第7部分可编程控制通信与网络技术
《可编程控制器技术》课程标准
《可编程控制器技术》课程标准1.刖百1.1课程性质在高职机电一体化技术专业中，《可编程控制器技术》是一门职业技能专业核心课程。
与中职《可编程控制器原理及应用》有衔接关系，中职课程是本课程的学习基础。
本课程具有很强的理论性和实践性，对后续专业课程的学习至关重要；同时与学生将来从事的专业工作有着密切的联系，是机电一体化技术专业必备的技能和知识。
学生学完本课程能根据未来工作任务要求，独立完成小型或者合作完成复杂的PLC控制系统的设计、安装、调试工作，包括：进行产品控制功能分析、选择控制方案和PLC元器件选型、绘制电气原理图、编写PLC程序；安装电气元器件、完成系统调试、进行系统功能评价等。
在此之前，学生进行了《计算机应用》、《电工电子技术》、《电机与电气控制》等课程，具备了初步电气基础知识和实践技能，为本科学习奠定基础。
同时，本科也为后续课程《柔性制造系统实训》、《机电设备安装与调试》、《工业机器人技术基础》起到支撑作用。
1.2设计思路本课程的以“职业化”能力培养为目标，以项目课程为主体，培养学生的知识技能和自主学习创新能力，围绕工作任务完成的需要来选择和组织课程内容，突出任务与知识、技能的联系，让学生在职业化实践活动的基础上掌握知识，增强课程内容与职业岗位能力要求的相关性，提高学生的独立思考和实践动手与创新能力。
参照《维修电工国家职业标准》等国家职业标准，遵循学生的知识技能成长规律，依照课程培养目标和知识技能点重新整合、序化课程内容，选择合适的控制项目载体。
2.课程目标通过本课程的学习，学生应具备以下素养、知识、技能和能力:2.1素质目标2.2知识目标2.3能力目标3.课程内容与要求3.1教学内容选取依据课程组教师依据专业典型工作任务，结合《可编程控制器(PLC)系统设计师职业标准》、《维修电工国家职业标准》，确定课程培养任务和培养目标，并提取和提炼本课程重要知识点和技能点，遵循学生的知识技能成长规律，重新进行教学内容的选取、整合、序化。
谈三菱PLC的网络协议及通讯方法
谈三菱PLC的网络协议及通讯方法三菱PLC（可编程逻辑控制器）是一种常见的自动化控制设备，广泛应用于工业领域。
它通过网络协议和通讯方法实现与其他设备之间的通信，以实现系统的自动化控制和数据交换。
本文将就三菱PLC的网络协议及通讯方法展开讨论。
一、三菱PLC的网络协议在网络通信中，协议是设备间进行数据交换的规范。
三菱PLC支持多种网络协议，主要包括以太网（Ethernet）、DeviceNet、Modbus、Profibus等。
1. 以太网（Ethernet）：以太网是一种常见的局域网通信协议，三菱PLC通过以太网协议可与其他设备进行通信。
以太网广泛应用于工业自动化领域，具有传输速度快、可靠性高的特点。
2. DeviceNet：DeviceNet是一种用于工业自动化的通信协议，主要用于连接工厂生产线上的各种设备。
三菱PLC通过DeviceNet协议可以与其他DeviceNet设备进行通信，实现设备之间的数据交换和控制。
3. Modbus：Modbus是一种开放的通信协议，用于连接不同供应商的设备。
三菱PLC通过Modbus协议可以与其他支持Modbus协议的设备进行通信，实现设备之间的数据传输和控制。
4. Profibus：Profibus是一种用于工业自动化的通信协议，用于连接生产线上的各种设备。
三菱PLC通过Profibus协议可以与其他Profibus设备进行通信，实现设备之间的数据交换和控制。
二、三菱PLC的通讯方法三菱PLC实现与其他设备之间的通讯，除了网络协议外，还需要采用适当的通讯方法，主要包括点对点通讯和多点通讯。
1. 点对点通讯：点对点通讯是指单个PLC与一个或多个设备之间建立独立的通讯链路进行数据交换。
这种通讯方式适用于较简单的控制系统，通讯速度较快且可靠。
2. 多点通讯：多点通讯是指多个PLC之间通过网络建立通讯链路，实现多个PLC之间的数据交换和协同控制。
这种通讯方式适用于较复杂的自动化系统，能够实现多个设备之间的实时数据共享和联动控制。
逻辑设计中的FPGA与CPLD技术应用
逻辑设计中的FPGA与CPLD技术应用在现代电子行业中，逻辑设计是一个至关重要的环节。
FPGA （Field-Programmable Gate Array）和CPLD（Complex Programmable Logic Device）技术作为两种主要的可编程设备，已经在逻辑设计中广泛应用。
它们具有灵活性、可编程性以及高度集成的特点，使得它们在各种应用领域中扮演着重要的角色。
一、FPGA技术应用FPGA是一种可编程逻辑器件，其内部可通过编程实现各种逻辑功能和数字电路设计。
FPGA通常由可编程逻辑单元（CLB）、输入输出引脚和输入输出模块等部分构成。
其设计过程包含RTL（Register-Transfer Level）描述、综合、布局布线以及配置等环节。
1. 通信与网络领域在通信领域，FPGA被广泛应用于协议转换、调制解调器设计以及网络加速器等方面。
由于FPGA的可编程性，可以根据需要灵活配置不同的协议，实现不同网络之间的无缝对接。
2. 数字信号处理（DSP）领域在数字信号处理领域，FPGA被广泛应用于图像处理、音频处理以及实时数据处理等方面。
由于FPGA具有并行处理的能力，能够同时处理多个数据流，因此在实时性要求较高的应用中表现出色。
3. 汽车电子领域在汽车电子领域，FPGA被广泛应用于汽车控制单元（ECU）和车载娱乐系统等方面。
由于汽车电子应用对可靠性和安全性要求较高，FPGA的可编程性以及自适应性能使其成为理想的选择。
二、CPLD技术应用CPLD是一种更小规模的可编程器件，与FPGA相比，CPLD通常更适用于复杂逻辑功能的实现。
CPLD通常由可编程逻辑阵列（PLA）、输入输出引脚以及输入输出缓冲区组成。
1. 控制系统领域在控制系统领域，CPLD被广泛应用于逻辑控制器的设计。
由于CPLD具有高速、低功耗以及可靠性强的特点，被广泛应用于各类自动化控制系统中。
2. 电源管理系统领域在电源管理系统领域，CPLD被广泛应用于电源管理单元（PMU）的设计。
FX2N系列可编程控制器通讯技术
通 FX2N- 作为特殊功能模块扩展的 × 讯 232-IF RS232通讯口
模
块 FX-
将RS485信号转换为计算 ×
485 机所需的RS232信号
PC-IF
注：×为不可；○为可。
