大工16秋《可編程控制器》輔導(dǎo)資料十一

大連理工大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院第5頁共5頁可編程控制器輔導(dǎo)資料十一主題：課件第五章第1-3節(jié)——計(jì)算機(jī)通信概述、計(jì)算機(jī)通信的國際標(biāo)準(zhǔn)、西門子的工業(yè)自動(dòng)化通信網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)時(shí)間：2016年12月12日－12月18日內(nèi)容：我們這周主要學(xué)習(xí)課件第五章PLC的通信與自動(dòng)化通信網(wǎng)絡(luò)第1-3節(jié)計(jì)算機(jī)通信概述、計(jì)算機(jī)通信的國際標(biāo)準(zhǔn)和西門子的工業(yè)自動(dòng)化通信網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)內(nèi)容。希望通過下面的內(nèi)容能使同學(xué)們加深對PLC通信相關(guān)知識的理解。一、學(xué)習(xí)要求1．了解網(wǎng)絡(luò)的概念以及通信設(shè)備的使用。二、主要內(nèi)容1．計(jì)算機(jī)通信概述（1）基本通信方式并行通信與串行通信并行數(shù)據(jù)通信是以字節(jié)或字為單位的數(shù)據(jù)傳輸方式。圖1并行通信串行數(shù)據(jù)通信是以二進(jìn)制的位為單位的數(shù)據(jù)傳輸方式。圖2串行通信異步通信與同步通信按同步方式的不同，可以將串行通信分為異步通信和同步通信。圖3異步串行傳送單工與雙工通信方式串行通信有三種。單工方式：只允許數(shù)據(jù)按照一個(gè)固定方向傳送，通信兩點(diǎn)中的一點(diǎn)為接收端，另一點(diǎn)為發(fā)送端，且這種確定是不可更改的。半雙工方式：信息可在兩個(gè)方向上傳輸，但在某特定時(shí)刻接收和發(fā)送是確定的。全雙工方式：則同時(shí)可作雙向通信，兩端可同時(shí)作發(fā)送端、接收端。傳輸速率在串行通信中，傳輸速率（又稱波特率）的單位是波特，即每秒傳送的二進(jìn)制位數(shù)，其符號為bit/s。圖4單工、半雙工和雙工（2）通信接口RS232接口RS232C是1969年由美國電子工業(yè)協(xié)會EIA公布的串行通信接口。RS是英文“推薦標(biāo)準(zhǔn)”一詞的縮寫，232是標(biāo)識號，C表示修改的次數(shù)。它規(guī)定了終端設(shè)備（DTE）和通信設(shè)備（DCE）之間的信息交換的方式和功能，當(dāng)今幾乎每臺計(jì)算機(jī)和終端設(shè)備都配備了RS232C接口。最初采用DB-25作為連接器，包含雙通道，但是現(xiàn)在也有采用DB-9的單通道接口連接。連接器規(guī)定為25芯，實(shí)際使用時(shí)9芯連接線就夠了，所以，近年來多用9芯的連接器。一般微機(jī)多配有兩個(gè)RS232C串口，25芯或9芯。RS232C的電氣接口是單端、雙極性電源供電電路。RS232C有許多不足之處：

①數(shù)據(jù)傳輸速率低，最高為20Kbps；②傳輸距離短，最遠(yuǎn)為15m；③兩個(gè)傳輸方向共用一根信號地線，接口使用不平衡收/發(fā)器，可能在各種信號成分間產(chǎn)生干擾。RS422與RS485接口RS422和RS485電氣接口電路，采用的是平衡驅(qū)動(dòng)差分接收電路，其收、發(fā)不共地。這可以大大減少共地所帶來的共模干擾。RS422和RS485的區(qū)別是前者為全雙工型（即收、發(fā)可同時(shí)進(jìn)行），后者為半雙工型（即收、發(fā)分時(shí)進(jìn)行）。2．計(jì)算機(jī)通信的國際標(biāo)準(zhǔn)（1）開放系統(tǒng)互聯(lián)模型圖5通用協(xié)議模型（2）IEEE802通信標(biāo)準(zhǔn)IEEE802通信標(biāo)準(zhǔn)是IEEE（國際電工與電子工程師學(xué)會）的802分委員會從1981年至今頒布的一系列計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)分層通信協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)草案的總稱。