30天快速入门西门子PLC（第二十二天）

通信的基本概念

1、串行通信与并行通信

并行通信就是将一个8位数据（或16位、32位）的每一个二进制位采用单独的导线进行传输，并将传送方和接收方进行并行连接，一个数据的各二进制位可以在同一时间内里一次传送。并行通信的特点是一个周期里可以一次传输多位数据，其连线的电缆多，因此长距离传送时成本高。

串行通信就是通过一对导线将发送方与接收方进行连接，传输数据的每个二进制位，按照规定顺序在同一导线上一次发送与接收。串行通信的特点是通信控制复杂，通信电缆少，因此与并行通信相比，成本低。

2、异步通信与同步通信

异步通信方式又称起止方式。它在发送字符时，要先发送起始位，然后是字符本身，最后是停止位，字符之后还可以加入奇偶校验位。异步通信方式具有硬件简单、成本低的特点，主要用于传输速率低于19.2kbit/s以下的数据通信。

同步通信方式在传递数据的同时，也传输时钟同步信号，并始终按照给定的时刻采集数据。其传输数据的效率高，硬件复杂，成本高，一般用于传输速率高于20kbit/s以上的数据通信。

3、单工、双工与半双工

单工：指数据只能实现单向传送的通信方式，一般用于数据的输出，不可以进行数据交换。

双工：指数据可以进行双向数据传送，同一时刻既能发送数据，也能接收数据。通常需要两对双绞线连接，通信线路成本高。

半双工：指数据可以进行双向数据传送，同一时刻，只能发送数据或者接收数据。通常需要一对双绞线连接，与全双工相比，通信线路成本低。

RS-485接口

PLC网络的术语

1、站：在PLC网络系统中，将可以进行数据通信、连接外部输入/输出的物理设备称为“站”。

2、主站：PLC网络系统中进行数据链接的系统控制站，主站上设置了控制整个网络的参数，每个网络系统只有一个主站，主站号的固定为“0”，站号实际就是PLC在网络中的地址。

3、从站：PLC网络系统中，除主站外，其他的站称为“从站”。

4、远程设备站：PLC网络系统中，能同时处理二进制位、字的从站。

5、本地站：PLC网络系统中，带有CPU模块并可以与主站以及其他本地站进行循环传输的站。

6、站数：PLC网络系统中，所有物理设备站所占用的“内存站数”的综合。

7、网关：又称网间连接器、协议转换器。网关在传输层上以实现网络互联，是最复杂的网络互联设备，仅用于两个高层协议不同的网络互连。网关的结构和路由器类似，不同的是互联层。网关既可以用于广域网互联，也可以用于局域网互联。网关是一种充当转换重任的计算机系统或设备。在使用不同的通信协议、数据格式或语言，甚至体系结构完全不同的两种系统之间，网关是一个翻译器。

8、中继器：用于网络信号的放大、调整的网络互联设备，能有效延长网络的连接长度。

9、网桥：网桥将两个相似的网络连接起来，并对网络数据的流通进行管理。网桥的功能在延长网络跨度上类似于中继器，然而它能提供智能化连接服务，即根据桢的终点地址处于哪一网段来进行转发和滤除。

10、路由器：所谓路由就是指通过互相连接的网络把信息从源地点移动到目标地点的活动。一般来说，在路由过程中，信息至少会经过一个或多个中间节点。路由器是互联网的主要节点设备。路由器通过路由决定数据的转发。转发策略称为路由器选择，它的速度是网络通信的主要瓶颈之一，它的可靠性则直接影响着网络互连的质量。

11、交换机：交换机是一种基于MAC地址识别，能完成封装转发数据包功能的网络设备。交换机可以“学习”MAC地址，并把其存放在内部地址表中，通过在数据帧的始发者和目标接收者之间建立临时的交换路径，是数据帧直接由源地址到达目的地址。

交换机通过直通式、存储转发和碎片隔离三种方式进行交换。

交换机的传输模式有全双工、半双工、全双工/半双工自适应。

OSI参考模型

1、物理层：定义了传输介质、连接器和信号发生器的类型，规定了物理连接的电气、机械功能特性，如电压、传输速率、传输距离等特性。典型的物理层设备有集线器和中继器等。

2、数据链路层：确定传输站点物理地址以及将消息传送到协议线，提供顺序控制和数据流向控制。该层可以继续分为两个子层：介质访问控制层和逻辑链路层。典型的数据链路层的设备有交换机和网桥等。

3、网络层：定义了设备通过逻辑地址传输数据，连接位于不同广播域的设备，常用来组织路由。典型的网络层设备是路由器。

4、传输层：建立会话连接，分配服务访问点，允许数据进行可靠或者不可靠的传输。可以提供通信质量检测服务。网关是互联网设备中最复杂的，它是传输层及以上层的设备。

5、会话层：负责建立、管理和终止表示层实体间通信会话，处理不同设备应用程序间的服务请求和响应。

6、表示层：提供多种编码用于应用层的数据转化服务。

7、应用层：定义用户及用户应用程序接口与协议对网络访问的切入点。

各层的数据单位一般有各自特定的称呼。物理层的单位是比特，数据链路层的单位是帧，网络层的单位是分组，传输层的单位是数据报或者段，会话层、表示层和应用层的单位是消息。

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