【正文】 I的 D通道。 2．綜合業(yè)務數(shù)字網(wǎng)（ ISDN） 綜合業(yè)務數(shù)字網(wǎng)（ ISDN）為用戶提供端一端數(shù)字通信線路，目前 ISDN有兩類接口標準：基本速率接口（ BRI）和基群速率接口（ PRI）。 廣域網(wǎng) 1．公共交換電話網(wǎng)（ PSTN） 模擬撥號服務是基于標準電話線路的電路交換服務，這 是一種最普遍的傳輸服務，往往用來作為連接遠程端點的連 接方法，比較典型的應用有：遠程端點和本地 LAN之間互連、 遠程用戶撥號上網(wǎng)，用作專用線路的備份線路。 圖 95總線拓撲結構 3．媒體控制方法 媒體控制方法是將傳輸媒體的頻帶有效地分配給網(wǎng)上各個站點的方法。 盡管有上述一些缺點，但由于布線要求簡單，擴充容易，端用戶失效、 增刪不影響全網(wǎng)工作，所以是網(wǎng)絡技術中使用最普遍的一種。缺點是一次僅能一個端用戶發(fā) 送數(shù)據(jù)，其它端用戶必須等待到獲得發(fā)送權。對此，研究了一 種在總線共享型網(wǎng)絡使用的媒體訪問方法：帶有碰撞檢測的載波偵聽多 路訪問，英文縮寫成 CSMA/CD。在一點到多 點方式中，對線路的訪問依靠控制端的探詢來確定。在點到點鏈路配置時，這是相當簡單的。 圖 94環(huán)型網(wǎng)絡拓撲結構 （ 3）總線拓撲結構 總線結構是使用同一媒體或電纜連接所有端用戶的一種方式，也就 是說，連接端用戶的物理媒體由所有設備共享，如圖 95所示。這種結構中的傳輸媒體從一個端用戶 到另一個端用戶，直到將所有端用戶連成環(huán)型，如圖 94所示。 還應指出，以 Hub構成的網(wǎng)絡結構，雖然呈星型布局，但它使用的 訪問媒體的機制卻仍是共享媒體的總線方式。每個 Hub 與端用戶的連接仍為星型， Hub的級連而形成樹。對此中心系統(tǒng)通常采用雙機熱備份，以提高系統(tǒng)的可靠 性。 由于這一特點，也帶來了易于維護和安全等優(yōu)點。其中，圖 92為目前使用最普遍的以太網(wǎng) (Ether)星型結構，處于中心位置的網(wǎng)絡設備稱為集線器，英文名為 Hub。目前大多數(shù)網(wǎng)絡使用的拓撲結構有 3種：星行拓撲 結構、環(huán)行拓撲結構、總線型拓撲結。 2．拓撲結構 網(wǎng)絡拓撲結構是指用傳輸媒體互聯(lián)各種設備的物理布局。在不同的標準中對其傳輸速率和編碼形式有相應的規(guī)定。局域網(wǎng)的特性主要決定于傳輸媒體、拓撲結構和媒體訪 問控制方法三個方面。 局域網(wǎng) 局域網(wǎng)是工業(yè)以太網(wǎng)最常用的一種，通常是一個大型的工業(yè)控制系統(tǒng) 需要集散控制而不用多地區(qū)控制時使用，如發(fā)電廠、污水處理廠。高三層是會話層、表示層 和應用層，這三層是工業(yè)以太網(wǎng)和商業(yè)以太網(wǎng)之間有很大的差別，商業(yè) 以太網(wǎng)多用于辦公系統(tǒng)，注重的數(shù)據(jù)安全和海量數(shù)據(jù)管理，其應用層軟 件多為商用軟件。以太網(wǎng)通常有六個層面， 低三層為物理層、數(shù)據(jù)鏈路層和網(wǎng)絡層，這三層是工業(yè)以太網(wǎng)和商業(yè)以 太網(wǎng)差別不大。另外，可在數(shù)據(jù)的發(fā)送或接收幀中指定首標、結束代碼。 2． CompoBus/S 傳統(tǒng)方式中， PLC與端子轉換單元之間要有比較復雜的連線，傳感器 之間的連接也比較復雜，應用 CompoBus/S高速控制總線，則使這一切 變得簡易快速，專用的電纜無需端子轉換單元， T分支連接器允許簡單的 插接式系統(tǒng)擴展，當擴展到 32個從站 256個 I/O點時循環(huán)時間不超過 1ms，傳感器放大器采用搭鎖連接，更換更為方便。 