第8章网络通信
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移动通信原理与系统——第八章 第五代移动通信
NFV基础设施（NFVI）
虚拟计算
虚拟存储
虚拟网络
虚拟化层
计算
存储
网络
图6 NFV架构
NFV 管理
和 编排
NFV优势
✓ NFV 是从运营商角度出发 提出的一种软件和硬件分 离的架构，将虚拟化技术 引入到电信领域，采用通 用平台来完成专用平台的 功能。
✓ NFV 能 实 现 软 件 的灵 活 加 载，从而可以在数据中心 、网络节点和用户端等不 同位置灵活地部署配置， 加快网络部署和调整的速 度，降低业务部署的复杂 度，提高网络设备的统一 化、通用化、适配性等。
同发展，实现网络变革。 ✓ 新型基础设施平台将引入互联网和虚拟化技术，设计实现基于通用设
施的新型基础设施平台，关键技术是NFV和SDN。 ✓ 新型的5G网络架构包含接入、控制和转发三个功能平面。
核心网 接入网
转发功能 控制功能 接入功能
5G网络逻辑架构
分布式组网 集中式组网 动态自组织网
Mesh网 Wi-Fi
➢ 增强移动宽带（Enhanced Mobile Broadband, eMBB）场景 ➢ 海量机器通信（Massive Machine Type Communications, mMTC）
场景 ➢ 超 高 可 靠 、 低 时 延 通 信 （ Ultra Reliable and Low Latency
➢ mMTC应用场景
• mMTC主要面向智慧城市、环境监测、智能农业、森林防火等以传感 和数据采集为目标的应用场景，具有小数据包、低功耗、海量连接等特 点。这类终端分布范围广、数量众多，不仅要求网络具备超密集连接的 支持能力，满足每平方公里100万连接数密度的指标要求，而且还要保 证终端的超低功耗和超低成本。
第8章 无线通信组网技术
第8章 无线通信组网技术 (3) 便于过渡、 演进： 在第三代移动通信系统 引入时,第二代网络已具有相当规模,所以第三代的网 络一定要能在第二代网络的基础上逐渐灵活演进而成, 并应与固定网兼容。 (4) 高频谱效率。
(5) 高服务质量。
(6) 低成本。 (7) 高保密性。
息,其长度是不变的； 最后一个是帧段校验字段或CRC,用
于校验错误。
信头 用户数据 信尾
帧标志
地址段
控制段
信息段
帧顺序号
图8-3 典型分组数据的各个信息域
第8章 无线通信组网技术 与电路交换相比,分组交换在突发的消息传输中有更高的 信道利用率。 此时只在发射和接收时信道才被占用,这在可 用带宽受限的移动通信中是非常有用的。 分组交换传输能支持进行流量控制和重传的协议,从而在 信道条件恶劣时也能保证高可靠传输。 如X.25协议就是一个 广泛应用的无线分组传输协议,它规定了分组交换的数据接口。
向连接的业务中,主要依靠纠错编码。
第8章 无线通信组网技术 与此相反,虚连接的路由选择不用建立一个固定的连接, 并且主要采用分组交换,由几个数据包组成一个消息,每个数 据包独立选择路由。 一个消息中的数据包可能是经不同的路 由传输的,所用的时间不同。 此时数据包不需要按发端顺序 到达收端,但在收端要重新排序。
第8章 无线通信组网技术 标准化和互操作性是第二代无线网的新特征,它最终使得 MSC和BSC成为可采购的现成产品。 所有的第二代无线网都采用了数字语音编码和调制,在空 中接口中采用了专用控制信道（公共信令信道）。 通话中语 音和控制信息通信能在用户、 基站和MSC间同时进行。
第二代无线网还在MSC及每个MSC与PSTN之间提供了专
第8章 无线通信组网技术 第三代无线网络具有以下基本特征： （1） 全球普及和全球无缝漫游的系统： 第二代移动 通信系统一般为区域或国家标准,而第三代移动通信系统将 是一个在全球范围内覆盖和使用的系统。 它将使用共同的 频段,全球统一标准。 （2） 具有支持多媒体（特别是Interner）业务的能力： 现有的移动通信系统主要以提供话音业务为主,随着发展,一 般也仅能提供100～200 kb/s的数据业务,GSM演进到最高阶 段的速率能力为384 kb/s。 而第三代移动通信的业务能力 将比第二代有明显改进,它能支持从话音到分组数据到多媒 体业务； 能根据具体的业务需要,提供必要的带宽。 ITU规 定的第三代移动通信系统RTT技术必须满足以下三种环境的 最低要求,即快速移动环境,最高速率达144 kb/s； 步行环 境,最高速率达384 kb/s； 室内环境,最高速率达2 Mb/s。
第八章 CDMA移动通信系统(一)
功率控制的原则是：当信道的传播条件突然改善时， 功率控制的原则 功率控制应作出快速反应(例如在几微秒时间内)，以防 止信号突然增强而对其它用户产生附加干扰；相反，当 传播条件突然变坏时，功率调整的速度可以相对慢一些。 也就是说，宁愿单个用户的信号质量短时间恶化，也要 宁愿单个用户的信号质量短时间恶化， 宁愿单个用户的信号质量短时间恶化 防止许多用户都增大背景干扰。 防止许多用户都增大背景干扰。
