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PLC串口通訊如何使用
電力作業(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，那么你是否了解基本的PLC串口通訊和通訊接口呢？
一、什么是串口通訊
串口是計算機上一種非常通用設備通信的協(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備通用的通信協(xié)議；很多GPIB兼容的設備也帶有RS- 232口。同時，串口通信協(xié)議也可以用于獲取遠程采集設備的數(shù)據(jù)。
二、串口通訊的使用
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。對于兩個進行通行的端口，這些參數(shù)必須匹配：
a、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，并且每一個設備有其自己的時鐘，很可能在通信中兩臺設備間出現(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。
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，標準的值是5、7和8位。如何設置取決于你想傳送的信息。比如，標準的ASCII碼是0～127(7位)。擴展的ASCII碼是0～255(8位)。如果數(shù)據(jù)使用簡單的文本(標準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，術語“包”指任何通信的情況。
c、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。
d、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。波特率可以遠遠大于這些值，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。
三、常用PLC基本通訊接口
a、什么是RS-232？
RS-232 (ANSI/EIA-232標準)是IBM-PC及其兼容機上的串行連接標準?？捎糜谠S多用途，比如連接鼠標、打印機或者Modem，同時也可以接工業(yè)儀器儀表。用于驅(qū)動和連線的改進，實際應用中RS-232的傳輸長度或者速度常常超過標準的值。
RS-232只限于PC串口和設備間點對點的通信。RS- 232串口通信遠距離是50英尺。
b、什么是RS-485
RS -485(EIA-485標準)是RS-422的改進，因為它增加了設備的個數(shù)，從10個增加到32個，同時定義了在大設備個數(shù)情況下的電氣特性，以保證足夠的信號電壓。有了多個設備的能力，你可以使用一個單個RS-422口建立設備網(wǎng)絡。出色抗噪和多設備能力，在工業(yè)應用中建立連向PC機的分布式設備網(wǎng)絡、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設備可以被RS-485控制。RS-485可以用超過4000英尺的線進行串行通行。

c、什么是RS-422？
RS -422(EIA RS-422-A Standard)是Apple的Macintosh計算機的串口連接標準。
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的傳輸距離。在工業(yè)環(huán)境中更好的抗噪性和更遠的傳輸距離是一個很大的優(yōu)點。
PLC在使用模擬量模塊時需注意什么
PLC使用EM231或是EM235模塊注意的地方
 
在實際的使用中，使用EM231或是EM235模擬量模塊進行模擬量信號采集時候，往往會出現(xiàn)以下幾種情況：
 
(1)外面信號不管怎么變化，在模擬量轉(zhuǎn)換后所得到的數(shù)字量要么是小值，要么就是大值32767。
 
(2)所得到的數(shù)字量波動比較大，不夠穩(wěn)定
 
出現(xiàn)這兩種情況的原因可能在于我們對于這兩種模塊使用時候的一些細節(jié)沒有注意，使用這兩種模塊的時候我們需要注意以下幾個方面：
 
(1)需要設置正確的DIP開關，EM231或是EM235模塊上都有DIP開關，其作用主要供用戶正確設置其模擬量的輸入量程及輸入類型。DIP開關的設置應用于整個模塊，一個模塊只能設置為一種測量范圍。DIP開關設置好后，必須重新上電，重新上電后，模塊的設置才生效。若沒有正確設置DIP開關，那么測量所得到的結果就不是你想要的結果。
 
EM231和Em235模塊的DIP開關設置說明：
 
(2)正確的接線，對應不同類型的傳感器需要按照其正確的接線方式進行接線。
 
對于電壓信號的接線：
 
電流信號接線圖:
 
(3)如果使用電流信號輸入的時候，對于未使用的通道需要進行短接。
 
(4)對于使用的是不同的電源，即傳感器電源和供電電源不是用一個電源的情況下需要做等電位連接，也就是說把他們各自的M端連接在一起。
 
(5)若使用的模擬量輸入模塊接線太長或絕緣不好的情況也可能出現(xiàn)采樣所得的數(shù)字量波動比較厲害的情況，這種情況下可以考慮使用濾波功能對其進行濾波。在編程軟件中的系統(tǒng)塊里面可以設置其濾波功能，需要設置其采用數(shù)和死區(qū)。
 
采樣次數(shù)區(qū)域包含了由幾個采樣的平均值計算得出的值。當N 與采樣次數(shù) 相等時計算該值。死區(qū)定義了允許偏離于平均值的大值。
S7-1200是西門子公司的新一代小型PLC，代表了下一代PLC的發(fā)展方向。它集成了以太網(wǎng)接口和很強的工藝功能，編程軟件STEP 7 Basic集成了用于人機界面組態(tài)的WinCC Basic，硬件和網(wǎng)絡的組態(tài)、編程和監(jiān)控均選用圖形化的辦法。

1．極為便利的以太網(wǎng)通訊。運用一般的以太網(wǎng)電纜，能夠下載和監(jiān)控，供給了筆記本電腦與PLC通訊的容易的辦法。

2．指令體系的規(guī)劃簡單合理，有的指令（例如數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換指令）能夠設置一個或兩個操作數(shù)的數(shù)據(jù)類型，一條指令相當于S7-200/300/400的多條指令。

3．只有梯形圖和功能塊圖語言，沒有句子表語言。

4．程序結構基本上與S7-300/400相同。指令體系、程序結構和編程軟件應該與代替S7-300/400的S7-1500兼容。

5．STEP 7 Basic選用與西門子人機界面的組態(tài)軟件WinCC flexible類似的多窗口界面，同時顯現(xiàn)項目樹窗口、程序區(qū)、組態(tài)和顯現(xiàn)信息的窗口，以及指令表或人機界面的目標列表等。軟件的運用極為便利，例如能夠?qū)⒆兞勘砗蛪K的接口區(qū)中的局部變量直接拖放到梯形圖中。軟件很簡單上手。

6．各種硬件、網(wǎng)絡和參數(shù)選用形象直觀的圖形和表格組態(tài)的辦法來設置。比S7-200的“導游”功能和體系塊更為直觀和便利。

7．集成的WinCC Basic的功能和界面與WinCC flexible基本上相同。PLC與精簡系列面板在同一個項目中組態(tài)和編程，人機界面能夠直接運用PLC的變量。指示燈比WinCC flexible的更好用。有人機界面仿真功能。

8．具有比S7-300的參閱數(shù)據(jù)更強的功能，有多種顯現(xiàn)穿插數(shù)據(jù)的辦法。能夠快速檢查獨自的變量在PLC和HMI中運用的狀況。

9．有很強的毛病確診和顯現(xiàn)功能，有確診緩沖區(qū)、窗口的確診選項卡和讀取錯誤信息的指令。能夠用LED顯現(xiàn)有毛病的模擬量模塊的通道。

10．CPU集成了兩點模擬量，集成的高速計數(shù)器和高速輸出的功能和運用辦法與S7-200基本上相同。

11．CPU上可裝置一塊1AO或2DI/2DO信號板。后者可用于高速輸入、高速輸出，可補償繼電器型CPU不能輸出高速脈沖的缺點。

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