9． 1． 3 設備層 1． CompoBus/D（ Device Net） Device Net又叫器件網(wǎng)絡，采用現(xiàn)場總線技術，具有標準化開放 構，可以方便的與符合現(xiàn)場總線標準的產(chǎn)品構成同一個網(wǎng)絡，主要用于 連接在現(xiàn)場執(zhí)行控制任務的 PLC、 I/O終端、 I/O鏈接單元、顯示終端及智 能設備等現(xiàn)場器件。它是應用在 PLC層上的控制網(wǎng) 絡，可以用雙絞線或光纜連接。通過上位機軟件控制平臺，可以與 PLC進行數(shù) 據(jù)交換，既可以監(jiān)視各個 PLC的運行狀態(tài)，也可以發(fā)布相應的控制和操 作命令給各個 PLC。 Host Link采用主從總線通信方式，計算機為主站， PLC 為從站。另外一些公司還專門開發(fā)和產(chǎn)生了用于工業(yè)控制現(xiàn)場的 加固型連接件 (如加固的 RJ45接頭、具有加固 RJ45接頭的工業(yè)以太網(wǎng)交 換機、加固型光纖轉換器 /中繼器等 )，可以用于工業(yè)以太網(wǎng)變送器、執(zhí)行 機構等。 (4) 安裝方便，適應工業(yè)環(huán)境的安裝要求。 (2) 可靠性 工業(yè)以太網(wǎng)產(chǎn)品要適應工業(yè)控制現(xiàn)場的惡劣環(huán)境。 傳輸率為 10/100Mbps，傳輸協(xié)議采用 TCP/IP、 UDP/IP、 FINS、 FTP、 SMTP等，傳送距離可達 30Km。 遠程站點可執(zhí)行 PING指令，可檢測網(wǎng)絡連接狀態(tài)。帶有 Email功能，能向 mail server發(fā)送 用戶自定義信息，故障信息，狀態(tài)信息等，帶 RAS功能，支持遠程數(shù)據(jù) 訪問。有 Socket服務功能，使用 UDP或 TCP協(xié)議傳送數(shù)據(jù)。 9． 1． 1信息層 1．工業(yè)以太網(wǎng) 工業(yè)以太網(wǎng)支持 TCP/IP， UDP/IP標準協(xié)議，可與其他以太網(wǎng)設 備，工作站、個人電腦及其他生產(chǎn)商提供的以太網(wǎng)產(chǎn)品通信。第三層網(wǎng)絡又稱之為現(xiàn)場總線。 控制層包括 Host Link、 PC Link和 Controller Link，控制層網(wǎng)絡的特點是高 速、高可靠，適合 PLC與計算機、 PLC與 PLC及其它設備之間的大量數(shù)據(jù)的高速 通訊。可將圖 91所示的網(wǎng)絡從高到低劃分為三 個層次：信息層、控制層和設備層。 歐姆龍系列 PLC常用的通信方式有四種，有以太網(wǎng)通信方式、 Controller link 通信方式、 DeviceNet和 CompoBus/S方式及串行口通信方式。第 9章 可編程序控制器通信及應用 概述 隨著工業(yè)自動化技術的廣泛應用，人們對自動化控制的要求越來越高，已經(jīng) 不再局限在單機小規(guī)模應用，大型的集散控制系統(tǒng)已經(jīng)成為一種流行趨勢， PLC 系統(tǒng)的擴展和聯(lián)網(wǎng)技術越發(fā)顯示出重要的地位。在水處理行業(yè)、能源行業(yè)、大型 加工企業(yè)、交通等行業(yè)以其極高的穩(wěn)定性得到了廣泛的認可。圖 91所示為一個 比較完整的歐姆龍系列 PLC組網(wǎng)方案。 