× × ○ × 最多8 台(图 11-8)
×○××
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第二节 FX2N系列 PLC通讯用硬件及通讯形式
图11-5 FX2N-485-BD
图11-6 FX2N-CNV-BD
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第二节 FX2N系列 PLC通讯用硬件及通讯形式
图11-7 FX0N-485ADP
图11-8 FX2N-232-IF
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第二节 FX2N系列 PLC通讯用硬件及通讯形式 二、FX2N系列可编程控制器的通讯形式
1.并行通讯
① 通过 FX2N-485-BD内置通讯板和专用的通讯电缆。 ② 通过 FX2N-CNV-BD内置通讯板、FXON-485ADP 特殊适配器和专用通讯电缆。
特点：
接口采用按位串行的方式单端发送、单端接收,传 送距离近数据传送速率低，抗干扰能力差。
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第一节 网络通讯的基本知识
2.RS-422
接口采用两对平衡差分信号线，以全双工方式传送数 据。通讯速率可达到10Mbps，最大传送距离为120米。 抗干扰能力较强，适合远距离传送数据。
3.RS-485
与RS-422接口相比，只有一对平衡差分信号线，以半 双工方式传送数据，能够在远距离高速通讯中，以最少 的信号线完成通讯任务。
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第三节 FX2N系列 PLC间的通讯配置及应用实例
M800-M899自动通讯M800-M899
M900-M999
《电气控制与PLC》教案
《电气控制与PLC》教案第一章：电气控制基础1.1 概述介绍电气控制的基本概念、原理和分类。
解释电气控制系统的组成和作用。
1.2 低压电器介绍低压电器的分类和功能。
讲解常用低压电器的结构和工作原理。
1.3 电气控制线路分析简单的电气控制线路实例。
介绍电气控制线路的设计方法和步骤。
第二章：可编程逻辑控制器（PLC）基础2.1 PLC概述介绍PLC的定义、功能和应用领域。
解释PLC的工作原理和基本结构。
2.2 PLC编程语言介绍PLC编程语言的种类和特点。
讲解PLC编程的基本规则和方法。
2.3 PLC的硬件组成介绍PLC的硬件组成部分及其功能。
讲解PLC的输入输出接口和通信接口。
第三章：PLC编程与应用3.1 基本指令讲解PLC基本指令的功能和用法。
通过实例讲解基本指令的应用。
3.2 功能指令介绍PLC功能指令的分类和功能。
讲解常用功能指令的用法和应用。
3.3 PLC控制系统设计介绍PLC控制系统设计的基本原则和方法。
通过实例讲解PLC控制系统的设计过程。
第四章：电气控制与PLC在工业应用案例分析4.1 案例一：电动机的控制分析电动机控制电路的工作原理。
讲解如何使用PLC实现电动机的控制。
4.2 案例二：conveyor传送带的控制分析conveyor传送带控制电路的工作原理。
讲解如何使用PLC实现conveyor传送带的控制。
第五章：PLC的故障诊断与维护5.1 PLC故障诊断方法介绍PLC故障诊断的基本方法和技巧。
讲解如何进行PLC故障诊断和排除。
5.2 PLC的维护与保养介绍PLC的维护保养内容和注意事项。
讲解PLC的日常维护和故障预防措施。
第六章：PLC在工业自动化中的应用案例6.1 案例三：温度控制系统的应用分析温度控制系统的工作原理和需求。
讲解如何使用PLC实现温度控制系统的自动化控制。
6.2 案例四：液体自动控制系统中的应用分析液体自动控制系统的工作原理和需求。
讲解如何使用PLC实现液体自动控制系统的控制。
可编程控制器技术
从控制规模上来说，这个时期发展了大型机及超 小型机；
从控制能力上来说，诞生了各种各样的特殊功能 单元，用于压力、温度、转速、位移等各种控制场合；
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从产品的配套能力来说，生产了各种人机界面 单元，通讯单元，使应用更加容易。
目前，PLC在机械制造、石油化工、冶金钢铁、 汽车和轻工业等领域的应用都有了长足的发展。
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（2）可编程控制器是”为工业环境下应用” 而设计的计算机。工业环境和一般办公环境 有较大的区别，PLC具有特殊的构造，使它 能在高粉尘、高噪音、强电磁干扰和温度变 化剧烈的环境下正常工作。为了能控制”机 械或生产过程”，它又要能”易于与工业控 制系统形成一个整体“这些都是个人计算机 不可能做到的。可编程控制器不是普通的计 算机，它是一种工业现场使用的计算机。
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二、可编程控制器的应用领域
目前，PLC已广泛应用于钢铁、石油、化 工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、 交通运输、环保及文化娱乐等各个行业，使 用情况大致可归纳为如下几类: （一）开关量的逻辑控制
开关量的逻辑控制是PLC最基本、最广泛的 应用领域，可用它取代传统的继电器控制电 路，实现逻辑控制、顺序控制，既可用于单 台设备的控制，又可用于多机群控制及自动 化流水线。
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通过以上定义可知，相对一般意义上的计算机， 可编程控制器并不仅仅具有计算机的内核，它还配 置了许多使其适用于工业控制的器件。它实质上是 经过一次开发的工业控制用计算机。但是，从另一 个方面来说，它是一种通用机，不经过二次开发， 它就不能在任何具体的工业设备上使用。不过，自 其诞生以来，电气工程技术人员感受最深刻的也正 是可编程控制器二次开发编程十分容易。再加上体 积小、工作可靠性高、抗干扰能力强、控制功能完 善、适应性强、安装接线简单等众多优点，PLC在 短短的30多年中获得了突飞猛进的发展，在工业控 制中获得了非常广泛的应用。
