西门子PLC模块总代理

自动化数据通信方式

在通信线路上，按照传送的方向可以分为单工、半双工和全双工通信方式。

  1. 单工通信方式

  单工通信就是措数据的传送始终保持同一个方向，而不能进行反向传送，如图8-4(a)所示。其中A端只能作为发送端发送数据，B端只能作为接收端接收数据。

  2. 半双工通信方式

  信息流可以在两个方向上传送， 但同一时刻只限于一个方向传送， 这就是半双工通信。如图8-4(b)所示。其中A端和B端都具有发送和接收的功能，但传送线路只有一条，或者A 端发送B端接收，或者B端发送A端接收。

  3. 全双工通信方式

  全双工通信能在两个方向上同时发送和接收，如图8-4(c)所示。A端和B端双方都可以一边发送数据，一边接收数据。

图 8-4 数据通信方式

  数据传输方式

  数据传输方式是指数据代码的传输顺序和数据信号传输时的同步方式，数据传输有串行传输和并行传输。为了保证数据发送端发出的信号被接收端准确无误地接收，通信的两端必须保证同步，在串行传输中，为了实现同步可采取同步传输和异步传输。

  1.并行传输和串行传输

  并行传输(Parallel Transmission)是将数据以成组的形式在多条并行的通道上同时传输。例如传输8个数据位(一个字节)或传输16个数据位(一个字)。除数据位之外，还需要一条“选通”线来协调双方的收发。并行传输的通信速率高，但需要的数据线多，短距离通信时还可以忍受但长距离通信时，由于其高成本和可靠性等问题就不会采用这种方式了。并行传输一般用于计算机和打印机之间以及其外设之间的通信。

  串行传输(Serial Transmission)是指在数据传输时，数据流是以串行方式逐位地在一条信道上传输。在串行传输中，所需要的数据线大大减少，所需要解决的问题是判断传输字节的首字符位置等。串行传输具有成本低、实现容易、控制简单、在长距离通信中可靠性高等优点，所以在工业通信系统中，一般都采用串行传输。

  除可以节约大量电缆外，串行传输的另外一个优点是没有信号传输干扰问题。从理论上来看，并行传输要比串行传输快但在实际应用中，对并行传输来说，还要考虑许多其他因素，比如电缆间的电子干扰问题、线芯间的同步问题等。为减少干扰，并行传输的工作频率就不能太高。所以，在传输速度较高时，使用串行传输也不见得比并行传输慢，这也是今天串行传输被广泛使用的原因之一。工业通信网络中一般使用串行传输方式。

  2.同步传输和异步传输

  在计算机系统中，做任何工作都要在时钟的协调下有条不紊地进行。对数据通信来说也例外，它的各种处理工作都是在一定的时序脉冲控制下进行的。为保证信息传输端工作的协调一致和数据接收的正确，数据通信系统中的传输同步回题就显得异常重要了

  并行通信中一般用“选通”信号来协调收发双方的工作。而在串行通信中，二进制代码是以数据位为单位按时间顺序逐位发送和接收的，所以通常讲的同步传输是对串行传输而言的。在串行通信中，*常使用异步传输和同步传输这两种同步方式。

  (1)异步传输条

  该方法以字符为单位发送数据，一次传送一个字符，每个字符可以是5位或8位，在每个字符前要加上一个起始位，用来指明字符的开始每个字符的后面还要加上一个终止码，用来指明字符的结束，终止码可以是1位、1.5位或2位。一般来说5单位字符的终止码取1或1.5位，其他单位的字符终止码取1或2位。

  异步传输使用的是字符同步方式。异步传输方式下的每一个字符的发送都是独立和随机的，它以不均匀的传输速率发送，字符间距是任意的，所以这种方式被称做异步传输。

  因为在每个字符的开头和末尾要加上起始位和停止位，增加了传输代码的额外开销，所以异步传输方式实现简单，但传输效率较低。异步传输示意图如图8-5所示。

图 8-5 异步传输字符格式及传输过程

  (2)同步传输

  该方法是以数据块(帧)为单位进行传输的，数据块的组成可以是字符块，也可以是位块。

  很明显同步传输的效率要比异步传输高。

  在同步传输中，发送端和接收端的时钟必须同步。实现同步的方法有外同步法和自同步法。外同步法是在发送数据前，发送端先向接收端发一串同步时钟，接收端按照这一时钟频率调制接收时序，把接收时钟频率锁定在该同步频率上，然后按照该频率接收数据自同步法是从数据信号本身提取同步信号的方法，如数字信号采用曼彻斯特编码时，就可以使用每个位

