湖北西門子S7-200SMARTPLC代理批發(fā)銷售

在自動(dòng)化領(lǐng)域，隨著分布式控制系統(tǒng)的發(fā)展，迫切需要一種總線能適合遠(yuǎn)距離的數(shù)字通信。在RS-422標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，EIA研究出了一種支持多節(jié)點(diǎn)、遠(yuǎn)距離和接收高靈敏度的RS-485總線標(biāo)準(zhǔn)。由于RS-485是從RS-422基礎(chǔ)上發(fā)展而來的，所以RS-485許多電氣規(guī)定與RS-422相仿。如都采用平衡傳輸方式、都需要在傳輸線上接終接電阻等。

    RS-485與RS-422的區(qū)別在于RS-485為半雙工通信方式，RS-422為全雙工方式。RS-422用兩對(duì)平衡差分信號(hào)線分別用于發(fā)送和接收，所以采用RS-422接口通信時(shí)少需要4根線。RS-485只用一對(duì)平衡差分信號(hào)線，不能同時(shí)發(fā)送和接收，少只需兩根連線。使用RS-485通信接口和雙絞線（總線）可組成串行通信網(wǎng)絡(luò)，構(gòu)成分布式系統(tǒng)，系統(tǒng)允許多并聯(lián)32個(gè)站，新的接口器件可允許連接128個(gè)站。RS-485總線網(wǎng)絡(luò)，如圖7-4所示。

    圖7-4    RS-485總線網(wǎng)絡(luò)

    由于RS-485接口具有較高的傳輸速率（10Mb/s以上）、較好的抗*力、較長(zhǎng)的傳輸距離(1200m)和多站能力（多128站），同時(shí)硬件設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、控制方便、成本低廉等優(yōu)點(diǎn)，所以在工廠自動(dòng)化、工業(yè)控制等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。

    RS-422/RS-485接口一般采用使用9針的D型(DB9)連接器。普通個(gè)人計(jì)算機(jī)一般不配備RS-422和RS-485接口，但工業(yè)控制計(jì)算機(jī)基本上都有配置，也可以使用RS-232轉(zhuǎn)RS-422/RS-485的轉(zhuǎn)換適配器來連接。
針對(duì)RS-232C的不足，EIA于1977年推出了串行通信標(biāo)準(zhǔn)RS-499，對(duì)RS-232C的電氣特性做了改進(jìn)，RS-422是RS-499的子集。

    RS-422標(biāo)準(zhǔn)是一種以平衡方式傳輸?shù)臉?biāo)準(zhǔn)，即雙端發(fā)送和雙端接收，根據(jù)兩條傳輸線之間的電位差值來決定邏輯狀態(tài)。RS-422采用平衡驅(qū)動(dòng)、差分接收電路，如圖7-3所示，從根本上取消了信號(hào)地線，大大減少了信號(hào)地線所帶來的共模干擾。

    圖7-3    平衡驅(qū)動(dòng)差分接收電路

    平衡驅(qū)動(dòng)器相當(dāng)于兩個(gè)單端驅(qū)動(dòng)器，其輸入信號(hào)相同，兩個(gè)輸出信號(hào)互為反相信號(hào)，圖中的小圓圈表示反相。外部輸入的干擾信號(hào)是以共模方式出現(xiàn)的，兩極傳輸線上的共模干擾信號(hào)相同，因接收器是差分輸入，共模信號(hào)可以互相抵消。只要接收器有足夠的抗共模*力，就能從干擾信號(hào)中識(shí)別出驅(qū)動(dòng)器輸出的有用信號(hào)，從而克服外部干擾的影響。

    RS-422的大傳輸距離為1200m，大傳輸速率為10Mb/s。其平衡雙絞線的長(zhǎng)度與傳輸速率成反比，在100Kb/s速率以下，才可能達(dá)到大傳輸距離。只有在很短的距離下才能獲得高傳輸速率。一般100m長(zhǎng)的雙絞線上所能獲得的大傳輸速率僅為1Mb/s。

