子任務(wù)一PLC的結(jié)構(gòu)與工作特點(diǎn)教學(xué)設(shè)計（首頁）專業(yè)及班級：課次授課時間年月日教學(xué)課題PLC的結(jié)構(gòu)與工作特點(diǎn)學(xué)時2目的要求1、了解PLC的概念及分類。2、掌握PLC的結(jié)構(gòu)組成及其各部分的作用3、了解PLC工作特點(diǎn)重點(diǎn)難點(diǎn)：重點(diǎn)：PLC的結(jié)構(gòu)組成難點(diǎn)：PLC的基本結(jié)構(gòu)圖教學(xué)方法理實(shí)一體化教學(xué)，講授、演示、實(shí)訓(xùn)教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)方法的運(yùn)用時間分配模塊三PLC基礎(chǔ)任務(wù)一PLC控制基礎(chǔ)子任務(wù)一PLC的結(jié)構(gòu)與工作特點(diǎn)具體教學(xué)設(shè)計見續(xù)頁鞏固課堂知識

內(nèi)容與方法借助三菱FX2NPLC與西門子S7-200PLC熟悉PLC的基本結(jié)構(gòu)作業(yè)后附課堂小結(jié)續(xù)頁P(yáng)LC的概念可編程序控制器PC（ProgrammableController）又稱可編程序邏輯控制器(ProgrammableLogicController)，是在繼電器控制和計算機(jī)控制的基礎(chǔ)上，逐步發(fā)展成以微處理器為核心，把自動化技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)融為一體的新型工業(yè)自動控制裝置。PLC的分類按I/O點(diǎn)數(shù)容量分類小型機(jī)（PLC的I/O點(diǎn)數(shù)在256點(diǎn)以下）、中型機(jī)（PLC的I/O點(diǎn)數(shù)在256-2048之間）、大型機(jī)（PLC的I/O點(diǎn)數(shù)在2048點(diǎn)以上）。2、按結(jié)構(gòu)形式分整體式結(jié)構(gòu)、組合式結(jié)構(gòu)。PLC的基本結(jié)構(gòu)中央處理單元(CPU)PLC的核心，主要任務(wù)：從存儲器中讀取指令，執(zhí)行指令，準(zhǔn)備下一條指令，處理中斷。存儲器分為系統(tǒng)程序存儲器ROM（系統(tǒng)自帶，不可更改）和用戶程序存儲器RAM（可修改）。3、輸入/輸出單元（I/O接口電路）主要功能是連接輸入輸出設(shè)備。電源單元PLC的供電電源一般為AC220V和DC24V。編程器用于將用戶程序送入PLC的存儲器，是PLC最重要的外部設(shè)備。認(rèn)識三菱FX2NPLC※認(rèn)識三菱FX2NPLC※認(rèn)識西門子S7-200PLCPLC的工作特點(diǎn)1、可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)2、編程方便，易于使用3、具有各種接口、與外部設(shè)備連接方便，適應(yīng)范圍廣4、功能完善習(xí)題：1、簡述PLC的概念；2、簡述PLC的基本結(jié)構(gòu)組成及各部分的作用。子任務(wù)二PLC的工作流程教學(xué)設(shè)計（首頁）專業(yè)及班級：課次授課時間年月日教學(xué)課題PLC的工作流程學(xué)時2目的要求1、理解PLC的工作原理；2、掌握PLC的工作模式、掃描周期；3、了解PLC主要性能指標(biāo)。重點(diǎn)難點(diǎn)：重點(diǎn)：PLC的工作原理難點(diǎn)：PLC的工作模式教學(xué)方法理實(shí)一體化教學(xué)，講授、演示、實(shí)訓(xùn)教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)方法的運(yùn)用時間分配模塊三PLC基礎(chǔ)任務(wù)一PLC控制基礎(chǔ)子任務(wù)二PLC的工作流程具體教學(xué)設(shè)計見續(xù)頁鞏固課堂知識

