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西門子S7-300 PLC與模擬屏串行通信

1 引言

　　模擬屏能簡(jiǎn)單、明了地反映現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和狀態(tài)信息，應(yīng)用十分廣泛。為了使現(xiàn)場(chǎng)信息及時(shí)、準(zhǔn)確、動(dòng)態(tài)地顯示在模擬屏上，要求數(shù)據(jù)采集設(shè)備和模擬屏之間進(jìn)行通信。

　　現(xiàn)場(chǎng)信息量比較大，如果每個(gè)信號(hào)都獨(dú)立連接到模擬屏，信號(hào)線數(shù)量多、耗線多，不經(jīng)濟(jì)，走線不便，故障率高，采用串行通信可克服以上缺點(diǎn)。

　　現(xiàn)在通信方式多種多樣、速度越來(lái)越快，但串行通信在控制范疇一直占據(jù)著極其重要的地位。它不僅沒(méi)有因時(shí)代的進(jìn)步而淘汰，反而在規(guī)格上越來(lái)越完善、應(yīng)用越來(lái)越廣，長(zhǎng)久不衰。

　　與并行通信相比，它傳輸速度慢（并行一次傳8位，串行傳1位），但并行通信數(shù)據(jù)電壓傳輸過(guò)程中，容易因線路因素使標(biāo)準(zhǔn)電位發(fā)生變化（常見(jiàn)的電壓衰減、信號(hào)間互相串音干擾）。傳輸距離越遠(yuǎn)，問(wèn)題越嚴(yán)重、數(shù)據(jù)錯(cuò)誤越容易發(fā)生。相比之下，串行通信處理的數(shù)據(jù)電壓只有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)電位，數(shù)據(jù)不易漏失。

　　常用的串行通信有兩種，一種為rs232，另一種為rs422/485。工業(yè)環(huán)境常會(huì)有噪聲干擾傳輸線路，在用rs232進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，經(jīng)常會(huì)受到外界電氣干擾而使信號(hào)發(fā)生錯(cuò)誤。rs232串行通信的信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)電位是參考接地端而來(lái)的，干擾信號(hào)在原始信號(hào)和地線上均會(huì)產(chǎn)生影響，原始信號(hào)加上干擾信號(hào)后，依然傳送到接收端，而地線部分的信號(hào)則不能傳送到接收端。因此，信號(hào)便發(fā)生了扭曲。rs422/485傳輸?shù)氖遣罘中盘?hào)，在發(fā)送端分成正負(fù)兩部分，到達(dá)接收端通過(guò)相減，還原成原來(lái)信號(hào)，兩條信號(hào)線受到的干擾的程度相同，這就防止了噪聲干擾。本文以plc和模擬屏通信為例介紹通過(guò)rs485實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)串行通信。

2 模擬屏的通信規(guī)約及設(shè)備

　?。?） 通信規(guī)約

　　rs232c/485串行口：速率9600bps，1位起始位，8位數(shù)據(jù)位，1位停止位，無(wú)奇偶校驗(yàn)位;傳輸報(bào)文內(nèi)容以字節(jié)為單位，在信道中的傳送順序是：低字節(jié)先送，高字節(jié)后送;字節(jié)內(nèi)低位先送，高位后送;數(shù)據(jù)格式為16進(jìn)制數(shù);異步通信。

　?。?） 設(shè)備

　　開(kāi)關(guān)量處理器;開(kāi)關(guān)量指示燈;模擬量處理器;模擬量顯示器;時(shí)鐘;通信處理器;中央控制器。

3 信息傳輸途徑設(shè)備和功能

　　（1） 途徑：數(shù)據(jù)采集通過(guò)plc完成，plc向模擬屏傳輸數(shù)據(jù)，控制模擬屏狀態(tài)。rs485連接圖如圖1所示：

　　（2） 主要相關(guān)設(shè)備：中央處理器cpu 314;點(diǎn)到點(diǎn)通信模塊cp341-rs422/485。

　?。?） 功能：—向模擬屏發(fā)送模擬量數(shù)據(jù);—向模擬屏發(fā)送開(kāi)關(guān)量信息;—控制屏狀態(tài)，包括：全屏亮暗、全屏信號(hào)分合、

　　變位幀閃光;—設(shè)定和改變時(shí)鐘時(shí)間。