(2) 正向功率控制。 正向功率控制也称下行链路功 率控制。其要求是调整基站向移动台发射的功率，使 任一移动台无论处于小区中的任何位置上， 任一移动台无论处于小区中的任何位置上， 收到基站 的信号电平都刚刚达到信干比所要求的门限值。 的信号电平都刚刚达到信干比所要求的门限值。 作到 这一点，可以避免基站向距离近的移动台辐射过大的 信号功率，也可以防止或减少由于移动台进入传播条 件恶劣或背景干扰过强的地区而发生误码率增大或通 信质量下降的现象。
(a)
(b)
图 8-1 CDMA蜂窝系统的多址干扰
2. CDMA蜂窝通信系统的功率控制 蜂窝通信系统的功率控制
功率控制技术是CDMA系统的核心技术。CDMA系统是 一个自扰系统，所有移动用户都占用相同的带宽和频率 占用相同的带宽和频率，在 占用相同的带宽和频率 CDMA系统中，不同用户发射的信号由于距基站的距离不同， 到达时的功率也不同。距离近的信号功率大，距离远的功率 小，相互形成干扰，这种现象称为“远近效应” 。CDMA系 “远近效应” 统要求所有用户到达基站接收机信号的平均功率要相等才能 正常解扩，功率控制就是为解决这一问题。它调整各个用户 发射机的功率，使其到达基站接收机的平均功率相等。功率 控制分为前向功率控制和反向功率控制，功率控制的原理有 两种类型：开环控制与闭环控制。
通信网理论与应用-第8章-dc-dch
应用层 传输层 网际互联层 网络接口层（物理层和数 据链路层）
图8.1 TCP/IP参考模型
第八章 IP网
8.1 概述 8.2 IP网络协议 8.3 路由器组网 8.4 IP电话网 8.5 IP技术与其他技术的融合
8.2 IP网络协议
8.2.1 IPv4协议 8.2.2 IPv6协议 8.2.3 IPv4向IPv6过渡
8.2.1 IPv4协议
（5）网络地址翻译：网络地址翻译系统的功能在专 用网络和公用网络之间的接口实现，该系统了解 专用网络上所有主机的地址，并将其翻译为可访 问的公用网络地址，这样所有的内部主机就可以 与外部主机通信。这个依然是方法。NAT
（6）网络管理与配置：IPv4 中地址管理和主机配 置提出了至少两大问题：首先，如果配置主机很 困难，将耗费钱财；其次，如果无论是否已连接， 均为每个主机捆绑一个IP地址，这将浪费地址。
举例：请判断哪些是合法ip地址？ • IP: 223.22.0.0 SUBNET：255.255.0.0 • IP: 223.22.23.1 SUBNET：255.255.0.0 • IP: 223.22.23.1 SUBNET：255.255.255.0 • IP: 255.22.23.1 SUBNET：255.0.0地址
0 网络地址
B类地址
10
网络地址
C类地址
110
网络地址
D类地址
1110
组播地址
E类地址
11110
保留为今后使用
地址分类
常见的IP分为： A类：用于特大型网络。1-126 B类：用于大、中型网络。128-191 C类：用于局域网。192-223 D类：用于多重广播组。224-239 E类：用于试验或保留以后用。240-255
图8.1 TCP/IP参考模型
第八章 IP网
8.1 概述 8.2 IP网络协议 8.3 路由器组网 8.4 IP电话网 8.5 IP技术与其他技术的融合
8.2 IP网络协议
8.2.1 IPv4协议 8.2.2 IPv6协议 8.2.3 IPv4向IPv6过渡
8.2.1 IPv4协议
（5）网络地址翻译：网络地址翻译系统的功能在专 用网络和公用网络之间的接口实现，该系统了解 专用网络上所有主机的地址，并将其翻译为可访 问的公用网络地址，这样所有的内部主机就可以 与外部主机通信。这个依然是方法。NAT
（6）网络管理与配置：IPv4 中地址管理和主机配 置提出了至少两大问题：首先，如果配置主机很 困难，将耗费钱财；其次，如果无论是否已连接， 均为每个主机捆绑一个IP地址，这将浪费地址。
举例：请判断哪些是合法ip地址？ • IP: 223.22.0.0 SUBNET：255.255.0.0 • IP: 223.22.23.1 SUBNET：255.255.0.0 • IP: 223.22.23.1 SUBNET：255.255.255.0 • IP: 255.22.23.1 SUBNET：255.0.0地址
0 网络地址
B类地址
10
网络地址
C类地址
110
网络地址
D类地址
1110
组播地址
E类地址
11110
保留为今后使用
地址分类
常见的IP分为： A类：用于特大型网络。1-126 B类：用于大、中型网络。128-191 C类：用于局域网。192-223 D类：用于多重广播组。224-239 E类：用于试验或保留以后用。240-255
第8章通信概论
33
§8.4 家庭网（HAN）
