（張家界）西門子PLC代理商

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?在通信線路上，按照傳送的方向可以分為單工、半雙工和全雙工通信方式。

??1. 單工通信方式

??單工通信就是措數(shù)據(jù)的傳送始終保持同一個(gè)方向，而不能進(jìn)行反向傳送，如圖8-4(a)所示。其中A端只能作為發(fā)送端發(fā)送數(shù)據(jù)，B端只能作為接收端接收數(shù)據(jù)。

??2. 半雙工通信方式

??信息流可以在兩個(gè)方向上傳送， 但同一時(shí)刻只限于一個(gè)方向傳送， 這就是半雙工通信。如圖8-4(b)所示。其中A端和B端都具有發(fā)送和接收的功能，但傳送線路只有一條，或者A 端發(fā)送B端接收，或者B端發(fā)送A端接收。

??3. 全雙工通信方式

??全雙工通信能在兩個(gè)方向上發(fā)送和接收，如圖8-4(c)所示。A端和B端雙方都可以一邊發(fā)送數(shù)據(jù)，一邊接收數(shù)據(jù)。

圖 8-4 數(shù)據(jù)通信方式

??數(shù)據(jù)傳輸方式

??數(shù)據(jù)傳輸方式是指數(shù)據(jù)代碼的傳輸順序和數(shù)據(jù)信號(hào)傳輸時(shí)的同步方式，數(shù)據(jù)傳輸有串行傳輸和并行傳輸。為了保證數(shù)據(jù)發(fā)送端發(fā)出的信號(hào)被接收端準(zhǔn)確無(wú)誤地接收，通信的兩端必須保證同步，在串行傳輸中，為了實(shí)現(xiàn)同步可采取同步傳輸和異步傳輸。

??1.并行傳輸和串行傳輸

??并行傳輸(Parallel Transmission)是將數(shù)據(jù)以成組的形式在多條并行的通道上傳輸。例如傳輸8個(gè)數(shù)據(jù)位(一個(gè)字節(jié))或傳輸16個(gè)數(shù)據(jù)位(一個(gè)字)。除數(shù)據(jù)位之外，還需要一條“選通”線來(lái)協(xié)調(diào)雙方的收發(fā)。并行傳輸?shù)耐ㄐ潘俾矢?，但需要的?shù)據(jù)線多，短距離通信時(shí)還可以忍受但長(zhǎng)距離通信時(shí)，由于其高成本和可靠性等問題就不會(huì)采用這種方式了。并行傳輸一般用于計(jì)算機(jī)和打印機(jī)之間以及其外設(shè)之間的通信。

??串行傳輸(Serial Transmission)是指在數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，數(shù)據(jù)流是以串行方式逐位地在一條信道上傳輸。在串行傳輸中，所需要的數(shù)據(jù)線大大減少，所需要解決的問題是判斷傳輸字節(jié)的首字符位置等。串行傳輸具有成本低、實(shí)現(xiàn)容易、控制簡(jiǎn)單、在長(zhǎng)距離通信中可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，在工業(yè)通信系統(tǒng)中，一般都采用串行傳輸。

??除可以節(jié)約大量電纜外，串行傳輸?shù)囊粋€(gè)優(yōu)點(diǎn)是沒有信號(hào)傳輸干擾問題。從理論上來(lái)看，并行傳輸要比串行傳輸快但在實(shí)際應(yīng)用中，對(duì)并行傳輸來(lái)說(shuō)，還要考慮許多其他因素，比如電纜間的電子干擾問題、線芯間的同步問題等。為減少干擾，并行傳輸?shù)墓ぷ黝l率就不能太高。在傳輸速度較高時(shí)，使用串行傳輸也不見得比并行傳輸慢，這也是今天串行傳輸被廣泛使用的原因之一。工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)中一般使用串行傳輸方式。

??2.同步傳輸和異步傳輸

??在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，做任何工作都要在時(shí)鐘的協(xié)調(diào)下有條不紊地進(jìn)行。對(duì)數(shù)據(jù)通信來(lái)說(shuō)也例外，它的各種處理工作都是在一定的時(shí)序脈沖控制下進(jìn)行的。為保證信息傳輸端工作的協(xié)調(diào)一致和數(shù)據(jù)接收的正確，數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中的傳輸同步回題就顯得異常重要了

??并行通信中一般用“選通”信號(hào)來(lái)協(xié)調(diào)收發(fā)雙方的工作。而在串行通信中，二進(jìn)制代碼是以數(shù)據(jù)位為單位按時(shí)間順序逐位發(fā)送和接收的，通常講的同步傳輸是對(duì)串行傳輸而言的。在串行通信中，最常使用異步傳輸和同步傳輸這兩種同步方式。

