西门子S7-300 PLC与模拟屏串行通信
日期：2006-4-16 15:41:32 来源：本文摘自《PLC&FA》
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模拟屏能简单、明了地反映现场的实时数据和状态信息，应用十分广泛。为了使现场信息及时、准确、动态地显示在模拟屏上，要求数据采集设备和模拟屏之间进行通信。
现场信息量比较大，如果每个信号都独立连接到模拟屏，信号线数量多、耗线多，不经济，走线不便，故障率高，采用串行通信可克服以上缺点。
现在通信方式多种多样、速度越来越快，但串行通信在控制范畴一直占据着极其重要的地位。它不仅没有因时代的进步而淘汰，反而在规格上越来越完善、应用越来越广，长久不衰。
与并行通信相比，它传输速度慢(并行一次传8位，串行传1位)，但并行通信数据电压传输过程中，容易因线路因素使标准电位发生变化(常见的电压衰减、信号间互相串音干扰)。传输距离越远，问题越严重、数据错误越容易发生。相比之下，串行通信处理的数据电压只有一个标准电位，数据不易漏失。
常用的串行通信有两种，一种为RS232，另一种为RS422/485。工业环境常会有噪声干扰传输线路，在用RS232进行数据传输时，经常会受到外界电气干扰而使信号发生错误。RS232串行通信的信号标准电位是参考接地端而来的，干扰信号在原始信号和地线上均会产生影响，原始信号加上干扰信号后，依然传送到接收端，而地线部分的信号则不能传送到接收端。因此，信号便发生了扭曲。RS422/485传输的是差分信号，在发送端分成正负两部分，到达接收端通过相减，还原成原来信号，两条信号线受到的干扰的程度相同，这就防止了噪声干扰。本文以PLC和模拟屏通信为例介绍通过RS485实现点对点串行通信。
(1) 通信规约
RS232C/485串行口:速率9600bps，1位起始位，8位数据位，1位停止位，无奇偶校验位;传输报文内容以字节为单位，在信道中的传送顺序是:低字节先送，高字节后送;字节内低位先送，高位后送;数据格式为16进制数;异步通信。
(2) 设备
开关量处理器;开关量指示灯;模拟量处理器;模拟量显示器;时钟;通信处理器;中央控制器。
(1) 途径:数据采集通过PLC完成，PLC向模拟屏传输数据，控制模拟屏状态。RS485连接图如图1所示:
(2) 主要相关设备:中央处理器CPU 314;点到点通信模块CP341-RS422/485。
(3) 功能:—向模拟屏发送模拟量数据;—向模拟屏发送开关量信息;—控制屏状态，包括:全屏亮暗、全屏信号分合、 变位帧闪光;—设定和改变时钟时间。
4.1 初始化
就串行通信而言，交换数据的双方利用传输在线的电压改变来达到数据交换的目的。如何从不断改变的电压状态中解析出其中的信息，双方必须有一套共同的译码方式，遵守一定的通信规则。这就是通信端口初始化。
通信端口初始化有以下几个项目必须设置或确认:
(1) 通信模式
串行通信分同步和异步两种模式。同步传输在通信的两端使用同步信号作为通信的依据，异步传输则使用起始位和停止位作为通信的判断。模拟屏通信模式:异步传输;西门子PLC通信模式:异步传输;二者通信模式相同。
(2) 数据的传输速率
异步通信双方并没有一个可参考的同步时钟作为基准。这样双方传送的高低电位代表几个位就不得而知了。要使双方的数据读取正常，就要考虑到传输速率。收发双方通过传输在线的电压改变来交换数据，但发送端发送的电压改变的速率必须和接收端的接受速率保持一致。模拟屏的通信速率:9600bps;西门子PLC通信速率:600bps，1200bps，2400bps，4800bps，9600bps，19200bps，38400bps，57600bps，76800bps。初始化，将PLC波特率设为:9600bps
1 引言
——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户
模拟屏能简单、明了地反映现场的实时数据和状态信息，应用十分广泛。为了使现场信息及时、准确、动态地显示在模拟屏上，要求数据采集设备和模拟屏之间进行通信。
P_L_C_技_术_网——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户
现场信息量比较大，如果每个信号都独立连接到模拟屏，信号线数量多、耗线多，不经济，走线不便，故障率高，采用串行通信可克服以上缺点。
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现在通信方式多种多样、速度越来越快，但串行通信在控制范畴一直占据着极其重要的地位。它不仅没有因时代的进步而淘汰，反而在规格上越来越完善、应用越来越广，长久不衰。
WWW.PLCJS.COM——可编程控制器技术门户
与并行通信相比，它传输速度慢(并行一次传8位，串行传1位)，但并行通信数据电压传输过程中，容易因线路因素使标准电位发生变化(常见的电压衰减、信号间互相串音干扰)。传输距离越远，问题越严重、数据错误越容易发生。相比之下，串行通信处理的数据电压只有一个标准电位，数据不易漏失。
P_L_C_技_术_网——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户