一、家庭网组成
（1）家庭网的 对外连接模式
34
（2）智能住宅示意图
35
二、家庭网的组网技术
家庭网可以有多种实现方式，可以使 用音频电话线，电力线，无线，光纤或其它 技术。
⑴ 电话线上的家庭网 优点：用电话线将PC和外围设备连接 起来，从而共享因特网的接入。 缺点：不能提供足够的网络接入点， 来支持家中的普遍计算，另外， 这也不是一个长久的骨干解决 方案。
14
1、中继器
物理层 传输介质
中继器 物理层 传输介质
⑴ 工作环境：物理层 ⑵ 作用：放大通过网络传输的数据信号，
用于扩展局域网的作用范围。 ⑶ 优点：安装简单，使用方便，几乎不需
要维护
15
用中继器扩展局域网
2、集线器（HUB） ⑴ 有源集线器
也叫共享媒体集线器。可以再生和转发信 号，就象中继器一样。因为集线器一般有多个连 接计算机的端口，因此有时也把集线器称作“多 端口中继器”。这种集线器需要电源。
9
总线型拓扑
10
树型拓扑
11
环型拓扑
12
星型结构
13
三、介质访问控制技术（略） 四、网络互联
根据OSI的分层模式，计算机局部网之间 的互连分为4个层次，即：
物理层；数据链路层；网络层；传输层。 实现这些不同层次上互连的硬件分别有中 继器和集线器；网桥、交换机；路由器、第3 层交换机；网关。
5
2、IEEE802模型与OSI参考模型对应关系
OSI 应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层
IEEE802局域网模型
SAP
（） （） 逻辑链路控制LLC 介质访问控制MAC
§8.4 家庭网（HAN）
一、家庭网组成
（1）家庭网的 对外连接模式
34
（2）智能住宅示意图
35
二、家庭网的组网技术
家庭网可以有多种实现方式，可以使 用音频电话线，电力线，无线，光纤或其它 技术。
⑴ 电话线上的家庭网 优点：用电话线将PC和外围设备连接 起来，从而共享因特网的接入。 缺点：不能提供足够的网络接入点， 来支持家中的普遍计算，另外， 这也不是一个长久的骨干解决 方案。
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1、中继器
物理层 传输介质
中继器 物理层 传输介质
⑴ 工作环境：物理层 ⑵ 作用：放大通过网络传输的数据信号，
用于扩展局域网的作用范围。 ⑶ 优点：安装简单，使用方便，几乎不需
要维护
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用中继器扩展局域网
2、集线器（HUB） ⑴ 有源集线器
也叫共享媒体集线器。可以再生和转发信 号，就象中继器一样。因为集线器一般有多个连 接计算机的端口，因此有时也把集线器称作“多 端口中继器”。这种集线器需要电源。
9
总线型拓扑
10
树型拓扑
11
环型拓扑
12
星型结构
13
三、介质访问控制技术（略） 四、网络互联
根据OSI的分层模式，计算机局部网之间 的互连分为4个层次，即：
物理层；数据链路层；网络层；传输层。 实现这些不同层次上互连的硬件分别有中 继器和集线器；网桥、交换机；路由器、第3 层交换机；网关。
5
2、IEEE802模型与OSI参考模型对应关系
OSI 应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层
IEEE802局域网模型
SAP
（） （） 逻辑链路控制LLC 介质访问控制MAC
第8章 即时通讯
16
8.3.1 腾讯QQ
（四）腾讯SWOT分析 （4）威胁 ①同行的竞争。 ②随着科技的发展，即时通讯工具越来越多，之间的功能也越来越接 近，IM市场已接近饱和状态。 ③虽然QQ用户数量巨大，但一个人拥有几个甚至几十个QQ号码的情 况也是普遍存在的，而用户越多，意味着需要更多的服务器来支持， 随着注册用户的越来越多，服务器的压力也越来越大。 ④移动即时消息方面，腾讯QQ缺乏广泛的移动即时通信功能，所以 在移动即时通信领域还没有形成绝对的优势。随着中国移动飞信的推 出，与天然具备移动通信优势的移动相比，腾讯处于竞争劣势。
4
8.2 即时通讯分析
8.2.1 即时通讯发展的意义 安全，快捷的即时通讯软件，因为价格低廉、交流便利，所以网络即 时通讯也成为企业的首选；网络即时通讯成为人们释放自己的平台； 网络即时通讯是一种简单、方便的联系方法，用户可以在娱乐的同时 与朋友联系，网络即时通讯也成为了维系关系的纽带。
5
8.2.2 即时通讯发展分析
14
8.3.1 腾讯QQ
