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PLC通信技术讲解
日期:2013-5-27 10:45:19人气:  标签:PLC通信技术 PLC RS232转RS485接线 串行通信 CCM通信协议

PLC通信技术讲解

 

   PLC通信技术中由PLC与工业控制计算机组成的实时监控系统较多。此类系统采用上下位机主从式结构,PLC作为下位机完成工业现场数据的实时采集和分站控制功能;上位机采用工业控制计算机实现数据的显示、报警等功能。该系统可实现胶带运输过程中的模拟显示、故障报警、实时控制等。通过手持或者移动电脑对PLC进行程序编写和监控维修。如下图手持式编写、监控

手持编程PLC

2 通信方式

 

该系统采用PLC,通信方式采用串行通信,通信接口均为PLC与工业控制计算机上的RS232接口。但是由于RS232采用非平衡方式传输数据,传输距离近,如需传输距离长、功率大,且单机监测信息量多,控制要求复杂,直接采用RS232方式是不能满足传输距离要求。因此,采用RS485方式。因为RS485采用平衡差动式进行数据传输,适合于远距离传输,并具有较强抗干扰能力。式中:RS232RS485之间的信号转换采用通信转换器,总体通信结

RS232RS485接线图

转换接线图 

RS232RS485转换器等

转换器 

 

上位机通讯示意图

 

 上位机通讯图

 

 

3 通信规程

 

     PLC串行通信采用半双工异步传送,支持CCM通信协议,并具有以下功能:(1)上位通信功能;(2)主局功能;(3)一对一功能;(4)无协议串行通信功能。以上功能可以实现PLC的寄存器和内部继电器的读入和写出、传送状态的跟踪等。由于CCM协议采用主从通信方式,所以通信过程中由主局保持主动权,向子局发出呼叫,并通过向子局发送命令帧来控制数据传送的方向、格式和内容;子局对得到的主局呼叫作出响应,并根据命令帧要求进行数据传输。由于在胶带运输控制系统中要进行数据的读取和写入双向操作,因此采用一对一方式,工业控制计算机作为主局,PLC作为子局。

 

    数据传输过程以主局向子局写入数据为例,如下图所示,通信是主局向子局提出呼叫开始,子局作出应答以建立连接,主局接到应答后,向子局发送首标,子局将依据首标各项要求与主局进行数据传输,在子局作出响应后,开始传送数据,数据以128字节(ASCⅡ方式)为单位进行分组传送,最后主局发送EOF信号结束本次通信。其中,首标作为命令帧,规定了数据传送方向、数据操作起始地址及数据传送量等。

 

 通讯图

 

 

    在进行数据通信时,通信应答时间决定了系统读写速度,而作为主局的计算机通信时间因上位计算机类型、PC扫描时间、PLC数据通信接口模块应答延迟时间设定值、波特率、数据传送量的不同而不同。其中,PC扫描时间与应答延迟时间对通信时间的影响:当PC扫描时间比应答延迟时间短时,前者对通信时间没有影响;反之,当PC扫描时间比应答延迟时间长时,在计算总通信时间时,采用PC扫描时间,计算公式如下:

    总通信时间=A+B+C+D

    式中:ABCD分别为呼叫发送/应答时间、首标发送/应答时间、数据发送/应答时间、通信结束应答时间。以数据发送时间为例:

    数据发送时间=数据传送字符数×通信时间/字符+PC扫描时间。

    数据通信中,数据传送量因采用的传送方式不同而不同。传送方式支持ASCⅡ码和二进制两种。其中ASCⅡ码是用8bit表示数字、字母等,因此采用它来进行数据通信时,一字节二进制数要由两字节ASCⅡ来表示,实际传输量就是采用二进制数据通信的两倍。而在胶带运输系统中要求较强的可靠性和实时性,为提高通信速率,更好地实现实时监控,选用二进制传输方式,波特率选用9600bps,并采用奇校验,通信时间/字符为1ms/字符。

 

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