甘肃西门子S7-200SMART模块一级代理

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PLC串口通讯如何使用
电力作业人员在使用PLC的时候会接触到很多的通讯协议以及通讯接口，那么你是否了解Z基本的PLC串口通讯和通讯接口呢？
一、什么是串口通讯
串口是计算机上一种非常通用设备通信的协议(不要与通用串行总线Universal Serial Bus或者USB混淆)。大多数计算机包含两个基于RS232的串口。串口同时也是仪器仪表设备通用的通信协议；很多GPIB兼容的设备也带有RS- 232口。同时，串口通信协议也可以用于获取远程采集设备的数据。
二、串口通讯的使用
串口通讯使用3根线完成：(1)地线，(2)发送，(3)接收。由于串口通信是异步的，端口能够在一根线上发送数据同时在另一根线上接收数据。其他线用于握手，但是不是必须的。
串口通信Z重要的参数是波特率、数据位、停止位和奇偶校验。对于两个进行通行的端口，这些参数必须匹配：
a、停止位：用于表示单个包的一位。典型的值为1，1.5和2位。由于数据是在传输线上定时的，并且每一个设备有其自己的时钟，很可能在通信中两台设备间出现了小小的不同步。因此停止位不仅仅是表示传输的结束，并且提供计算机校正时钟同步的机会。适用于停止位的位数越多，不同时钟同步的容忍程度越大，但是数据传输率同时也越慢。
b、数据位：这是衡量通信中实际数据位的参数。当计算机发送一个信息包，实际的数据不会是8位的，标准的值是5、7和8位。如何设置取决于你想传送的信息。比如，标准的ASCII码是0～127(7位)。扩展的ASCII码是0～255(8位)。如果数据使用简单的文本(标准ASCII码)，那么每个数据包使用7位数据。每个包是指一个字节，包括开始/停止位，数据位和奇偶校验位。由于实际数据位取决于通信协议的选取，术语“包”指任何通信的情况。
c、奇偶校验位：在串口通信中一种简单的检错方式。有四种检错方式：偶、奇、高和低。当然没有校验位也是可以的。对于偶和奇校验的情况，串口会设置校验位(数据位后面的一位)，用一个值确保传输的数据有偶个或者奇个逻辑高位。例如，如果数据是011，那么对于偶校验，校验位为0，保证逻辑高的位数是偶数个。如果是奇校验，校验位位1，这样就有3个逻辑高位。高位和低位不真正的检查数据，简单置位逻辑高或者逻辑低校验。这样使得接收设备能够知道一个位的状态，有机会判断是否有噪声干扰了通信或传输和接受的数据不同步。
d、波特率：这是一个衡量通信速度的参数。它表示每秒钟传送的bit的个数。例如300波特表示每秒钟发送300个bit。当我们提到时钟周期时，我们就是指波特率例如如果协议需要4800波特率，那么时钟是4800Hz。这意味着串口通信在数据线上的采样率为4800Hz。通常电话线的波特率为14400，28800和36600。波特率可以远远大于这些值，但是波特率和距离成反比。高波特率常常用于放置的很近的仪器间的通讯。
三、常用PLC基本通讯接口
a、什么是RS-232？
RS-232 (ANSI/EIA-232标准)是IBM-PC及其兼容机上的串行连接标准。可用于许多用途，比如连接鼠标、打印机或者Modem，同时也可以接工业仪器仪表。用于驱动和连线的改进，实际应用中RS-232的传输长度或者速度常常超过标准的值。
RS-232只限于PC串口和设备间点对点的通信。RS- 232串口通信Z远距离是50英尺。
b、什么是RS-485
RS -485(EIA-485标准)是RS-422的改进，因为它增加了设备的个数，从10个增加到32个，同时定义了在设备个数情况下的电气特性，以保证足够的信号电压。有了多个设备的能力，你可以使用一个单个RS-422口建立设备网络。出色抗噪和多设备能力，在工业应用中建立连向PC机的分布式设备网络、其他数据收集控制器、HMI或者其他操作时，串行连接会选择RS-485。
RS-485是RS-422的超集，因此所有的RS-422设备可以被RS-485控制。RS-485可以用超过4000英尺的线进行串行通行。

