用IO口使PLC通讯
日期：2008-4-22 19:02:27 来源：本站整理
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1. 前言
当晶体管输出的PLC间的通讯口不足时，可考虑使用IO口建立点对点通讯。
★ 本方法只适用于晶体管输出的PLC。
PLC的IO用于通讯时，省去了通讯专用模块，或者不需要为使用编程口尤其是OMRON不敞开的协议而烦恼，IO口号任意指定，更无PLC互联的品牌要求，星型外接的数量可任意增加。
PLC由于扫描周期相对较长，所以通讯速度有限，在成本允许或者数据流量大的场合，还是应该采用PLC厂商各自提供的通讯途径。
继电器输出的PLC，由于通讯高速切换输出，切不可使用本方法，否则PLC会在短时间内损坏。
串行通讯是按时间序列送出一串0/1编码，接收方需要进行同步以正确接收和解释代码来完成通讯。
PLC由于扫描周期长、定时不够精确而不宜采用时间同步的方法。数据传输除需要一根数据线外还需要一根同步信号线，用于告诉发送方新数据收到，否则将无法分辨连续发送的00…或者11…数据。
以发送4位数据为例，例中A、B机Q0.1口做数据口，Q0.0口做同步口。A机为主机，发送1001(9)，从机B发送0101(5)，先低位后高位。
1) A机发送启动同步A-Q0.0=1；
2) B收到同步，也响应发送同步B-Q0.0=1；
3) A机收到B机同步响应后，发送数据A-Q0.1=1，并交变同步A-Q0.0=0
4) B机收到A机同步交变，记录数据A0=1，并发送数据B-Q0.1=1，同时交变同步B-Q0.0=0；
5) A机收到B机同步交变，记录数据B0=1，并发送数据A-Q0.1=0，同时交变同步A-Q0.0=1；
6) 同4，B机记录数据A1=0，发送0，并交变B-Q0.0=1；
7) A机记录数据B1=0，发送0，并交变A-Q0.0=0；
8) ~10）同上，A机发送A2=0，A3=1，B机发送B2=1，B3=0；
11) A机交变同步，完成通讯；
12)B机收到A完成信号，也交变同步，结束通讯。
此方法通讯2周期1位，速度较快，但通讯的帧间隔需要用一定延时来保证后续帧的同步，连绵不断是无法确定当前传输的数据位号的。
通讯的同步信号设计应偶数次交变，以返回初始的状态，可以不要起始信号而第一次就发数据和同步信号，但一定要有结束同步，否则最后1位收完，对方机不知道，会处在多余的等待状态。
编程时因注意由于PLC的2个输出不会严格同步，应先建立数据位，再交变同步，以免对方误收。
单向通讯较双向为简单，接收机只要交变送出确认信号即可，因此发送机需要2输出、1输入，接收机反之。此方法也是2周期1位的速度。
由于PLC速度较慢（10ms级），当外接快速的数据设备(如MCU、DSP等μs级)时，可只用更少的输入和输出来完成通讯过程。原理籍于PLC一经送出，在下一个扫描周期的时候对方早已收到并准备了新数据，省去了确认对方是否收到这一步骤，所以PLC每次扫描在发出交变确认信号时均能收到一个新数据，步骤省却的同时也增加了通讯速度。PLC发出交变同步是让接收机甄别出发送的位来。
PLC用1个输入和2个输出， PLC先接收对方数据，再用两个输出表达同步和数据，在下一个扫描周期时也是先接收再发送数据和交变同步，每个周期交换1位数据。
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1. 前言
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当晶体管输出的PLC间的通讯口不足时，可考虑使用IO口建立点对点通讯。
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★ 本方法只适用于晶体管输出的PLC。
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1.1. 优点
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PLC的IO用于通讯时，省去了通讯专用模块，或者不需要为使用编程口尤其是OMRON不敞开的协议而烦恼，IO口号任意指定，更无PLC互联的品牌要求，星型外接的数量可任意增加。
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1.2. 局限
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PLC由于扫描周期相对较长，所以通讯速度有限，在成本允许或者数据流量大的场合，还是应该采用PLC厂商各自提供的通讯途径。
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继电器输出的PLC，由于通讯高速切换输出，切不可使用本方法，否则PLC会在短时间内损坏。
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2. IO通讯原理
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串行通讯是按时间序列送出一串0/1编码，接收方需要进行同步以正确接收和解释代码来完成通讯。
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PLC由于扫描周期长、定时不够精确而不宜采用时间同步的方法。数据传输除需要一根数据线外还需要一根同步信号线，用于告诉发送方新数据收到，否则将无法分辨连续发送的00…或者11…数据。
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2.1. PLC-PLC
2.1.1. 双向（2-2线）
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以发送4位数据为例，例中A、B机Q0.1口做数据口，Q0.0口做同步口。A机为主机，发送1001(9)，从机B发送0101(5)，先低位后高位。
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1) A机发送启动同步A-Q0.0=1；
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2) B收到同步，也响应发送同步B-Q0.0=1；
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3) A机收到B机同步响应后，发送数据A-Q0.1=1，并交变同步A-Q0.0=0
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4) B机收到A机同步交变，记录数据A0=1，并发送数据B-Q0.1=1，同时交变同步B-Q0.0=0；
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5) A机收到B机同步交变，记录数据B0=1，并发送数据A-Q0.1=0，同时交变同步A-Q0.0=1；
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6) 同4，B机记录数据A1=0，发送0，并交变B-Q0.0=1；
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7) A机记录数据B1=0，发送0，并交变A-Q0.0=0；
