PLC各种通信方式的特点与选择廖常初
(重庆大学电气工程学院 400044)
摘 要 以 OMRON 公司的 PLC 为例,介绍了 PLC 各种通信方式的特点、硬件接线和实现数据交换的方法,最后介绍了选择通信方式时应考虑的一些问题。
关键词 PLC 通信 网络
1 概述大型控制系统中通信网络的最高层一般采用以太网,第二层一般是 PLC 厂家提供的通信网络或现场总线,如西门子的 Profibus,Rockwell 的 Con2
trolNet 和欧姆龙的 Controller Link 等。底层是现场总线,如 DeviceNet 和 AS — i (执行器传感器接口 )
等。
PLC也可以通过 RS — 232C 和 RS — 485 等标准的串行通信接口进行通信。 PLC 如果没有内置的串行通信接口,需配用通信模块或通信适配器。
如果要接入以太网、现场总线和其他网络,需使用专用的内置通信接口或通信模块。
以 OMRON 公司的 PLC 为例,通过 RS —
232C,RS — 422 和 RS — 485 通信接口,可实现有协议通信 (上位机链接通信、一对一链接通信和
N T 链接通信 ) 和 RS — 232C 无协议通信。使用专用的通信模块,可以通过以太网,Controller Link、
SYSMAC L IN K,CompoBus/ D 和 CompoBus/ S 等网络进行通信。
2 上位机链接通信
211 串行通信接口的硬件接线通过 RS — 232C 接口和上位机链接 ( Host
Link) 协议,一台计算机可以控制一台 PLC,如果
PLC 本身不带 RS — 232C 接口 (如 CPM1A),应使用 RS — 232C 通信模块或通信适配器。 OMRON 公司的 N T (可编程终端 ) 也可以作上位机,RS —
232C 接口之间的接线如图 1 所示。
如果用一台上位机控制多台 PLC (最多可控制 32 台,如图 2 所示 ),可用一台链接适配器与计算机相联。每台 CPM1A PLC 应配一块 RS — 422
图 1 一对一上位机链接接线图图 2 一对 N 上位机链接接线图通信模块或通信适配器,将它们连接在一起,再与链接适配器相联,采用 RS — 422 通信协议电缆最长为 500m。
212 上位机链接的通信方式在上位机链接中,数据以“帧” ( Frame) 为单位传送,上位机一般具有优先发送权并启动通信,发出命令帧给 PLC,PLC 收到后自动发出响应帧。上位机可以读出 PLC 存储区的信息,或将信息写入 PLC。
图 3 和图 4 给出了命令帧和响应帧的结构。帧中的节点 (即作为下位机的 PLC) 编号为 00～ 31,两个字符的标题码用来说明帧的性质。结束代码返回命令的完成情况,如是否发生错误。例如命令帧 @
—63—
《电工技术杂志,2002 年第 11 期 ·论 坛·
1995-2006 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co.,Ltd,All rights reserved.
00RD00010002表示计算机要求读出节点号为 00
的 PLC 中起始地址为 0001 的两个 DM (数据存储器 )字的内容,假设响应帧为 @00RC001234ABCD,
标题码 RC 之后的 00 为结束代码,表示没有错误。
十六进制数 1234H 和 ABCDH 分别是从 PLC 读出的 DM0001 和 DM0002 中的数据。
图 3 命令帧的结构图 4 响应帧的结构一个帧最多由 131 个 ASCII 字符组成,如果需要发送的字符超过 131 个,必须将数据分成若干个帧,第一帧和中间各帧的接尾用分界符 (回车符
CR) 代替结束符 ( 3 和 CR) 。 PLC 处于 RUN 状态时,不能执行或写入与强制操作有关的命令。在
RUN 和 MON ITOR 状态下,不能写入程序,只有在编程状态下才能写入程序。
213 帧校验序列码 FCS
PLC 在执行发送指令 TXD 时,图 4 中正文部分的数据被转换为 ASCII 码,并自动加入符号 @、
节点号、标题码,FSC 和结束符等 (均为 ASCII
码 ) 。上位计算机收到后需要用一段程序来解释和处理这些数据。
帧校验序列码 FCS ( Frame Check Sequences)
是为提高通信的可靠性设置的。将每一帧中的第一个字符 @到该帧中正文的最后一个 ASCII 字符作
“异或”运算,并将异或的结果转换为两个 ASCII
码,便得到了 FCS,它作为帧的一部分发送到接收端。接收端计算出收到的帧的 FCS,如果与发送端传送过来的 FCS 不同,可以判定通信有误。
3 一对一链接通信与 NT链接通信
