電氣作業(yè)人員在使用PLC的時候會接觸到很多的通訊協(xié)議以及通訊接口,最基本的PLC串口通訊和基本的通訊接口你都了解嗎?
1,什么是串口通訊?
串口是計算機上一種非常通用設(shè)備通信的協(xié)議(不要與通用串行總線Universal Serial Bus或者USB混淆)。大多數(shù)計算機包含兩個基于RS232的串口。
串口同時也是儀器儀表設(shè)備通用的通信協(xié)議;很多GPIB兼容的設(shè)備也帶有RS- 232口。同時,串口通信協(xié)議也可以用于獲取遠(yuǎn)程采集設(shè)備的數(shù)據(jù)。
串口通訊使用3根線完成:(1)地線,(2)發(fā)送,(3)接收。由于串口通信是異步的,端口能夠在一根線上發(fā)送數(shù)據(jù)同時在另一根線上接收數(shù)據(jù)。其他線用于握手,但是不是必須的。
串口通信最重要的參數(shù)是波特率、數(shù)據(jù)位、停止位和奇偶校驗。對于兩個進(jìn)行通行的端口,這些參數(shù)必須匹配:
a,波特率:這是一個衡量通信速度的參數(shù)。它表示每秒鐘傳送的bit的個數(shù)。例如300波特表示每秒鐘發(fā)送300個bit。當(dāng)我們提到時鐘周期時,我們就是指波特率例如如果協(xié)議需要4800波特率,那么時鐘是4800Hz。這意味著串口通信在數(shù)據(jù)線上的采樣率為4800Hz。通常電話線的波特率為14400,28800和36600。波特率可以遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于這些值,但是波特率和距離成反比。高波特率常常用于放置的很近的儀器間的通訊。
b,數(shù)據(jù)位:這是衡量通信中實際數(shù)據(jù)位的參數(shù)。當(dāng)計算機發(fā)送一個信息包,實際的數(shù)據(jù)不會是8位的,標(biāo)準(zhǔn)的值是5、7和8位。如何設(shè)置取決于你想傳送的信息。
比如,標(biāo)準(zhǔn)的ASCII碼是0~127(7位)。擴(kuò)展的ASCII碼是0~255(8位)。如果數(shù)據(jù)使用簡單的文本(標(biāo)準(zhǔn)ASCII碼),那么每個數(shù)據(jù)包使用7位數(shù)據(jù)。每個包是指一個字節(jié),包括開始/停止位,數(shù)據(jù)位和奇偶校驗位。由于實際數(shù)據(jù)位取決于通信協(xié)議的選取,術(shù)語“包"指任何通信的情況。
c,停止位:用于表示單個包的后一位。典型的值為1,1.5和2位。由于數(shù)據(jù)是在傳輸線上定時的,并且每一個設(shè)備有其自己的時鐘,很可能在通信中兩臺設(shè)備間出現(xiàn)了小小的不同步。
因此停止位不僅僅是表示傳輸?shù)慕Y(jié)束,并且提供計算機校正時鐘同步的機會。適用于停止位的位數(shù)越多,不同時鐘同步的容忍程度越大,但是數(shù)據(jù)傳輸率同時也越慢。d,奇偶校驗位:在串口通信中一種簡單的檢錯方式。有四種檢錯方式:偶、奇、高和低。當(dāng)然沒有校驗位也是可以的。對于偶和奇校驗的情況,串口會設(shè)置校驗位(數(shù)據(jù)位后面的一位),用一個值確保傳輸?shù)臄?shù)據(jù)有偶個或者奇?zhèn)€邏輯高位。例如,如果數(shù)據(jù)是011,那么對于偶校驗,校驗位為0,保證邏輯高的位數(shù)是偶數(shù)個。如果是奇校驗,校驗位位1,這樣就有3個邏輯高位。高位和低位不真正的檢查數(shù)據(jù),簡單置位邏輯高或者邏輯低校驗。這樣使得接收設(shè)備能夠知道一個位的狀態(tài),有機會判斷是否有噪聲干擾了通信或傳輸和接受的數(shù)據(jù)不同步。
RS-232 (ANSI/EIA-232標(biāo)準(zhǔn))是IBM-PC及其兼容機上的串行連接標(biāo)準(zhǔn)??捎糜谠S多用途,比如連接鼠標(biāo)、打印機或者M(jìn)odem,同時也可以接工業(yè)儀器儀表。用于驅(qū)動和連線的改進(jìn),實際應(yīng)用中RS-232的傳輸長度或者速度常常超過標(biāo)準(zhǔn)的值。
RS-232只限于PC串口和設(shè)備間點對點的通信。RS- 232串口通信最遠(yuǎn)距離是50英尺。RS -422(EIA RS-422-A Standard)是Apple的Macintosh計算機的串口連接標(biāo)準(zhǔn)。
RS-422使用差分信號,RS-232使用非平衡參考地的信號。差分傳輸使用兩根線發(fā)送和接收信號,對比RS-232,它能更好的抗噪聲和有更遠(yuǎn)的傳輸距離。在工業(yè)環(huán)境中更好的抗噪性和更遠(yuǎn)的傳輸距離是一個很大的優(yōu)點。RS -485(EIA-485標(biāo)準(zhǔn))是RS-422的改進(jìn),因為它增加了設(shè)備的個數(shù),從10個增加到32個,同時定義了在大設(shè)備個數(shù)情況下的電氣特性,以保證足夠的信號電壓。
有了多個設(shè)備的能力,你可以使用一個單個RS-422口建立設(shè)備網(wǎng)絡(luò)。出色抗噪和多設(shè)備能力,在工業(yè)應(yīng)用中建立連向PC機的分布式設(shè)備網(wǎng)絡(luò)、其他數(shù)據(jù)收集控制器、HMI或者其他操作時,串行連接會選擇RS-485。
RS-485是RS-422的超集,因此所有的RS-422設(shè)備可以被RS-485控制。RS-485可以用超過4000英尺的線進(jìn)行串行通行。