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(共25张PPT)
第8章可编程控制器网络通信技术及应用
§6.1 工厂自动化网络概貌
§6.2 数据通信的基本概念
§6.3 串行通信
§6.4 总线与现场总线
§6.5 S7-300 PLC的通信接口和功能概述
§6.6 S7-300 PLC基于多点接口MPI的通信
§6.7 S7-300 PLC基于以太网的通信
§6.8 PROFIBUS总线通信协议
§6.9 PROFIBUS-DP通信协议
第6章可编程控制器网络通信技术及应用
§6.1 工厂自动化网络概貌
第6章可编程控制器网络通信技术及应用
§6.2 数据通信的基本概念
1. 数据通信
2. 通信协议（communications protocol）
3. 网络互连设备- -中继器、网桥、路由器和网关
4. 基带传输与频带传输
5. 数据通信传输介质
6. 共享介质多路通信技术
7. 网络适配器
第6章可编程控制器网络通信技术及应用
§6.3 串行通信
6.3.1 串行通信接口--RS-232C接口
第6章可编程控制器网络通信技术及应用
串行通信的数据表示
第6章可编程控制器网络通信技术及应用
6.3.2 串行通信接口--RS-485接口
第6章可编程控制器网络通信技术及应用
§6.4 总线与现场总线
总线(BUS)：可以同时连接多个器件的数据/地址/控制信息传输通道、线路。
现场总线(Fieldbus)：是应用在工业制造或过程处理区域的现场装置与控制室内的自动控制装置之间的数字式、串行、多点通信的数据传输总线。
应用较多的现场总线标准或协议：CAN总线（控制器局域网络）、PROFIBUS现场总线、ControlNet、LonWorks、Modbus等。近年来世界各地的不同公司或组织开发了多种基于以太网技术的工业以太网现场总线。
第6章可编程控制器网络通信技术及应用
§6.5 S7-300系列PLC的通信接口和功能概述
西门子S7-300PLC通信接口主要包括：工业以太网、MPI、PROFIBUS接口。
工业以太网、MPI、PROFIBUS通信接口提供“PG/OP通信服务”、S7通信服务。
ROFIBUS通信接口/处理器还支持最常用的”PROFIBUS-DP”通信方式（协议）。
工业以太网通信接口/处理器还支持TCP/IP、UDP、PROFINET通信协议。
第6章可编程控制器网络通信技术及应用
§6.6 S7-300系列PLC基于多点接口MPI的通信
MPI（Multi Point Interface）接口
1）PG/OP通信功能；
2）全局数据（GD）通信；
3）S7基本通信；
4）S7通信。
第6章可编程控制器网络通信技术及应用
§6.6 S7-300系列PLC基于多点接口MPI的通信
第6章可编程控制器网络通信技术及应用
§6.6 S7-300系列PLC基于多点接口MPI的通信
第6章可编程控制器网络通信技术及应用
§6.7 S7-300系列PLC基于以太网的通信
1. 以太网和TCP/IP构成互联网的基础协议
第6章可编程控制器网络通信技术及应用
§6.7 S7-300系列PLC基于以太网的通信
1. 工业以太网的构成
2. 工业以太网交换机
3. 工业以太网处理器（CP）模块
CP343-1Lean模块的简要功能说明：用于工业以太网的 S7 CP；支持 TCP/IP；具有 SEND/RECEIVE和 FETCH/WRITE 接口；PROFINET IO设备；UDP、有/无 RFC 1006 的 TCP, IP组播；S7通信（服务器）；S7路由；SNMP；Web诊断；可通过 LAN初始化；采用 SIMATIC模式或 NTP进行时间同步；无需编程器即可替换模块；2端口交换机；10/100 Mbit；使用 DHCP/FB进行 IP组态；MRP；支持 PROFINET块V3.0。