311 一对一链接的硬件接线一对一链接提供了实现两台 PLC 之间通信的最简单方便的手段,通信的一方为主站,另一方为从站。一对一链接通信时,两台 PLC 的 RS — 232C
接口之间的接线与图 1 中 N T 与 PLC 之间的接线相同。
312 一对一链接通信传送数据的方法一对一链接通信并不需要用户编写通信程序,
通信是自动完成的,用户只需要设置与通信有关的
DM (数据存储器 ) 中的参数。对于 CPM1A,主站的链接继电器 L R0～ 7CH 自动地周期性地传送给从站的 L R0～ 7CH,从站的 L R8～ 15CH 自动传送给主站的 L R8～ 15CH,传送周期约为 20ms。
图 5 和图 6 给出了一对一链接通信的演示程序,在 PLC 运行时 25313 的常开触点一直接通。
主站将 000 号通道的输入继电器 00000～ 00015 传送给链接继电器 L R00,通过串行通信,L R00 通道的内容被自动地传送到从站的 L R00 通道,在从站中,L R00 通道的内容被传送到 010 通道的输出继电器 01000～ 01015。用同样的方法,将从站的
00 号通道的内容传送到主站的 010 号通道。从外部看,主站和从站的输入继电器 00000～ 00015 分别控制着对方的输出继电器 01000～ 01015。
图 5 主站程序 图 6 从站程序
313 NT链接通信
N T 链接用于 OMRON 公司的 PLC 与 N T (可编程终端 ) 之间的高速通信。 PLC 需要有 RS —
232C 接口或配一块 RS — 232C 通信适配器,N T 与
PLC 之间的接线如图 1 所示。与一对一链接通信一样,N T 与 PLC 之间的通信也是自动完成的。
4 RS — 232C无协议通信数据以帧为单位传送,可以选择是否有起始码或结束码。除起始码和结束码外,最多可传送 256
个字节。如果 PLC 可能接收到不同长度的信息,
必须用结束码来自动结束接收,结束码不能与帧内正文中的数据混淆。
以 C200Hα 系列 PLC 为例,如果 RS — 232C 的发送准备好标志 SR26405 为 ON,如图 7 所示。在
00100 信号的上升沿,发送用指令中 S 指定首地址的 N 个字节 ( N = 0～ 256 字节 ) 。
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PLC 各种通信方式的特点与选择 ,电工技术杂志,2002 年第 11 期
1995-2006 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co.,Ltd,All rights reserved.
图 7 通信指令图中的 C 是控制字,其
00～ 03 位为零时先发送一个字的高字节,为 1 时先发送低字节。
C 的 04～ 07 位为 0
时为正常数据发送操作 ;
为 1 时将发送的首字的第
15 位影射到相应端口的
RTS上,为 2 时影射到 D TR 上,为 3 时将发送的首字的第 14,15 位影射到 RTS 和 D TR 上。 C 的
08～ 15 位用来指示是哪一个端口。
C200Hα 的 RS — 232C 端口的接收准备好标志
SR26406 为 ON 时,将接收到的 N 个字节的数据存储到由 D 指定首地址的接收区内。如果需要接收不同帧长的信息,N 按最大的字节数设置,实际的接收过程在遇到结束字时停止。
RXD 指令中控制字 C 的设定与 TXD 指令的基本相同,只是 04～ 07 位为 1 时读相应端口的 CTS,
并写入接收的首字的第 15 位 ; 为 2 时读 DSR,并写入首字的第 15 位 ; 为 3 时读 CTS 和 DSR,并写入首字的第 14,15 位。
5 Controller Link 网络
Controller Link (控制器链接,简称为 CL K)
为 N,N 令牌总线网,用于在 PLC 和计算机之间传送大量的数据,可使用双绞线或光纤,通信距离
500m～ 1km,速率为 015～ 2Mbps。最多 32 个子站,每个 PLC 的 CL K单元最多可收发 8000 个字,
计算机用的 CL K 支持板最多可收发 32000 个字 ;
数据服务允许各站一次可收发 2012 字节。上位计算机可调用 OMRON 提供的 C 语言库函数或驱动程序来与 PLC 交换信息。
在 PLC 上安装不同的通信模块,CL K可与其他网络 (如以太网和其他的 CL K网 ) 相联。
Data Link (数据链接 ) 是 CL K 的重要功能,
它使各站点之间共享数据,用户可以任意设置共享的数据链接区。图 8 中的 1 区 (链接继电器 L R)
用于开关量数据的交换,2 区 (数据存储区 DM)
用于字信息的交换。使用 OMRON 的编程软件