    FX2系列PLC的編程接口采用RS-422標(biāo)準(zhǔn)，而計(jì)算機(jī)的串行口采用RS-232標(biāo)準(zhǔn)。因此，作為實(shí)現(xiàn)PLC計(jì)算機(jī)通信的接口電路，必須將RS-422標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)換成RS-232標(biāo)準(zhǔn)。

    RS-232C接口（又稱EIA RS-232C）是目前常用的一種串行通信接口。它是美國(guó)電子工業(yè)協(xié)會(huì)EIA( Electronic Industry Association)制定的一種串行物理接口標(biāo)準(zhǔn)。RS是英文“*標(biāo)準(zhǔn)”的縮寫，232為標(biāo)識(shí)號(hào)，C表示修改次數(shù)。它的全名是“數(shù)據(jù)終端設(shè)備(DTE)和數(shù)據(jù)通信設(shè)備( DCE)之間串行二進(jìn)制數(shù)據(jù)交換接口技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)”。它既是一種協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，又是一種電氣標(biāo)準(zhǔn)，它規(guī)定了終端和通信設(shè)備之間信息交換的方式和功能。

    該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定采用一個(gè)25個(gè)腳的DB25連接器，對(duì)連接器每個(gè)引腳的信號(hào)內(nèi)容，以及各種信號(hào)的電平加以規(guī)定。隨著設(shè)備的不斷改進(jìn)，現(xiàn)在DB25針很少看到了，代替它的是DB9的接口，DB9所用到的管腳比DB25有所變化，具體引腳定義和功能見表7-1。

    表7-1    RS-232C接口引腳信號(hào)定義及功能

    RS-232C接口標(biāo)準(zhǔn)是目前計(jì)算機(jī)和PLC中常用的一種串行通信接口。PLC一般使用9針的連接器。當(dāng)通信距離較近時(shí)(<15m)，可以用電纜線直接連接標(biāo)準(zhǔn)RS-232端口，此時(shí)只需3根連接線。

    目前較為常用的串口有9針串口(DB9)和25針串口(DB25)，通信距離較近時(shí)，可以用電纜線直接連接標(biāo)準(zhǔn)RS-232端口（RS-422、RS-485較遠(yuǎn)），若距離較遠(yuǎn)，需附加調(diào)制解調(diào)器(MODEM)。為簡(jiǎn)單且常用的是三線制接法，即地、接收數(shù)據(jù)和發(fā)送數(shù)據(jù)三腳相連。

    串口傳輸數(shù)據(jù)只要有接收數(shù)據(jù)針腳和發(fā)送針腳就能實(shí)現(xiàn)：同一個(gè)串口的接收腳和發(fā)送腳直接用線相連，兩個(gè)串口相連或一個(gè)串口和多個(gè)串口相連時(shí)，不同串口的接收腳和發(fā)送腳直接用線相連。對(duì)9針串口和25針串口，均是2與3直接相連。

   記住一個(gè)原則：接收數(shù)據(jù)針腳（或線）與發(fā)送數(shù)據(jù)針腳（或線）相連，彼些交叉，信號(hào)地對(duì)應(yīng)相接。

    有了RS-232C口，PLC與計(jì)算機(jī)、PLC與PLC可以通信連網(wǎng)。如圖7-1所示為工控機(jī)與OMRonPLC RS-232C口的一種常用的連接方法

    RS-232C的不足：

    ●傳輸速率和通信距離有限，在異步傳輸時(shí)，波特率一般不超過20Kb/s，大傳輸距離在50m左右；

    ●沒有規(guī)定連接器，因而產(chǎn)生不同的設(shè)計(jì)方案，這些方案有時(shí)不兼容；

    ●抗*力弱，使用一根信號(hào)線和一根信號(hào)返回線構(gòu)成共地的傳輸形式，是單端驅(qū)動(dòng)