4. S7-300 PLC基于以太网通信
（1）基于以太网的S5兼容通信
（2）S7通信
（3）PG/OP通信
第6章可编程控制器网络通信技术及应用
§6.8 PROFIBUS总线通信协议
第6章可编程控制器网络通信技术及应用
PROFIBUS总线通信网络结构
PROFIBUS总线通信网络速率
第6章可编程控制器网络通信技术及应用
§6.9 PROFIBUS-DP协议
6.9.1 PROFIBUS-DP网络的组成
6.9.2 PROFIBUS-DP通信功能
6.9.3 PROFIBUS-DP通信组态实例
第6章可编程控制器网络通信技术及应用
§6.9 PROFIBUS-DP协议
6.9.3 PROFIBUS-DP通信组态实例
第6章可编程控制器网络通信技术及应用
§6.9 PROFIBUS-DP协议
6.9.3 PROFIBUS-DP通信组态实例
第6章可编程控制器网络通信技术及应用
§6.9 PROFIBUS-DP协议
6.9.3 PROFIBUS-DP通信组态实例
第6章可编程控制器网络通信技术及应用
§6.9 PROFIBUS-DP协议
6.9.3 PROFIBUS-DP通信组态实例
第6章可编程控制器网络通信技术及应用
作业：
课本P206: 8-1
附加：简述Modbus通信协议的基本原理和一次数据通信的通信过程。
6.5 提高PLC控制系统可靠性的措施
6.5.5 必要的软件措施
故障的检测与诊断
超时检测：设备在各工步的动作所需的时间一般是不变的，即使变化也不会太大，因此可以以这些时间为参考，在PLC发出输出信号，相应的外部执行机构开始动作时启动一个定时器定时，定时器的设定值比正常情况下该动作的持续时间长20％左右。
逻辑错误检测：编制一些常见故障的异常逻辑关系，一旦异常逻辑关系为ON状态，就应按故障处理。
消除预知干扰：某些干扰是可以预知的，如PLC的输出命令使执行机构（如大功率电动机、电磁铁）动作，常常会伴随产生火花、电弧等干扰信号，它们产生的干扰信号可能使PLC接收错误的信息。在容易产生这些干扰的时间内，可用软件封锁PLC的某些输入信号，在干扰易发期过去后，再取消封锁。
5.5 PLC程序及调试说明
5.5.2 程序的内容和质量
PLC程序的内容
最大限度地满足控制要求，完成所要求的控制功能。
除控制功能外，通常还应包括以下几个方面的内容：
1）初始化程序：在 PLC上电后，一般都要做一些初始化的操作。其作用是为启动作必要的准备，并避免系统发生误动作。
2）检测、故障诊断、显示程序：应用程序一般都设有检测、故障诊断和显示程序等内容。
3）保护、连锁程序：各种应用程序中，保护和连锁是不可缺少的部分。它可以杜绝由于非法操作而引起的控制逻辑混乱，保证系统的运行更安全、可靠。
5.5.2 程序的内容和质量
PLC程序的质量-1
程序的质量可以由以下几个方面来衡量：
程序的正确性：所谓正确的程序必须能经得起系统运行实践的考验，离开这一条对程序所做的评价都是没有意义的。
程序的可靠性：好的应用程序可以保证系统在正常和非正常（短时掉电再复电、某些被控量超标、某个环节有故障等）工作条件下都能安全可靠地运行，也能保证在出现非法操作（如按动或误触动了不该动作的按钮）等情况下不至于出现系统控制失误。
5.5.2 程序的内容和质量
PLC程序的质量-2
参数的易调整性：容易通过修改程序或参数而改变系统的某些功能。例如，有的系统在一定情况下需要变动某些控制量的参数（如定时器或计数器的设定值等），在设计程序时必须考虑怎样编写才能易于修改。
程序的简洁性：编写的程序应尽可能简练
程序的可读性：程序不仅仅给设计者自己看，系统的维护人员也要读。另外，为了有利于交流，也要求程序有一定的可读性。

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