CX — P 中附加的网络组态工具 CX — N ET,只需对各台 PLC 和计算机之间交换数据的区域作简单的设置,以及对 CL K 通信模块作简单的硬件设置,
就可以实现各台设备之间的自动数据交换。
图 8 控制器链接
6 Device Net (设备网 )
设备网是基于 CAN 总线的开放式现场总线,
它采用 CAN 总线的物理层和数据链路层规约,它已被纳入 IEC62026 标准。有很多厂家生产符合该标准的产品,用户可以将它们连接在同一个设备网中。 OMRON 的 CompoBus/ D 网就是一种设备网,
如图 9 所示。
图 9 CompoBus/ D 网络
CompoBus/ D 网中一般有一个主站 (插在 PLC
内的 CompoBus/ D 通信模块 ) 和若干个从站 (带
CompoBus/ D 通信接口的设备 ) 。主站最多可控制
64 个节点,1024 个 I/ O 点,最高通信速率为
500kbps (通信距离 39m),最长通信距离为 156m
(125kbps) 。 CompoBus/ D 有两根信号线、两根电源线和一根屏蔽线。一个从站由多 I/ O 终端通信单元 (DRT1 — COM) 和最多八个 I/ O 单元组成。
只需对主站中的通信模块和从站中的通信单元作简单的硬件设置,就可以实现主站和从站之间自动的周期性的数据交换。因为通信的速率比一般的串行通信高,通信引起的延迟很小,PLC 读写远方从站中的数据就好像读写本机内的 I/ O 模块一样方便和快捷。
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《电工技术杂志,2002 年第 11 期 PLC 各种通信方式的特点与选择
1995-2006 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co.,Ltd,All rights reserved.
7 选择通信方式应考虑的一些问题
711 技术指标选择通信速率时应考虑网络中的节点数和网络中单位时间内可能的最大信息流量,并应留有一定的裕量。通信速率与通信线路的长度有关。随着通信距离的加长,允许的通信速率会降低。应注意通信速率 (波特率 ) 的单位为 bit/ s,异步通信方式一般选择八个数据位、一个结束位、一个起始位和无奇偶校验位,一个字符包括二进制的 10 位。因此通信速率除以 10 才是每秒传送的字节数。上位机链接通信时传送的是 ASCII 码,一个字节的十六进制数对应两个 ASCII 码。可以直接传送十六进制数的 RS — 232C 无协议通信的效率显然比上位机链接的高。
除了通信速率外,还应考虑通信距离,允许的最大节点数等指标。
712 系统集成的工作量一般来说,如果参与通信的设备都是同一厂家的工控产品,应选用 PLC 厂家提供的通信协议,
如一对一链接通信或 CompoBus/ D 网络,只需要作一些简单的设置,不用编写通信程序,就 可以实现设备之间的数据交换。在上位机链接通信中,由计算机来读写 PLC 中的数据,PLC 是被动的,用户并不需要对 PLC 编程,PLC 就能自动生成响应帧。但是上位机的程序仍需用户编写。如果在上位机使用组态软件,与一对一链接通信一样,上位机和 PLC
都不需要编程,通信也是自动完成的,可节省系统开发的时间,但是增加了购买组态软件的费用。
713 通信方式的灵活性
RS — 232C 无协议通信可用于 PLC 与上位机或其他 RS — 232C 设备的通信。这种通信方式最为灵活,PLC 与 RS — 232C 设备之间可以使用用户自定义的通信规约,但是 PLC 的编程工作量较大,要实现可靠的通信,对编程人员的要求较高。
714 硬件成本大多数 PLC 都有内置的 RS — 232C 或 RS —
485 通信接口,用它们来实现通信的硬件成本最低。
如果使用某些通信网络,如 Controller Link 和 Com2
poBus/ D 网络,参与通信的各方都需要配置价格较高的通信模块和通信单元。通信电缆的线数和电缆的种类有时对硬件成本的影响很大,应加以考虑。
选择通信方式时,应结合系统的具体情况,综合上述的各种因素进行考虑,选择一种相对最佳的方案。
The Characteristic and Selecting of
PLC Communication Mode
L iao Changchu
(Chongqing University)
Abstract The paper introduces the characteristic,wiring,the
method of data exchanging,and some problem about selecting
of PLC communication mode.
