江西西门子S7-200SMARTPLC代理批发销售

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由于串行通信简单易用，使得工业使用串行通信来传输数据非常普遍。可是工业环境通常会有噪声干扰，在以RS-232作为传输时就经常受到外界的电气干扰，使得信号发生错误。为了解决这个问题，就产生了RS-485的通信方式。首先RS-232的传输信号的准位是参考地线，如果有干扰信号的作用，地线和信号本身均会受到影响，原始信号加上噪声后传送到接收端，而电线部分的信号则被地电位给平均掉了，因此信号发生了扭曲。而RS-485的信号将被传送出去时会先分成正负两条线路，当到达接收端后，再将信号相减还原成原来的信号，如果信号标示成(DT)，而被分后的信号标示成(D+)和（D-），则原始的信号与被分后的信号在由传送端传送出去时的运算关系如下：

    (DT)=(D+)-(D-)

同样，接收端在接收到信号后，也依上式的关系将信号还原成原来的样子。这样，在线路受到干扰时，信号在两条线路传输的值为(D+)+noise和（D-）+noise，其合成关系为：

    (DT)=[(D+)+noise]-[（D-）+noise]=(D+)-(D-)所以使用RS-485网络可以有效地防止噪声的干扰，工业上比较适合采用此种串行传输方式。

    串行通信端口(serial communication port)在系统控制的范畴中一直占有极重要的地位，不仅没有因为时代的进步被淘汰，反而在规格上越来越向其极限挑战。现在计算机上的串行通信端口（RS-232）是标准配置，用途上则以连接Modem作通信传输为常见。RS-232的通信端口是每一台计算机的必要配备，通常有COM1、COM2两个信道，有9Pin和25 Pin两种接头方式，如表4-1所示。

    表4-1    RS-232端子定义

    (1)通信端口的初始化

    ①数据的传送单位  串行通信端口所传送的数据是字符形态的，工业使用到的有ASCII字符码和JIS字符码。ASCII码使用8个位形成一个字符，而JIS码以7位形成一个字符。从RS-232传输上来看，由于PLC大多只是传送文字码，因此只要7个位就可以将ASCII码的0～127号字码表达出来（27=128共128种组合方式），所有的可见字符也落在此范围，所以7位就够了。

    ②起始位与停止位当双方要开始传送数据时，发送端会在所送出的字符前后分别加上低电位的起始位和高电位的停止位，接收端会依起始位和停止位的设定来判定接收到的字符，只有加上起始位和停止位，才能够实现多字符的接收。起始位固定为1个位，而停止位则有1、1.5、2个位等多种选择，只要通信双方协议通过即可。

    ③同位位的检查  同位位是用来检查所传送数据的正确性的一种码，可分为奇、偶校验两种。串行通信的数据格式如图4-5所示。

    图4-5    串行通信的数据格式

    在热处理生产线和热轧钢厂PLC监控系统中，采用了串行总线的通信方法，其主从通信方式、总线型的RS-485网络系统结构中，只有一个主节点，而且只有主节点需要与各个从节点通信，这个主节点就是计算机，从节点是分布在工业现场的进行数据采集的监控仪表或PLC通信和数据采集等智能模块。为利用计算机本身的标准RS-23 2接口，即计算机使用RS-232协议进行通信，必须进行电平转换，将RS-232的高电平变为RS-485的TTL电平，为此可选用隔离型的RS-232/485转换器，其网络系统结构如图4-6所示。

    如果计算机的两个串口都被占用，只有为计算机添加一块串口卡。这时，可以直接添加提供RS-485接口的卡，比如PCL-745卡提供两个RS-485接口，使用这种卡就不需要进行电平转换，也就不需要RS-232/485转换器，其系统结构如图4-7所示。主控计算机插上卡后，从整个系统看来，主控计算机和从节点之间都是通过RS-485总线连接起来的。

    图4-6    RS-485接口方法之一

    图4-7    RS-485接口方法之二

    (2)计算机的异步通信适配器

    (1)通信帧结构

    SIEMENS S7-PLC的命令帧结构如图4-8所示。

    图4-8    SIEMENS S7-PLC的命令帧结构

    OMRON公司PLC的命令帧结构如图4-9所示。

    图4-9    OMRON公司PLC的命令帧结构

    (2)命令结构

    ①OMRON公司PLC通信指令

    a．读指令RXD（-）。其格式如图4-10所示，其中字符代表的内容如下。

    D代表存放接收报文的首地址。

    C代表控制字。

    N代表要读的字段。

    b．写指令TXD（-）。其格式如图4-11所示。其中字符代表的内容如下。

    S代表存放将要送给口的报文首地址。

    C代表控制字。

    N代表要发送的字节数。

    图4-10    OMRON读指令RXD（-）图

    图4-11    OMRON写指令TXD（-）图

    c．其他通信指令。执行SEND指令，把从S开始的C指明的传送字数传到目标节点的目标存储区中，如果被传送的对象为PLC，则该PLC可不编程。接收(RECV)指令，其相应格式如图4-12所示。

    图4-12    OMRON命令结构

    图4-12中的字符代表的内容如下。

    S：源字首地址，指明从哪个内存区接收数据。

    D：目标字首地址，指明所接收的数据存放在哪个内存区。

    C：控制字首地址，指明要接收多少字数，从哪个节点接收等信息。执行RECV指令，则接收C指明的节点及字数、S指明的源数据区，存储在D指明的存储区。

    ②SIEMENS公司PLC通信指令

    a．网络读指令NETR。通过的通信口从其他CPU中地址的数据区读取多16个字节的信息，存入本CPU地址的数据区。

    b．网络写指令NETW。通过的通信口把本CPU中地址的数据区内容写到其他CPU中地址的数据区内，多可以写16个字节。

    c．XMT（发送）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半双工通信口，因此发送和接收指令不能同时处于激活状态。

    XMT向通信口以字节为单位发送一串数据字符，要发送的字符由数据缓冲区，一次发送的字符多为255个。指令执行完成后，会产生一个中断事件（对Port0为中断事件9，对Port1为中断事件26）。XMT指令缓冲区格式如表4-2所示。

    表4-2    XMT指令缓冲区格式

    RCV从S7-200 CPU的通信口接收一个或多个数据字节。接收的数据字节保存在接收数据缓冲区内。指令执行完成后，会产生一个中断事件（对Port0为中断事件23，对Port1为中断事件24）。RCV指令缓冲区格式如表4-3所示。

    表4-3    RCV指令缓冲区格式

计算机异步通信适配器提供两种接口标准，一种为EIA，另一种为20mA电流环（TTY标准）。EIA RS-232C接口采用DB-25P 25针RS-232C与适配器相连，另一接口作连接器，可与Modem相连，也可直接与其他设备相连。20mA电流环不与Modem相连，它可经光电隔离与其他设备相连。
  主从总线1：N通信方式又称为1：N通信方式，这是在PLC通信网络上采用的一种通信方式。在总线结构的PLC子网上有N个站，其中只有1个主站，其他皆是从站。这种通信方式采用集中式存取控制技术分配总线使用权，通常采用轮询表，轮询表是一张从机号排列顺序表，该表配置在主站中，主站按照轮询表的排列顺序对从站进行询问，看它是否要使用总线，从而达到分配总线使用权的目的。

    为了保证实时性，要求轮询表包含每个从站号不能少于一次，这样在周期轮询时，每个从站在一个周期中至少有一次机会取得总线使用权，从而基本保证了每个从站的实时性。

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