??(1)異步傳輸條

??該方法以字符為單位發(fā)送數(shù)據(jù)，一次傳送一個(gè)字符，每個(gè)字符可以是5位或8位，在每個(gè)字符前要加上一個(gè)起始位，用來(lái)指明字符的開始每個(gè)字符的后面還要加上一個(gè)終止碼，用來(lái)指明字符的結(jié)束，終止碼可以是1位、1.5位或2位。一般來(lái)說(shuō)5單位字符的終止碼取1或1.5位，其他單位的字符終止碼取1或2位。

??異步傳輸使用的是字符同步方式。異步傳輸方式下的每一個(gè)字符的發(fā)送都是獨(dú)立和隨機(jī)的，它以不均勻的傳輸速率發(fā)送，字符間距是任意的，這種方式被稱做異步傳輸。

??因?yàn)樵诿總€(gè)字符的開頭和末尾要加上起始位和停止位，增加了傳輸代碼的額外開銷，異步傳輸方式實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，但傳輸效率較低。異步傳輸示意圖如圖8-5所示。

圖 8-5 異步傳輸字符格式及傳輸過程

??(2)同步傳輸

??該方法是以數(shù)據(jù)塊(幀)為單位進(jìn)行傳輸?shù)?，?shù)據(jù)塊的組成可以是字符塊，也可以是位塊。

??很明顯同步傳輸?shù)男室犬惒絺鬏敻摺?/p>

??在同步傳輸中，發(fā)送端和接收端的時(shí)鐘必須同步。實(shí)現(xiàn)同步的方法有外同步法和自同步法。外同步法是在發(fā)送數(shù)據(jù)前，發(fā)送端先向接收端發(fā)一串同步時(shí)鐘，接收端按照這一時(shí)鐘頻率調(diào)制接收時(shí)序，把接收時(shí)鐘頻率鎖定在該同步頻率上，按照該頻率接收數(shù)據(jù)自同步法是從數(shù)據(jù)信號(hào)本身提取同步信號(hào)的方法，如數(shù)字信號(hào)采用曼徹斯特編碼時(shí)，就可以使用每個(gè)位

??(碼元)中間的跳變信號(hào)作為同步信號(hào)。顯然自同步法要比外同步法優(yōu)越，現(xiàn)在一般采取自同步法，即從所接收的數(shù)據(jù)中提取時(shí)鐘特征信號(hào)。

??一般情況下，在使用曼徹斯特編碼的數(shù)據(jù)通信時(shí)，采用同步傳輸?shù)妮^多，因?yàn)樗梢院苋菀椎靥崛〉阶酝叫盘?hào)。

SIMATIC WinCC Open Architecture 可以以單用戶站運(yùn)行許可證、多用戶運(yùn)行許可證、Web 客戶端許可證以及參數(shù)設(shè)置和開發(fā)許可證等方式供貨。

根據(jù)要處理的輸入和輸出 (I/O) 點(diǎn)數(shù)（也稱為過程變量），可以確定 SIMATIC WinCC Open Architecture 所需要的許可證。

WinCC OA 過程變量許可

在 WinCC OA 環(huán)境中，過程變量是一個(gè)設(shè)備對(duì)象元素 (DPE)：

1) 通過驅(qū)動(dòng)程序發(fā)送或接收數(shù)據(jù)（例如，S7 驅(qū)動(dòng)程序從 PLC 讀取數(shù)據(jù)）

2) 源于不同的 WinCC OA 服務(wù)器（分布式系統(tǒng)）

3) 其數(shù)據(jù)與其它軟件（第三方系統(tǒng)）交換。

4) 內(nèi)部設(shè)備對(duì)象元素（沒有外部通信）的數(shù)量不受限制。

有關(guān)過程變量定義的注意事項(xiàng)：

該定義是 WinCC OA 系統(tǒng)過程變量許可的一般有效定義。
計(jì)算的過程變量總數(shù)必須向上舍入到下一更高的過程變量許可證級(jí)別。

關(guān)于 1)：通過驅(qū)動(dòng)程序傳輸?shù)臄?shù)據(jù)可以根據(jù) WinCC OA I/O 地址組態(tài)的數(shù)量來(lái)確定。

關(guān)于 2)：分層分布式系統(tǒng)（即自身數(shù)據(jù)和下級(jí)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)可見，但下級(jí)系統(tǒng)只可見自身數(shù)據(jù)的系統(tǒng) — 參見 oneWay Dist）需要下級(jí)系統(tǒng)所有許可的過程變量 再加上直接連接的過程變量的總數(shù)。許可證必須向上舍入到下一更高的許可證級(jí)別。

關(guān)于3)：對(duì)于與外部系統(tǒng)的連接，包含待發(fā)送或接收的數(shù)據(jù)的所有數(shù)據(jù)點(diǎn)元素都會(huì)計(jì)算在內(nèi)。

關(guān)于4)：WinCC 系統(tǒng)之間的內(nèi)部設(shè)備對(duì)象元素交換不計(jì)為過程變量。即，所有其他數(shù)據(jù)點(diǎn)元素（沒有 I/O 地址配置，也沒有與外部系統(tǒng)交換）都不視作 過程變量。

