第6章 FX系列PLC通信技术（课件）高教版（第三版）

2019.6 电器及PLC控制技术 第3版 主编 高勤 第5、6章（共173页） 第6章 FX系列PLC通信技术 将各种控制设备连接成工业控制网络，是自动化、信息化发展的趋势。PLC无论是大型、小型及微型机,都具有网络通信的功能，因而被广泛使用在工业控制网络中。PLC通信网络的总体发展趋势是向高速、多层次、大信息吞吐量、高可靠性和开放式的方向发展。   6.1 PLC的通信方式 6.1.1 PLC通信系统的基本概念 1. PLC通信系统的基本组成 硬件设备包括发送/接收设备和通信介质（总线）。软件有通信协议和通信编程软件。通信系统组成示意图如图6-1所示。通信传送设备至少有两个，即发送设备和接收设备。对于多台设备之间的数据传送，可以有主机（主站）和从机（从站）之分。主机在通信控制中起到控制、发送和处理信息的主导作用，从机被动地接收、监视和执行主机的信息。 在实际通信时，由数据传送的结构来确定主、从关系。在PLC通信系统中，传送设备可以是PLC、计算机或其他各种外围的设备。 图6-1 通信系统组成示意图 2. 通信方式 根据通信系统中数据传输方式的不同，数据通信的基本方式分为两种：并行通信方式和串行通信方式。 （1）并行通信 将传送数据的每一位同时传输的方式称为并行传输。 并行数据通信是以传送数据的位为单位，除了使用8根或15根数据线和一根公共线外，还需要通信双方之间进行联络用的控制线。并行数据通信的特点：传输速度快，传送n位传输数据，只需要一个时钟周期的传送时间，但所需的传输线数目多，成本较高，通常用于传输速率高的近距离数据传输，如PLC与编程设备、打印机及计算机之间的数据传送。 （2）串行通信 串行通信只用一根数据线进行传输，多位数据在一根数据线上顺序传送。 这是一种以二进制的位（bit）为单位的数据传输方式。串行通信每次只传送一位，除了公共线外，在一个数据传输方向上只需要一根数据线，这根线既可以作为数据线，又可以作为通信联络用的控制线。 为了保证发送和接收数据的一致性，可以采用两种串行通信技术，即异步串行通信和同步串行通信技术。 ①异步串行通信方式是将传输的数据按照某位数进行分组（通常以8位字节为单位），在每组数据的前面和后面分别加上起始位和停止位，还可以在停止位加校验位，这种组合成一组数据， 称为一帧。发送设备一帧一帧地发送，接收设备一帧一帧地接收，加入了起始位、停止位以及校验位，就可以确保数据传输的完整性。但是加入了起始位、停止位和校验位后，降低了异步串行通信的传输效率。 ②同步串行传输的通信方式。同步串行通信方式不再以字节构成，而是以每个数据块为单位，每个数据块可以由多个字节构成，只在每个数据块的前后加上起始位和停止位即可。这样减少了需要额外传输的控制数据长度，提高了传输效率。 串行通信的特点是：数据传输速度慢，但通信时需要的信号线少（最少只需要两根线），在远距离传输时通信线路简单，常用于远距离传输。串行通信在工业控制中应用广泛，计算机和PLC都有通用的串行通信接口（如RS-232C）。 3. 通信介质 通信系统不论采用并行或串行传输方式，数据最终要通过某种介质和接口才能从发送设备传送到接收设备。在通信系统中，可以将通信介质比做输送数据信息的管道，管道的好坏以及畅通的程度，决定了通信的质量。   因此对于PLC网络通信来讲，要求通信介质应具有传输效率高、能量损耗小、抗干扰能力强等特性。 目前PLC通信大多数采用有线介质，例如双绞线、同轴电缆、光纤等。由于工业环境中存在各种各样的干扰，因此对于PLC网络通信来讲，要求通信介质必须具备较强的抗干扰能力，所以双绞线和同轴电缆适用于PLC的通信。 4. 通信接口 PLC、计算机及其外部设备可采用RS-23、RS-422及RS-485型标准通信接口。各标准通信接口的特点如下。 （1）RS-232通信接口。RS-232通信接口是数据通信中应用最为广泛的一种串行接口，它是数据终端设备与数据通信设备进行数据交换的线路接口。 RS-232C是标准的25针的D型连接器。如图6-2所示。通常插头在数据终端设备（DTE）端，插座在数据通信设备（DCE）端。“RS”是英文“推荐标准”的缩写，“232”是标识号，“C”表示此标准修改的次数。它既是一种协议标准，又是一种电气标准，规定了终端和通信设备之间信息交换的方式和功能。 RS-232C各引脚的定义：TXD为连接到设备的接地线，RXD为数据输出线，RST为要求发送数据，CTS为回应对方RST的发送许可（告诉对方可以发送），DSR为告知本机在待命状态，DTR为告知数据终端处于待命状态，CD为载波检测，用于确认是否收到的载波，SG为信号的接地线。 RS-