（四）腾讯SWOT分析 （2）劣势 ①很多人为了追求更高的等级，成天挂着QQ，造成资源不必要的浪费，导致腾讯公司 形象受到外界舆论影响。 ②在QQ庞大的用户群中，绝大多数是年轻人，这其中学生又占据了较大比重，而商务 人士等高端用户使用的相对来说就要少得多。 ③腾讯继QQ之后没有开发出一款超越它的产品，在创新上没有起到一个行业领导者的 先锋模范作用，反而是步人后尘。 ④由于申请账号比较简单，因此安全性不够强，如果账号保护不好就很容易被别人盗用， 造成或多或少的损失。这也是一些高端人士不使用QQ的原因。 ⑤虽然QQ用户群十分庞大，但其中绝大多数都是中国人，外国人使用QQ的相对来说 还是比较少的，而不像MSN，世界上绝大多数的国家都在使用它。 ⑥由于没有实行账号实名制度，在QQ上，一个人可以扮演很多种角色，聊天信息可信 度不高，在没有防范的情况下很容易受骗上当。
8.3.1 腾讯QQ
（四）腾讯SWOT分析 （4）威胁 ①同行的竞争。 ②随着科技的发展，即时通讯工具越来越多，之间的功能也越来越接 近，IM市场已接近饱和状态。 ③虽然QQ用户数量巨大，但一个人拥有几个甚至几十个QQ号码的情 况也是普遍存在的，而用户越多，意味着需要更多的服务器来支持， 随着注册用户的越来越多，服务器的压力也越来越大。 ④移动即时消息方面，腾讯QQ缺乏广泛的移动即时通信功能，所以 在移动即时通信领域还没有形成绝对的优势。随着中国移动飞信的推 出，与天然具备移动通信优势的移动相比，腾讯处于竞争劣势。
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8.2 即时通讯分析
8.2.1 即时通讯发展的意义 安全，快捷的即时通讯软件，因为价格低廉、交流便利，所以网络即 时通讯也成为企业的首选；网络即时通讯成为人们释放自己的平台； 网络即时通讯是一种简单、方便的联系方法，用户可以在娱乐的同时 与朋友联系，网络即时通讯也成为了维系关系的纽带。
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8.2.2 即时通讯发展分析
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8.3.1 腾讯QQ
（四）腾讯SWOT分析 （2）劣势 ①很多人为了追求更高的等级，成天挂着QQ，造成资源不必要的浪费，导致腾讯公司 形象受到外界舆论影响。 ②在QQ庞大的用户群中，绝大多数是年轻人，这其中学生又占据了较大比重，而商务 人士等高端用户使用的相对来说就要少得多。 ③腾讯继QQ之后没有开发出一款超越它的产品，在创新上没有起到一个行业领导者的 先锋模范作用，反而是步人后尘。 ④由于申请账号比较简单，因此安全性不够强，如果账号保护不好就很容易被别人盗用， 造成或多或少的损失。这也是一些高端人士不使用QQ的原因。 ⑤虽然QQ用户群十分庞大，但其中绝大多数都是中国人，外国人使用QQ的相对来说 还是比较少的，而不像MSN，世界上绝大多数的国家都在使用它。 ⑥由于没有实行账号实名制度，在QQ上，一个人可以扮演很多种角色，聊天信息可信 度不高，在没有防范的情况下很容易受骗上当。
第8章(371)
第8章 无线通信网
4G的传输速率应该到达100 Mb/s，可以把蓝牙个域网、 无线局域网(Wi-Fi)和3G技术等结合在一起，组成无缝的通信 解决方案。不同的无线通信系统对数据传输速度和移动性的 支持各不相同，如图8-3所示。
第8章 无线通信网
图8-3 通信速率和移动性
第8章 无线通信网
8.2 无线局域网
第8章 无线通信网
第8章 无线通信网
8.1 移动通信 8.2 无线局域网 8.3 无线个人网 8.4 无线城域网 习题
第8章 无线通信网
无线通信网包括面向语音通信的移动电话系统和面向数据 传输的无线局域网和无线广域网。随着无线通信技术的发展， 计算机网络正在由固定通信系统向移动通信系统发展，传统的 移动电话网也向语音和数据综合传输的移动通信网转变，二者 的融合使得Internet变得无所不在、更加便捷和实用。本章概 述移动电话网的发展历程，并详细讲述无线局域网的体系结构 和实用技术，最后展望了第三代和第四代移动通信网的发展方 向。
CA1 = (-1，-1，-1，-1) CA0 = (+1，+1，+1，+1) 对用户B分配的码片序列为CB1(表示“1”)，其补码为 CB0(表示“0”)： CB1 = (+1，-1，+1，-1) CB0 = (-1，+1，-1，+1)
第8章 无线通信网
则计算点积如下： C A1·C A1 = (-1，-1，-1，-1)·(-1，-1，-1，-1) /4 = +1 C A1·C A0 = (-1，-1，-1，-1)·(+1，+1，+1，+1) /4 = -1 C A1·C B1 = (-1，-1，-1，-1)·(+1，-1，+1，-1) /4 = 0 C A1·C B0 = (-1，-1，-1，-1)·(-1，+1，-1，+1) /4 = 0
第8章 第四代(4G)移动通信系统
将TD-LTE与FDD-LTE对比可以知：TD-LTE省资源而FDD-LTE的速 度快。正因如此，TD-LTE 适合热点区域覆盖，FDD-LTE适合广 域覆盖。
8.1.1 4G的两种制式