特殊标志位（SM）存储器：

    SM0.0 该位始终为1

    SM0.1 该位在首次扫描时为1，用途之一是调用初始化子程序

    SM0.2若保持数据丢失，则该位在一个扫描周期中为1.该位可用作错误存储器位,或用来调用特殊启动顺序功能

    SM0.3 开机后进入RUN方式，则该位将ON一个扫描周期。该位可用作在启动操作之前提供一个预热时间

    SM0.4 该位提供了一个时钟脉冲，30s为1，30s为0，周期为1min。它提供了一个简单易用的延时，或1min的时钟脉冲

    SM0.5 该位提供了一个时钟脉冲，0.5s为1，0.5s为0，周期为1s。它提供了一个简单易用的延时，或1s的时钟脉冲

    SM0.6 扫描时钟，本次扫描为1，下次扫描为0.可用作扫描器的输入

    SM0.7 该位指示CPU工作方式开关位置（0为TERM位置，1为RUN位置）。当开关在RUN位置时，用开关可使自由口通信方式有效，那么当切换至TERM位置时，同编程设备的正常通信也会有效

    SM1.0 当执行某些指令，其结果为0时，将该位置1

    SM1.1 当执行某些指令，其结果溢出，或查出非法数值时，将该位置1

    SM1.2 当执行数学运算，其结果为负数时，将该位置1

    SM1.3 试图除以零时，将该位置1

    SM1.4 当执行ATT指令时，试图超出表范围时，将该位置1

    SM1.5 当执行LIFO或FIFO指令时，试图从空表中读数时，将该位置1

    SM1.6 当试图把一个非BCD数转换为二进制数时，将该位置1

    SM1.7 当ASCII码不能转换为有效的十六进制数时，将该位置1

    SM2.0 在自由端口通信方式下，该字符存储从口0或口1接收到的每一个字符

    SM3.0 口0或口1的奇偶校验错（0=无错，1=有错）

    SM3.1~SM3.7 保留

    SM4.0 当通信中断队列溢出时，将该位置1

    SM4.1 当输入中断队列溢出时将该位置1

    SM4.2 当定时中断队列溢出时将该位置1

    SM4.3 在运行时刻，发现编程问题时，将该位置1

    SM4.4 该位指示全局中断允许位，当允许中断时，将该位置1

    SM4.5 当（口0）发送空闲时，将该位置1

    SM4.6 当（口1）发送空闲时，将该位置1

    SM4.7 当发生强置时，将该位置1

    SM5.0 当有I/O错误时，将该位置1

    SM5.1 当I/O总线上连接了过多的数字量I/O点时，将该位置1

    SM5.2 当I/O总线上连接了过多的模拟量I/O点时，将该位置1

    SM5.3 当I/O总线上连接了过多的智能I/O模块时，将该位置1

    SM5.4~SM5.6 保留

    SM5.7 当DP标准总线出现错误时，将该位置1
1、用于模拟量操控

模拟量，如电流、电压、温度、压力等等，它的大小是接连改变的。工业生产，特别是接连型生产过程，常要对这些物理量进行操控。

作为一种工业操控电子设备，PLC若不能对这些量进行操控，那是一大缺陷，为此各PLC厂家都在这方面进行许多的开发。现在，不只大型、中型机能够进行模拟量操控，就是小型机，也能进行这样的操控。PLC进行模拟量操控，要装备有模拟量与数字量彼此变换的A/D、D/A单元。它也是I/O单元，不过是特其他I/O单元。

A/D单元是把外电路的模拟量，变换成数字量，然后送入PLC;D/A单元，是把PLC的数字量变换成模拟量，再送给外电路。作为一种特其他I/O单元，它仍具有I/O电路抗干扰、表里电路阻隔、与输入输出继电器(或内部继电器，它也是PLC作业内存的一个区，可读写)交流信息等等特色。

这儿的A/D中的A，多为电流，或电压，也有温度。D/A中的A，多为电压，或电流。电压、电流改变规模多为0～5V，0～10V，4～20mA，有的还可处理正负值的。这儿的D，小型机多为8位二进制数，中、大型多为12位二进制数。A/D、D/A有单路，也有多路。多路占的输入输出继电器多。有了A/D、D/A单元，余下的处理都是数字量，这对有信息处理能力的PLC并不难。中、大型PLC处理能力更强，不只可进行数字的加、减、乘、除，还可开方、插值，还可进行浮点运算，有的还有PID指令，可对误差制量进行份额、微分、积分运算，进而产生相应的输出，计算机能算的它简直都能算。

这样，用PLC完成模拟量操控是彻底可能的。

PLC进行模拟量操控，还有A/D、D/A组合在一起的单元，并可用PID或含糊操控算法完成操控，可得到很高的操控质量。用PLC进行模拟量操控的好处是，在进行模拟量操控的一起，开关量也可操控。这个长处是其他操控器所不具备的，或操控的完成不如PLC便利。当然，若纯为模拟量的体系，用PLC可能在性能价格比上不如用调节器