內(nèi)容與方法依據(jù)工作模式流程圖，理解PLC在兩種運(yùn)行模式下具體工作任務(wù)。作業(yè)后附課堂小結(jié)續(xù)頁P(yáng)LC的工作原理PLC采用循環(huán)掃描工作方式，它周而復(fù)始的依一定的順序來完成PLC所承擔(dān)的系統(tǒng)管理工作和應(yīng)用程序的執(zhí)行。循環(huán)掃描工作是一種分時串行處理方式，與繼電控制系統(tǒng)的并行處理方式是完全不同的。（1）繼電器控制裝置采用硬邏輯并行運(yùn)行的方式，即如果這個繼電器的線圈通電或斷電，該繼電器所有的觸點(diǎn)（包括其常開或常閉觸點(diǎn)）在繼電器控制線路的哪個位置上都會立即同時動作。（2）PLC的CPU則采用順序邏輯掃描用戶程序的運(yùn)行方式，即如果一個輸出線圈或邏輯線圈被接通或斷開，該線圈的所有觸點(diǎn)(包括其常開或常閉觸點(diǎn))不會立即動作，必須等掃描到該觸點(diǎn)時才會動作。二、PLC的工作模式PLC有運(yùn)行（RUN）與停止（STOP）兩種基本工作模式(工作狀態(tài))，有內(nèi)部處理等五種工作處理階段順序進(jìn)行。STOP模式主要執(zhí)行操作：1、內(nèi)部處理：檢查CPU內(nèi)部硬件，定時器復(fù)位及有關(guān)內(nèi)部工作。2、通信服務(wù)：與編程器進(jìn)行信息交流。RUN模式執(zhí)行操作：3、輸入處理（將外部輸入電路狀態(tài)集中讀入輸入映像寄存器）4、程序執(zhí)行（對用戶程序（梯形圖）按先左后右，先上后下逐步執(zhí)行程序指令。并根據(jù)執(zhí)行結(jié)果不斷刷新映像寄存器。）5、輸出處理（將內(nèi)部輸出元件狀態(tài)集中轉(zhuǎn)存到輸出鎖存寄存器，并通過外部電路驅(qū)動實(shí)際負(fù)載。）PLC主要在RUN模式，只有在改變程序時在STOP模式。PLC的掃描作用方式及特點(diǎn)PLC的這種按照工作階段，周而復(fù)始的依一定的順序完成工作的方式，稱做循環(huán)工作掃描方式。不同于計算機(jī)和繼電控制。計算機(jī)：等待方式、中斷處理PLC：循環(huán)掃描、周而復(fù)始繼電控制：硬件通斷，并行工作循環(huán)掃描工作方式特點(diǎn)是避免了繼電器控制系統(tǒng)中觸點(diǎn)競爭和時序失陪的問題?？煽啃愿摺⒖垢蓴_能力強(qiáng)；但存在著相應(yīng)滯后，反應(yīng)不及時的問題。PLC在RUN工作模式時，執(zhí)行一次從內(nèi)部處理到輸出處理五個階段掃描操作所需的時間叫掃描周期。掃描周期越短越好，主要與用戶程序執(zhí)行有關(guān)和PLC中CPU的主頻有關(guān)。從8位到16位到32位掃描周期一般在100ms以內(nèi)，大于200ms就不能用，需優(yōu)化程序。PLC的主要性能指標(biāo)習(xí)題：PLC有哪兩種運(yùn)行模式，各有何特點(diǎn)？PLC主要性能指標(biāo)有哪些？子任務(wù)三PLC的編程語言教學(xué)設(shè)計（首頁）專業(yè)及班級：課次授課時間年月日教學(xué)課題PLC的編程語言學(xué)時2目的要求1、了解PLC的編程語言的種類。2、掌握梯形圖語言編程重點(diǎn)難點(diǎn)：重點(diǎn)：PLC的編程語言指令表與梯形圖語言難點(diǎn)：梯形圖語言與指令語句間的相互轉(zhuǎn)化教學(xué)方法理實(shí)一體化教學(xué)，講授、演示、實(shí)訓(xùn)教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)方法的運(yùn)用時間分配模塊三PLC基礎(chǔ)任務(wù)一PLC控制基礎(chǔ)子任務(wù)三PLC的編程語言具體教學(xué)設(shè)計見續(xù)頁鞏固課堂知識