两种制式为何会不同呢？接下来将做具体介绍。
1.TDD与FDD设计中的不同 由于TDD以时间区分上下行，FDD以频率区分上下行。因此二
8.1 4G概述 值得注意的是，它其实不符合国际电信联盟对下一代无
线通讯的标准（IMT-Advanced）定义，只有升级版的LTE Advanced才满足国际电信联盟对4G的要求。3GPP（3rd Generation Partnership Project，第三代合作伙伴计划） 在多址方式方面选择了下行采用OFDMA，上行采用SC-FDMA （单载波频分多址），舍弃了3G核心技术CDMA。LTE系统在 性能和数据速率上有所提高，在系统容量和覆盖率上进行提 升，不管在用户面或是控制面上都减小了时延，支持更多的 业务类型，在建设和运营方面都降低了成本。
了减少UE的功率消耗。在DRX状态下，UE会为每一个下行HARQ进程 开启一个HARQ RTT定时器，这个定时器长度为UE期待收到重传数 据需等待的最小子帧数。当HARQ RTT定时器未过期时，UE不可进 入睡眠状态，以避免遗漏接收重传数据。
（2）半持续调度过程
LTE中存在动态调度和SPS（semi-persistent scheduling，半持 续调度）两种分组调度方式。SPS方式下，无线资源的分配在一 段较长的时间内半静态地分配给UE，适合于如VoIP等数据分组小， 时延要求高且数据传送具有一定周期性的业务。
①HARQ过程的定时关系
从图8.l中可看出，子帧i收到的ACK/NACK信息总是对应于在 子帧i-4发送的数据。另外，对于下行异步HARQ，收到ACK/NACK后 数据的重传或新数据的发送与之前的数据发送没有确定的对应关 系；而对于上行同步HARQ，重传数据或新数据总是在i+4时刻发送。
8.1.1 4G的两种制式
两种制式为何会不同呢？接下来将做具体介绍。
1.TDD与FDD设计中的不同 由于TDD以时间区分上下行，FDD以频率区分上下行。因此二
8.1 4G概述 值得注意的是，它其实不符合国际电信联盟对下一代无
线通讯的标准（IMT-Advanced）定义，只有升级版的LTE Advanced才满足国际电信联盟对4G的要求。3GPP（3rd Generation Partnership Project，第三代合作伙伴计划） 在多址方式方面选择了下行采用OFDMA，上行采用SC-FDMA （单载波频分多址），舍弃了3G核心技术CDMA。LTE系统在 性能和数据速率上有所提高，在系统容量和覆盖率上进行提 升，不管在用户面或是控制面上都减小了时延，支持更多的 业务类型，在建设和运营方面都降低了成本。
了减少UE的功率消耗。在DRX状态下，UE会为每一个下行HARQ进程 开启一个HARQ RTT定时器，这个定时器长度为UE期待收到重传数 据需等待的最小子帧数。当HARQ RTT定时器未过期时，UE不可进 入睡眠状态，以避免遗漏接收重传数据。
（2）半持续调度过程
LTE中存在动态调度和SPS（semi-persistent scheduling，半持 续调度）两种分组调度方式。SPS方式下，无线资源的分配在一 段较长的时间内半静态地分配给UE，适合于如VoIP等数据分组小， 时延要求高且数据传送具有一定周期性的业务。
①HARQ过程的定时关系
从图8.l中可看出，子帧i收到的ACK/NACK信息总是对应于在 子帧i-4发送的数据。另外，对于下行异步HARQ，收到ACK/NACK后 数据的重传或新数据的发送与之前的数据发送没有确定的对应关 系；而对于上行同步HARQ，重传数据或新数据总是在i+4时刻发送。
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编程通信
● S7-200 PLC网
络通信技术及应用
几种编程通信方式 Micro/WIN 缺省的编程通信方式是使用 PC/PPI 电缆连接PC和PLC进行 通信，这也是最常用的编程通信方式。
数据通信 S7-200 PLC之间通信 S7-200 PLC与S7-300/400 PLC之间的通信 S7-200 PLC与西门子变频器间的通信 S7-200 PLC与其他上位机软件间的通信 S7-200 PLC与第三方PLC之间的通信 S7-200 PLC与第三方HMI之间的通信 S7-200 PLC与第三方变频器之间的通信 S7-200 PLC与其他串行通信设备之间的通信
PLC原理及应用
8
8.2 工业通信网络基础知识
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络通信技术及应用
7. 串行通信接口
RS-422
RS-422与RS-485的区别在于RS-485采用的是半双工传送方式， RS-422采用的是全双工传送方式；RS-422用两对差分信号线， RS-485只用一对差分信号线。
PLC原理及应用
18
8.4 S7-200 PLC的 通信与网络配置
1.
