西門子S7-1200PLC模塊山西代理價格

西門子S7-300/400 PLC的典型通信網(wǎng)絡(luò)

    西門子公司針對網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的發(fā)展以及PLC生產(chǎn)發(fā)展的趨勢，在自己的PLC上同樣也加入了網(wǎng)絡(luò)功能和通信接口。在S7-300/400 PLC的CPU模塊中，大部分都集成有MPI通信接口、PROFIBUS通信模塊、工業(yè)以太網(wǎng)通信模塊和點對點通信模塊之一。通過這些通信模塊，在自動化系統(tǒng)之間、PLC和HMI（人機接口）站以及計算機之間，均可以交換數(shù)據(jù)。

    在前面章節(jié)介紹主站和從站的建立時曾用到MPI和PROFIBUS等接口，這些物理模塊接口都可以用來實現(xiàn)PLC之間的相互通信。

    在一個企業(yè)中，僅僅保證現(xiàn)場設(shè)備之間的通信、車間管理層與現(xiàn)場設(shè)備的通信是遠遠不夠的。特別是在應(yīng)用集成管理系統(tǒng)的企業(yè)中，管理層需要實時、準確地了解現(xiàn)場加工的信息，才能據(jù)此作出準確的判斷，進而做出正確的決策。因此，一個企業(yè)中還需要實現(xiàn)管理層與PLC現(xiàn)場加工控制的通信。

    S7-300/400 PLC的通信模塊同樣提供了這項功能，供用戶實現(xiàn)管理層與車間層的通信；不同環(huán)節(jié)之間的通信所用到的通信原理有所差別。

    在圖7-3中，PLC整個系統(tǒng)的通信為一個金字塔形，處高層的管理層可以通過通信網(wǎng)絡(luò)準確地掌握下面各層的信息；各個層次有著自己明確的任務(wù)，協(xié)調(diào)統(tǒng)一地工作。通過集線器使車間操作人員與車間辦公管理網(wǎng)連接，形成數(shù)據(jù)的相互傳送。車間層又稱為單元層，用來完成車間主要生產(chǎn)設(shè)備之間的連接，隨時監(jiān)控生產(chǎn)設(shè)備的工作狀態(tài)。

    現(xiàn)場層主要連接現(xiàn)場設(shè)備，如開關(guān)、驅(qū)動器、傳感器、分布式I/O等，完成現(xiàn)場設(shè)備控制。

    下面主要針對一個完整的PLC控制系統(tǒng)涉及的通信環(huán)節(jié)進行介紹，涉及到以下幾種通信子網(wǎng)絡(luò)。

    ◇ 基于工業(yè)以太網(wǎng)的通信。

    ◇ 基于PROFIBUS的通信。

    ◇ 基于MPI的通信。

    ◇ 基于點對點的通信。

    ◇ 基于AS-i的通信。
提到網(wǎng)絡(luò)就不得不提到網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，沒有網(wǎng)絡(luò)協(xié)議也就無法實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的傳輸。例如大家耳熟能詳?shù)?/span>Internet網(wǎng)絡(luò)，傳輸數(shù)據(jù)都是基于TCP/IP協(xié)議。因此，我們說為PLC網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)制定網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是建立PLC網(wǎng)絡(luò)的首要條件。

    各個生產(chǎn)廠家的PLC通信網(wǎng)絡(luò)，都有其自適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，雖然能夠?qū)崿F(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信，但相互之間彼此獨立，互不兼容，由此PLC的可用性大大降低。此時尋找一個與所有PLC網(wǎng)絡(luò)都兼容的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議就成為必然。

    20世紀80年代初，美國通用汽車公司建議采用制造自動化通信的協(xié)議標準（MAP，這是一個具有7層模式、寬頻帶、以令牌總線為基礎(chǔ)的通信協(xié)議），得到了廣大PLC和計算機生產(chǎn)廠家的支持，從而逐步形成了企業(yè)自動化通信標準。憑借其高效能、低價格的優(yōu)勢，MAP在工業(yè)自動化控制中穩(wěn)居，現(xiàn)今幾乎所有的PLC網(wǎng)絡(luò)都與MAP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議相兼容。