內(nèi)容與方法作業(yè)后附課堂小結(jié)續(xù)頁指令表(IL)指令語句表也叫助記符或列表，是基于字母符號的一種語言，類似于計算機(jī)的匯編語言。指令語句表編程語言具有容易記憶、便于操作的特點(diǎn)，可直接用簡易編程器進(jìn)行編程，無需任何編程軟件。通過編譯程序轉(zhuǎn)化成二進(jìn)制執(zhí)行。與其它語言多有一一對應(yīng)的關(guān)系。指令語句表是最基本的編程語言，其缺點(diǎn)是可連續(xù)性較差。觸點(diǎn)裝載指令與線圈輸出指令指令說明如下。①每個邏輯運(yùn)算開始都需要裝載指令LD或取非裝載指令LDN。②=是對Q、V、M、SM、S、定時器T、計數(shù)器C的線圈進(jìn)行驅(qū)動的指令，不能用于驅(qū)動輸入過程映像寄存器I。=指令可以連續(xù)使用多次，相當(dāng)于電路中多個線圈的并聯(lián)形式。③在梯形圖中，同一地址的線圈不能出現(xiàn)多次。LD、LDN、=指令舉例觸點(diǎn)串聯(lián)指令指令說明如下。①A指令完成邏輯“與”運(yùn)算，AN指令完成邏輯“與非”運(yùn)算。②單個串聯(lián)指令可以連續(xù)使用。③在=之后，通過串聯(lián)觸點(diǎn)對其他線圈指令使用=指令，稱為連續(xù)輸出。④若兩個以上觸點(diǎn)并聯(lián)后與其他支路串聯(lián)，則需要用到后面介紹的ALD指令。AN指令舉例觸點(diǎn)并聯(lián)指令指令說明如下。①O指令完成邏輯或運(yùn)算，ON指令完成邏輯或非運(yùn)算。②O、ON指令可以連續(xù)使用。③若兩個以上觸點(diǎn)串聯(lián)后與其他支路并聯(lián)，則需要用到后面介紹的OLD指令。OR、ORI指令舉例梯形圖(LD)梯形圖的編程格式：（1）梯形圖執(zhí)行從上至下編寫，每一行從左往右順序編寫。PLC程序執(zhí)行順序與梯形圖的編寫順序一致。（2）圖左邊為起始母線，右邊為終止母線。每一邏輯行必須從起始母線開始畫起，終止于繼電器線圈或終止母線(有些PLC終止母線可以省略)。（3）梯形圖的起始母線與線圈之間一定要有觸點(diǎn)，而線圈與終止母線之間則不能有任何觸點(diǎn)。（4）程序結(jié)束時要有結(jié)束符——END.三、順序功能圖(SFC)順序功能圖是一種位于其他編程語言之上的圖形語言。主要用來編制順序控制程序。其特點(diǎn)是程序控制直觀，條理清楚，比梯形圖更方便于程序人員之間理解和溝通。在PLC中，順序功能圖僅是一種輔助編程工具，必須將它轉(zhuǎn)換成梯形圖才能送入PLC中執(zhí)行。四、功能塊圖功能塊圖是一種對應(yīng)于邏輯電路的圖形語言，它是用圖形化的方法，以功能模塊為單位，描述控制功能。其表達(dá)簡練，邏輯關(guān)系清晰。使控制方案的分析和理解變得容易。廣泛地應(yīng)用于規(guī)模較大，控制關(guān)系復(fù)雜的過程控制中。功能塊圖僅在部分PLC中使用,西門子S7-300，S7-400。五、結(jié)構(gòu)文本結(jié)構(gòu)文本語言是一種與Basic、pasical或C語言等高級語言相類似的語言?？梢哉f，是一種較簡易的高級語言。結(jié)構(gòu)文本語言對程序設(shè)計人員要求較高，所以目前還不大普及，僅個別PLC提供這類語言。習(xí)題:PLC常用的編程語言有哪幾種？