  (码元)中间的跳变信号作为同步信号。显然自同步法要比外同步法优越，所以现在一般采取自同步法，即从所接收的数据中提取时钟特征信号。

  一般情况下，在使用曼彻斯特编码的数据通信时，采用同步传输的较多，因为它可以很容易地提取到自同步信号。

西门子S7-200PLC的通信方式与通信参数的设置有哪些

S7-200的通信方式

  S7-200的通信功能强,有多种通信方式可供用户选择。在运行Windows或Windows NT操作系统的个人计算机(PC)上安装了STEP7-Micro/WIN32编程软件后，PC可作为通信中的主站。

  1.单主站方式

  单主站与一个或多个从站相连(见图7-9),STEP 7-Micro/WIN 32每次和一个S7-200CPU通信,但是它可以访问网络上的所有CPU。

  2.多主站方式

  通信网络中有多个主站,一个或多个从站。图7-10中带CP通信卡的计算机和文本显示器TD200、操作面板0PI5是主站,S7-200CPU可以是从站或主站。

  3.使用调制解调器的远程通信方式

  单主站通过11位调制解调器(Modem)与一个或多个作为从站的S7-200CPU相连，或单主站通过10位调制解调器与一个作为从站的S7-200CPU相连。

  图7-9单主站通信系统

  图7-10多主站通信系统

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PLC 软件系统设计的步骤

在了解了程序结构和编程方法的基础上，就要实际地编写 PLC 程序了。编写 PLC 程序和编写其他计算机程序一样，都需要经历如下过程。

1. 对系统任务分块

分块的目的就是把一个复杂的工程，分解成多个比较简单的小任务。这样就把一个复杂的大问题化为多个简单的小问题。这样可便于编制程序。

2. 编制控制系统的逻辑关系图

从逻辑关系图上，可以反应出某一逻辑关系的结果是什么，这一结果又英国导出哪些动作。这个逻辑关系可以是以各个控制活动顺序为基准，也可能是以整个活动的时间节拍为基准。逻辑关系图反映了控制过程中控制作用与被控对象的活动，也反应了输入与输出的关系。

3. 绘制各种电路图

绘制各种电路的目的，是把系统的输入输出所设计的地址和名称联系起来。这是很关键的一步。在绘制 PLC 的输入电路时，不仅要考虑到信号的连接点是否与命名一致，还要考虑到输入端的电压和电流是否合适，也要考虑到在特殊条件下运行的可靠性与稳定条件等问题。特别要考虑到能否把高压引导到 PLC 的输入端，把高压引入 PLC 输入端，会对 PLC 造成比较大的伤害。在绘制 PLC 的输出电路时，不仅要考虑到输出信号的连接点是否与命名一致，还要考虑到 PLC 输出模块的带负载能力和耐电压能力。此外，还要考虑到电源的输出功率和极性问题。在整个电路的绘制中，还要考虑设计的原则努力提高其稳定性和可靠性。虽然用 PLC 进行控制方便、灵活。但是在电路的设计上仍然需要谨慎、全面。因此，在绘制电路图时要考虑周全，何处该装按钮，何处该装开关，都要一丝不苟。

4. 编制 PLC 程序并进行模拟调试

在绘制完电路图之后，就可以着手编制 PLC 程序了。当然可以用上述方法编程。在编程时，除了要注意程序要正确、可靠之外，还要考虑程序要简捷、省时、便于阅读、便于修改。编好一个程序块要进行模拟实验，这样便于查找问题，便于及时修改，**不要整个程序完成后一起算总帐。

5. 制作控制台与控制柜

在绘制完电器、编完程序之后，就可以制作控制台和控制柜了。在时间紧张的时候，这项工作也可以和编制程序并列进行。在制作控制台和控制柜的时候要注意选择开关、按钮、继电器等器件的质量，规格必须满足要求。设备的安装必须注意安全、可靠。比如说屏蔽问题、接地问题、高压隔离等问题必须妥善处理。

6. 现场调试

现场调试是整个控制系统完成的重要环节。任何程序的设计很难说不经过现场调试就能使用的。只有通过现场调试才能发现控制回路和控制程序不能满足系统要求之处；只有通过现场调试才能发现控制电路和控制程序发生矛盾之处；只有进行现场调试才能*后实地测试和*后调整控制电路和控制程序，以适应控制系统的要求。

7. 编写技术文件并现场试运行

经过现场调试以后，控制电路和控制程序基本被确定了，整个系统的硬件和软件基本没有问题了。这时就要全面整流技术文件，包括整理电路图、 PLC 程序、使用说明及帮助文件。到此工作基本结束。