可编程控制技术的简单介绍和部分指令讲解
2.TIA博途使用入门与硬件组态 （1）TIA博途简介（TIA博途是西门子自动化的全新工程设计软件平台。
SIMATIC STEP 7 Basic 是西门子公司开发的高集成度工程组态系统， SIMATIC Wincc Basic是面向任务的HMI智能组态软件。两个软件集成在一起， 称为TIA (Totally Integrated Automation，全集成自动化)Portal（门户）， 如图4-37所示。
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2）加计数器 加计数器如图4-60所示，当接在R输入端的I1.1为0状态，在CU信 号的上升沿，CV加1，直到达到指定的数据类型的上限值用，CV的值 不再增加。
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3）减计数器 减计数器如图4-61所示，当装载输入LD为1状态时，输出Q被复位 为0，并把PV的值装入CV。在减计数输入CD的上升沿，CV减1，直到CV 达到指定的数据类型的下限值。此后CV的值不再减小。CV小于等于0 时，输出Q为1状态，反之Q为0状态。第一次执行指令时，CV被清零。
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（2）计数器指令 1)计数器的数据类型 S7-1200有3种计数器：加计数器（CTU）、减计数器（CTD）和加 减计数器（CTUD）。计数器数据类型的设置如图4-59所示。CU和CD分 别是加计数输入和减计数输入，在CU或CD信号的上升沿，当前计数器 值CV被加1或减1。PV为预设计数值，CV为当前计数器值，R为复位输 入，Q为布尔输出。
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可以使用TIA Portal在同一个工程组态系统中组态PLC和可 视化HMI，如图4-38所示
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（2）项目试图的结构 Portal视图提供了面向任务的视图，类似于向导操作，可以 一步一步地进行相应的操作。选择不同的任务入口可处理启动、 设备和网络、PLC编程、可视化、在线和诊断等各种工程任务， 如图4-39所示。
可编程控制器教程课程设计
可编程控制器教程课程设计课程概述可编程控制器（Programmable Logic Controller，PLC）是一种专门用于工业自动化控制的数字计算机，是工业控制领域的重要组成部分。
本课程旨在让学生掌握PLC的基本原理、编程思路和实际应用，培养学生工业控制的实际操作能力。
课程目标1.掌握PLC的基本原理和工作方式。
2.熟悉常用PLC编程软件的使用。
3.学习PLC的各种命令和函数，并能够熟练编写简单程序。
4.能够使用PLC控制常用的工业设备，如电机、气缸等。
5.能够进行简单的PLC系统的故障排除和维护。
教学内容本课程涵盖PLC的基本原理、编程思路和实际应用。
第一部分：PLC基础知识1.1 PLC的定义和发展历史 1.2 PLC的基本组成和工作原理 1.3 PLC的输入输出模块 1.4 PLC的通信接口和网络第二部分：常用PLC编程软件2.1 Siemens STEP7编程软件 2.2 Mitsubishi GX Works2编程软件 2.3 Omron CX-One编程软件第三部分：PLC编程语言3.1 梯形图指令 3.2 逻辑指令 3.3 计时器指令 3.4 计数器指令 3.5 数字指令 3.6 移位指令 3.7 循环指令第四部分：PLC应用实例4.1 电机控制实例 4.2 气缸控制实例 4.3 温度控制实例 4.4 液位控制实例教学方法本课程采用理论与实践相结合的教学方法，包括课堂讲授、实验操作、课程设计等环节。
课堂讲授由教师在台上进行知识传授，让学生掌握PLC的基本原理和编程思路。
实验操作通过实验操作让学生了解PLC的实际应用，培养其实际操作能力。
课程设计通过课程设计让学生掌握PLC的实际应用能力，提高学生的工程实践能力。
教学评估本课程采用综合评价的方法进行评估，包括考试、实验报告和课程设计等环节。
每个环节占比如下：1.考试占50%；2.实验报告占30%；3.课程设计占20%。
参考资料1.《PLC原理与应用》2.《Siemens STEP7编程指南》3.《Mitsubishi GX Works2编程指南》4.《Omron CX-One编程指南》总结本课程旨在让学生掌握PLC的基本原理、编程思路和实际应用，培养学生工业控制的实际操作能力。
三菱plc课件
算术逻辑运算功能实现
01
算术运算
PLC支持基本的算术运算，如加、减、乘、除等，可用于实现数值计算
和控制。
02
逻辑运算
PLC支持逻辑运算，如与、或、非等，可用于实现逻辑控制和条件判断
。
03
算术逻辑运算的应用
通过算术逻辑运算的应用，可以实现更复杂的控制逻辑，如数值比较、
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
02 三菱PLC概述
三菱PLC的品牌与型号
三菱品牌
三菱电机是一家知名的日本公司，其PLC产品在工业自动化领域具有较高的市场 份额。
主要型号
三菱PLC有多个系列和型号，包括Q系列、FX系列、A系列等，每个系列都有不 同的特点和适用范围。
三菱PLC的特点与优势
特点
三菱PLC具有高可靠性、高速度、大 容量等特点，能够满足各种工业控制 需求。
条件判断等。同时，也可以与其他控制功能结合使用，实现更复杂的自
动化控制。
05 三菱PLC通信与网络技术 应用
串行通信技术应用
串行通信基本概念
介绍串行通信的基本原理、特点、传输方式等。
串行通信参数设置
讲解如何设置三菱PLC的串行通信参数，如波特 率、奇偶校验、数据位和停止位等。
ABCD
三菱PLC串行通信协议
制等。
运动控制
三菱PLC可以与伺服系统、变 频器等运动控制设备配合使用
，实现精确的运动控制。
分布式控制系统
三菱PLC可以作为分布式控制 系统中的控制节点，实现整个
系统的集中控制和监控。
03 三菱PLC编程基础
编程语言与指令系统
PLC的通信与工业自动化通信网络
接口采用按位串行旳方式单端发送、单端接受,传送 距离近，数据传送速率低，抗干扰能力差。
