江西西門子S7-200SMARTPLC代理批發(fā)銷售

由于串行通信簡單易用，使得工業(yè)使用串行通信來傳輸數(shù)據(jù)非常普遍?？墒枪I(yè)環(huán)境通常會有噪聲干擾，在以RS-232作為傳輸時就經(jīng)常受到外界的電氣干擾，使得信號發(fā)生錯誤。為了解決這個問題，就產(chǎn)生了RS-485的通信方式。首先RS-232的傳輸信號的準位是參考地線，如果有干擾信號的作用，地線和信號本身均會受到影響，原始信號加上噪聲后傳送到接收端，而電線部分的信號則被地電位給平均掉了，因此信號發(fā)生了扭曲。而RS-485的信號將被傳送出去時會先分成正負兩條線路，當?shù)竭_接收端后，再將信號相減還原成原來的信號，如果信號標示成(DT)，而被分后的信號標示成(D+)和（D-），則原始的信號與被分后的信號在由傳送端傳送出去時的運算關系如下：

    (DT)=(D+)-(D-)

同樣，接收端在接收到信號后，也依上式的關系將信號還原成原來的樣子。這樣，在線路受到干擾時，信號在兩條線路傳輸?shù)闹禐?/span>(D+)+noise和（D-）+noise，其合成關系為：

    (DT)=[(D+)+noise]-[（D-）+noise]=(D+)-(D-)所以使用RS-485網(wǎng)絡可以有效地防止噪聲的干擾，工業(yè)上比較適合采用此種串行傳輸方式。

    串行通信端口(serial communication port)在系統(tǒng)控制的范疇中一直占有極重要的地位，不僅沒有因為時代的進步被淘汰，反而在規(guī)格上越來越向其極限挑戰(zhàn)?，F(xiàn)在計算機上的串行通信端口（RS-232）是標準配置，用途上則以連接Modem作通信傳輸為常見。RS-232的通信端口是每一臺計算機的必要配備，通常有COM1、COM2兩個信道，有9Pin和25 Pin兩種接頭方式，如表4-1所示。

    表4-1    RS-232端子定義

    (1)通信端口的初始化

    ①數(shù)據(jù)的傳送單位  串行通信端口所傳送的數(shù)據(jù)是字符形態(tài)的，工業(yè)使用到的有ASCII字符碼和JIS字符碼。ASCII碼使用8個位形成一個字符，而JIS碼以7位形成一個字符。從RS-232傳輸上來看，由于PLC大多只是傳送文字碼，因此只要7個位就可以將ASCII碼的0～127號字碼表達出來（27=128共128種組合方式），所有的可見字符也落在此范圍，所以7位就夠了。

    ②起始位與停止位當雙方要開始傳送數(shù)據(jù)時，發(fā)送端會在所送出的字符前后分別加上低電位的起始位和高電位的停止位，接收端會依起始位和停止位的設定來判定接收到的字符，只有加上起始位和停止位，才能夠?qū)崿F(xiàn)多字符的接收。起始位固定為1個位，而停止位則有1、1.5、2個位等多種選擇，只要通信雙方協(xié)議通過即可。

    ③同位位的檢查  同位位是用來檢查所傳送數(shù)據(jù)的正確性的一種碼，可分為奇、偶校驗兩種。串行通信的數(shù)據(jù)格式如圖4-5所示。

    圖4-5    串行通信的數(shù)據(jù)格式

    在熱處理生產(chǎn)線和熱軋鋼廠PLC監(jiān)控系統(tǒng)中，采用了串行總線的通信方法，其主從通信方式、總線型的RS-485網(wǎng)絡系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中，只有一個主節(jié)點，而且只有主節(jié)點需要與各個從節(jié)點通信，這個主節(jié)點就是計算機，從節(jié)點是分布在工業(yè)現(xiàn)場的進行數(shù)據(jù)采集的監(jiān)控儀表或PLC通信和數(shù)據(jù)采集等智能模塊。為利用計算機本身的標準RS-23 2接口，即計算機使用RS-232協(xié)議進行通信，必須進行電平轉(zhuǎn)換，將RS-232的高電平變?yōu)?/span>RS-485的TTL電平，為此可選用隔離型的RS-232/485轉(zhuǎn)換器，其網(wǎng)絡系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖4-6所示。

    如果計算機的兩個串口都被占用，只有為計算機添加一塊串口卡。這時，可以直接添加提供RS-485接口的卡，比如PCL-745卡提供兩個RS-485接口，使用這種卡就不需要進行電平轉(zhuǎn)換，也就不需要RS-232/485轉(zhuǎn)換器，其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖4-7所示。主控計算機插上卡后，從整個系統(tǒng)看來，主控計算機和從節(jié)點之間都是通過RS-485總線連接起來的。