常用的串行通信有两种，一种为RS232，另一种为RS422/485。工业环境常会有噪声干扰传输线路，在用RS232进行数据传输时，经常会受到外界电气干扰而使信号发生错误。RS232串行通信的信号标准电位是参考接地端而来的，干扰信号在原始信号和地线上均会产生影响，原始信号加上干扰信号后，依然传送到接收端，而地线部分的信号则不能传送到接收端。因此，信号便发生了扭曲。RS422/485传输的是差分信号，在发送端分成正负两部分，到达接收端通过相减，还原成原来信号，两条信号线受到的干扰的程度相同，这就防止了噪声干扰。本文以PLC和模拟屏通信为例介绍通过RS485实现点对点串行通信。
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2 模拟屏的通信规约及设备
——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户
(1) 通信规约
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RS232C/485串行口:速率9600bps，1位起始位，8位数据位，1位停止位，无奇偶校验位;传输报文内容以字节为单位，在信道中的传送顺序是:低字节先送，高字节后送;字节内低位先送，高位后送;数据格式为16进制数;异步通信。
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(2) 设备
P.L.C.技.术.网——可编程控制器技术门户
开关量处理器;开关量指示灯;模拟量处理器;模拟量显示器;时钟;通信处理器;中央控制器。
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3 信息传输途径设备和功能
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(1) 途径:数据采集通过PLC完成，PLC向模拟屏传输数据，控制模拟屏状态。RS485连接图如图1所示:
P.L.C.技.术.网——可编程控制器技术门户
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图1 RS485连接电缆图
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(2) 主要相关设备:中央处理器CPU 314;点到点通信模块CP341-RS422/485。
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(3) 功能:—向模拟屏发送模拟量数据;—向模拟屏发送开关量信息;—控制屏状态，包括:全屏亮暗、全屏信号分合、 变位帧闪光;—设定和改变时钟时间。
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4 通信实现的方法
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4.1 初始化
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就串行通信而言，交换数据的双方利用传输在线的电压改变来达到数据交换的目的。如何从不断改变的电压状态中解析出其中的信息，双方必须有一套共同的译码方式，遵守一定的通信规则。这就是通信端口初始化。
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通信端口初始化有以下几个项目必须设置或确认:
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(1) 通信模式
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串行通信分同步和异步两种模式。同步传输在通信的两端使用同步信号作为通信的依据，异步传输则使用起始位和停止位作为通信的判断。模拟屏通信模式:异步传输;西门子PLC通信模式:异步传输;二者通信模式相同。
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(2) 数据的传输速率
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异步通信双方并没有一个可参考的同步时钟作为基准。这样双方传送的高低电位代表几个位就不得而知了。要使双方的数据读取正常，就要考虑到传输速率。收发双方通过传输在线的电压改变来交换数据，但发送端发送的电压改变的速率必须和接收端的接受速率保持一致。模拟屏的通信速率:9600bps;西门子PLC通信速率:600bps，1200bps，2400bps，4800bps，9600bps，19200bps，38400bps，57600bps，76800bps。初始化，将PLC波特率设为:9600bps
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