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(点击题目可以在互联网中搜索该题目的相关内容) 日期:2007-1-21 22:07:46 来源: 作者: 点击: | |
近年来,计算机控制已被迅速地推广和普及,相当多的企业已经在大量地使用各式各样地可编程设备,如工业控制计算机、可编程控制器、变频器、机器人、 柔性制造系统等。将不同厂家生产的这些设备连在一个网络上,相互之间进行数据通信,实现分散控制和集中管理,是计算机控制系统发展的大趋势,在此我简单的 介绍一下有关工厂自动化通信网络和S7-200可编程控制器的通信方面的知识。 一.数据的传输方式 数据的传输方式有两种:并行通信和串行通信。并行通信是以字节或字为单位进行通信, 它的传输速度快,但是传输线根数多,成本高,一般用于近距离的数据传送,如打印机与计算机之间的数据传送。串行通信是以二进制的位(bit)为单位的数据 传输方式,它的信号线少,最少的只需要两根线(双绞线),适合于距离较远的场合。计算机和可编程控制器都有通用的串行通信接口(如RS-232),工业控 制中一般使用串行通信。 根据串行通信的同步方式不同,又可将串行通信分为异步通信和同步通信。同步通信它要求通信双方保持完全一致的时钟频率,它 的传输效率较高,但对硬件的要求也高,一般适用于高速通信。异步通信的信息格式一般包括:一个起始位、7~8个数据位、一个奇偶校验位和停止位(1位、一 位半或两位)。但无论采用何种格式,在通信开始之前,通信双方需要对采用的信息格式和数据的传输速率作相同的约定。可编程控制器一般使用异步通信。 在 串行通信中,传输速率(又称波特率)是衡量通信质量的重要因素之一。传输速率的单位是比特每秒(bps),即每秒传送的二进制位数。常用的标准波特率为 300bps、600bps、1200 bps、2400 bps、4800 bps、9600 bps和19200 bps等。 二.现场总线PROFIBUS 可编程控制器的通信包括可编程控制器之间、可编程控制器与上位机 之间以及可编程控制器与其它智能设备之间的通信。但如果没有一套通用的计算机网络通信标准,要实现不同厂家生产的智能设备之间的通信,将会付出昂贵的代 价,现场总线就是一种应用非常广泛的国际通信标准。 PROFIBUS是西门子通信网络的中间层,传输速率最大为16Mbps,响应时间的典型值为1ms,使用屏蔽双绞线电缆,最多可接127个从站,可用于分布式I/O设备、可编程控制器和基于PC的自动化系统。 PROFIBUS 由3个系列组成:PROFIBUS-DP、PROFIBUS-PA、PROFIBUS-FMS。其中PROFIBUS-DP特别适合于可编程控制器与远程 I/O设备之间的快速数据交换通讯(即插即用)。主站之间的通信为令牌方式,主站和从站之间为主从方式,以及这两种方式的混合。使用编程软件STEP7- Micro/WIN 32软件,可对网络设备组态或设置参数,可启动或测试网络中的节点。 三.S7-200的通信协议 S7-200支持多种通信协议,如点对点接口(PPI)、多点接口(MPI)。他们都是基于字符的异步通信协议,带有起始位、8位数据、偶校验和一个停止位。只要波特率相同,三个协议可以在网络中同时运行,不会相互影响。 点对点接口(PPI):是主/从协议,网络上的S7-200 CPU均为从站,其他CPU、SIMATIC编程器等为主站。如果用户程序中允许PPI主站模式,一些S7-200 CPU在RUN模式下可以作为主站(参考SMB30的描述),此时它们可以用网络读(NETR)和网络写(NETW)指令读写其他CPU中的数据。 多点接口协议(MPI):可以是主/主协议或主从协议。它是集成在西门子公司的可编程控制器、操作员界面和编程器上的集成通信接口。 自由端口模式:为计算机或其他由串行通信接口的设备与S7-200之间的通信提供了一种廉价和灵活的方法。它通过使用接收中断、发送中断、字符中断、发送 指令(XMT)和接收指令(RCV),自由端口通信可以控制S7-200 CPU通信操作模式,即CPU的串行通信接口由用户程序控制。利用自由端口模式,可以实现用户定义的通信协议,连接多种智能设备。当CPU处于STOP模 式时,停止自由端口通信,通信口强制转换成其它协议模式(如PPI协议),从而保证了编程软件对可编程控制器的编程和控制的功能。只有当CPU处于RUN 模式时,才能使用自由端口模式。通过向SMB30或SMB130的协议位置1,可以将通信端口设置为自由端口模式。同时也可以用SM0.7来控制自由端口 模式的进入,当SM0.7为1时,方式开关置RUN,此时可选择自由端口模式;当SM0.7为0时,方式开关置TERM,此时应选PC/PPI协议模式。 本新闻共2页,当前在第1页1 2
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