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络通信技术及应用
PPI通信（Point to Point Interface，PPI） 多主站PPI网络 PPI协议是一种主从通信协议，在网络中的多个主站之间不能相 互通信
PLC原理及应用
19
8.4 S7-200 PLC的 通信与网络配置
PLC原理及应用
28
8.4 S7-200 PLC的 通信与网络配置
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络通信技术及应用
10. OPC 什么是OPC技术？ OPC是OLE for Process Control的缩写，这里的OLE（Object Linking and Embedding）是微软的对象链接与嵌入技术，所 以OPC就是应用于过程控制中的对象链接与嵌入技术。它是一套 组件对象模型标准接口，用于在基于Windows操作平台的工业 应用程序之间提供高效的信息集成和数据交换功能。
PLC原理及应用
12
8.3 S7-200 PLC 通信网络概述 2. S7-200 PLC支持的通信协议
通信协议及几个基本概念 主站和从站 单主站网络和多主站网络 服务器和客户端 编程通信和数据通信
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络通信技术及应用
PLC原理及应用
13
8.3 S7-200 PLC 通信网络概述 2. S7-200 PLC支持的通信协议
1.
● S7-200 PLC网
络通信技术及应用
PPI通信（Point to Point Interface，PPI） 复杂PPI网络
PLC原理及应用
20
8.4 S7-200 PLC的 通信与网络配置
2. 自由通信口（Freeport Mode）模式 一个很有特色的功能
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PLC原理及应用
33
8.5 S7-200 PLC的 通信指令与应用举例
2. 数据通信方式（传输方向）
PLC原理及应用
4
8.2 工业通信网络基础知识
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络通信技术及应用
3. 数据传输方式
并行通信 串行通信 异步传输 同步传输
4. 差错控制
什么是差错控制？ 纠错码和检错码 常用的检错码
奇偶校验 循环冗余校验
PLC原理及应用
PPI协议 MPI协议：不完全支持，只能作从站 自由口模式：
PLC原理及应用
15
8.3 S7-200 PLC 通信网络概述
● S7-200 PLC网
络通信技术及应用
3. S7-200 PLC的通信接口及网络部件
网络连接器 标准9针连接器
带编程口 不带编程口
PLC原理及应用
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络通信技术及应用
PLC原理及应用
11
8.3 S7-200 PLC 通信网络概述
2. S7-200 PLC支持的通信协议
通信协议及几个基本概念
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络通信技术及应用
通信协议 PPI MPI 自由口通信协议 USS协议 Modbus PROFIBUS AS-i IT
PLC原理及应用
14
8.3 S7-200 PLC 通信网络概述
● S7-200 PLC网
络通信技术及应用
3. S7-200 PLC的通信接口及网络部件
通信口 S7-200 CPU上的通信口是符合国际标准 IEC61158-3和欧洲标准EN 50170中 PROFIBUS标准的RS-485兼容9针D型连 接器。 S7-200 CPU上的通信口是非隔离型的， 最高通信速率187.5K波特数据通信 S7-200 CPU上的通信口支持的通信协议 有：
7. Modbus
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Modbus是Modicon公司在1979年开发出来的一种通信协议。它被用于在 智能设备间建立主——从或客户端——服务器方式的通信。 Modbus 是一种单主站的主/从通信模式。 通过 S7-200 CPU 通信口的自由口模式实现 Modbus 通信协议， S7-200 PLC可使用STEP 7-Micro/WIN提供的Modbus库，使用用户程序模仿一个 Modbus从站。从而完成数据通信。
PLC原理及应用
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8.1 工业网络结构
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2. 工业网络结构
PLC原理及应用
3
8.2 工业通信网络基础知识
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1. 数据编码
为什么要进行数据编码？ 常用的数据编码
NRZ MANCHESTER 单工 双工 半双工
PC Access
PLC原理及应用
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8.4 S7-200 PLC的 通信与网络配置
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11. SINAUT MICRO无线通信 SINAUT MICRO基于S7-200 PLC和WinCC flexible，是一种简单 的远程控制系统，它使用移动无线通信（GPRS）方式对分布式工 厂进行监视和控制，在传输少量数据，利用无线技术对远程站点进 行监视和控制时，SINAUT MICRO是最好的选择。 基于S7-200的SINAUT MICRO包含MD720-3 GSM/GPRS调制解调 器和SINAUT MICRO SC软件包。
16
8.3 S7-200 PLC 通信网络概述
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3. S7-200 PLC的通信接口及网络部件
中继器 电缆
PLC原理及应用
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8.4 S7-200 PLC的 通信与网络配置
1.