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2.RS-422
接口采用两对平衡差分信号线，以全双工方式传送数据。 通讯速率可到达10Mbps，最大传送距离为120米。抗 干扰能力较强，适合远距离传送数据。
3.RS-485
与RS-422接口相比，只有一对平衡差分信号线，以半双 工方式传送数据，能够在远距离高速通讯中，以至少旳 信号线完毕通讯任务。
5
6
2.按数据传送方向分类
串行通信时,在通 信线路上按照数据旳 传送方向能够分为单 工(图a)、半双工(图 b)和全双工(图c)三 种通信
A
B
（c）
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二、串行通信接口原则
1.RS-232
既是一种协议原则，也是一种电气原则，它要求了终端 和通信设备之间信息互换旳方式和功能。
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2. PLC间简易链接
简易PLC间链接也叫做N∶N网络。最多能够有8台PLC 连接构成N∶N网络,实现PLC之间旳数据通信。
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3.计算机与PLC之间旳通信
①采用RS232C接口旳通信系统。 ②采用RS485接口旳通信系统，一台计算机最多可连接16 台可编程控制器。
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4.无协议通信
① 使用串行通信指令RS能够实现PLC与多种有 RS-232接口设备之间旳通信。
指令名 助记 指令
操作数
程序步
称
符 代码 [S·] m [D·] n
串行通 RS FNC8 D K、 D K、 RS:9步
信指令
0
H、
H、
D
D
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② 使用串行通信接口模块（参阅P148：7.3.3）
RS-232C通信用功能扩展板与通信模块 FX1N-422-BD/FX2N-422-BD通信用功能扩展板 RS-485通信用适配器与通信用功能扩展板
关于可编程序控制器应用系统设计及通信网络技术的探讨
关于可编程序控制器应用系统设计及通信网络技术的探讨朱峰刚 贾 聃（新疆工程学院，新疆 乌鲁木齐 830011）1、局域网络在现阶段发展起来的网络技术，是一种能够覆盖特定区域的计算机网络类型。
在构成局域网的过程中，可以有效的分散在有限地理范围当中的计算机中，可以利用传输媒体的方式将其联通起来，最终形成通信网络。
而在构成的过程中则需要不断的对其进行完善，使网络软件逐渐丰富，以此使计算机之间的相互通信以及资源共享方面的技术能够有效实现。
在当下局域网的发展过程中主要可以分为四个不同的结构体系，分别为传输媒体、传输技术、网络拓扑以及访问扩展方法。
2、现场总线与PLC 网络功能特征网络通信系统是未来PLC 发展的主要方向之一，相关工作人员可以在计算机上进行各种应用的编写、调试以及修改。
同时也在一些领域当中，设计出时间自动纠错、实时监控的功能。
之后，在计算机上能够实现对图形、图像以及图表在运动状态下的全面监视。
同时，也进一步的保障对PLC 实现全面系统的管理，例如可以有效的对于数据进行处理，并生成参数修改以及数据查询等方面的功能。
该技术可以实现对可编程程序控制器方面直接控制，便于用户在使用的过程中能够对于一些用户程序、管理信息资源等信息资源进行打印，这样就可以在一些生产过程的设计上实现仿真模拟的效果。
在当下的通信技术发展过程中，可以较为有效的利用各种可视化编程语言实现多种组态软件方面的编程，以此形成良好的设计效果。
另一方面，在利用LAN 以及互联网技术的时候，可以结合PLC 生产厂家以及其他的用户进行资源方面的共享。
3、串行通信基础在进行PLC 技术的研究过程中，主要是对于PLC 与计算机、现场设备以及一些远程的I/O 之间，所形成的数据交换进行研究。
而在计算机内部，在进行的操作以及数据处理的过程中，都是基于二进制码的基础上实现的。
但是在不同的系统当中，或者是对于不同计算机进行信息交换的时候，其采用的是并行以及串行的通信方式。
PLC教程
第一节 PLC概述
PLC三大流派
自从第一台PLC出现以后，日本、德国、法国等也相继开 始研制PLC，并得到了迅速的发展。各国PLC都有自己的特色。 ●欧洲：西门子（Siemens）； 法国的TE（Telemecanique） ●美国：A-B（Allen-Bradly）、GE（General Electric） ● 日 本 ： 三 菱 电 机 （ Mitsubishi Electric ） 、 欧 姆 龙 （OMRON）、 FUJI （日本主要发展中小型PLC，其小型机 性能先进，结构紧凑，价格便宜） 目前国内市场还有韩国、台湾等PLC产品
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第一节 PLC概述
PLC的特点
PLC技术之所以高速发展，除了工业自动化的客观需要 外，主要是因为它具有许多独特的优点。它较好地解决了工 业领域中普遍关心的可靠、安全、灵活、方编程简单、使用方便 ③ 功能完善、通用性强 ④ 设计安装简单、维护方便 ⑤ 体积小、重量轻、能耗低
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第一节 PLC概述
PLC定义：国际电工协会(IEC)于1987年1月对PLC制定了标准， 并作了如下定义： 可编程序控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为工 业环境下的应用而设计，其采用可编程序的存储器，存储执行 逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作指令，并 通过数字式、模拟式的输入和输出，控制各种生产机械和生产 过程。可编程控制器及其有关外围设备，应按易于与工业系统 连成一个整体、并易于扩充其功能的原理设计。 工业条件的要求：可靠性高、抗干扰能力强 控制的对象：继电器、电动机、电磁阀、指示灯等
第一节 PLC概述
PLC的应用
