PLC通信的网络配置

发布时间:2024-06-10
网络结构配置与建立网络的目的、网络结构以及通信方式有关,但任何网络,其结构配置都包括硬件和软件两个方面。
1.硬件配置
硬件配置主要考虑两个问题:一是通信介质,以此构成信道。常用的通信介质有多股屏蔽电缆、双绞线、同轴电缆及光缆。此外,还可以通过电磁波实现无线通信。二是通信接口,包括rs-232c、rs-422a和rs-485三种。
1)rs-232c
rs-232c是美国eic(电子工业联合会)在1969年公布的通信协议,至今仍在计算机和可编程序控制器中广泛使用。
rs-232c采用负逻辑,用-5~-15 v表示逻辑状态“1”,用+5~+15 v表示逻辑状态“0”。rs-232c的最大通信距离为15 m,最高传输速率为20 kb/s,只能进行一对一的通信。rs-232c可使用9针或25针的d型连接器,可编程序控制器一般使用9针的连接器,距离较近时只需要3根线(见图1,gnd为信号地)。rs-232c使用单端驱动、单端接收的电路(见图2),容易受到公共地线上的电位差和外部引入的干扰信号的影响。
图1 rs-232c的信号线连接
图2单端驱动单端接收
2)rs-422a
美国的eic于1977年制定了串行通信标准rs-499,对rs-232c的电气特性作了改进,rs-422a是rs-499的子集。rs-422a采用平衡驱动、差分接收电路(见图3),从根本上取消了信号地线。平衡驱动器相当于两个单端驱动器,其输入信号相同,两个输出信号互为反相信号,图中的小圆圈表示反相。外部输入的干扰信号是以共模方式出现的,两根传输线上的共模干扰信号相同,因接收器是差分输入,共模信号可以互相抵消。只要接收器有足够的抗共模干扰能力,就能从干扰信号中识别出驱动器输出的有用信号,从而克服外部干扰的影响。rs-422a在最大传输速率(10 mb/s)时,允许的最大通信距离为12 m,传输速率为100 kb/s时,最大通信距离为1200 m。一台驱动器可以连接10台接收器。rs-422接口属于全双工通信方式,在工业计算机上配备得较多。
图3平衡驱动差分接收
3)rs-485
rs-485是rs-422a的变形。rs-422a是全双工,两对平衡差分信号线分别用于发送和接收。rs-485为半双工,只有一对平衡差分信号线,不能同时发送和接收。
使用rs-485通信接口和双绞线可组成串行通信网络(见图4),构成分布式系统,系统中最多可有32个站,新的接口件已允许连接128个站。rs-485接口多用双绞线实现连接。个人计算机一般不配rs-485接口,但工业计算机配备rs-485接口较多。plc的不少通信模块也配用rs-485接口。如西门子公司的s7系列cpu均配置了rs-485接口。
图4 rs-485网络
2.软件配置
要实现plc的联网控制,就必须遵循一些网络协议。不同公司的机型,通信软件各不相同。软件一般分为两类:一类是系统编程软件,用以实现计算机编程,并把程序下载到plc,且监控plc的工作状态,如西门子公司的step7-micro/win软件;另一类为应用软件,即各用户根据不同的开发环境和具体要求,用不同的编程语言编写的通信程序。
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