Keywords PLC communication network
收稿日期,2002 06 13
(上接第 3 页 )
因此,在今后相当长的一段时间里,世界各国尤其是以欧美为代表的西方发达国家,必将加大脉冲磁场研究的力度,以开发出更强更稳定的磁场装置,这也必然会给冶金、医学、化工、航天等研究领域开拓出一片新天地。
参考文献
1 Schilling J,Boenig H et al1Operating experience of the U2
nited States national high magnetic field laboratory 60 T long
- pulse magnet1IEEE Transactions on Applied Supercon2
ductivity,2000,10 (1)
2 刘智民 1 超强磁场的发生技术 1 物理,1997 (26)
3 曹效文 1 强磁场技术进展 1 物理,1996 (25)
4 Li L,Lesch B1High performance pulsed magnets with high
strength conductors and high modulus internal reinforce2
ment1IEEE Transactions on Applied Super conductivity,
2000,10 (1)
Development of Strong Pulsed Magnet
Peng Tao
( Huazhong University of Science and Technology)
Abstract The developments of pulsed magnetic fields world
wide are reviewed in brief first,and some details dealing with
the generating methods,developing level and problems existing
in the magnetic fields designing are discussed1Finally,a simple
extension about its future developments is presented1
Keywords high magnetic field steady2state magnetic pulsed
magnetic field magnet
收稿日期,2002 10 11
—93—
PLC 各种通信方式的特点与选择 ,电工技术杂志,2002 年第 11 期
1995-2006 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co.,Ltd,All rights reserved.
(重庆大学电气工程学院 400044)
摘 要 以 OMRON 公司的 PLC 为例,介绍了 PLC 各种通信方式的特点、硬件接线和实现数据交换的方法,最后介绍了选择通信方式时应考虑的一些问题。
关键词 PLC 通信 网络
1 概述大型控制系统中通信网络的最高层一般采用以太网,第二层一般是 PLC 厂家提供的通信网络或现场总线,如西门子的 Profibus,Rockwell 的 Con2
trolNet 和欧姆龙的 Controller Link 等。底层是现场总线,如 DeviceNet 和 AS — i (执行器传感器接口 )
等。
PLC也可以通过 RS — 232C 和 RS — 485 等标准的串行通信接口进行通信。 PLC 如果没有内置的串行通信接口,需配用通信模块或通信适配器。
如果要接入以太网、现场总线和其他网络,需使用专用的内置通信接口或通信模块。
以 OMRON 公司的 PLC 为例,通过 RS —
232C,RS — 422 和 RS — 485 通信接口,可实现有协议通信 (上位机链接通信、一对一链接通信和
N T 链接通信 ) 和 RS — 232C 无协议通信。使用专用的通信模块,可以通过以太网,Controller Link、
SYSMAC L IN K,CompoBus/ D 和 CompoBus/ S 等网络进行通信。
2 上位机链接通信
211 串行通信接口的硬件接线通过 RS — 232C 接口和上位机链接 ( Host
Link) 协议,一台计算机可以控制一台 PLC,如果
PLC 本身不带 RS — 232C 接口 (如 CPM1A),应使用 RS — 232C 通信模块或通信适配器。 OMRON 公司的 N T (可编程终端 ) 也可以作上位机,RS —
232C 接口之间的接线如图 1 所示。
如果用一台上位机控制多台 PLC (最多可控制 32 台,如图 2 所示 ),可用一台链接适配器与计算机相联。每台 CPM1A PLC 应配一块 RS — 422
图 1 一对一上位机链接接线图图 2 一对 N 上位机链接接线图通信模块或通信适配器,将它们连接在一起,再与链接适配器相联,采用 RS — 422 通信协议电缆最长为 500m。
212 上位机链接的通信方式在上位机链接中,数据以“帧” ( Frame) 为单位传送,上位机一般具有优先发送权并启动通信,发出命令帧给 PLC,PLC 收到后自动发出响应帧。上位机可以读出 PLC 存储区的信息,或将信息写入 PLC。
图 3 和图 4 给出了命令帧和响应帧的结构。帧中的节点 (即作为下位机的 PLC) 编号为 00～ 31,两个字符的标题码用来说明帧的性质。结束代码返回命令的完成情况,如是否发生错误。例如命令帧 @
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《电工技术杂志,2002 年第 11 期 ·论 坛·
1995-2006 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co.,Ltd,All rights reserved.