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WinCC OA 分層系統(tǒng)示例 1

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WinCC OA 分層系統(tǒng)示例 2

對(duì)于同一級(jí)別的分布式系統(tǒng)，所有連接的系統(tǒng)的過程變量相加，下一個(gè)更高的許可級(jí)別向上舍入（即所有系統(tǒng)都有相同數(shù)量的過程變量用于許可）。

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WinCC OA 同級(jí)分布式系統(tǒng)示例

為了幫助理解，下面概述了一個(gè)典型的分層分布式系統(tǒng)的示例，該系統(tǒng)由 3 個(gè) WinCC OA 系統(tǒng)、多個(gè) PLC 和一個(gè)外部系統(tǒng)組成。

G_ST80_XX_03395

分層分布式系統(tǒng) WinCC OA 許可示例

系統(tǒng) 1 的過程變量數(shù)量：

R = n + m ... 來(lái)自外部軟件/其它系統(tǒng)的數(shù)據(jù)

K = PLC4 的過程變量

系統(tǒng) 1 = lic 過程變量sSystem11 + lic 過程變量sSystem12 + K + R

系統(tǒng) 1 = 25,000 + 5,000 + 500 + 7,000 = 37,500

許可證適用于下一個(gè)更高的過程變量包

系統(tǒng) 1 許可證 = 50,000 個(gè)過程變量

系統(tǒng) 11 的過程變量數(shù)量：

X = PLC 1 的過程變量

Y = PLC 2 的過程變量

系統(tǒng) 11 = X + Y

系統(tǒng) 11 = 12,000 + 10,000 = 22,000

許可證適用于下一個(gè)更高的過程變量包

系統(tǒng) 11 許可證 = 25,000 個(gè)過程變量

系統(tǒng) 12 的過程變量數(shù)量：

Z = PLC 3 的過程變量

系統(tǒng) 12 = Z = 5,000

系統(tǒng) 12 許可證 = 5,000 個(gè)過程變量

許可證有過程變量數(shù)量無(wú)限制型、過程變量數(shù)量 500 ~ 250,000 型。

BACnet 對(duì)象許可

BACnet 對(duì)象是 WinCC OA 服務(wù)器的擴(kuò)展，具有一定數(shù)量的 BACnet 對(duì)象。
作為先決條件，服務(wù)器必須擁有 WinCC OA–BACnet 許可證，以便使用 BACnet 對(duì)象進(jìn)行擴(kuò)展。

WinCC OA 將 BACnet 對(duì)象視為由 BACnet 驅(qū)動(dòng)程序通信的對(duì)象，其內(nèi)容通過 BACnet 驅(qū)動(dòng)程序或與其他 WinCC OA 服務(wù)器（分布式系統(tǒng)）進(jìn)行交換。
對(duì)于冗余服務(wù)器組態(tài)，必須將兩個(gè) WinCC OA 服務(wù)器許可證都擴(kuò)展為相同數(shù)量的 BACnet 對(duì)象。只能在相同的 WinCC OA 版本中訂購(gòu) BACnet 對(duì)象。服務(wù)器的軟件包是累計(jì)計(jì)數(shù)的，可以在以后的某個(gè)時(shí)間擴(kuò)展。
出于許可原因，單一 BACnet 對(duì)象包不能在幾個(gè)服務(wù)器之間劃分。

BACnet Pack

BACnet Pack 是增加 WinCC OA 服務(wù)器 BACnet 對(duì)象的另一種可能性。購(gòu)買 BACnet Pack 只會(huì)使系統(tǒng)增加到下一個(gè)更大數(shù)量的 BACnet Pack 對(duì)象。通過這種方式，可以快速經(jīng)濟(jì)地?cái)U(kuò)展過小的系統(tǒng)
示例：購(gòu)買了具有 1k BACnet 對(duì)象的服務(wù)器，但事實(shí)證明需要 5k。
客戶可以購(gòu)買 1k/3k BACnet Pack 和 3k/5k BACnet Pack。
對(duì)于冗余服務(wù)器組態(tài)，必須將兩個(gè) WinCC OA 服務(wù)器許可證都擴(kuò)展為相同數(shù)量的 BACnet 對(duì)象。
兩個(gè)服務(wù)器都需要相同的 BACnet Pack 擴(kuò)展。

多用戶系統(tǒng)

多用戶運(yùn)行時(shí)許可證允許在不同的 PC 上工作，通過服務(wù)器進(jìn)行許可。
在這種情況下，活動(dòng)客戶機(jī)計(jì)算在內(nèi)。可以本地安裝的客戶機(jī)以及常見瀏覽器中基于 Web 的用戶界面都可以通過服務(wù)器和相應(yīng)客戶機(jī)之間的加密 HTTP 連接來(lái)可視化和操作工廠屏幕。

參數(shù)設(shè)置和開發(fā)許可證采用組態(tài)和參數(shù)設(shè)置選件對(duì)運(yùn)行許可證進(jìn)行了擴(kuò)展。它們均需要服務(wù)器許可證。