子任務(wù)S7-200SMART模塊構(gòu)成教學(xué)設(shè)計（首頁）專業(yè)及班級：課次授課時間年月日教學(xué)課題S7-200SMART模塊構(gòu)成學(xué)時2目的要求1、了解S7-200SMART模塊構(gòu)成；2、掌握模塊各部分的作用。重點(diǎn)難點(diǎn)：重點(diǎn)：S7-200SMART模塊構(gòu)成難點(diǎn)：模塊各部分的作用教學(xué)方法理實(shí)一體化教學(xué)，講授、演示、實(shí)訓(xùn)教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)方法的運(yùn)用時間分配模塊三PLC基礎(chǔ)任務(wù)二S7-200SMART基礎(chǔ)子任務(wù)一S7-200SMART模塊構(gòu)成具體教學(xué)設(shè)計見續(xù)頁鞏固課堂知識

內(nèi)容與方法作業(yè)后附課堂小結(jié)續(xù)頁S7-200SMARTPLC的硬件系統(tǒng)由CPU模塊、數(shù)字量擴(kuò)展模塊、模擬量擴(kuò)展模塊、熱電偶與熱電阻模塊和相關(guān)設(shè)備組成。CPU模塊、擴(kuò)展模塊及信號板如圖所示。CPU模塊S7-200SMARTPLC按照點(diǎn)數(shù)分為20點(diǎn)、30點(diǎn)、40點(diǎn)、60點(diǎn)4種；CPU模塊配備標(biāo)準(zhǔn)型和經(jīng)濟(jì)型供用戶選擇，CPU型號：C表示經(jīng)濟(jì)型，S表示標(biāo)準(zhǔn)型。標(biāo)準(zhǔn)型作為可擴(kuò)展CPU模塊，可滿足對I/O規(guī)模有較大需求，邏輯控制較為復(fù)雜的應(yīng)用；而經(jīng)濟(jì)型CPU模塊直接通過單機(jī)本體滿足相對簡單的控制需求。2.信號板SBAQ01：1點(diǎn)模擬量輸出信號板。SBDT04：2點(diǎn)數(shù)字量直流輸入/2點(diǎn)數(shù)字量場效應(yīng)管輸出。SBCM01：RS485/RS232信號板。SBBA01:電池信號板3．?dāng)U展模塊S7-200SMART家族提供各種各樣的擴(kuò)展模塊通過額外的I/O和通信接口，使得S7-200SMART可以很好地按照應(yīng)用需求來配置。●數(shù)字量輸入輸出擴(kuò)展模塊（7種）EMDI08：8點(diǎn)數(shù)字量輸入模塊EMDT08：8點(diǎn)數(shù)字量輸出模塊（場效應(yīng)管型）EMDR08：8點(diǎn)數(shù)字量輸出模塊（繼電器型）EMDT16：8點(diǎn)數(shù)字量輸入模塊，8點(diǎn)數(shù)字量輸出模塊（場效應(yīng)管型）EMDR16:8點(diǎn)數(shù)字量輸入模塊,8點(diǎn)數(shù)字量輸出模塊（繼電器型）EMDT32：16點(diǎn)數(shù)字量輸入模塊16點(diǎn)數(shù)字量輸出模塊（場效應(yīng)管型）EMDR32:16點(diǎn)數(shù)字量輸入模塊,16點(diǎn)數(shù)字量輸出模塊（繼電器型）●模擬量輸入輸出模塊（3種）EMAE04：4點(diǎn)模擬量輸入EMAQ02：2點(diǎn)模擬量輸出EMAM06：4點(diǎn)模擬量輸入，2點(diǎn)模擬量輸出●溫度傳感器接口模塊（2種）EMAT04：4點(diǎn)熱電偶輸入接口模塊（16位）EMAR02：2個熱電阻輸入接口模塊（16位）4.