在使用PLC的时候会接触到很多的通讯协议以及通讯接口,最基本的PLC串口通讯和基本的通讯接口你都了解吗?
一、什么是串口通讯?
串口是一种接口标准,是计算机上一种非常通用设备通信的协议。它规定了接口的电气标准,没有规定接口插件电缆以及使用的协议。典型的串口通讯标准常见有如下三种。
EIA RS232(通常简称“RS232”): 1962年由美国电子工业协会(EIA)制定。
EIA RS485(通常简称“RS485”): 1983年由美国电子工业协会(EIA)制定。
EIA RS422(通常简称“RS485”): 1924年由美国电子工业协会(EIA)制定。
二、串口通讯的使用
串口通讯使用3根线完成:地线;发送;接收。由于串口通信是异步的,端口能够在一根线上发送数据同时在另一根线上接收数据。其他线用于握手,但是不是必须的。串口通信最重要的参数是波特率、数据位、停止位和奇偶校验。对于两个进行通行的端口,这些参数必须匹配:
1.波特率
波特率反映了串行通信的速率,也反映了对于传输通道的要求。波特率越高,要求传输通道的频率越宽,一般异步通信的波特率在50b/s~19200b/s之间。相互通信的甲乙双方必须具有相同的波特率,否则无法成功地完成串行数据通信。波特率就是每秒钟传输的数据位数。
波特率的单位是每秒比特数(bps),常用的单位还有:每秒千比特数Kbps,每秒兆比特数Mbps。串口典型的传输波特率600bps,1200bps,2400bps,4800bps,9600bps,19200bps,38400bps。PLC/PC与称重仪表通讯时,最常用的波特率是9600bps,19200bps。PLC/PC或仪表与大屏幕通讯时,最常用的波特率是600bps。
2.数据位
这是衡量通信中实际数据位的参数。当计算机发送一个信息包,实际的数据不会是8位的,标准的值是5、6、7和8位。如何设置取决于你想传送的信息。
比如,标准的ASCII码是0~127(7位)。扩展的ASCII码是0~255(8位)。如果数据使用简单的文本(标准 ASCII码),那么每个数据包使用7位数据。每个包是指一个字节,包括开始/停止位,数据位和奇偶校验位。由于实际数据位取决于通信协议的选取,术语“包”指任何通信的情况。
3.停止位
停止位是按长度来算的。串行异步通信从计时开始,以单位时间为间隔(一个单位时间就是波特率的倒数),依次接受所规定的数据位和奇偶校验位,并拼装成一个字符的并行字节;此后应接收到规定长度的停止位“1”。所以说,停止位都是“1”,1.5是它的长度,即停止位的高电平保持1.5个单位时间长度。一般来讲,停止位有1,1.5,2个单位时间三种长度。
4.奇偶校验位
在串口通信中一种简单的检错方式。有四种检错方式:偶、奇、高和低。当然没有校验位也是可以的。对于偶和奇校验的情况,串口会设置校验位(数据位后面的一位),用一个值确保传输的数据有偶个或者奇个逻辑高位。
例如,如果数据是011,那么对于偶校验,校验位为0,保证逻辑高的位数是偶数个。如果是奇校验,校验位为1,这样就有3个逻辑高位。高位和低位不真正的检查数据,简单置位逻辑高或者逻辑低校验。这样使得接收设备能够知道一个位的状态,有机会判断是否有噪声干扰了通信或传输和接收的数据不同步。
三、常用PLC基本接口
RS-232(ANSI/EIA-232标准)是IBM-PC及其兼容机上的串行连接标准。可用于许多用途,比如连接鼠标、打印机或者Modem,同时也可以接工业仪器仪表。用于驱动和连线的改进,实际应用中RS-232的传输长度或者速度常常超过标准的值。RS-232只限于PC串口和设备间点对点的通信。RS-232串口通信最远距离是50英尺。
RS-422(EIA RS-422-A Standard)是Apple的Macintosh计算机的串口连接标准。RS-422使用差分信号,RS-232使用非平衡参考地的信号。差分传输使用两根线发送和接收信号,对比RS-232,它能更好的抗噪声和有更远的传输距离。在工业环境中更好的抗噪性和更远的传输距离是一个很大的优点。
RS-485(EIA-485标准)是RS-422的改进,因为它增加了设备的个数,从10个增加到32个,同时定义了在最大设备个数情况下的电气特性,以保证足够的信号电压。有了多个设备的能力,你可以使用一个单个RS-422口建立设备网络。出色抗噪和多设备能力,在工业应用中建立连向PC机的分布式设备网络、其他数据收集控制器、HMI或者其他操作时,串行连接会选择RS-485。RS-485是RS-422的超集,因此所有的RS-422设备可以被RS-485控制。RS-485可以用超过4000英尺的线进行串行通行。
四、PLC无线通讯案例
组态王与欧姆龙PLC CP1E之间无线Host-Link通讯。
三菱FX5U与FX3U PLC之间的无线N:N通讯。
西门子S7-200SMART和三菱FX3U PLC之间Modbus通讯。
审核编辑:汤梓红
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