它把OSI參考模型的底部兩層分解為邏輯鏈路控制子層（LLC）、媒體訪問子層（MAC）和物理層。前兩層對應(yīng)于OSI模型中的數(shù)據(jù)鏈路層，數(shù)據(jù)鏈路層是一條鏈路（Link）兩端的兩臺設(shè)備進(jìn)行通信時(shí)所共同遵守的規(guī)則和約定。IEEE802的媒體訪問控制子層對應(yīng)于多種標(biāo)準(zhǔn)，其中最常用的為三種，即帶沖突檢測的載波偵聽多路訪問（CSMA/CD）協(xié)議、令牌總線（TokenBus）和令牌環(huán)（TokenRing）。西門子的工業(yè)自動(dòng)化通信網(wǎng)絡(luò)圖6西門子通信網(wǎng)絡(luò)（1）現(xiàn)場總線PROFIBUSPROFIBUS是目前國際上通用的現(xiàn)場總線標(biāo)準(zhǔn)之一，以其獨(dú)特的技術(shù)特點(diǎn)、嚴(yán)格的認(rèn)證規(guī)范、開放的標(biāo)準(zhǔn)、眾多廠商的支持和不斷發(fā)展的應(yīng)用行規(guī)，已成為最重要的和應(yīng)用最廣泛的現(xiàn)場總線標(biāo)準(zhǔn)。PROFIBUS現(xiàn)場總線通訊協(xié)議包括三個(gè)主要部分：PROFIBUSDP：主要應(yīng)用于自動(dòng)化系統(tǒng)中單元級和現(xiàn)場級通信。PROFIBUS-PA：專為過程自動(dòng)化設(shè)計(jì)，可使傳感器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)聯(lián)在一根總線上，并有本征安全規(guī)范。PROFIBUS-FMS：用于車間級監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，是一個(gè)令牌結(jié)構(gòu)、實(shí)時(shí)多主網(wǎng)絡(luò)。（2）現(xiàn)場總線AS-iAS-i（actuator-sensor-interface）：執(zhí)行器，傳感器和PLC之間的接口。被公認(rèn)為是一種最好的，最簡單的和最低成本的底層現(xiàn)場總線，它通過高柔性和高可靠性的單根電纜把現(xiàn)場具有通信能力的傳感器和執(zhí)行器連接起來。它可以在簡單應(yīng)用中自成系統(tǒng)，也可以通過連接模塊與各種高層總線連接。它取代了傳統(tǒng)自控系統(tǒng)中繁瑣的底層連線，實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)場設(shè)備信號的數(shù)字化和故障診斷的現(xiàn)場化，智能化，大大提高了整個(gè)系統(tǒng)的可靠性，節(jié)約安裝，調(diào)試和維護(hù)成本。三、習(xí)題（一）單選題1．西門子通信網(wǎng)絡(luò)的中間層為（）。A．工業(yè)以太網(wǎng)B．PROFIBUSC．AS-ID．EIB2．若波特率為1200，若每個(gè)字符有12位二進(jìn)制數(shù)，則每秒鐘傳送的字符數(shù)為（）個(gè)。A．100B．120C．1000D．12003．PROFIBUS通信協(xié)議中特別適合于PLC與現(xiàn)場級分布式I/O設(shè)備之間通信的是（）。A．PROFIBUS-FMSB．PROFIBUS-PAC．PROFIBUS-DPD．以上均不是4.開放系統(tǒng)互連模型OSI的最高層為（）。A．物理層B．?dāng)?shù)據(jù)鏈路層C．網(wǎng)絡(luò)層D．應(yīng)用層5.并行數(shù)據(jù)通信以（）為單位的數(shù)據(jù)傳輸方式。A．位或雙字B．位或字C．字或雙字D．字節(jié)或字（二）判斷題1.RS-232串行通信接口使用的是負(fù)邏輯。（）2.單工通信方式中，通信的某一方在同一時(shí)刻只能