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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(shí)候會(huì)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(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)包含兩個(gè)基于RS232的串口。串口同時(shí)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(shí)，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)。
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(shí)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(yàn)。對(duì)于兩個(gè)進(jìn)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(gè)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(shí)的，并且每一個(gè)設(shè)備有其自己的時(shí)鐘，很可能在通信中兩臺(tái)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(jì)算機(jī)校正時(shí)鐘同步的機(jī)會(huì)。適用于停止位的位數(shù)越多，不同時(shí)鐘同步的容忍程度越大，但是數(shù)據(jù)傳輸率同時(shí)也越慢。
b、數(shù)據(jù)位：這是衡量通信中實(shí)際數(shù)據(jù)位的參數(shù)。當(dāng)計(jì)算機(jī)發(fā)送一個(gè)信息包，實(shí)際的數(shù)據(jù)不會(huì)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(jiǎn)單的文本(標(biāo)準(zhǔn)ASCII碼)，那么每個(gè)數(shù)據(jù)包使用7位數(shù)據(jù)。每個(gè)包是指一個(gè)字節(jié)，包括開(kāi)始/停止位，數(shù)據(jù)位和奇偶校驗(yàn)位。由于實(shí)際數(shù)據(jù)位取決于通信協(xié)議的選取，術(shù)語(yǔ)“包”指任何通信的情況。
c、奇偶校驗(yàn)位：在串口通信中一種簡(jiǎn)單的檢錯(cuò)方式。有四種檢錯(cuò)方式：偶、奇、高和低。當(dāng)然沒(méi)有校驗(yàn)位也是可以的。對(duì)于偶和奇校驗(yàn)的情況，串口會(huì)設(shè)置校驗(yàn)位(數(shù)據(jù)位后面的一位)，用一個(gè)值確保傳輸?shù)臄?shù)據(jù)有偶個(gè)或者奇?zhèn)€邏輯高位。例如，如果數(shù)據(jù)是011，那么對(duì)于偶校驗(yàn)，校驗(yàn)位為0，保證邏輯高的位數(shù)是偶數(shù)個(gè)。如果是奇校驗(yàn)，校驗(yàn)位位1，這樣就有3個(gè)邏輯高位。高位和低位不真正的檢查數(shù)據(jù)，簡(jiǎn)單置位邏輯高或者邏輯低校驗(yàn)。這樣使得接收設(shè)備能夠知道一個(gè)位的狀態(tài)，有機(jī)會(huì)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。