    圖4-6    RS-485接口方法之一

    圖4-7    RS-485接口方法之二

    (2)計算機的異步通信適配器

    (1)通信幀結(jié)構(gòu)

    SIEMENS S7-PLC的命令幀結(jié)構(gòu)如圖4-8所示。

    圖4-8    SIEMENS S7-PLC的命令幀結(jié)構(gòu)

    OMRON公司PLC的命令幀結(jié)構(gòu)如圖4-9所示。

    圖4-9    OMRON公司PLC的命令幀結(jié)構(gòu)

    (2)命令結(jié)構(gòu)

    ①OMRON公司PLC通信指令

    a．讀指令RXD（-）。其格式如圖4-10所示，其中字符代表的內(nèi)容如下。

    D代表存放接收報文的首地址。

    C代表控制字。

    N代表要讀的字段。

    b．寫指令TXD（-）。其格式如圖4-11所示。其中字符代表的內(nèi)容如下。

    S代表存放將要送給口的報文首地址。

    C代表控制字。

    N代表要發(fā)送的字節(jié)數(shù)。

    圖4-10    OMRON讀指令RXD（-）圖

    圖4-11    OMRON寫指令TXD（-）圖

    c．其他通信指令。執(zhí)行SEND指令，把從S開始的C指明的傳送字數(shù)傳到目標節(jié)點的目標存儲區(qū)中，如果被傳送的對象為PLC，則該PLC可不編程。接收(RECV)指令，其相應格式如圖4-12所示。

    圖4-12    OMRON命令結(jié)構(gòu)

    圖4-12中的字符代表的內(nèi)容如下。

    S：源字首地址，指明從哪個內(nèi)存區(qū)接收數(shù)據(jù)。

    D：目標字首地址，指明所接收的數(shù)據(jù)存放在哪個內(nèi)存區(qū)。

    C：控制字首地址，指明要接收多少字數(shù)，從哪個節(jié)點接收等信息。執(zhí)行RECV指令，則接收C指明的節(jié)點及字數(shù)、S指明的源數(shù)據(jù)區(qū)，存儲在D指明的存儲區(qū)。

    ②SIEMENS公司PLC通信指令

    a．網(wǎng)絡讀指令NETR。通過的通信口從其他CPU中地址的數(shù)據(jù)區(qū)讀取多16個字節(jié)的信息，存入本CPU地址的數(shù)據(jù)區(qū)。

    b．網(wǎng)絡寫指令NETW。通過的通信口把本CPU中地址的數(shù)據(jù)區(qū)內(nèi)容寫到其他CPU中地址的數(shù)據(jù)區(qū)內(nèi)，多可以寫16個字節(jié)。

    c．XMT（發(fā)送）和RCV（接收）指令。是自由口通信的核心指令，由于自由口是RS-485半雙工通信口，因此發(fā)送和接收指令不能同時處于激活狀態(tài)。

    XMT向通信口以字節(jié)為單位發(fā)送一串數(shù)據(jù)字符，要發(fā)送的字符由數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，一次發(fā)送的字符多為255個。指令執(zhí)行完成后，會產(chǎn)生一個中斷事件（對Port0為中斷事件9，對Port1為中斷事件26）。XMT指令緩沖區(qū)格式如表4-2所示。

    表4-2    XMT指令緩沖區(qū)格式

    RCV從S7-200 CPU的通信口接收一個或多個數(shù)據(jù)字節(jié)。接收的數(shù)據(jù)字節(jié)保存在接收數(shù)據(jù)緩沖區(qū)內(nèi)。指令執(zhí)行完成后，會產(chǎn)生一個中斷事件（對Port0為中斷事件23，對Port1為中斷事件24）。RCV指令緩沖區(qū)格式如表4-3所示。

    表4-3    RCV指令緩沖區(qū)格式

計算機異步通信適配器提供兩種接口標準，一種為EIA，另一種為20mA電流環(huán)（TTY標準）。EIA RS-232C接口采用DB-25P 25針RS-232C與適配器相連，另一接口作連接器，可與Modem相連，也可直接與其他設備相連。20mA電流環(huán)不與Modem相連，它可經(jīng)光電隔離與其他設備相連。
  主從總線1：N通信方式又稱為1：N通信方式，這是在PLC通信網(wǎng)絡上采用的一種通信方式。在總線結(jié)構(gòu)的PLC子網(wǎng)上有N個站，其中只有1個主站，其他皆是從站。這種通信方式采用集中式存取控制技術分配總線使用權，通常采用輪詢表，輪詢表是一張從機號排列順序表，該表配置在主站中，主站按照輪詢表的排列順序?qū)恼具M行詢問，看它是否要使用總線，從而達到分配總線使用權的目的。

    為了保證實時性，要求輪詢表包含每個從站號不能少于一次，這樣在周期輪詢時，每個從站在一個周期中至少有一次機會取得總線使用權，從而基本保證了每個從站的實時性。

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