00RD00010002表示计算机要求读出节点号为 00
的 PLC 中起始地址为 0001 的两个 DM (数据存储器 )字的内容,假设响应帧为 @00RC001234ABCD,
标题码 RC 之后的 00 为结束代码,表示没有错误。
十六进制数 1234H 和 ABCDH 分别是从 PLC 读出的 DM0001 和 DM0002 中的数据。
图 3 命令帧的结构图 4 响应帧的结构一个帧最多由 131 个 ASCII 字符组成,如果需要发送的字符超过 131 个,必须将数据分成若干个帧,第一帧和中间各帧的接尾用分界符 (回车符
CR) 代替结束符 ( 3 和 CR) 。 PLC 处于 RUN 状态时,不能执行或写入与强制操作有关的命令。在
RUN 和 MON ITOR 状态下,不能写入程序,只有在编程状态下才能写入程序。
213 帧校验序列码 FCS
PLC 在执行发送指令 TXD 时,图 4 中正文部分的数据被转换为 ASCII 码,并自动加入符号 @、
节点号、标题码,FSC 和结束符等 (均为 ASCII
码 ) 。上位计算机收到后需要用一段程序来解释和处理这些数据。
帧校验序列码 FCS ( Frame Check Sequences)
是为提高通信的可靠性设置的。将每一帧中的第一个字符 @到该帧中正文的最后一个 ASCII 字符作
“异或”运算,并将异或的结果转换为两个 ASCII
码,便得到了 FCS,它作为帧的一部分发送到接收端。接收端计算出收到的帧的 FCS,如果与发送端传送过来的 FCS 不同,可以判定通信有误。
3 一对一链接通信与 NT链接通信
311 一对一链接的硬件接线一对一链接提供了实现两台 PLC 之间通信的最简单方便的手段,通信的一方为主站,另一方为从站。一对一链接通信时,两台 PLC 的 RS — 232C
接口之间的接线与图 1 中 N T 与 PLC 之间的接线相同。
312 一对一链接通信传送数据的方法一对一链接通信并不需要用户编写通信程序,
通信是自动完成的,用户只需要设置与通信有关的
DM (数据存储器 ) 中的参数。对于 CPM1A,主站的链接继电器 L R0～ 7CH 自动地周期性地传送给从站的 L R0～ 7CH,从站的 L R8～ 15CH 自动传送给主站的 L R8～ 15CH,传送周期约为 20ms。
图 5 和图 6 给出了一对一链接通信的演示程序,在 PLC 运行时 25313 的常开触点一直接通。
主站将 000 号通道的输入继电器 00000～ 00015 传送给链接继电器 L R00,通过串行通信,L R00 通道的内容被自动地传送到从站的 L R00 通道,在从站中,L R00 通道的内容被传送到 010 通道的输出继电器 01000～ 01015。用同样的方法,将从站的
00 号通道的内容传送到主站的 010 号通道。从外部看,主站和从站的输入继电器 00000～ 00015 分别控制着对方的输出继电器 01000～ 01015。
图 5 主站程序 图 6 从站程序
313 NT链接通信
N T 链接用于 OMRON 公司的 PLC 与 N T (可编程终端 ) 之间的高速通信。 PLC 需要有 RS —
232C 接口或配一块 RS — 232C 通信适配器,N T 与
PLC 之间的接线如图 1 所示。与一对一链接通信一样,N T 与 PLC 之间的通信也是自动完成的。
4 RS — 232C无协议通信数据以帧为单位传送,可以选择是否有起始码或结束码。除起始码和结束码外,最多可传送 256
个字节。如果 PLC 可能接收到不同长度的信息,
必须用结束码来自动结束接收,结束码不能与帧内正文中的数据混淆。
以 C200Hα 系列 PLC 为例,如果 RS — 232C 的发送准备好标志 SR26405 为 ON,如图 7 所示。在
00100 信号的上升沿,发送用指令中 S 指定首地址的 N 个字节 ( N = 0～ 256 字节 ) 。
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PLC 各种通信方式的特点与选择 ,电工技术杂志,2002 年第 11 期
1995-2006 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co.,Ltd,All rights reserved.
