西门子S7-1200PLC模块山西代理价格

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西门子S7-300/400 PLC的典型通信网络

    西门子公司针对网络系统的发展以及PLC生产发展的趋势，在自己的PLC上同样也加入了网络功能和通信接口。在S7-300/400 PLC的CPU模块中，大部分都集成有MPI通信接口、PROFIBUS通信模块、工业以太网通信模块和点对点通信模块之一。通过这些通信模块，在自动化系统之间、PLC和HMI（人机接口）站以及计算机之间，均可以交换数据。

    在前面章节介绍主站和从站的建立时曾用到MPI和PROFIBUS等接口，这些物理模块接口都可以用来实现PLC之间的相互通信。

    在一个企业中，仅仅保证现场设备之间的通信、车间管理层与现场设备的通信是远远不够的。特别是在应用集成管理系统的企业中，管理层需要实时、准确地了解现场加工的信息，才能据此作出准确的判断，进而做出正确的决策。因此，一个企业中还需要实现管理层与PLC现场加工控制的通信。

    S7-300/400 PLC的通信模块同样提供了这项功能，供用户实现管理层与车间层的通信；不同环节之间的通信所用到的通信原理有所差别。

    在图7-3中，PLC整个系统的通信为一个金字塔形，处高层的管理层可以通过通信网络准确地掌握下面各层的信息；各个层次有着自己明确的任务，协调统一地工作。通过集线器使车间操作人员与车间办公管理网连接，形成数据的相互传送。车间层又称为单元层，用来完成车间主要生产设备之间的连接，随时监控生产设备的工作状态。

    现场层主要连接现场设备，如开关、驱动器、传感器、分布式I/O等，完成现场设备控制。

    下面主要针对一个完整的PLC控制系统涉及的通信环节进行介绍，涉及到以下几种通信子网络。

    ◇ 基于工业以太网的通信。

    ◇ 基于PROFIBUS的通信。

    ◇ 基于MPI的通信。

    ◇ 基于点对点的通信。

    ◇ 基于AS-i的通信。
提到网络就不得不提到网络协议，没有网络协议也就无法实现数据信息的传输。例如大家耳熟能详的Internet网络，传输数据都是基于TCP/IP协议。因此，我们说为PLC网络系统制定网络协议是建立PLC网络的首要条件。

    各个生产厂家的PLC通信网络，都有其自适应网络的网络协议，虽然能够实现网络通信，但相互之间彼此独立，互不兼容，由此PLC的可用性大大降低。此时寻找一个与所有PLC网络都兼容的网络协议就成为必然。

    20世纪80年代初，美国通用汽车公司建议采用制造自动化通信的协议标准（MAP，这是一个具有7层模式、宽频带、以令牌总线为基础的通信协议），得到了广大PLC和计算机生产厂家的支持，从而逐步形成了企业自动化通信标准。凭借其高效能、低价格的优势，MAP在工业自动化控制中稳居，现今几乎所有的PLC网络都与MAP网络协议相兼容。

    MAP标准的7层网络通信协议如图7-2所示，设备通过这个标准协议与物理网络相连接，进而实现不同设备之间的通信。

    这7层大致可以分为两部分：第5～7层面向用户，第1～4层则面向物理网络。

    7个层次中，每个层都有其固定的作用和含义，分别介绍如下。

    ◇ 物理层：具有为用户建立、保持和断开物理连接的功能。

    ◇ 数据链路层：数据是以帧为单位进行传送，数据链路层就是在两个相邻节点间的

    链路上实现差错控制、数据成帧、同步控制等。

    ◇ 网络层：用于报文包的分段、报文包的阻塞处理和通信子网络的选择。

    ◇ 传输层：单位是报文；其功能是流量控制、差错控制、连接支持、向上一层提供

    端到端的数据传送服务。

    ◇ 会话层：支持通信管理和实现终端应用程序的同步。

    ◇ 表示层：用于应用层信息内容的形式变换，把应用层提供的信息变成通俗易懂的

    形式。

    ◇ 应用层：作为OSI的层，为应用接口提供操作标准并为用户提供信息交换。

    并不是所有的通信协议都需要如图7-2所示的OSI参考模型中的全部7层，例如有的现场总线通信协议只采用了7层协议中的第1、第2和第7层。设备甲和乙通过7层连接协议接入到物理网络中，甲传出数据，通过7层标准协议来到物理网络中，然后通过物理网络将信息传输到乙所在的位置，设备乙通过7层标准协议下载来自甲的数据，这样就实现了数据的传输，完成通信任务。
  PLC通信就是要实现两个或者多个设备之间的数据传输，然而数据传输存在一些差异，可能两个设备之间可以互相传递数据，也有可能只有一方可以发送数据，另一方只能接收数据……基于此，我们将PLC的通信分成单工通信、半双工通信和全双工通信。

    单工通信的原理如图7-1 (a)所示，只能是甲设备发送数据，乙设备接收数据，而不能实现乙的数据传送到甲中。

    半双工通信的原理如图7-1 (b)所示。与单工通信相比，半双工通信能够实现两个设备数据的互换，但是由于两个方向的数据传送使用同一根电缆，在具体某一时刻只能是其中的一方发出数据，另一方接收数据。对讲机就是采用这个通信原理，在某一具体时刻只能是一个人讲话。

    全双工通信的原理如图7-1 (c)所示，同样能够实现两个设备数据的互换，并且采用两条线路分别代表两个传输方向；与半双工相比，全双工*地提高了速度。日常生活中常用的电话就是采用全双工的通信技术，在具体某一时刻通话双方都能讲话。

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