通信設(shè)備S7-200SMART可實(shí)現(xiàn)CPU、編程設(shè)備和HMI之間的多種通信：●以太網(wǎng)：–編程設(shè)備到CPU的數(shù)據(jù)交換–HMI與CPU間的數(shù)據(jù)交換–S7與其它S7-200SMARTCPU的對等通信●RS485：–總共支持126個可尋址設(shè)備（每個程序段32個設(shè)備）–支持PPI（點(diǎn)對點(diǎn)接口）協(xié)議–HMI與CPU間的數(shù)據(jù)交換–使用自由端口在設(shè)備與CPU之間交換數(shù)據(jù)（XMT/RCV指令）●RS232：–支持與一臺設(shè)備的點(diǎn)對點(diǎn)連接–支持PPI協(xié)議–HMI與CPU間的數(shù)據(jù)交換–使用自由端口在設(shè)備與CPU之間交換數(shù)據(jù)（XMT/RCV指令）習(xí)題：1、S7-200SMARTPLC的硬件系統(tǒng)有哪幾個模塊構(gòu)成？子任務(wù)西門子PLC工作特點(diǎn)教學(xué)設(shè)計（首頁）專業(yè)及班級：課次授課時間年月日教學(xué)課題西門子PLC工作特點(diǎn)學(xué)時2目的要求1、掌握PLC采用周期掃描工作方式；2、理解信號從輸入端子到輸出端子的傳遞過程。重點(diǎn)難點(diǎn)：重點(diǎn)：PLC采用周期掃描的工作方式難點(diǎn)：信號從輸入端子到輸出端子的傳遞過程教學(xué)方法理實(shí)一體化教學(xué)，講授、演示、實(shí)訓(xùn)教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)方法的運(yùn)用時間分配模塊三PLC基礎(chǔ)任務(wù)二S7-200SMART基礎(chǔ)子任務(wù)二西門子PLC工作特點(diǎn)具體教學(xué)設(shè)計見續(xù)頁鞏固課堂知識

內(nèi)容與方法作業(yè)后附課堂小結(jié)續(xù)頁P(yáng)LC采用周期掃描工作方式。一次掃描的過程，包括輸入采樣（讀輸入）、程序執(zhí)行、處理通訊請求、執(zhí)行CPU自診斷、輸出刷新（寫輸出）共五個階段，其所需時間稱為一個工作周期（或掃描周期）。PLC的掃描周期與用戶程序的長短和該P(yáng)LC的掃描速度緊密相關(guān)。PLC的工作方式：循環(huán)掃描工作方式掃描周期：從開始到輸出結(jié)果完成所需的時間。一般為幾毫秒~幾十毫秒。信號從輸入端子到輸出端子的傳遞過程：習(xí)題：1、PLC采用（）工作方式。一次掃描的過程，包括（）、（）、（）、（）、（）共五個階段，其所需時間稱為一個工作周期（或掃描周期）。子任務(wù)STEP7-Micro/winSMART軟件的使用教學(xué)設(shè)計（首頁）專業(yè)及班級：課次授課時間年月日教學(xué)課題STEP7-Micro/winSMART編程軟件的使用學(xué)時2目的要求學(xué)會安裝、卸載STEP7-Micro/winSMART編程軟件；熟悉軟件的窗口區(qū)域和元素；熟練使用STEP7-Micro/winSMART編程軟件重點(diǎn)難點(diǎn)：重點(diǎn)：掌握程序的編譯、下載、調(diào)試和運(yùn)行全的過程難點(diǎn)：通信不成功時解決方案的選擇教學(xué)方法理實(shí)一體化教學(xué)，講授、演示、實(shí)訓(xùn)教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)方法的運(yùn)用時間分配模塊三PLC基礎(chǔ)任務(wù)二S7-200SMART基礎(chǔ)子任務(wù)三STEP7-Micro/winSMART編程軟件的使用具體教學(xué)設(shè)計見續(xù)頁鞏固課堂知識