PLC是以微处理器为核心，综合了计算机技术、自动控制技术和通信技术、发 展起来的一种通用的工业自动控制装置，它具有可靠性高、抗干扰能力强、 体积小、功能强、程序设计简单、通用性强、使用方便、维护方便等一系列 的优点，因而在电力、机械、冶金、能源、化工、交通、环保及文化娱乐等 领域中有着广泛的应用，以成为现代工业控制的三大支柱(PLC、机器人、 CAD/CAM)之一。 应用举例：电力 输煤皮带的控制、锅炉燃烧控制(煤粉量、进风量)、水处理 程控(阳床、阴床、混床，进酸进碱、排水、) 机械：数控机床、机械臂控制、自动化生产线控制 冶金：主要用于炼钢炉、铸造线、轧钢线、辅机控制、物料传输等方面 化工：化工厂中电机和阀门控制、电镀流水线以及其他化工机械的自动控制 交通：电梯控制、交通信号灯控制 环保：污水处理(污水处理厂自动化) 吉林市39万吨污水处理厂应用了omron 公司的PLC产品，PLC型号为CS1D,属于中型PLC。 文化娱乐：霓虹灯、广告牌控制、音乐喷泉
欧姆龙plc通信及其网络技术
PLC通讯及网络技术1.PLC与计算机通讯为了适应PLC网络化要求，扩大联网功能，几乎所有的PLC为了适应可编程控制器网络化的要求，扩大联网功能，几乎所有的可编程控制器厂家，都为可编程控制器开发了与上位机通讯的接口或专用通讯模块。
一般在小型可编程控制器上都设有 RS422 通讯接口或 RS232C 通讯接口；在中大型可编程控制器上都设有专用的通讯模块。
如：三菱 F 、 F1 、 F2 系列都设有标准的 RS422 接口，FX 系列设有 FX-232AW 接口、 RS232C 用通讯适配器 FX-232ADP 等。
可编程控制器与计算机之间的通讯正是通过可编程控制器上的 RS422 或 RS232C 接口和计算机上的 RS232C 接口进行的。
可编程控制器与计算机之间的信息交换方式，一般采用字符串、双工或半、异步、串行通信方式。
因此可以这样说，凡具有RS232C 口并能输入输出字符串的计算机都可以用于和可编程控制器的通讯。
运用 RS232C 和 RS422 通道，可容易配置一个与外部计算机进行通讯的系统。
该系统中可编程控制器接受控制系统中的各种控制信息，分析处理后转化为可编程控制器中软元件的状态和数据；可编程控制器又将所有软元件的数据和状态送入计算机，由计算机采集这些数据，进行分析及运行状态监测，用计算机可改变可编程控制器的初始值和设定值，从而实现计算机对可编程控制器的直接控制。
（1）通讯方式面对众多生产厂家的各种类型PLC，它们各有优缺点，能够满足用户的各种需求，但在形态、组成、功能、编程等方面各不相同，没有一个统一的标准，各厂家制订的通信协议也千差万别。
目前，人们主要采用以下三种方式实现PLC与PC的互联通信：1)通过使用PLC开发商提供的系统协议和网络适配器，来实现PLC与PC机的互联通信。
但是由于其通信协议是不公开的，因此互联通信必须使用PLC开发商提供的上位机组态软件，并采用支持相应协议的外设。
S7-200可编程控制器原理及应用习题答案
可编程控制器原理及应用PLC习题解答（S7-200系列PLC）第一章可编程控制器概述1-1、简述可编程的定义答：可编程控制器是取代继电器控制线路，采用存储器程序指令完成控制而设计的装置，具有逻辑运算、定时、计数等功能，用于开关量控制、实际能进行逻辑运算，故称为可编程逻辑控制器，简称PLC。
87年新定义：可编程逻辑控制器是专为在工业环境下应用而设计的一种数字运算操作的电子装置，是带有存储器、可以编制程序的控制器。
它能够存储和执行命令，进行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算操作。
并通过数字式和模拟式的输入、输出、控制各种类型的机械或生产过程。
1-2、可编程控制器的主要特点有哪些？答：可靠性高，PLC平均无故障时间达10万小时；控制功能强，具有数值运算、PID调节；数据通信、中断处理，对步进电机、数控机床、工业机器人实施控制；组建灵活：随时可扩展各种功能；操作方便：三种语言（LAD、STL、FBD）编程。
1-3、可编程控制器有哪几种分类方法?答：按I/O点数分类：小型机I/O＜256点；中型机I/O在256~1024之间；大型机I/O＞1024点；按结构分类：整体结构和模块结构；按用途分类：有通用型和专用型。
1-4、小型ＰＬＣ发展方向有哪些？答：小型PLC向微型化和专业化方向发展：集成度更高、体积更小、质量更高更可靠、功能更强、应用更广泛。
第二章可编程控制器构成原理２-１PLC由哪几部分组成？答：PLC由五大部分组成：①、中央处理器CPU；②存储器；③基本I/O接口电路；④接口电路，即I/O扩展和通讯部分；⑤电源（+24V）。
2-2 PLC的I/O接口电路有哪几种形式?答：PLC的输入部分，有三种接口电路：①干结点式；②直流输入式；③交流输入式。
PLC的输出部分，有三种接口电路：①继电器式；②晶体管式；③晶闸管式输入、输出电路均采用光电隔离形式，以便保护PLC内部电路不受伤害。
2-3 PLC的主要技术指标有哪些？答：PLC的主要技术指标如下：①Ｉ／Ｏ点数、一般以输入、输出端子总和给出；②存储容量，有系统、用户、数据三种存储器，即用户可用资源；③扫描速度，即扫描周期，表示ＰＬＣ运算精度和运行速度；④可扩展性：可扩展Ｉ／Ｏ接口、模数处理、温度处理、通讯、高速处理。
关于自动化PLC的介绍
PLC是什么？有什么分类和功能？是时候收下这份介绍大全啦！一、PLC的定义与分类PLC是以微处理器为基础，综合了计算机技术、自动控制技术和通信技术，用面向控制过程面向用户的“自然语言”编程，适应工业环境，简单易懂、操作方便、可靠性高的新一代通用工业控制装置。
PLC是在继电器顺序控制基础上发展起来的以微处理器为核心的通用自动控制装置。
1.PLC的定义可编程序控制器是一种数字运算操作电子系统，专为在工业环境下应用而设计。
它采用了可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作指令，并通过数字的、模拟的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。
可编程序控制器及其有关的外围设备，都应按易于与工业控制系统形成一个整体、易于扩充其功能的原则设计。
2.PLC的分类PLC产品种类繁多，其规格和性能也各不相同。
对于PLC，通常根据其结构形式的不同、功能的差异和I/O点数的多少等进行大致分类。
