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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方向，而不能進行反向傳送，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

??信息流可以在兩個方向上傳送， 但同一時刻只限于一個方向傳送， 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方向上同時發(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)信號傳輸時的同步方式，數(shù)據(jù)傳輸有串行傳輸和并行傳輸。為了數(shù)據(jù)發(fā)送端發(fā)出的信號被接收端準確無誤地接收，通信的兩端同步，在串行傳輸中，為了實現(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(ParallelTransmission)是將數(shù)據(jù)以成組的形式在多條并行的通道上同時傳輸。例如傳輸8個數(shù)據(jù)位(一個字節(jié))或傳輸16個數(shù)據(jù)位(一個字)。除數(shù)據(jù)位之外，還需要一條“選通”線來協(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，短距離通信時還可以忍受但長距離通信時，由于其高成本和可靠性等問題就不會采用這種方式了。并行傳輸一般用于計算機和打印機之間以及其外設(shè)之間的通信。

??串行傳輸(SerialTransmission)是指在數(shù)據(jù)傳輸時，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、實現(xiàn)容易、控制簡單、在長距離通信中可靠性高等優(yōu)點，所以在工業(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)牧硗庖粋€優(yōu)點是沒有信號傳輸干擾問題。從理論上來看，并行傳輸要比串行傳輸快但在實際應用中，對并行傳輸來說，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。所以，在傳輸速度較高時，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)絡中一般使用串行傳輸方式。

??2.同步傳輸和異步傳輸

??在計算機系統(tǒng)中，做任何工作都要在時鐘的協(xié)調(diào)下有條不紊地進行。對數(shù)據(jù)通信來說也例外，它的各種處理工作都是在一定的時序脈沖控制下進行的。為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”信號來協(xié)調(diào)收發(fā)雙方的工作。而在串行通信中，二進制代碼是以數(shù)據(jù)位為單位按時間順序逐位發(fā)送和接收的，所以通常講的同步傳輸是對串行傳輸而言的。在串行通信中，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)，一次傳送一個字符，每個字符可以是5位或8位，在每個字符前要加上一個起始位，用來指明字符的開始每個字符的后面還要加上一個終止碼，用來指明字符的結(jié)束，終止碼可以是1位、1.5位或2位。一般來說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字符的發(fā)送都是立和隨機的，它以不均勻的傳輸速率發(fā)送，字符間距是任意的，所以這種方式被稱做異步傳輸。

??因為在每個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，所以異步傳輸方式實現(xiàn)簡單，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)送端和接收端的時鐘同步。實現(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)一串同步時鐘，接收端按照這一時鐘頻率調(diào)制接收時序，把接收時鐘頻率鎖定在該同步頻率上，然后按照該頻率接收數(shù)據(jù)自同步法是從數(shù)據(jù)信號本身提取同步信號的方法，如數(shù)字信號采用曼徹斯特編碼時，就可以使用每個位

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

??一般情況下，在使用曼徹斯特編碼的數(shù)據(jù)通信時，采用同步傳輸?shù)妮^多，因為它可以很容易地提取到自同步信號。

工業(yè)攪拌機控制要求表

??根據(jù)以上要求，可以分別對成分A進料、成分B進料、攪拌、排放建立控制要求表。

??①成分A進料

??成分A進料的控制要求如表5-5所示。

??②成分B進料

??成分B進料的控制要求如表5-6所示。

??③攪拌

??攪拌電機的控制要求如表5-7所示。

??④排放 排放閥的控制要求如表5-8所示。

??工業(yè)攪拌機硬件配置要求

??由于本例的控制要求比較簡單，無需對功能模塊、通信接口進行特殊的配置，整個設(shè)計過程可以簡化。

??①操作面板設(shè)計 根據(jù)控制要求設(shè)計的操作面板如圖5-5所示。

??在操作面板確定后，可以將用于操作面板的全部器件進行歸納與匯總，以便于統(tǒng)計I/O 點數(shù)。表5-9為操作界面要求匯總示例。

??②輸入/輸出統(tǒng)計 將以上PLC的輸入、輸出匯總后，可以統(tǒng)計如下。

??PLC輸入點總計：現(xiàn)場輸入11點，操作面板輸入8點，共計19點。全部PLC輸入均為觸點輸入信號。

??PLC輸出點總計：現(xiàn)場輸出4點，操作面板輸出12點，共計16點?，F(xiàn)場輸出中，3點為控制AC220V交流接觸器，1點為控制DC24V電磁閥，操作面板的輸出均為DC24V指示燈。

??③PLC選擇本例的控制要求比較簡單，幾乎任何型號的PLC都可以滿足要求。但為了在下面的硬件/軟件設(shè)計中可以繼續(xù)使用該實例，故選擇如下：

??CPU模塊：S7-300的CPU312，型號：6ES7312-1AD102-0ABO;

??輸入模塊：16點DC24V輸入模塊，型號：6ES7321-1BH02-0AAO，共2只;

??輸出模塊：指示燈輸出為16點DC24V/0.5A輸出模塊，型號：6ES7322-1BH01-0AAO：現(xiàn)場輸出為8點/5A繼電器輸出模塊，型號：6ES7322-1W20-0AAO;

??電源模塊：DC24V/2A電源，型號：6ES7307-1BA00-0AAO。