2、用于联网、通讯

PLC联网、通讯能力很强，不断有新的联网的结构推出。

PLC可与个人计算机相连接进行通讯，可用计算机参加编程及对PLC进行操控的办理，使PLC用起来更便利。

为了充分发挥计算机的效果，可实施一台计算机操控与办理多台PLC，多的可达32台。也可一台PLC与两台或更多的计算机通讯，交流信息，以完成多的对PLC操控体系的监控。PLC与PLC也可通讯，可一对一PLC通讯，可几个PLC通讯，可多到几十、几百。

PLC与智能仪表、智能履行设备(如变频器)，也可联网通讯，交流数据，彼此操作。可联接成长途操控体系，体系规模面可大到10公里或更大。可组成局部网，不只PLC，并且高级计算机、各种智能设备也都可进网。可用总线网，也可用环形网。网还可套网。网与网还可桥接。联网可把不计其数的PLC、计算机、智能设备组织在一个网中。网间的结点可直接或间接地通讯、交流信息。

联网、通讯，正适应了当今计算机集成制造体系(CIMS)及智能化工厂发展的需求。它可使工业操控从点(Point)、到线((Line)再到面(Aero)，使设备级的操控、生产线的操控、工厂办理层的操控连成一个全体，进而可发明更高的效益。这个无限夸姣的前景，已越来越清楚地展现在咱们这一代人的面前。

3、用于开关量操控

PLC操控开关量的能力是很强的。所操控的入出点数，少的十几点、几十点，多的可到几百、几千，乃至几万点，由于它能联网，点数简直不受限制，不论多少点都能操控，所操控的逻辑问题可所以多种多样的：组合的、时序的、即时的、延时的、不需计数的、需求计数的、固定次序的、随机作业的等等，都可进行。

PLC的硬件结构是可变的，软件程序是可编的，用于操控时，十分灵敏。必要时可编写多套或多组程序，依需求调用。它很适应于工业现场多工况、多状态变换的需求。

用PLC进行开关量操控实例是许多的，冶金、机械、轻工、化工、纺织等等，简直一切工业行业都需求用到它。现在，PLC首用的方针，也是其他操控器无法与其比拟的，就是它能便利并可靠地用于开关量的操控。

4、用于运动操控

实际的物理量，除了开关量、模拟量，还有运动操控。如机床部件的位移，常以数字量表明。运动操控，有用的方法是NC，即数字操控技术。这是50年代诞生于美国的根据计算机的操控技术。当今已很遍及，并也很完善。

现在，先进国家的金属切削机床，数控化的比率已超越40%～80%，有的乃至更高。PLC也是根据计算机的技术，并日益完善。PLC可接纳计数脉冲，频率可高达几k到几十k赫兹，可用多种方法接纳这脉冲，还可多路接纳。有的PLC还有脉冲输出功能，脉冲频率也可达几十k，有了这两种功能，加上PLC有数据处理及运算能力，若再装备相应的传感器(如旋转编码器)或脉冲伺服设备，则彻底能够依NC的原理完成种种操控。

高、中档的PLC，还开发有NC单元，或运动单元，可完成点位操控。运动单元还可完成曲线插补，可操控曲线运动。所以，若PLC装备了这种单元，则彻底能够用NC的方法，进行数字量的操控。新开发的运动单元，乃至还发行了NC技术的编程言语，为更好地用PLC进行数字操控供给了便利。

5、用于数据收集

随着PLC技术的发展，其数据存储区越来越大。如德维森公司的PLC，其数据存储区(DM区)可到达9999个字。这样巨大的数据存储区，能够存储许多数据。数据收集能够用计数器，累计记载收集到的脉冲数，并定时地转存到DM区中去。数据收集也可用A/D单元，当模拟量变换成数字量后，再定时地转存到DM区中去。PLC还可装备上小型打印机，定时把DM区的数据打出来。

PLC也可与计算机通讯，由计算机把DM区的数据读出，并由计算机再对这些数据作处理。这时，PLC即成为计算机的数据终端。

电力用户曾运用PLC，用以实时记载用户用电状况，以完成不同用电时刻、不同计价的收费方法，鼓励用户在用电低谷时多用电，到达合理用电与节约用电的意图。

6、用于信号监控

PLC自检信号许多，内部器件也许多，多数运用者未充分发挥其效果。其实，彻底可利用它进行PLC本身作业的监控，或对操控对象进行监控。对一个杂乱的操控体系，特别是自动操控体系，监控以至进一步能自诊断是十分必要的，它可削减体系的故障，出了故障也好查找，可进步累计均匀无故障运转时刻，下降故障修正时刻，进步体系的可靠性。

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