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>随着计算机技术、通信技术和自动化技术的不断发展及推广，可编程控制设备已在各个企业大量使用。将不同的可编程控制设备进行相互通信、集中管理，是企业不能不考虑的问题。因此本章根据实际的需要，对PLC通信知识进行介绍。 6.1 通信基础知识 6.1.1 通信方式 (1)串行通信与并行通信 ①串行通信。通信中构成1个字或字节的多位二进制数据是1位1位的被传送。串行通信的特点是传输速度慢，传输线数量少(最少需2根双绞线)，传输距离远。PLC的RS232或RS-485 通信就是串行通信的典型例子。 ②并行通信。通信中同时传送构成1个字或字节的多位二进制数。并行通信的特点是传送速度快，传输线数量多(除了8根或16 根数据线和1根公共线外，还需通信双方联络的控制线)，传输距离近。PLC的基本单元和特殊模块之间的数据传送就是典型的并行通信。 (2)异步通信和同步通信 ①异步通信。在异步通信中，字符作为比特串编码，由起始位(start bit)、数据位(databit)、奇偶校验位(party)和停止位(stop bit)组成。这种用起始位开始，停止位结束所构成的一串信息称为帧(frame)。异步通信中数据是一帧一帧传送的。异步通信的字符信息格式为1个起始位、7~8个数据位、1个奇偶校验位和停止位组成。 在传送时，通信双方需对采用的信息格式和数据的传输速度作相同约定，接受方检测到停止位和起始位之间的下降沿后，将它作为接收的起始点，在每位中点接收信息。这样传送不至于出现由于错位而带来的收发不一致的现象。PLC一般采用异步通信。 ②同步通信。同步通信将许多字符组成一个信息组进行传输，但是需要在每组信息开处加上1个同步字符。同步字符用来通知接收方来接收数据，它是必须有的。同步通信收发双方必须完全同步。 (3)单工通信、全双工通信和半双工通信 ①单工通信。指信息只能保持同一方向传输，不能反向传输。如图6-1(a)所示。 ②全双工通信。指信息可以沿两个方向传输，A、B两方都可以同时一方面发送数据，另一方面接收数据。如图6-1(b)所示。 ③半双工通信。指信息可以沿两个方向传输，但同一时刻只限于一个方向传输，即同一时刻A方发送B方接收或B方发送A方接收。 6.1.2 通信传输介质 通信传输介质一般有3种，分别为双绞线、同轴电缆和光纤，如图6-2所示。 (1)双绞线 是由一对相互绝缘的导线按照一定的规律互相缠绕在一起而制成的一种传输介质。两根线扭绞在一起的目的是为了减小电磁干扰。实际使用时，多对双绞线一起包在一个绝缘电缆套管里，典型的双绞线有一对的，有四对的。 双绞线按有无屏蔽层可分为非屏蔽双绞线和屏蔽双绞线，屏蔽层可以减小电磁干扰。双绞线具有成本低，重量轻，易弯曲，易安装等特点。RS-232和RS485多采用双绞线进行通信。 (2)同轴电缆 同轴电缆有4层，由外向内依次是护套、外导体(屏蔽层)、绝缘介质和内导体。同轴电缆从用途上可分为基带同轴电缆和宽带同轴电缆。基带同轴电缆特性阻抗为50Ω，适用于计算机网络连接，宽带同轴电缆特性阻抗为75Ω，常用于有线电视传输介质。 (3)光纤 光纤是由石英玻璃经特殊工艺拉制而成。按工艺的不同可将光纤分为单模光纤和多模光纤，单模光纤直径为8~9μm，多模光纤62.5μm。单模光纤光信号没反射，衰减小，传输距离远。多模光纤光信号多次反射，衰减大，传输距离近。 实际工程中，光纤传输需配光纤收发设备，光纤应用实例如图6-3所示。 6.1.3 串行通信接口标准 串联通信接口标准有RS-232C串行接口标准、RS-422串行接口标准和RS-485串行接口标准3种。 (1)RS-232C 串行接口标准 1969年，美国电子工业协会EIA(electronic industries association)推荐了一种串行接口标准，即RS-232C串行接口标准。其中的RS是英文中的“推荐标准”缩写，232为标识号，C表示标准修改的次数。 ①机械性能 RS-232C接口一般使用9针或25针D型连接器。以9针D型连接器最为常见。 ②电气性能 a.采用负逻辑，用-5~-15V表示逻辑“1”，用5~15V表示逻辑“0”。 b.只能进行一对一通信。 c.最大通信距离 15m，最大传输速率为20kbit/s。 d.通信采用全双工方式。 e.接口电路采用单端驱动、单端接收电路，如图6-4所示。需要说明的是，此电路易受外界信号及公共地线电位差的干扰。
f.两个设备通信距离较近时，只需3线，如图6-5所示。 (2)RS-422串行接口标准 由于RS-232C接口传输速率、传输距离和抗干扰能力等限制，美国电子工业协会EIA又推出了一种新的串行接口标准，即RS-422串行接口标准。 特点如下。 ①RS-422接口采用平衡驱动差分接收电路，提高抗干扰能力。 ②RS-422接口通信采用全双工方式。 ③传输速率为100Kbit/s时，最大通信距离为1200m。 ④RS-422 通信接线，如图6-6所示。 (3)RS-485串行接口标准 RS-485 是 RS-422的变形，其只有一对平衡差分信号线，不能同时发送和接收信号;RS-485 通信采用半双工方式:RS-485通信接口和双绞线可以组成串行通信网络，构成分布式系统，在一条总线上最多可以接32个站，如图6-7所示。
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