    單端接收的電路，如圖7-2所示，這種共地傳輸容易產(chǎn)生共模干擾。

    圖7-2    單端驅(qū)動(dòng)單端接收電路
PLC目前被廣泛應(yīng)用于各種生產(chǎn)機(jī)械和生產(chǎn)過程的自動(dòng)控制中，而要掌握這門技術(shù)課其學(xué)習(xí)難點(diǎn)在于梯形圖設(shè)計(jì)，因?yàn)?/span>PLC程序設(shè)計(jì)語言很多，常用的卻是梯形圖語言，但初學(xué)者每次拿到PLC梯形圖設(shè)計(jì)題目就感覺無從下手。

    解決這個(gè)問題的關(guān)鍵在于對(duì)初學(xué)者PLC梯形圖設(shè)計(jì)思維的培養(yǎng)。PLC梯形圖設(shè)計(jì)思維是指編程人員如何利用給定的前提條件及工藝要求，為編出PLC梯形圖而進(jìn)行的分析、綜合、判斷、推理等認(rèn)識(shí)活動(dòng)的過程。為了適應(yīng)企業(yè)熟練操作的需求，需要培養(yǎng)一種思維習(xí)慣，形成一種熟練的思維模式，應(yīng)重視以下幾個(gè)方面的教學(xué)。PLC梯形圖設(shè)計(jì)思維的方法主要有以下幾種。

    (1)模仿法

    在學(xué)習(xí)PLC原理后還沒有*掌握的基礎(chǔ)上，模仿某種現(xiàn)成的梯形圖模式學(xué)著做。比如模仿1h定時(shí)梯形圖設(shè)計(jì)方法來練習(xí)編寫24h定時(shí)程序。圖6-6所示為利用一個(gè)計(jì)數(shù)器，以M8014作為分時(shí)鐘脈沖的1h定時(shí)程序。圖6-7所示為利用三個(gè)計(jì)數(shù)器，以M8013作為秒時(shí)鐘脈沖的24h定時(shí)程序。

    (2)補(bǔ)全法

    補(bǔ)全就是把不完整的地方補(bǔ)充完整。這種學(xué)習(xí)方法是一種常用的較為有效的做題方法，題目結(jié)構(gòu)一般是完整的，但命題者有時(shí)根據(jù)上下文的意思表達(dá)而故意省去一些成分以增加試題的難度。在做題時(shí)，就要求一定要審清題意，分析透徹結(jié)構(gòu)，補(bǔ)出省略的部分。這種方法可以培養(yǎng)初學(xué)者去理解別人的思維過程，進(jìn)而把這種思維轉(zhuǎn)化為自己的思維方式。這種方法同樣也適用PLC梯形圖設(shè)計(jì)。

    (3)分塊法

    分塊的目的就是把一個(gè)復(fù)雜的工程，分解成多個(gè)比較簡(jiǎn)單的小任務(wù)，如數(shù)學(xué)中對(duì)于行數(shù)和列數(shù)較高的矩陣運(yùn)算，常采用矩陣分塊法使大矩陣的運(yùn)算化成小矩陣的運(yùn)算，將矩陣用若干條縱線和橫線分成許多個(gè)小矩陣，使大矩陣的運(yùn)算化成小矩陣的運(yùn)算，問題就簡(jiǎn)單多了。這種思維方式就是要抓住命題要害，把大問題小問題化，PLC中好多控制題目能用分塊法進(jìn)行梯形圖設(shè)計(jì)，如空調(diào)水泵的自動(dòng)控制程序，就可以分成三小塊分別進(jìn)行梯形圖設(shè)計(jì)，先設(shè)計(jì)定時(shí)程序（早上8：00啟動(dòng)，晚上23：00停）；再設(shè)計(jì)手動(dòng)啟動(dòng)/停止( X001，X002)及自動(dòng)啟動(dòng)/停止(M0，M1)程序，（Y001輸出到主接觸器，Y002輸出到星接觸器，Y003輸出到三角接觸器）電動(dòng)機(jī)星三角降壓?jiǎn)?dòng)程序；后設(shè)計(jì)自保功能程序（0.5h內(nèi)不能連續(xù)啟動(dòng)/停止三次）。分別設(shè)計(jì)好后再把三部分跟據(jù)題目要求結(jié)合在一起就可以完成控制要求

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