图 7 通信指令图中的 C 是控制字,其
00～ 03 位为零时先发送一个字的高字节,为 1 时先发送低字节。
C 的 04～ 07 位为 0
时为正常数据发送操作 ;
为 1 时将发送的首字的第
15 位影射到相应端口的
RTS上,为 2 时影射到 D TR 上,为 3 时将发送的首字的第 14,15 位影射到 RTS 和 D TR 上。 C 的
08～ 15 位用来指示是哪一个端口。
C200Hα 的 RS — 232C 端口的接收准备好标志
SR26406 为 ON 时,将接收到的 N 个字节的数据存储到由 D 指定首地址的接收区内。如果需要接收不同帧长的信息,N 按最大的字节数设置,实际的接收过程在遇到结束字时停止。
RXD 指令中控制字 C 的设定与 TXD 指令的基本相同,只是 04～ 07 位为 1 时读相应端口的 CTS,
并写入接收的首字的第 15 位 ; 为 2 时读 DSR,并写入首字的第 15 位 ; 为 3 时读 CTS 和 DSR,并写入首字的第 14,15 位。
5 Controller Link 网络
Controller Link (控制器链接,简称为 CL K)
为 N,N 令牌总线网,用于在 PLC 和计算机之间传送大量的数据,可使用双绞线或光纤,通信距离
500m～ 1km,速率为 015～ 2Mbps。最多 32 个子站,每个 PLC 的 CL K单元最多可收发 8000 个字,
计算机用的 CL K 支持板最多可收发 32000 个字 ;
数据服务允许各站一次可收发 2012 字节。上位计算机可调用 OMRON 提供的 C 语言库函数或驱动程序来与 PLC 交换信息。
在 PLC 上安装不同的通信模块,CL K可与其他网络 (如以太网和其他的 CL K网 ) 相联。
Data Link (数据链接 ) 是 CL K 的重要功能,
它使各站点之间共享数据,用户可以任意设置共享的数据链接区。图 8 中的 1 区 (链接继电器 L R)
用于开关量数据的交换,2 区 (数据存储区 DM)
用于字信息的交换。使用 OMRON 的编程软件
CX — P 中附加的网络组态工具 CX — N ET,只需对各台 PLC 和计算机之间交换数据的区域作简单的设置,以及对 CL K 通信模块作简单的硬件设置,
就可以实现各台设备之间的自动数据交换。
图 8 控制器链接
6 Device Net (设备网 )
设备网是基于 CAN 总线的开放式现场总线,
它采用 CAN 总线的物理层和数据链路层规约,它已被纳入 IEC62026 标准。有很多厂家生产符合该标准的产品,用户可以将它们连接在同一个设备网中。 OMRON 的 CompoBus/ D 网就是一种设备网,
如图 9 所示。
图 9 CompoBus/ D 网络
CompoBus/ D 网中一般有一个主站 (插在 PLC
内的 CompoBus/ D 通信模块 ) 和若干个从站 (带
CompoBus/ D 通信接口的设备 ) 。主站最多可控制
64 个节点,1024 个 I/ O 点,最高通信速率为
500kbps (通信距离 39m),最长通信距离为 156m
(125kbps) 。 CompoBus/ D 有两根信号线、两根电源线和一根屏蔽线。一个从站由多 I/ O 终端通信单元 (DRT1 — COM) 和最多八个 I/ O 单元组成。
只需对主站中的通信模块和从站中的通信单元作简单的硬件设置,就可以实现主站和从站之间自动的周期性的数据交换。因为通信的速率比一般的串行通信高,通信引起的延迟很小,PLC 读写远方从站中的数据就好像读写本机内的 I/ O 模块一样方便和快捷。
—83—
《电工技术杂志,2002 年第 11 期 PLC 各种通信方式的特点与选择
1995-2006 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co.,Ltd,All rights reserved.