PLC操控體系與繼電器操控體系比較，有許多相似之處，也有許多不同。不同之處主要在以下幾個(gè)方面：包含操控辦法、工作方法、操控速度、守時(shí)和計(jì)數(shù)操控。
      (1)從操控辦法上看，電器操控體系操控邏輯選用硬件接線，使用繼電器機(jī)械觸點(diǎn)的串聯(lián)或井聯(lián)等組合成操控邏輯，其連線多且雜亂、體積大、功耗大，體系構(gòu)成后，想再改動(dòng)或添加功用較為困難。另外，繼電器的觸點(diǎn)數(shù)量有限，所以電器操控體系的靈活性和可擴(kuò)展性受到很大約束。而PLC選用了計(jì)算機(jī)技術(shù)，其操控邏輯是以程序的方法存放在存儲(chǔ)器中，要改動(dòng)操控邏輯只需改動(dòng)程序，因而很簡(jiǎn)單改動(dòng)或添加體系功用。體系連線少、體積小、功耗小，并且PLC的“軟繼電器”實(shí)質(zhì)上是存儲(chǔ)器單元的狀況，所以“軟繼電器”的觸點(diǎn)數(shù)是無(wú)限的，PLC體系的靈活性和可擴(kuò)展性好。
      (2)從工作方法上看，在繼電器操控電路中.當(dāng)電源接通時(shí)，電路中所有繼電器都處于受限制狀況，即該吸合的繼電器都一起吸合.不應(yīng)吸合的繼電器受某種條件約束而不能吸合，這種工作方法稱(chēng)為并行工作方法。而PLC的用戶(hù)程序是按一定次序循環(huán)履行的，所以各軟繼電器都處于周期性循環(huán)掃描接通中，受同一條件限制的各個(gè)繼電器的動(dòng)作次序決定于程序掃描次序，這種工作方法稱(chēng)為串行工作方法。
      (3)從操控速度上看，繼電器操控體系依托機(jī)械觸點(diǎn)的動(dòng)作以完成操控，工作效率低.機(jī)械觸點(diǎn)還會(huì)出現(xiàn)顫動(dòng)問(wèn)題。而PLC經(jīng)過(guò)程序指令操控半導(dǎo)體電路來(lái)完成操控，速度快，程序指令履行時(shí)刻在微秒級(jí)，且不會(huì)出現(xiàn)觸點(diǎn)顫動(dòng)問(wèn)題。
      (4)從守時(shí)和計(jì)數(shù)操控上看，電器操控體系選用時(shí)刻繼電器的延時(shí)動(dòng)作進(jìn)行時(shí)刻操控，時(shí)刻繼電器的延時(shí)時(shí)刻易受環(huán)境謐度和沮度改變的形響，守時(shí)精度不高。而PLC選用半導(dǎo)體集成電路作守時(shí)器，時(shí)鐘脈沖由晶體振蕩器發(fā)生，精度高，守時(shí)規(guī)模寬。用戶(hù)可根據(jù)需要在程序中設(shè)定守時(shí)值，修正便利，不受環(huán)境的形響，且PLC具有計(jì)致功用，而電器操控體系一般不具備計(jì)數(shù)功用。
      (5)從可靠性和可保護(hù)性上看，因?yàn)殡娖鞑倏伢w系使用了大量的機(jī)械觸點(diǎn)，其存在機(jī)械磨損、電弧燒傷等，壽命短，體系的連線多，所以可靠性和可保護(hù)性較差。而PLC大量的開(kāi)關(guān)動(dòng)作由無(wú)觸點(diǎn)的半導(dǎo)體電路完成，其壽命長(zhǎng)、可靠性高，PLC還具有自診斷功用，能查出自身的故障，隨時(shí)匯報(bào)給操作人員，并能動(dòng)態(tài)地監(jiān)視操控程序的運(yùn)行情況，為現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試和保護(hù)供給了便利。   

plc程序操控器已廣泛運(yùn)用各個(gè)領(lǐng)域，因其內(nèi)部由許多的電子元器材組成，極易受一些周?chē)姎庠母蓴_、強(qiáng)磁場(chǎng)電場(chǎng)、環(huán)境溫濕度、振蕩起伏大等要素影響到PLC操控器的正常作業(yè)，這點(diǎn)往往被許多人疏忽。即便程序編制再好，安裝環(huán)節(jié)不重視，曰后調(diào)試、運(yùn)轉(zhuǎn)會(huì)帶來(lái)許多的故障。疲于奔命地維護(hù)。

以下是安裝時(shí)注意事項(xiàng)：

1、PLC安裝環(huán)境

a，環(huán)境溫度在0~55度，過(guò)高過(guò)低會(huì)導(dǎo)致內(nèi)部電了元器材運(yùn)轉(zhuǎn)不正常。必要時(shí)采納降溫或升溫辦法

b，環(huán)境濕度在35%~85%，濕度過(guò)大會(huì)使電子元器材導(dǎo)電性增強(qiáng)，易使元件器耐壓下降，電流過(guò)大而擊穿損壞。

c，不能按裝在振蕩頻率50Hz、起伏為0.5mm以上，因振蕩起伏過(guò)大會(huì)形成內(nèi)部電路板的電子元器材脫焊、掉落。

d，在電器箱內(nèi)外應(yīng)盡可能遠(yuǎn)離強(qiáng)磁場(chǎng)電場(chǎng)<如操控變壓器、大容量的交直接觸器、大容量的電容器等）電氣元器材，還有易發(fā)生高次諧波（如變頻器、伺服驅(qū)動(dòng)器、逆變器、可控硅等）操控器材。

