清华大学出版社 TSINGHUA UNIVERSITY PRESS 第6章三菱FX2系列PLC的通信 本章要求 本章主要介绍了PLC通信的基础知识和基本实 现方法。同时以三菱FX2系列PIC为例,分别 介绍了在DOS和 Windows平台下,三菱 MELSEC MEDOC和 SWOPC-FXGPWIN-O上 位编程与通信软件的使用
第6章 三菱FX2系列PLC的通信 本章要求 – 本章主要介绍了PLC通信的基础知识和基本实 现方法。同时以三菱FX2系列PLC为例，分别 介绍了在 DOS 和 Windows 平 台 下 ， 三 菱 MELSEC MEDOC和 SWOPC-FXGP/WIN-C上 位编程与通信软件的使用
清华大学出版社 TSINGHUA UNIVERSITY PRESS 61PLC通信概述 只要两个系统之间存在着信息的交换,那么这种交换 就是通信。PLC与计算机,PLC与外围设备,PLC与 PLC之间的通信统称为PLC通信 6.11通信系统 图61通信系统的组成,硬件:发送设备、接收设备、 控制设备和通信介质等。软件:通信协议和通信软件 通信 控制 通信 仲裁 软件 设备 协议 设 通信介质 接收 接收 设备1 设备n 设备1 设备n 图6.1通信系统的组成关系示意图
6.1 PLC通信概述 只要两个系统之间存在着信息的交换，那么这种交换 就是通信。PLC与计算机，PLC与外围设备，PLC与 PLC之间的通信统称为PLC通信。 6.1.1 通信系统 图6.1通信系统的组成，硬件：发送设备、接收设备、 控制设备和通信介质等。软件：通信协议和通信软件
清华大学出版社 TSINGHUA UNIVERSITY PRESS 611通信系统2 发送设备在发送数据的同时,也可接收来自其它设备 的信息。同样的,接收设备在接收数据的同时,也可 发送反馈信息。控制设备按照通信协议和通信软件的 要求,对发送和接收之间进行同步的协调,确保信息 发送和接收的正确性和一致性。通信介质是数据传输 的信道。通信协议的作用主要是规定各种数据的传输 规则,更有效率地利用通信资源,保持通信的顺畅。 收发双方都必须严格遵守通信协议的各项规定。通信 软件则是人与通信系统之间的一个接口,使用者可以 通过通信软件了解整个通信系统的运作情况,进而对 通信系统进行各种控制和管理
发送设备在发送数据的同时，也可接收来自其它设备 的信息。同样的，接收设备在接收数据的同时，也可 发送反馈信息。控制设备按照通信协议和通信软件的 要求，对发送和接收之间进行同步的协调，确保信息 发送和接收的正确性和一致性。通信介质是数据传输 的信道。通信协议的作用主要是规定各种数据的传输 规则，更有效率地利用通信资源，保持通信的顺畅。 收发双方都必须严格遵守通信协议的各项规定。通信 软件则是人与通信系统之间的一个接口，使用者可以 通过通信软件了解整个通信系统的运作情况，进而对 通信系统进行各种控制和管理。 6.1.1 通信系统 2
清华大学出版社 TSINGHUA UNIVERSITY PRESS 6.12通信方式3 数据传输方式:并行通信和串行通信 并行通信特点:将多个数据位同时进行传输,传输的 数据有多少位,就相应地有多少根传输线。并行通信 的速度快,但传输位数增多,电路复杂程度也增加, 成本上升,并行通信适合于短距离的数据通信。在图 62中一个8位数据,只要一个时钟周期就可从发送设备 传送到接收设备 设备 设备 图62并行传输示意图
6.1.2 通信方式 3 数据传输方式：并行通信和串行通信。 并行通信特点：将多个数据位同时进行传输，传输的 数据有多少位，就相应地有多少根传输线。并行通信 的速度快，但传输位数增多，电路复杂程度也增加， 成本上升，并行通信适合于短距离的数据通信。在图 6.2中一个8位数据，只要一个时钟周期就可从发送设备 传送到接收设备
清华大学出版社 TSINGHUA UNIVERSITY PRESS 6.12通信方式4 串行通信特点:多位数据在一根数据线上顺序进行传 送,其速度比并行通信要慢。电路简单,适合多数位 长距离通信。图6.3中8位数据,先做并/串转换,后 用8个时钟周期(T1~T8)将其全部发送至接收设备 接收设备每个时钟周期接收到1位数据,8个时钟周期 才接收完,经串/并转换,完成了8位数据的传输。 传送数据 10110011 设 备 备 2 T;T,官;T4,;T5;T6;T7,r 0 0 图63串行传输示意图
6.1.2 通信方式 4 串行通信特点：多位数据在一根数据线上顺序进行传 送，其速度比并行通信要慢。电路简单，适合多数位 、长距离通信。图6.3中8位数据，先做并/串转换，后 用8个时钟周期（T1～T8）将其全部发送至接收设备； 接收设备每个时钟周期接收到1位数据，8个时钟周期 才接收完，经串/并转换，完成了8位数据的传输
清华大学出版社 TSINGHUA UNIVERSITY PRESS 6.12通信方式5 串行通信中发送设备与接收设备间要同步,否则会导 致通信失败。它可分为同步和异步两种。异步串行通 信:传输数据常以字节为单位分组,每组数据前后分 别加一位起始位和停止位(还可增加),可在停止位 前加一位校验位。这组数据称为一帧 起始位 奇偶校验位 停止位 数据位 空闲位 0101010101010n01111 低位 高位 字符n 字符(n+1) 图64异步串行传送数据格式