7 选择通信方式应考虑的一些问题
711 技术指标选择通信速率时应考虑网络中的节点数和网络中单位时间内可能的最大信息流量,并应留有一定的裕量。通信速率与通信线路的长度有关。随着通信距离的加长,允许的通信速率会降低。应注意通信速率 (波特率 ) 的单位为 bit/ s,异步通信方式一般选择八个数据位、一个结束位、一个起始位和无奇偶校验位,一个字符包括二进制的 10 位。因此通信速率除以 10 才是每秒传送的字节数。上位机链接通信时传送的是 ASCII 码,一个字节的十六进制数对应两个 ASCII 码。可以直接传送十六进制数的 RS — 232C 无协议通信的效率显然比上位机链接的高。
除了通信速率外,还应考虑通信距离,允许的最大节点数等指标。
712 系统集成的工作量一般来说,如果参与通信的设备都是同一厂家的工控产品,应选用 PLC 厂家提供的通信协议,
如一对一链接通信或 CompoBus/ D 网络,只需要作一些简单的设置,不用编写通信程序,就 可以实现设备之间的数据交换。在上位机链接通信中,由计算机来读写 PLC 中的数据,PLC 是被动的,用户并不需要对 PLC 编程,PLC 就能自动生成响应帧。但是上位机的程序仍需用户编写。如果在上位机使用组态软件,与一对一链接通信一样,上位机和 PLC
都不需要编程,通信也是自动完成的,可节省系统开发的时间,但是增加了购买组态软件的费用。
713 通信方式的灵活性
RS — 232C 无协议通信可用于 PLC 与上位机或其他 RS — 232C 设备的通信。这种通信方式最为灵活,PLC 与 RS — 232C 设备之间可以使用用户自定义的通信规约,但是 PLC 的编程工作量较大,要实现可靠的通信,对编程人员的要求较高。
714 硬件成本大多数 PLC 都有内置的 RS — 232C 或 RS —
485 通信接口,用它们来实现通信的硬件成本最低。
如果使用某些通信网络,如 Controller Link 和 Com2
poBus/ D 网络,参与通信的各方都需要配置价格较高的通信模块和通信单元。通信电缆的线数和电缆的种类有时对硬件成本的影响很大,应加以考虑。
选择通信方式时,应结合系统的具体情况,综合上述的各种因素进行考虑,选择一种相对最佳的方案。
The Characteristic and Selecting of
PLC Communication Mode
L iao Changchu
(Chongqing University)
Abstract The paper introduces the characteristic,wiring,the
method of data exchanging,and some problem about selecting
of PLC communication mode.
Keywords PLC communication network
收稿日期,2002 06 13
(上接第 3 页 )
因此,在今后相当长的一段时间里,世界各国尤其是以欧美为代表的西方发达国家,必将加大脉冲磁场研究的力度,以开发出更强更稳定的磁场装置,这也必然会给冶金、医学、化工、航天等研究领域开拓出一片新天地。
参考文献
1 Schilling J,Boenig H et al1Operating experience of the U2
nited States national high magnetic field laboratory 60 T long
- pulse magnet1IEEE Transactions on Applied Supercon2
ductivity,2000,10 (1)
2 刘智民 1 超强磁场的发生技术 1 物理,1997 (26)
3 曹效文 1 强磁场技术进展 1 物理,1996 (25)
4 Li L,Lesch B1High performance pulsed magnets with high
strength conductors and high modulus internal reinforce2
ment1IEEE Transactions on Applied Super conductivity,
2000,10 (1)
Development of Strong Pulsed Magnet
Peng Tao
( Huazhong University of Science and Technology)
Abstract The developments of pulsed magnetic fields world
wide are reviewed in brief first,and some details dealing with
the generating methods,developing level and problems existing
in the magnetic fields designing are discussed1Finally,a simple
extension about its future developments is presented1
Keywords high magnetic field steady2state magnetic pulsed
magnetic field magnet
收稿日期,2002 10 11
—93—
PLC 各种通信方式的特点与选择 ,电工技术杂志,2002 年第 11 期
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