2.1.按结构形式分类根据PLC的结构形式，可将PLC分为整体式和模块式两类。
（1）整体式PLC整体式PLC是将电源、CPU、I/O接口等部件都集中装在一个机箱内，如图所示。
具有结构紧凑、体积小、价格低的特点。
小型PLC一般采用这种整体式结构。
整体式PLC由不同I/O点数的基本单元（又称主机）和扩展单元组成，基本单元内有CPU、I/O接口、与I/O扩展单元相连的扩展口以及与编程器或EPROM写入器相连的接口等；扩展单元内只有I/O和电源等，而没有CPU。
基本单元和扩展单元之间一般用扁平电缆连接。
整体式PLC一般还可配备特殊功能单元，如模拟量单元、位置控制单元等，使其功能得以扩展。
（2）模块式PLC模块式PLC将PLC的各组成部分分别做成若干个单独的模块，如CPU模块、I/O模块、电源模块（有的含在CPU模块中）以及各种功能模块。
模块式PLC由框架或基板和各种模块组成，模块装在框架或基板的插座上，如图所示。
工业网络控制技术 项目7 CC Link IE Control通信应用
任务7.1 认识CC-Link IE Control控制网络
任务描述
7.1.1 CC-Link IE Control控制网络地位及特点
基于以太网的CC-Link IE Control网络是一个集成网络，用于将数据从信息系 统无缝传输到生产控制网站，可连接工厂内生产线间和装置间的可编程控制器。
7.1.1 CC-Link IE Control控制网络地位及特点
插入到电缆端连接器和模块端 连接器间发出“咔嚓”声的位 置，表示连接到位
7.3.3 模块参数的设置
1.站类型与站号的设置
7.3.3 模块参数的设置
2.网络构成的设置
7.3.3 模块参数的设置
3. 链接软元件的分配
7.3.4 缩短传送延迟时间
限定链接软元件点数，缩短传送延迟时间。
7.3.5 建立管理站与常规站间的链接
7.1.3 配线形态
配线
（一）
（二）
7.1.4 数据通信步骤
信息共享
7.1.4 数据通信步骤
共享软元件的区域与站间的对应
7.1.4 数据通信步骤
软元件数据的传送
7.1.5 链接软元件的分配方法
三站链接软元件区域相互对应关系
7.1.5 链接软元件的分配方法
三站链接软元件范围具体分配
通过网络模块的LED显示状态确认网络通信是否正常
7.3.6 通过PLC程序确认动作
站号1和站号2动作的PLC程序
任务7.4 CC-Link IE Control控制网络诊断
任务描述
7.4.1信号交换内容
依照A和B装置间信号的交换内容A和B装置间信号的交换内容
7.4.2 控制程序
可编程控制系统集成及应用职业技能等级标准(2021年版)
可编程控制系统集成及应用职业技能等级标准（2021年1.0版）浙江瑞亚能源科技有限公司制定2021年4月发布目次前言 (1)1范围 (2)2规范性引用文件 (2)3术语和定义 (2)4适用院校专业 (4)5面向职业岗位（群） (5)6职业技能要求 (6)参考文献 (14)前言本标准按照GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
本标准起草单位：浙江瑞亚能源科技有限公司、西门子工厂自动化工程有限公司、上海电子信息职业技术学院、北京师范大学智慧学习研究院、陕西国防工业职业技术学院、陕西工业职业技术学院、天津中德应用技术大学、许昌职业技术学院、湖北水利水电职业技术学院。
本标准主要起草人：桑宁如、袁海嵘、朱咏梅、姚有杰、李俊涛、段峻、刘艺柱、杨一平、朱光波、刘文斌。
声明：本标准的知识产权归属于浙江瑞亚能源科技有限公司，未经浙江瑞亚能源科技有限公司同意，不得印刷、销售。
1范围本标准规定了可编程控制系统集成及应用职业技能等级对应的工作领域、工作任务及职业技能要求。
本标准适用于可编程控制系统集成及应用职业技能培训、考核与评价，相关用人单位的人员聘用、培训与考核可参照使用。
2规范性引用文件下列文件对于本标准的应用是必不可少的。
凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本标准。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。
GB/T15969.1-2007《可编程序控制器第1部分：通用信息》GB/T33008.1-2016《工业自动化和控制系统网络安全可编程序控制器（PLC）》GB/T38002.1-2019《自动化系统与集成制造业串行实时通信系统集成》GB/T4776-2017《电气安全术语》GB28526-2012《机械电气安全安全相关电气、电子和可编程电子控制系统的功能安全》GB/T32854.2-2017《自动化系统与集成制造系统先进控制与优化软件集成》GB/T4026-2019《人机界面标志标识的基本和安全规则设备端子、导体终端和导体的标识》GB/T16895.6-2014《低压电气装置第5-52部分：电气设备的选择和安装布线系统》3术语和定义GB/T33008.1-2016界定的以及下列术语和定义适用于本标准。
PLC通信与网络技术
PLC通信与网络技术近年来，工厂自动化网络得到了迅速的发展，相当多的企业已经在大量地使用可编程设备，如PLC、工业控制计算机、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，由企业集中管理，已经是很多企业必须考虑的问题。
本章主要介绍有关PLC的通信与工厂自动化通信网络方面的初步知识。
第一节PLC通信基础当任意两台设备之间有信息交换时，它们之间就产生了通信。
PLC通信是指PLC与PLC、PLC与计算机、PLC与现场设备或远程I/O之间的信息交换。
PLC通信的任务就是将地理位置不同的PLC、计算机、各种现场设备等，通过通信介质连接起来，按照规定的通信协议，以某种特定的通信方式高效率地完成数据的传送、交换和处理。
本节就通信方式、通信介质、通信协议及常用的通信接口等内容加以介绍。
一、通信方式1．并行通信与串行通信数据通信主要有并行通信和串行通信两种方式。
并行通信是以字节或字为单位的数据传输方式，除了8根或16根数据线、一根公共线外，还需要数据通信联络用的控制线。
并行通信的传送速度快，但是传输线的根数多，成本高，一般用于近距离的数据传送。
并行通信一般用于PLC的内部，如PLC内部元件之间、PLC主机与扩展模块之间或近距离智能模块之间的数据通信。