6.1.2 通信方式 5 串行通信中发送设备与接收设备间要同步，否则会导 致通信失败。它可分为同步和异步两种。异步串行通 信：传输数据常以字节为单位分组，每组数据前后分 别加一位起始位和停止位（还可增加），可在停止位 前加一位校验位。这组数据称为一帧
清华大学出版社 TSINGHUA UNIVERSITY PRESS 6.12通信方式6 串行通信按传输方向,可分为单工、半双工和全双工三种 异步串行通信传输效率低,同步串行通信不再以字节为单位 而是以数据块(多个字节构成)为单位,在每个块前后加上起 始位和停止位,减少了额外数据,提高了传输效率。同步通信 方式的软硬件的复杂程度也随之上升,价格比较昂贵,只用在 传输速率要求较高的系统中。PLC通信通常采用异步串行通信的 方式 A B B 〔b A B (c) 图6.5单工、半双工和全双工
6.1.2 通信方式 6 串行通信按传输方向，可分为单工、半双工和全双工三种。 异步串行通信传输效率低，同步串行通信不再以字节为单位， 而是以数据块（多个字节构成）为单位，在每个块前后加上起 始位和停止位，减少了额外数据，提高了传输效率。同步通信 方式的软硬件的复杂程度也随之上升，价格比较昂贵，只用在 传输速率要求较高的系统中。PLC通信通常采用异步串行通信的 方式
清华大学出版社 TSINGHUA UNIVERSITY PRESS 61.3PLC使用的通信介质和接口标准1 PLC通信多采用有线介质:双绞线、同轴电缆、光纤。 介质要求:抗干扰性高,传输速度较快,性价比。双 绞线和同轴电缆符合这些要求,适合PLC通信的特点 1.RS-232C接口标准 RS-232C接口标准:标准的25针D型连接器。其管脚定 义如表6.1所示 RS-232C由美国电子工业协会EIA于62年公布,规定了通 信系统间数据交换方式,电气传输标准,收发双方通 信协议的标准。RS-232C规定, 1电平:-5V~-15V; 0电平:+5V~+15V 由于电平相差很大,因此抗干扰能力较强
6.1.3 PLC使用的通信介质和接口标准 1 PLC通信多采用有线介质：双绞线、同轴电缆、光纤。 介质要求：抗干扰性高，传输速度较快，性价比。双 绞线和同轴电缆符合这些要求，适合PLC通信的特点。 1．RS-232C接口标准 RS-232C接口标准：标准的25针D型连接器。其管脚定 义如表6.1所示。 RS-232C由美国电子工业协会EIA于62年公布, 规定了通 信系统间数据交换方式，电气传输标准，收发双方通 信协议的标准。RS-232C规定， 1电平：-5V～ -15V； 0电平：+5V～+15V。 由于电平相差很大，因此抗干扰能力较强。 2
清华大学出版社 TSINGHUA UNIVERSITY PRESS 613PLC使用的通信介质和接口标准2 最简单的通信,只要用到3个管脚,TXD、RXD和地,常 采用9针连接器。 表6125针D型连接的管脚定义表 RS-232c引脚 名称 说明 2(3 友送数据 发送方将数据传给 Modem 3〔2) 接收数据 Moden发送数据给发送方 4〔7) 请求发送 在半双工时控制发送方的开和关 5〔8) 允许发送 Modem允许发送 6(6) 数据终端准备好 Modem已经准备好 7(5 信号地 信号公共地 8〔1) 载波信号检测 Moden正在接收另一端送来的数据 20〔4 数据终端准备好 数据终端已做好准备 22(9) 振铃指示 表明另一端有进行传输连接的请求
6.1.3 PLC使用的通信介质和接口标准 2 最简单的通信，只要用到3个管脚，TXD、RXD和地，常 采用9针连接器。 2
清华大学出版社 TSINGHUA UNIVERSITY PRESS 61.3PLC使用的通信介质和接口标准3 波特率的定义:每秒传输的位数,单位是bps( bit per second)。波特率有300、600、19200bps等几种。 RS-23C缺点:传输距离不大,传输速率较低,抗共模 干扰能力较差等。为此,EIA推出RS-422A接口标准。 2.RS-422A接口标准 在RS-232C的25个引脚基础上,增加到了37个引脚,从 而在功能上比RS-232C多了10种新功能 RS-422A与RS-232C的区别:使用+5V作为工作电压 采用了差动收发的方式。差动收发需要一对平衡差分 信号线,逻辑“1和逻辑“0”是由两根信号线之间的电 位差来表示的。因此,相比RS-232C的单端收发方式来 说,RS-422A在抗干扰性方面得到了明显的增强
6.1.3 PLC使用的通信介质和接口标准 3 波特率的定义：每秒传输的位数，单位是bps（bit per second）。波特率有300、600、19200bps等几种。 RS-232C缺点：传输距离不大，传输速率较低，抗共模 干扰能力较差等。为此，EIA推出RS-422A接口标准。 2．RS-422A接口标准 在RS-232C的25个引脚基础上，增加到了37个引脚，从 而在功能上比RS-232C多了10种新功能。 RS-422A与RS-232C的区别：使用+5V作为工作电压， 采用了差动收发的方式。差动收发需要一对平衡差分 信号线，逻辑“1”和逻辑“0”是由两根信号线之间的电 位差来表示的。因此，相比RS-232C的单端收发方式来 说，RS-422A在抗干扰性方面得到了明显的增强