PLC数据通信方式

admin

plc联网的目的是PLC之间或PLC与计算机之间进行通信和数据交换,所以必须确定通信方式。
1,并行通信和串行通信
在数据信息通信时,按同时传送数据的位数来分可以分为并行通信和串行通信两种通信方式。
(1)并行通信。所传送数据的各位同时发送或接收。并行通信传送速度快,但由于一个并行数有n位二进制数,就需要n根传输线,所以常用于近距离的通信,在远距离传送的情况下,采用并行通信会导致通信线路复杂,成本高。
(2)串行通信。串行数据通信是以二进制为单位的数据传输方式,所传送数据按位一位一位地发送或接收。所以串行通信仅需一根到两根传输线,在长距离传送时,通信线路简单、成本低,与并行通信相比,传送速度慢,故常用于长距离传送且速度要求不高的场合。
但近年来串行通信在速度方面有了很快的发展,可达到每秒兆比特的数量级,因此,在分布式控制系统中串行通信得到了较广泛的应用。

2.同步传送和异步传送
发送端与接收端之间的同步是数据通信中的一个重要问题。同步程序不好,轻则导致误码增加,重则使整个系统不能正常工作。根据数据信息通信时传送字符中的位数目相同与否分为同步传送和异步传送。
（1）同步传送。采用同步传输时,将许多字符组成一个信息组进行传输,但需要在每组信息（帧）的开始处加上同步字符，在没有帧传输时，要填上空字符，因为同步传输不允许有间隙。在同步传输过程中,一个字符可以对应5~8bit,在同一个传输过程中,所有字符对应同样的位数,例如 位,这样,在传输时按每n位划分为一个时间段,发送端在一个时间段中发送一个字符,接收端在一个时间段中接收一个字符。
在这种传送方式中,数据以数据块(一组数据)为单位传送,数据块中每个字节不需要起始位和停止位,因而克服了异步传送效率低的缺点,但同步传送所需的软、硬件价格较贵。因此,通常在数据传送速率超过2000b/s的系统中才采用同步传送,一般它适用于1点对n点的数据传输。

(2)异步传送。异步传送是将位划分成组独立传送。发送方可以在任何时刻发送该比特组,而接收方并不知道该比特组什么时候发送。因此,异步传输存在着这样一个问题:当接收方检测到数据并作出响应之前,第一个位已经过去了。这个问题可通过协议得到解决,每次异步传输都由一个起始位通知接收方数据已经发送,这就使接收方有时间响应、接收和缓冲数据位。在传输时,一个停止位表示一次传输的终止。因为异步传送是利用起止法来达到收发同步的,所以又称为起止式传送。它适用于点对点的数据传输。
在异步传送中被传送的数据被编码成一串脉冲组成的字符。所谓异步是指传送相邻两个字符数据之间的停顿时间是长短不一的,也可以说每个字符的位数是不相同的。通常在异步串行通信中,收发的每一个字符数据是由4个部分按顺序组成的,如下图所示。


●在异步传送中, CPU与外围设备之间必须有两项约定:
1)字符数据格式,即字符数据编码形式。例如,起始位占用1位,数据位7位, 1个奇偶校验位, 1个停止位,于是一个字符数据就由10个位构成;也可以采用数据位为8位,无奇偶校验位等格式。
2)传送波特率。在串行通信中,传输速率的单位是波特率,即单位时间内传送的二进制位数,其单位为b/s。假如数据传送的速率是9600b/s,每一位的传送时间为波特率的倒数,即1/9600ms。
3,数据传送方式
在通信线路上按照数据传送的方向可以将数据通信方式划分为单工、半双工、全双工通信方式,如图下所示。

●（1）单工通信方式。单工通信就是指信息的传送始终保持同一个方向,而不能进行反向传送。如上图(a)所示,其中A端只能作为发送端发送数据, B端只能作为接收端接收数据。
(2)半双工通信方式。半双工通信方式就是指信息流可以在两个方向上传送,但同一时刻只限于一个方向传送,如上图(b)所示,其中A端和B端都具有发送和接收的功能,但传送线路只有一条,某一时刻只能A端发送B端接收,或B端发送A端接收。
（3）全双工通信方式能在两上方向上同时发送和接收数据。如上图（c）所示。其中A端和B端都可以一边发送数据，一边接收数据。
4.串行通信接口标准
(1) RS-232C串行接口标准。RS-232C是1969年由美国电子工业协会公布的串行通信接口标准。RS-232C既是一种协议标准,又是一种电气标准,它规定了终端和通信设备之间信息交换的方式和功能。FX系列PLC与计算机间的通信就是通过RS-232C标准接口来实现的。它采用按位串行通信的方式。在通信距离较短、波特率要求不高的场合可以直接采用,既简单又方便。但由于其接口采用单端发送、单端接收,因此在使用中有数据通信速率低、通信距离短、抗共模干扰能力差等缺点。RS-232C可实现点对点通信。
(2) RS-422A串行接口标准。RS-422A采用平衡驱动、差分接收电路,从根本上取消了信号地线。其在最大传输速率10Mb/s时,允许的最大通信距离为12m;传输速率为 100kb/s时,最大通信距离为1200m.一台驱动器可以连接10台接收器,可实现点对多通信
(3) RS-485串行接口标准.RS-485是从RS-422基础上发展而来的,所以RS-48许多电气规定与RS-422相似,如采用平衡传输方式,都需要在传输线上接终端电阻. RS 485可以采用二线四线方式。二线方式可实现真正的多点双向通信。
计算机目前都有RS-232通信口(不含笔记本电脑), 三菱FX系列PLC采用RS-422通信口,三菱FR变频器采用RS-422通信口,F940GOT触摸屏有两个通信口,一个采用 RS-422,另一个为RS-422/485。
学习PLC技术是一个循序渐进的过程，不要妄想一口吃个大胖子。