內(nèi)容與方法借助STEP7-Micro/winSMART編程軟件，熟悉軟件窗口區(qū)域和元素，并正確使用該軟件。作業(yè)后附課堂小結(jié)續(xù)頁安裝和卸載軟件1．安裝軟件STEP7-Micro/WINSMART編程軟件的安裝步驟如下。（1）打開STEP7-Micro/WINSMART編程軟件的安裝包，雙擊軟件安裝包中名為“setup”的可執(zhí)行文件，開始軟件安裝。（2）選擇安裝語言。（3）接受安裝許可協(xié)議。（4）選擇安裝的目標(biāo)路徑。二、STEP7-Micro/WINSMART軟件的窗口區(qū)域和元素1．快速訪問工具欄通過快速訪問文件按鈕可簡單快速地訪問“文件”菜單的大部分功能以及最近文檔。2．項目樹項目樹有兩大功能：組織編輯項目和提供指令。3.導(dǎo)航欄導(dǎo)航欄位于項目樹上方，可快速訪問項目樹上的對象，導(dǎo)航欄有符號表、狀態(tài)圖表、數(shù)據(jù)塊、系統(tǒng)塊、交叉引用和通信等按鈕。4.菜單欄菜單欄包括文件、編輯、視圖、PLC、調(diào)試、工具和幫助7個菜單項。5．程序編輯器6．符號信息表符號信息表位于每個程序段的下方，該表列出該程序段中所有符號的信息。查看符號信息表時，符號名、絕對地址、值、數(shù)據(jù)類型和注釋按字母順序顯示在程序中每個程序段的下方。7．符號表符號表允許用戶為存儲器地址或常量指定符號名稱，以此增加程序的可讀性，方便編輯和調(diào)試。8．狀態(tài)欄狀態(tài)欄位于主窗口的底部，它提供用戶在STEP7-Micro/WINSMART中執(zhí)行操作的相關(guān)信息。9．輸出窗口STEP7-Micro/WINSMART顯示的輸出窗口列出了最近編譯的POU和在編譯期間發(fā)生的所有錯誤，如圖所示。10．狀態(tài)圖表狀態(tài)圖表用表格或趨勢圖來監(jiān)視、修改和強(qiáng)制程序執(zhí)行時指定變量的狀態(tài)，狀態(tài)圖表并不下載到PLC。11．變量表通過變量表可定義對特定POU局部有效的變量。12．?dāng)?shù)據(jù)塊數(shù)據(jù)塊包含可向V存儲器地址分配數(shù)據(jù)值的數(shù)據(jù)頁。用下列方法之一訪問數(shù)據(jù)塊。三、應(yīng)用舉例任務(wù)引入：用STEP7-Micro/WINSMART編程軟件編寫圖示的電動機(jī)啟保停控制程序，并下載到PLC中，然后運(yùn)行及監(jiān)控程序。任務(wù)實(shí)施：【訓(xùn)練工具、材料和設(shè)備】1．硬件連接（編程設(shè)備直接與CPU連接）2、硬件組態(tài)（1）硬件配置（2）以太網(wǎng)通信端口的設(shè)置（3）安全（4）啟動項組態(tài)3、編寫并編譯程序（1）插入觸點(diǎn)（2）添加線圈4、項目下載（1）建立Micro/WINSMART編程軟件與CPU的通信連接。（2）設(shè)置計算機(jī)網(wǎng)卡的IP地址（3）下載程序5、運(yùn)行和監(jiān)控程序習(xí)題：簡述STEP7-Micro/WINSMART編程軟件的安裝步驟。在STEP7-Micro/WINSMART軟件中，“局部編譯”和“完全編譯”的區(qū)別是什么？連接計算機(jī)的RS-232C接口和PLC編譯接口之間的編程電纜時，為什么要關(guān)閉PLC的電源？子任務(wù)通信的基礎(chǔ)知識教學(xué)設(shè)計（首頁）專業(yè)及班級：課次授課時間年月日教學(xué)課題通信的基礎(chǔ)知識學(xué)時2目的要求1、掌握通信的基本概念。2、掌握RS-485標(biāo)準(zhǔn)串行接口。3、了解OSI參考模型。重點(diǎn)難點(diǎn)：重點(diǎn)：通信常用的幾種方式難點(diǎn)：不同通信方式間的區(qū)別教學(xué)方法理實(shí)一體化教學(xué)，講授、演示、實(shí)訓(xùn)教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)方法的運(yùn)用時間分配模塊三PLC基礎(chǔ)任務(wù)三PLC與工業(yè)機(jī)器人的通信子任務(wù)一通信的基礎(chǔ)知識具體教學(xué)設(shè)計見續(xù)頁鞏固課堂知識