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8) ~10）同上，A机发送A2=0，A3=1，B机发送B2=1，B3=0；
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11) A机交变同步，完成通讯；
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12)B机收到A完成信号，也交变同步，结束通讯。
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此方法通讯2周期1位，速度较快，但通讯的帧间隔需要用一定延时来保证后续帧的同步，连绵不断是无法确定当前传输的数据位号的。
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通讯的同步信号设计应偶数次交变，以返回初始的状态，可以不要起始信号而第一次就发数据和同步信号，但一定要有结束同步，否则最后1位收完，对方机不知道，会处在多余的等待状态。
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编程时因注意由于PLC的2个输出不会严格同步，应先建立数据位，再交变同步，以免对方误收。
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2.1.2. 单向（1-2线）
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单向通讯较双向为简单，接收机只要交变送出确认信号即可，因此发送机需要2输出、1输入，接收机反之。此方法也是2周期1位的速度。
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2.2. 快慢机通讯
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由于PLC速度较慢（10ms级），当外接快速的数据设备(如MCU、DSP等μs级)时，可只用更少的输入和输出来完成通讯过程。原理籍于PLC一经送出，在下一个扫描周期的时候对方早已收到并准备了新数据，省去了确认对方是否收到这一步骤，所以PLC每次扫描在发出交变确认信号时均能收到一个新数据，步骤省却的同时也增加了通讯速度。PLC发出交变同步是让接收机甄别出发送的位来。
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2.2.1. 双向协议（1-2线）
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PLC用1个输入和2个输出， PLC先接收对方数据，再用两个输出表达同步和数据，在下一个扫描周期时也是先接收再发送数据和交变同步，每个周期交换1位数据。
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2.2.2 单向协议（1-1线）
PLC作接收机，举例2位数据接收过程如下：
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步骤 WWW_PLCJS_COM－PLC－技.术_网 |
PLC侧 WWW_P※LCJS_COM－PLC－)技.术_网 |
数据方向 P_L_C_技_术_网——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户 |
发送设备侧 WWW_PLC※JS_COM－PmLC－技.术_网 |
备注 WWW.PLCJS.COM——可编程控制器技术门户 |
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1 WWW_PLCJS@_COM%－PLC－技.术_网 |
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通讯启动信号 WWW_PLCJS@_COM%－PLC－技.术_网 |
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2 WWW_PLC※JS_COM－PLC－技.术_网(可编程控※制器技术门户) |
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← plcjs.技.术_网 |
1 W1WW_P4LCJS_COM－PLC－技.术_网 |
确认启动 WWW_PLCJS_COM－PLC－技.术_网 |
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3 WWW_PLCJS@_COM%－PLC－技.术_网 |
0 WW.W_PLCJS_COM－PLC－技.术_网 |
→ WWW_P※LCJS_CO※M－PLC－技－.术_网 |
WWW.PLCJS.COM——可编程控制器技术门户 |
PLC要求数据 WWW.PLCJS.COM——可编程控制器技术门户 |
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4 WWW_PLCJS_COM－PLC－技.术_网 |
WWW_PL※CJS_COM－PLC－技.术_网 |
← WWW_PLCJ－S_COM－PLC－技.术_网(可－编程控－制器技术－门户) |
Bit0 WWcW_PLCJS_COM－PLC－技.术_网 |
送出数据第0位给PLC W1WW_P4LCJS_COM－PLC－技.术_网 |
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1 W1WW_P4LCJS_COM－PLC－技.术_网 |
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PLC要求数据 WWW_PLCJS※COM－PLC－技×术_网(可编程控※制器技术门户) |
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← WWW_P※LCJS_CO※M－PLC－技－.术_网 |
Bit1 WW.W_PLCJS_COM－PLC－技.术_网 |
送出数据第1位给PLC plcjs.技.术_网 |
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0 WW.W_PLCJS_COM－PLC－技.术_网 |
→ WWW_PLCJS@_COM%－PLC－技.术_网 |
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结束或继续 WW.W_PLCJS_COM－PLC－技.术_网 |
只使用1-1线无法实现快慢机双向通讯。
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3. 后语
本方法试图在物理层上建立PLC的IO与外界通讯的途径，仅供爱好者参考。
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数据层以上请参考标准的串行通讯，比如对于通讯过程中发生的干扰，由于缺少内建的位滤波，可在帧尾增加效验和使用帧重发机制。
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*抱歉不知道这篇文章过长会被无理剪破，只好再发来补全
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