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PPI通信（Point to Point Interface，PPI） 单主站PPI网络
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举例
PLC原理及应用
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8.4 S7-200 PLC的 通信与网络配置
6. 工业以太网 什么是工业以太网? CP243-1和CP243-1 IT
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举例
PLC原理及应用
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8.4 S7-200 PLC的 通信与网络配置
1. 网络读、网络写指令 举例
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PLC原理及应用
32
8.5 S7-200 PLC的 通信指令与应用举例
2.
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发送与接收指令 用途 用于当S7-200 PLC被定义为自由端口通信模式时，由通信端口 发送或接收数据。 指令
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USS协议 S7-200 PLC和变频器的连接 通过数字量（DI/DO）信号控制驱动装置的运行状态和速度； 通过数字量信号控制驱动装置的运行状态，通过模拟量（AI/AO）信号 控制转速等参数； 通过串行通信控制驱动装置的运行和各种参数。 USS(Universal Serial Interface) 是西门子专为驱动装置开发的通信协议， USS 因其协议简单、硬件要 求较低，越来越多地用于和控制器（如 PLC）的通信，实现一般水平的 通信控制。 通过串行USS总线最多可接30台变频器（从站），然后用一个主站 （PLC）进行控制，包括变频器的启/停、频率设定、参数修改等操作。 S7200 PLC提供USS协议库指令，用户使用这些指令可以方便地实现对 变频器的控制。
PLC原理及应用
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8.2 工业通信网络基础知识
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8. 通信协议
基本概念 通信双方就如何交换信息所建立的一些规定和 过程 种类
通用协议 公司专用协议
应用场合
PLC原理及应用
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8.3 S7-200 PLC 通信网络概述
1. SIEMENS工业网络结构
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8.4 S7-200 PLC的 通信与网络配置
3.
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MPI （Multi-Point Interface） SIEMENS公司S7系列产品之间的一种专用通信协议。MPI协议可以 是主/主协议或主/从协议，协议如何操作有赖于通信设备的类型。
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几种编程通信方式 Micro/WIN 缺省的编程通信方式是使用 PC/PPI 电缆连接PC和PLC进行 通信，这也是最常用的编程通信方式。
数据通信 S7-200 PLC之间通信 S7-200 PLC与S7-300/400 PLC之间的通信 S7-200 PLC与西门子变频器间的通信 S7-200 PLC与其他上位机软件间的通信 S7-200 PLC与第三方PLC之间的通信 S7-200 PLC与第三方HMI之间的通信 S7-200 PLC与第三方变频器之间的通信 S7-200 PLC与其他串行通信设备之间的通信
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8.2 工业通信网络基础知识
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7. 串行通信接口
RS-422
RS-422与RS-485的区别在于RS-485采用的是半双工传送方式， RS-422采用的是全双工传送方式；RS-422用两对差分信号线， RS-485只用一对差分信号线。
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8.4 S7-200 PLC的 通信与网络配置
1.
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PPI通信（Point to Point Interface，PPI） 多主站PPI网络 PPI协议是一种主从通信协议，在网络中的多个主站之间不能相 互通信
PLC原理及应用
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8.4 S7-200 PLC的 通信与网络配置
PLC原理及应用
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8.4 S7-200 PLC的 通信与网络配置
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10. OPC 什么是OPC技术？ OPC是OLE for Process Control的缩写，这里的OLE（Object Linking and Embedding）是微软的对象链接与嵌入技术，所 以OPC就是应用于过程控制中的对象链接与嵌入技术。它是一套 组件对象模型标准接口，用于在基于Windows操作平台的工业 应用程序之间提供高效的信息集成和数据交换功能。
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8.3 S7-200 PLC 通信网络概述 2. S7-200 PLC支持的通信协议
通信协议及几个基本概念 主站和从站 单主站网络和多主站网络 服务器和客户端 编程通信和数据通信
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8.3 S7-200 PLC 通信网络概述 2. S7-200 PLC支持的通信协议
1.