內(nèi)容與方法作業(yè)后附課堂小結(jié)續(xù)頁一、通信的基本概念通信：計算機(jī)的CPU與外部設(shè)備之間，以及計算機(jī)和計算機(jī)之間的信息交換。1、串行通信與并行通信并行通信以字節(jié)（Byte）或字節(jié)的倍數(shù)為傳輸單位。一次傳送一個或一個以上字節(jié)的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)的各位同時進(jìn)行傳送。適合于外部設(shè)備與微機(jī)之間進(jìn)行近距離、大量和快速的信息交換。計算機(jī)的各個總線傳輸數(shù)據(jù)時就是以并行方式進(jìn)行的。并行通信的特點(diǎn)就是傳輸速度快，但當(dāng)距離較遠(yuǎn)、位數(shù)較多時，通信線路復(fù)雜且成本高。串行通信通信雙方使用一根或兩根數(shù)據(jù)信號線相連，同一時刻，數(shù)據(jù)在一根數(shù)據(jù)信號線上一位一位地順序傳送，每一位數(shù)據(jù)都占據(jù)一個固定的時間長度。與并行通信相比，串行通信的優(yōu)點(diǎn)是傳輸線少、成本低、適合遠(yuǎn)距離傳送及易于擴(kuò)展。缺點(diǎn)是速度慢、傳輸時間長等。如計算機(jī)上常用的COM設(shè)備、USB設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)通信等設(shè)備都采用串行通信。2、同步通信和異步通信異步通信在異步通信(AsynchronousCommunication)方式中，接收器和發(fā)送器使用各自的時鐘，它們的工作是非同步的。在異步傳送中，每一個字符要用起始位和停止位作為字符開始和結(jié)束的標(biāo)志，以字符為單位一個個地發(fā)送和接收。同步通信同步通信(SynchronousCommunication）是一種連續(xù)串行傳送數(shù)據(jù)的通信方式，一次通信只傳送一幀信息。這里的信息幀和異步通信中的字符幀不同，通常含有若干個數(shù)據(jù)字符。根據(jù)控制規(guī)程，數(shù)據(jù)格式分為面向字符及面向比特兩種。3、單工、半雙工和全雙工三種方式。按照數(shù)據(jù)傳送方向，串行通信可分為單工、半雙工和全雙工三種方式。（1）單工通信圖a為單工通信方式（Simplex）。A為發(fā)送站，B為接收站，數(shù)據(jù)只能能由A發(fā)至B，而不能由B傳送到A。單工通信類似無線電廣播，電臺發(fā)送信號，收音機(jī)接收信號，收音機(jī)永遠(yuǎn)不能發(fā)送信號。（2）半雙工通信圖b為半雙工通信方式（HalfDuplex）。數(shù)據(jù)可以從A發(fā)送到B，也可以由B發(fā)送到A。不過，由于使用一根線連接，發(fā)送和接收不可能同時進(jìn)行，同一時間只能作一個方向的傳送，其傳送方向由收發(fā)控制開關(guān)K來控制。半雙工通信方式類似對講機(jī)，某時刻A發(fā)送B接收，另一時刻B發(fā)送A接收，雙方不能同時進(jìn)行發(fā)送和接收。（3）全雙工通信圖c為全雙工通信方式（FullDuplex）。在這種方式中，分別用2根獨(dú)立的傳輸線來連接發(fā)送方和接收方，A、B既可同時發(fā)送，又可同時接收。全雙工通信工方式類似電話機(jī)，雙方可以同時進(jìn)行數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收。