串行通信是以二进制的位（bit）为单位的数据传输方式，每次只传送一位，除了地线外，在一个数据传输方向上只需要一根数据线，这根线既作为数据线又作为通信联络控制线，数据和联络信号在这根线上按位进行传送。
串行通信需要的信号线少，最少的只需要两三根线，适用于距离较远的场合。
计算机和PLC都备有通用的串行通信接口，工业控制中一般使用串行通信。
串行通信多用于PLC与计算机之间、多台PLC之间的数据通信。
在串行通信中，传输速率常用比特率（每秒传送的二进制位数）来表示，其单位是比特/秒（bit/）或bp。
传输速率是评价通信速度的重要指标。
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7 PLC通信与网络技术 7.1 PLC通信基础 概述
通信：当任意两台设备之间有信息交换时，它们之间就产 生了通信。 PLC通信：是指PLC与PLC、PLC与计算机、PLC与现场 设备或远程I/O之间的信息交换。
PLC通信的任务：就是将地理位置不同的PLC、计算机、 各种现场设备等，通过通信介质连接起来，按照规定的通 信协议，以某种特定的通信方式高效率地完成数据的传送 、交换和处理。
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7.1 PLC通信基础 7.1.2 通信介质
双绞线 双绞线是由两根彼此绝缘的导线按照一定规则以螺旋状绞 合在一起。这种结构能在一定程度上减弱来自外部的电磁 干扰及相邻双绞线引起的串音干扰。但在传输距离、带宽 和数据传输速率等方面仍有其一定的局限性。
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7.1 PLC通信基础 7.1.2 通信介质
光纤 光纤是一种传输光信号的传输媒介
光纤的结构：处于光纤最内层的纤芯是一种横截面积很小 、质地脆、易断裂的光导纤维，制造这种纤维的材料可以 是玻璃也可以是塑料。纤芯的外层裹有一个包层，它由折 射率比纤芯小的材料制成。
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7.1 PLC通信基础 7.1.3 PLC常用通信接口
RS-422A 针对RS-232C的不足，EIA于1977年推出了串行通信标准 RS-499，对RS-232C的电气特性作了改进，RS-422A是RS499的子集。 RS-422A采用平衡驱动、差分接收电路，从根本上取消了 信号地线，大大减少了地电平所带来的共模干扰。
同步通信方式传输效率高，但是对硬件的要求较高，一般 用于高速通信。
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7.1 PLC通信基础 7.1.1 通信方式
基带传输与频带传输 基带传输：按照数字信号原有的波形（以脉冲形式）在信 道上直接传输，它要求信道具有较宽的通频带。 基带传输时，通常对数字信号进行一定的编码，常用数据 编码方法有非归零码NRZ、曼彻斯特编码和差动曼彻斯特 编码等。
屏蔽双绞线电缆：抗干扰能力强，有较高的传输速率， 100m内可达到155Mbps。但其价格相对较贵，需要配置 相应的连接器，使用时不是很方便。
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7.1 PLC通信基础 7.1.2 通信介质
同轴电缆 与双绞线相比，同轴电线抗干扰能力强，能够应用于频率 更高、数据传输速率更快的情况。对其性能造成影响的主 要因素来自衰损和热噪声，采用频分复用技术时还会受到 交调噪声的影响。虽然目前同轴电缆大量被光纤取代，但 它仍广泛应用于有线电视和某些局域网中。
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7.1 PLC通信基础 7.1.1 通信方式
异步通信与同步通信 同步通信：以字节为单位。每次传送l~2个同步字符、若干 个数据字节和校验字符。 同步字符起联络作用，用它来通知接收方开始接收数据。 在同步通信中，发送方和接收方要保持完全的同步。
在近距离通信时，可以在传输线中设置一根时钟信号线。 在远距离通信时，可以在数据流中提取出同步信号，使接 收方得到与发送方完全相同的接收时钟信号。
可编程序控制器（PLC）应用技术
第 7 部分 可编程控制通信与网络技术
授课教师：李 建 兴 （E-mail：lijx@） （福建工程学院电子信息与电气工程系）
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第 7 部分 可编程控制器通信与网络技术
近年来，工厂自动化网络得到了迅速的发展，相当多 的企业已经在大量地使用可编程设备，如PLC、工业控制
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7.1 PLC通信基础 7.1.2 通信介质
光纤 光纤的优点： 1）光纤支持很宽的带宽（1014～1015 HZ），覆盖了红外线 和可见光的频谱。 2）具有很快的传输速率，当前传输速率制约因素是信号生 成技术。 3）光纤抗电磁干扰能力强，且光束本身又不向外辐射，适 用于长距离的信息传输及安全性要求较高的场合。 4）光纤衰减较小，中继器的间距较大。 光纤的缺点：系统成本较高、不易安装与维护、质地脆易 断裂等。
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7.1 PLC通信基础 7.1.1 通信方式
单工通信与双工通信 单工通信方式：只能沿单一方向发送或接收数据。
双工通信方式：其信息可沿两个方向传送，每一个站既可 以发送数据，也可以接收数据。
全双工方式：数据的发送和接收分别由两根或两组不同的 数据线传送，通信的双方都能在同一时刻接收和发送信息 半双工方式：用同一根线或同一组线接收和发送数据，通 信的双方在同一时刻只能发送数据或接收数据 在PLC通信中常采用半双工和全双工通信。
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7.1 PLC通信基础 7.1.1 通信方式
并行通信与串行通信 并行通信：是以字节或字为单位的数据传输方式，除了8 根或16根数据线、一根公共线外，还需要数据通信联络用 的控制线。 并行通信的传送速度快，但是传输线的根数多，成本高， 一般用于近距离的数据传送。 并行通信一般用于PLC的内部，如PLC内部元件之间、 PLC主机与扩展模块之间或近距离智能模块之间的数据通 信。