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PPI通信（Point to Point Interface，PPI） 复杂PPI网络
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8.4 S7-200 PLC的 通信与网络配置
2. 自由通信口（Freeport Mode）模式 一个很有特色的功能
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8.5 S7-200 PLC的 通信指令与应用举例
2. 数据通信方式（传输方向）
PLC原理及应用
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8.2 工业通信网络基础知识
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3. 数据传输方式
并行通信 串行通信 异步传输 同步传输
4. 差错控制
什么是差错控制？ 纠错码和检错码 常用的检错码
奇偶校验 循环冗余校验
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PPI协议 MPI协议：不完全支持，只能作从站 自由口模式：
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8.3 S7-200 PLC 通信网络概述
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3. S7-200 PLC的通信接口及网络部件
网络连接器 标准9针连接器
带编程口 不带编程口
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8.3 S7-200 PLC 通信网络概述
2. S7-200 PLC支持的通信协议
通信协议及几个基本概念
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通信协议 PPI MPI 自由口通信协议 USS协议 Modbus PROFIBUS AS-i IT
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8.3 S7-200 PLC 通信网络概述
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3. S7-200 PLC的通信接口及网络部件
通信口 S7-200 CPU上的通信口是符合国际标准 IEC61158-3和欧洲标准EN 50170中 PROFIBUS标准的RS-485兼容9针D型连 接器。 S7-200 CPU上的通信口是非隔离型的， 最高通信速率187.5K波特数据通信 S7-200 CPU上的通信口支持的通信协议 有：
7. Modbus
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Modbus是Modicon公司在1979年开发出来的一种通信协议。它被用于在 智能设备间建立主——从或客户端——服务器方式的通信。 Modbus 是一种单主站的主/从通信模式。 通过 S7-200 CPU 通信口的自由口模式实现 Modbus 通信协议， S7-200 PLC可使用STEP 7-Micro/WIN提供的Modbus库，使用用户程序模仿一个 Modbus从站。从而完成数据通信。
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8.1 工业网络结构
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2. 工业网络结构
PLC原理及应用
3
8.2 工业通信网络基础知识
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1. 数据编码
为什么要进行数据编码？ 常用的数据编码
NRZ MANCHESTER 单工 双工 半双工
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8.4 S7-200 PLC的 通信与网络配置
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11. SINAUT MICRO无线通信 SINAUT MICRO基于S7-200 PLC和WinCC flexible，是一种简单 的远程控制系统，它使用移动无线通信（GPRS）方式对分布式工 厂进行监视和控制，在传输少量数据，利用无线技术对远程站点进 行监视和控制时，SINAUT MICRO是最好的选择。 基于S7-200的SINAUT MICRO包含MD720-3 GSM/GPRS调制解调 器和SINAUT MICRO SC软件包。
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8.3 S7-200 PLC 通信网络概述
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3. S7-200 PLC的通信接口及网络部件
中继器 电缆
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8.4 S7-200 PLC的 通信与网络配置
1.
● S7-200 PLC网
络通信技术及应用
PPI通信（Point to Point Interface，PPI） 单主站PPI网络
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络通信技术及应用
举例
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8.4 S7-200 PLC的 通信与网络配置
6. 工业以太网 什么是工业以太网? CP243-1和CP243-1 IT
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举例
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8.4 S7-200 PLC的 通信与网络配置
1. 网络读、网络写指令 举例
● S7-200 PLC网
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8.5 S7-200 PLC的 通信指令与应用举例
2.
● S7-200 PLC网
络通信技术及应用
发送与接收指令 用途 用于当S7-200 PLC被定义为自由端口通信模式时，由通信端口 发送或接收数据。 指令
络通信技术及应用
USS协议 S7-200 PLC和变频器的连接 通过数字量（DI/DO）信号控制驱动装置的运行状态和速度； 通过数字量信号控制驱动装置的运行状态，通过模拟量（AI/AO）信号 控制转速等参数； 通过串行通信控制驱动装置的运行和各种参数。 USS(Universal Serial Interface) 是西门子专为驱动装置开发的通信协议， USS 因其协议简单、硬件要 求较低，越来越多地用于和控制器（如 PLC）的通信，实现一般水平的 通信控制。 通过串行USS总线最多可接30台变频器（从站），然后用一个主站 （PLC）进行控制，包括变频器的启/停、频率设定、参数修改等操作。 S7200 PLC提供USS协议库指令，用户使用这些指令可以方便地实现对 变频器的控制。
PLC原理及应用
9
8.2 工业通信网络基础知识
● S7-200 PLC网
络通信技术及应用
8. 通信协议
基本概念 通信双方就如何交换信息所建立的一些规定和 过程 种类
通用协议 公司专用协议
应用场合
PLC原理及应用
10
8.3 S7-200 PLC 通信网络概述
1. SIEMENS工业网络结构
络通信技术及应用
PLC原理及应用
21
8.4 S7-200 PLC的 通信与网络配置
3.
● S7-200 PLC网
络通信技术及应用
MPI （Multi-Point Interface） SIEMENS公司S7系列产品之间的一种专用通信协议。MPI协议可以 是主/主协议或主/从协议，协议如何操作有赖于通信设备的类型。