    MAP標準的7層網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議如圖7-2所示，設(shè)備通過這個標準協(xié)議與物理網(wǎng)絡(luò)相連接，進而實現(xiàn)不同設(shè)備之間的通信。

    這7層大致可以分為兩部分：第5～7層面向用戶，第1～4層則面向物理網(wǎng)絡(luò)。

    7個層次中，每個層都有其固定的作用和含義，分別介紹如下。

    ◇ 物理層：具有為用戶建立、保持和斷開物理連接的功能。

    ◇ 數(shù)據(jù)鏈路層：數(shù)據(jù)是以幀為單位進行傳送，數(shù)據(jù)鏈路層就是在兩個相鄰節(jié)點間的

    鏈路上實現(xiàn)差錯控制、數(shù)據(jù)成幀、同步控制等。

    ◇ 網(wǎng)絡(luò)層：用于報文包的分段、報文包的阻塞處理和通信子網(wǎng)絡(luò)的選擇。

    ◇ 傳輸層：單位是報文；其功能是流量控制、差錯控制、連接支持、向上一層提供

    端到端的數(shù)據(jù)傳送服務(wù)。

    ◇ 會話層：支持通信管理和實現(xiàn)終端應(yīng)用程序的同步。

    ◇ 表示層：用于應(yīng)用層信息內(nèi)容的形式變換，把應(yīng)用層提供的信息變成通俗易懂的

    形式。

    ◇ 應(yīng)用層：作為OSI的層，為應(yīng)用接口提供操作標準并為用戶提供信息交換。

    并不是所有的通信協(xié)議都需要如圖7-2所示的OSI參考模型中的全部7層，例如有的現(xiàn)場總線通信協(xié)議只采用了7層協(xié)議中的第1、第2和第7層。設(shè)備甲和乙通過7層連接協(xié)議接入到物理網(wǎng)絡(luò)中，甲傳出數(shù)據(jù)，通過7層標準協(xié)議來到物理網(wǎng)絡(luò)中，然后通過物理網(wǎng)絡(luò)將信息傳輸?shù)揭宜诘奈恢?，設(shè)備乙通過7層標準協(xié)議下載來自甲的數(shù)據(jù)，這樣就實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的傳輸，完成通信任務(wù)。
  PLC通信就是要實現(xiàn)兩個或者多個設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳輸，然而數(shù)據(jù)傳輸存在一些差異，可能兩個設(shè)備之間可以互相傳遞數(shù)據(jù)，也有可能只有一方可以發(fā)送數(shù)據(jù)，另一方只能接收數(shù)據(jù)……基于此，我們將PLC的通信分成單工通信、半雙工通信和全雙工通信。

    單工通信的原理如圖7-1 (a)所示，只能是甲設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)，乙設(shè)備接收數(shù)據(jù)，而不能實現(xiàn)乙的數(shù)據(jù)傳送到甲中。

    半雙工通信的原理如圖7-1 (b)所示。與單工通信相比，半雙工通信能夠?qū)崿F(xiàn)兩個設(shè)備數(shù)據(jù)的互換，但是由于兩個方向的數(shù)據(jù)傳送使用同一根電纜，在具體某一時刻只能是其中的一方發(fā)出數(shù)據(jù)，另一方接收數(shù)據(jù)。對講機就是采用這個通信原理，在某一具體時刻只能是一個人講話。

    全雙工通信的原理如圖7-1 (c)所示，同樣能夠?qū)崿F(xiàn)兩個設(shè)備數(shù)據(jù)的互換，并且采用兩條線路分別代表兩個傳輸方向；與半雙工相比，全雙工*地提高了速度。日常生活中常用的電話就是采用全雙工的通信技術(shù)，在具體某一時刻通話雙方都能講話。

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