信息層包括工業(yè)以太網(wǎng)（ Ether）和 SYSNET，主要負責遠程大量信息的 集中采集和實時監(jiān)控，對現(xiàn)場的 PLC、檢測元器件和執(zhí)行機構實行中央集中控 制，最新的工業(yè)以太網(wǎng)技術（ CIP技術）在商用以太網(wǎng)的基礎上增加了工業(yè)級的 實時性，已成為最通用最高速的一種信息網(wǎng)絡。 最底層網(wǎng)絡為設備層，它們有 CompoBus/D（ DeviceNet）、 CompoBus/S、 ProfiBusDP、 Modbus等，這一層用于 PLC與現(xiàn)場設備、遠程 I/O端子及現(xiàn)場儀 表或智能設備之間的通訊，設備層網(wǎng)絡應是與現(xiàn)場設備連接方便，并能起到省配 線的作用，成本低廉。 Ether、 Controller Link和 DeviceNet代表了歐姆龍以上三個層次網(wǎng)絡產(chǎn)品的最新技術。支持 FINS 通信，可使用 FINS GATEWAY功能使以太網(wǎng)與工業(yè)控制網(wǎng)絡通信，協(xié)議 為開放型。自帶 FTP服務功能，從而使工作站或個人電腦能通過 FTP客戶功能對 PLC進 行數(shù)據(jù)讀寫，而無需 PLC上編程。帶有自診斷功能，節(jié)點旁路功能，傳輸路徑具有斷線冗余功能。具有歷史故障履歷。 2．工業(yè)以太網(wǎng)特性 (1) 環(huán)境適應性 包括機械環(huán)境適應性 (如耐振動、耐沖擊 )、氣候環(huán)境適應性 (工作溫 度要求為 40～ +85℃ ，至少為 20～ +70℃ ，并要耐腐蝕、防塵、防水 )、 電磁環(huán)境適應性或電磁兼容性 EMC應符合 EN 50081 EN 500822標 準。 (3) 安全性 在易爆或可燃的場合，工業(yè)以太網(wǎng)產(chǎn)品還需要具有防爆要求，包括隔 爆、本質安全兩種方式。 為了解決在不間斷的工業(yè)應用領域，在極端條件下網(wǎng)絡也能穩(wěn)定地工 作的問題，一些公司專門開發(fā)和生產(chǎn)了導軌式收發(fā)器、集線器和交換機 系列產(chǎn)品，安裝在標淮 DIN導軌上，并有冗余電源供電，接插件采用牢 固的 DB9結構。 圖 91 歐姆龍產(chǎn)品組網(wǎng)通信圖 9． 1． 2 控制層 1． Host Link(SYSMAC Link) Host Link協(xié)議常用于計算機和歐姆龍 PLC之間的通信，也叫 SYSMAC Way。 PLC與計算機之間通信功能可以是一對多或多對一通信，但 PLC之間是不能通信的。 2． Controller Link Controller Link是一個可以靈活而且簡易的發(fā)送和接收大數(shù)據(jù)包的工 業(yè)自動化網(wǎng)絡，可以適用在歐姆龍 C200HX/HG/HE 系列 PLC， CS系列 PLC， CJ系列 PLC， CVM1系列 PLC， CV系列 PLC， CQM1H系列 PLC， 和 IBM PC/AT及其兼容計算機。當與計算機連接時要有 Controller Link支 持板，與計算機構成 Fins Gateway網(wǎng)關， PLC以 FINS指令與其他的系統(tǒng) 進行信息交換。可以是歐姆龍的 PLC產(chǎn)品，也可以是符合標準的非 歐姆龍的 PLC產(chǎn)品。 3．通用串行口 與帶有條形碼閱讀器等的 RS232C端口或 RS422A/485端口的通用 設備間，在沒有指令發(fā)送 —— 應答接收的步驟下，單方地按照 CPU單元 的程序內的 TXD指令從發(fā)送端口發(fā)送數(shù)據(jù)，或按照 RXD指令讀取接收端 口內的數(shù)據(jù)。