e，防止按裝在金屬粉塵多、腐蝕、可燃?xì)怏w、濕潤(rùn)等場(chǎng)所

f，在電氣箱內(nèi)放至于上部，遠(yuǎn)離熱源的電氣元器材，必要時(shí)考慮降溫及向外排風(fēng)處理。

用戶(hù)程序是必選項(xiàng)。用戶(hù)程序在存儲(chǔ)器空間中也稱(chēng)為組織塊(OB)，它處于層次，可以管理其他塊，可采用各種語(yǔ)言（如STL、LAD或FBD等）來(lái)編制。不同機(jī)型的CPU，其程序空間容量也不同。用戶(hù)程序的結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，一個(gè)完整的用戶(hù)控制程序應(yīng)當(dāng)包含一個(gè)主程序(OB1)、若干個(gè)子程序和若干個(gè)中斷程序三大部分。不同的編程設(shè)備，對(duì)各程序塊的安排方法也不同。其程序結(jié)構(gòu)如圖所示。

    PLC程序結(jié)構(gòu)

    ①主程序(0Bl)：是用戶(hù)程序的主體。CPU在每個(gè)掃描周期都要執(zhí)行一次主程序指令。

    ②子程序：是程序的可選部分，只有當(dāng)主程序調(diào)用時(shí)，才能夠執(zhí)行。合理使用子程序，可以?xún)?yōu)化程序結(jié)構(gòu)，減少掃描時(shí)間。

    ③中斷程序：是程序的可選部分，只有當(dāng)中斷事件發(fā)生時(shí)，才能夠執(zhí)行。中斷程序可在掃描周期的任意點(diǎn)執(zhí)行。

    (2)數(shù)據(jù)塊

    數(shù)據(jù)塊(DB)為可選部分，它主要存放控制程序運(yùn)行所需要的數(shù)據(jù)，在數(shù)據(jù)塊中允許的數(shù)據(jù)類(lèi)型為：①布爾型、表示編程元件的狀態(tài)；②二進(jìn)制、十進(jìn)制或十六進(jìn)制數(shù)；③字母、數(shù)字和字符型。

    (3)參數(shù)塊

    參數(shù)塊也是可選部分，它存放的是CPU的組態(tài)數(shù)據(jù)，如果在編程軟件和其他編程工具上未進(jìn)行CPU的組態(tài)，則系統(tǒng)以默認(rèn)值進(jìn)行自動(dòng)配置。

    組態(tài)(ConFIGURING)的含義：ConFIGURING-般被翻譯為組態(tài)。在自動(dòng)化領(lǐng)域中有一個(gè)趨勢(shì)就是系統(tǒng)的模塊化，即由帶有智能功能技術(shù)模塊組成的自動(dòng)化系統(tǒng)，對(duì)這些模塊預(yù)先的初始化、編程就是組態(tài)。

  一、編程理念不同

    三菱plc是日系品牌，編程直觀易懂，學(xué)習(xí)起來(lái)會(huì)比較輕松，但指令較多。而西門(mén)子plc是德國(guó)品牌，指令比較抽象，學(xué)習(xí)難度較大，但指令較少，所以學(xué)習(xí)三菱和學(xué)習(xí)西門(mén)子的周期是一樣的。

    個(gè)人認(rèn)為三菱(日系的中品牌)PLC的軟件至少落后西門(mén)子5年以上，大中型的暫且不說(shuō)，就拿三菱比較有優(yōu)勢(shì)的小型機(jī)FX系列和西門(mén)子S7-200系列相比，西門(mén)子有如下優(yōu)勢(shì)：

    1、三菱的編程軟件從早期的FXGPWIN到近期的GX8.0(我所知道新的)，和所有的日系品牌一樣，該軟件的編程思路是自上而下的單一縱向結(jié)構(gòu)，而西門(mén)子的MicroWIN則是縱向和橫向兼?zhèn)涞慕Y(jié)構(gòu)，而且子程序支持局部變量，相同的功能只需要編一次程序即可，大大減少了開(kāi)發(fā)難度和時(shí)間。

    2、S7-200一直以來(lái)支持強(qiáng)大的浮點(diǎn)運(yùn)算，編程軟件直接支持小數(shù)點(diǎn)輸入輸出，而三菱直至近年推出的FX3U系列才有此種功能，以前的FX2N系列的浮點(diǎn)功能都是假的。

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