7.1 PLC通信基础 7.1.2 通信介质
非屏蔽双绞线电缆：价格便宜、直径小节省空间、使用方 便灵活、易于安装
美国电器工业协会（EIA）规定了六种质量级别的双绞线 电缆，其中1类线档次最低，只适于传输语音；6类线档次 最高，传输频率可达到250MHz。3类线数据传输率可达 10Mbps；4类线数据传输率可达16Mbps；5类线数据传输 可达100Mbps。
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7.1 PLC通信基础 7.1.3 PLC常用通信接口
RS-232C
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7.1 PLC通信基础 7.1.3 PLC常用通信接口
RS-232C
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7.1 PLC通信基础 7.1.3 PLC常用通信接口
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7.1 PLC通信基础 7.1.1 通信方式
并行通信与串行通信 串行通信：以二进制位（bit）为单位的数据传输方式，每 次传送一位，除了地线外，在一个数据传输方向上只需要 一根数据线，这根线既作为数据线又作为通信联络控制线 串行通信需要的信号线少，最少的只需要两三根线，适用 于距离较远的场合。 串行通信多用于PLC与计算机之间、多台PLC之间的数据 通信。 传输速率是评价通信速度的重要指标。在串行通信中，传 输速率常用比特率来表示，其单位是比特/秒（bit/s）或bps
石英光纤、塑料光纤、玻璃光纤等；
根据传输模式不同，光纤可分为： 多模光纤和单模光纤； 根据纤芯折射率的分布不同，光纤可以分为： 突变型光纤和渐变型光纤； 根据工作波长的不同，光纤可分为： 短波长光纤、长波长光纤和超长波长光纤。
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7.1 PLC通信基础 7.1.2 通信介质
光纤 在实际光纤传输系统中，还应配置与光纤配套的光源发生 器件和光检测器件。 最常见的光源发生器件是发光二极管（LED）和注入激光 二极管（ILD）。
光检测器件是在接收端能够将光信号转化成电信号的器件 ，目前使用的光检测器件有光电二极管（PIN）和雪崩光 电二极管（APD），光电二极管的价格较便宜，然而雪崩 光电二极管却具有较高的灵敏度。
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7.1 PLC通信基础 7.1.2 通信介质
同轴电缆 同轴电缆主要有：50Ω电缆和75Ω电缆。
50Ω电缆：用于基带数字信号传输，又称基带同轴电缆。 电缆中只有一个信道，数据信号采用曼彻斯特编码方式， 数据传输速率可达10Mbps，这种电缆主要用于局域网。 75Ω电缆：是CATV系统使用的标准，它既可用于传输宽 带模拟信号，也可用于传输数字信号。对于模拟信号而言 ，其工作频率可达400MHZ。若在这种电缆上使用频分复 用技术，则可以使其同时具有大量的信道，每个信道都能 传输础 7.1.3 PLC常用通信接口
RS-422A RS-422在最大传输速率10Mbps时，允许的最大通信距离为 12m。传输速率为100kbps时，最大通信距离为1200m。 一台驱动器可以连接10台接收器。 RS-422A是全双工，两对平衡差分信号线分别用于发送和 接收，所以采用RS422接口通信时最少需要4根线。
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7.1 PLC通信基础 7.1.1 通信方式
异步通信与同步通信 按同步方式的不同，串行通信分为异步通信和同步通信
异步通信：通信双方需要对所采用的信息格式和数据的传 输速率作相同的约定。
异步通信传送附加的非有效信息较多，它的传输效率较低 ，一般用于低速通信，PLC一般使用异步通信。
RS-232C
RS-232-C的电气接口采用单端驱动、 单端接收的电路，容易受到公共地线 上的电位差和外部引入的干扰信号的 影响，同时还存在以下不足之处： 1） 传输速率较低，最高传输速度速率为 20kbps。 2） 传输距离短，最大通信距离为15m 3）接口的信号电平值较高，易损坏接口 电路的芯片，与TTL电平不兼容
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7.1 PLC通信基础 7.1.3 PLC常用通信接口
PLC通信主要采用串行异步通信，其常用的串行通信 接口标准有RS-232C、RS-422A和RS-485等。
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7.1 PLC通信基础 7.1.3 PLC常用通信接口
RS-232C RS-232C是美国电子工业协会（EIA）于1969年公布的通信 协议。RS-232C接口标准是目前计算机和PLC中最常用的 一种串行通信接口。 RS-232C采用负逻辑，用-5～-15V表示逻辑“l”，用+5～ +15V表示逻辑“0”。噪声容限为2V，即接收器能识别低 至+3V的信号作为逻辑“0”，高到-3V的信号作为逻辑 “1” 。 RS-232C只能进行一对一的通信，RS-232C可使用9针或25 针的D型连接器，PLC一般使用9针的连接器
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7.1 PLC通信基础 7.1.1 通信方式
基带传输与频带传输 频带传输：是一种采用调制解调技术的传输形式。发送端 采用调制手段，对数字信号进行某种变换，将代表数据的 二进制“1”和“0”，变换成具有一定频带范围的模拟信 号，以适应在模拟信道上传输；接收端通过解调手段进行 相反变换，把模拟的调制信号复原为“1”或“0”。 常用的调制方法有频率调制、振幅调制和相位调制。具有 调制、解调功能的装置称为调制解调器，即Modem。 PLC通信中，基带传输和频带传输两种传输形式都有采用 ，但多采用基带传输。