二、RS-485標(biāo)準(zhǔn)串行接口1、RS-485接口RS-485接口采用“平衡差分驅(qū)動”方式。RS-485接口滿足RS-422的全部技術(shù)規(guī)范，可以用于RS-422通信。RS-485接口通常采用9針連接器。RS-485接口的引腳功能見下表。3、OSI參考模型通信網(wǎng)絡(luò)的核心是OSI參考模型。OSI參考模型的層次結(jié)構(gòu)劃分：習(xí)題：OSI模型分為哪幾個層？各層的作用是什么？何謂串行通信和并行通信？何謂雙工、單工和半雙工？請舉例說明。子任務(wù)S7-200PLC與工業(yè)機(jī)器人的通信教學(xué)設(shè)計（首頁）專業(yè)及班級：課次授課時間年月日教學(xué)課題S7-200PLC與工業(yè)機(jī)器人的通信學(xué)時2目的要求1、了解S7-200PLC的常用通信方式；2、了解ABB機(jī)器人I/O通信種類及常用標(biāo)準(zhǔn)I/O板；3、掌握ABB機(jī)器人的I/O板配置。重點(diǎn)難點(diǎn)：重點(diǎn)：ABB機(jī)器人的I/O板配置。難點(diǎn)：熟練掌握定義輸入輸出信號、模擬信號、組輸入輸出信號。教學(xué)方法理實(shí)一體化教學(xué)，講授、演示、實(shí)訓(xùn)教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)方法的運(yùn)用時間分配模塊三PLC基礎(chǔ)任務(wù)三PLC與工業(yè)機(jī)器人的通信子任務(wù)二S7-200PLC與工業(yè)機(jī)器人的通信具體教學(xué)設(shè)計見續(xù)頁鞏固課堂知識

內(nèi)容與方法借助仿真軟件，完成I/O板配置。作業(yè)后附課堂小結(jié)續(xù)頁S7-200PLC通信西門子S7-200系列PLC支持PPT通信、MPI通信、Modbus通信、USS通信、自由口協(xié)議通信、FROFIBUS-DP現(xiàn)場總線通信、AS-I通信和以太網(wǎng)通信等。PPI協(xié)議西門子內(nèi)部協(xié)議，不公開，主/從協(xié)議，專門為S7-200開發(fā)的協(xié)議。S7-200系列中一些CPU如果在程序中允許PPI主站模式，則在RUN模式下可以作為主站，此時可以利用相關(guān)的通信指令來讀寫其他主機(jī)，同時它還可以作為從站來響應(yīng)其他主站的申請或查詢。實(shí)際應(yīng)用的PPI網(wǎng)絡(luò)MPI網(wǎng)絡(luò)西門子內(nèi)部協(xié)議，不公開。MPI適用于少數(shù)站點(diǎn)間通信，多用于連接上位機(jī)和少量PLC之間近距離通信。通過PROFIBUS電纜和接頭，將控制器S7-300或S7-400的CPU自帶的MPI編程口及S7-200CPU自帶的PPI通信口相互連接，以及與上位機(jī)網(wǎng)卡的編程口(MPI/DP口)通過PROFIBUS或MPI電纜連接即可實(shí)現(xiàn)。網(wǎng)絡(luò)中也可以不包括PC機(jī)而只包括PLC。MPI允許主－主通訊和主－從通訊。每個S7-200CPU通信口的連接數(shù)為4個。3、自由口通信用戶可以通過PLC指令自己定義通訊協(xié)議，從而與任何公開通訊協(xié)議的RS-422或RS-232C接口設(shè)備進(jìn)行通訊。PROFIBUS-DP現(xiàn)場總線通信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，公開?？梢允褂貌煌瑥S家的PROFIBUS設(shè)備。PROFIBUS協(xié)議通常用于實(shí)現(xiàn)與分布式I/O（遠(yuǎn)程I/O