次，（3）串行通信分类按时钟串行通信按时钟可分为同步传送和异步传送两种方式。异步传送：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。按方向串行通信按信息在设备间的传送方向又为分单工、半双工和全双工三种方式。分别如图中的（a）、（b）和（c）所示。单工、半双工和双工单工、半双工和双工目前RS-232是PC机与通信工业中应用最广泛的一种串行接口。RS-232被定义为一
3、种在低速率串行通讯中增加通讯距离的单端标准。RS-232采取不平衡传输方式，即所谓单端通讯。1）RS232接口 典型的RS-232信号在正负电平之间摆动，在发送数据时，发送端驱动器输出正电平在+5+15V，负电平在-5-15V电平。接收器典型的工作电平在+3+12V与-3-12V。由于发送电平与接收电平的差仅为2V至3V左右，所以其共模抑制能力差，再加上双绞线上的分布电容，其传送距离最大为约15米，最高速率为20kb/s。RS-232是为点对点（即只用一对收、发设备）通讯而设计的（4）通信接口2）RS422接口采用4线接口，允许在相同传输线上连接多个接收节点，最多可接10个节点。即一个主设备（
4、Master），其余为从设备（Salve），从设备之间不能通信，所以RS-422支持点对多的双向通信。RS-422的最大传输距离为4000英尺（约1219米），最大传输速率为10Mb/s。其平衡双绞线的长度与传输速率成反比，在100kb/s速率以下，才可能达到最大传输距离。3）RS485接口RS-485是从RS-422基础上发展而来的，所以RS-485许多电气规定与RS-422相仿。如都采用平衡传输方式、都需要在传输线上接终接电阻等。RS-485可以采用二线与四线方式，二线制可实现真正的多点双向通信。而采用四线连接时，与RS-422一样只能实现点对多的通信，即只能有一个主（Master）设备，
5、其余为从设备，但它比RS-422有改进，无论四线还是二线连接方式总线上可多接到32个设备。RS-485与RS-422一样，其最大传输距离约为1219米，最大传输速率为10Mb/s。3.通信类型及协议（1）通用协议（2）公司专用协议 PPI协议 MPI协议 Profibus协议 自由口协议 可编程序控制器常见的有以下类型：把计算机或编程器作为主站、把操作员界面作为主站和把PLC作为主站等类型，这几种类型又各有两种连接：单主站和多主站。单主站结构网络单主站结构网络 多主站结构网络多主站结构网络4.通信设备（1）通信口S7-200 CPU主机上的通信口是符合欧洲标准EN50170中Profibus标
6、准的RS-485兼容9针D型接口。（2）网络连接器网络连接器可以用来把多个设备很容易地连接到网络中。网络连接器有两种类型：一种是仅提供连接到主机的接口，另一种增加了一个编程接口。带有编程口的连接器可以把编程器或操作员面板直接增加到网络中，编程口传递主机信号的同时，为这些设备提供电源，而不用另加电源。（4）网络中继器网络中继器在Profibus可以用来延长网络的距离、允许给网络加入设备、隔离不同网络段，每个中继器为网络段提供偏置和终端匹配。每个网络中最多可以有9个中继器，每个中继器最多可再增加32个设备。（3）通信电缆 网络电缆 PC/PPI电缆（5）调制解调器用调制解调器可以实现计算机或编程器
7、与PLC主机之间的远距离通信。以11位调制解调器为例，通信连接如下图所示。应用实例 有一简单网络，结构如下图所示。其中TD200为主站，在RUN模式下，CPU224在用户程序中允许PPI主站模式，可以利用NETR和NETW指令来不断读写两个CPU221模块中的数据。操作要求：站4要读写两个远程站（站2和站3）的状态字节和计数值（分别放在VB100和VW101中）。如果某个远程站中的计数值达到200，站4将发生一定动作，并将该远程站的计数值清0，重新计数。CPU224通信端口号为0，从VB200开始设置接收和发送缓冲区。接收缓冲区从VB200开始，发送缓冲区从VB250开始，一、上位机通信 上位
8、通信是指PLC与计算机之间的通信。可以通过计算机对现场设备进行监视和控制。连接方式：1、通过计算机的RS232口直接与PLC连接 2、通过计算机的RS232口，在计算机与PLC之间增加一个适配器 3、在计算机里增加一个通信卡采用什么样的连接方式，由PLC的通信接口决定通信方式有上位机通信、同位通信、远程I/O通信上位机的作用：1、编制、调试、下载程序 2、监视设备的运行 3、控制设备的运行上位机的软件可用高级语言和工控组态软件来编写 高级语言：VB，DELPHI，VC等等 组态软件：国内的有MCGS，组态王，力控，开物等。国外的有Wincc，Intouch，Ifix，Cimplicity等等二、同级通信 同位通信是指PLC之间的通信。每台PLC都有自己独立的处理器，有自己的程序 在对PLC参数进行设置后，PLC之间相互通信，不需要编程，也可以根据需要，编程来实现通信。如Omron的链接系统，Siemens的MPI网络，AB的，MODICON的MODBUS，就是属于这种类型。属于令牌传递网络三、远程通信 PLC与远程模块之间的通信。远程模块由统一管理。远程模块里没有程序，如西门子的就是这种类型。