S7-200系列PLC的串口通信協(xié)議
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在工業(yè)自動(dòng)化控制方案當(dāng)中，一個(gè)自動(dòng)化控制項(xiàng)目通常由若干個(gè)控制設(shè)備組成，比如下位PLC、變頻器、工控儀表、等設(shè)備，這些設(shè)備在控制系統(tǒng)當(dāng)中都可以通過串口通信的方式與主控PLC、人機(jī)界面或者工控電腦實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信，實(shí)現(xiàn)集中管理分散控制的功能，目前PLC的通信功能在項(xiàng)目當(dāng)中的應(yīng)用越來越多。下面我們以S7-200系列PLC與臺達(dá)變頻器之間串口通信方式通過人機(jī)界面實(shí)現(xiàn)控制功能。
首先我們來看一下S7-200系列PLC支持的通信協(xié)議，見下表：
下面我們再來看看PLC 的硬件結(jié)構(gòu)與串口的針腳定義：
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協(xié)議類型 |
端口位置 |
接口類型 |
傳輸介質(zhì) |
通信速率 |
備注 |
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PPI |
EM241模塊 |
RJ11 |
模擬電話 |
33.6Kbits/s |
數(shù)據(jù)傳輸速率 |
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CPU口0/1 |
DB-9針 |
RS-485 |
9.6K,19.2K,187.5K |
主、從站 |
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MPI |
19.2K,187.5K |
僅從站 |
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EM277 |
DB-9針 |
RS-485 |
19.2K...187.5K...12M |
速率自適應(yīng) |
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PROFIBUS-DP |
9.6K,19.2K...187.5K...12M |
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S7協(xié)議 |
CP243-1/ |
RJ45 |
以太網(wǎng) |
10Mbits/s, 100Mbits/s |
自適應(yīng) |
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AS-Interface |
CP243-2 |
接線端子 |
AS-i網(wǎng)絡(luò) |
5/10ms循環(huán)周期 |
主站 |
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USS |
CPU口0 |
DB-9針 |
RS-485 |
1200bits/s...9.6K...115.2K |
主站 |
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Mod bus RTU |
主站/從站 |
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EM241 |
RJ11 |
模擬電話 |
33.6Kbits/s |
數(shù)據(jù)傳輸速率 |
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自由口 |
CPU口0/1 |
DB-9針 |
RS-485 |
1200...9.6K...115.2K |
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S7-200系列PLC的串口針腳定義
在S7-200系列PLC的通信協(xié)議當(dāng)中，使用最多的還是Modbus協(xié)議，現(xiàn)在Modbus已經(jīng)是工業(yè)領(lǐng)域全球最流行的協(xié)議。此協(xié)議支持傳統(tǒng)的RS-232、RS-422、RS-485和以太網(wǎng)設(shè)備。許多工業(yè)設(shè)備，包括PLC，DCS，智能儀表等都在使用Modbus協(xié)議作為他們之間的通訊標(biāo)準(zhǔn)。有了它，不同廠商生產(chǎn)的控制設(shè)備可以連成工業(yè)網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)行集中監(jiān)控。
Modbus具有以下幾個(gè)特點(diǎn)：
（1）標(biāo)準(zhǔn)、開放，用戶可以免費(fèi)、放心地使用Modbus協(xié)議，不需要交納許可證費(fèi)，也不會侵犯知識產(chǎn)權(quán)。目前，支持Modbus的廠家超過400家，支持Modbus的產(chǎn)品超過600種。
（2）Modbus可以支持多種電氣接口，如RS-232、RS-485等，還可以在各種介質(zhì)上傳送，如雙絞線、光纖、無線等。
（3）Modbus的幀格式簡單、緊湊，通俗易懂。用戶使用容易，廠商開發(fā)簡單。
基于Modbus通信協(xié)議開放性和普及性，本實(shí)例也采用Modbus通信協(xié)議進(jìn)行通信。
S7-200 PLC通過串口與人機(jī)界面、變頻器的鏈接示意圖
S7-200 PLC通過串口與人機(jī)界面、變頻器的鏈接實(shí)例圖
掌握了PLC的串口通信功能，在設(shè)計(jì)工控系統(tǒng)時(shí)將會更加得心應(yīng)手，設(shè)計(jì)出更加優(yōu)秀的控制系統(tǒng)，希望廣大學(xué)員要在學(xué)PLC應(yīng)用這門時(shí)，在掌握了基本功能后，要重點(diǎn)學(xué)習(xí)PLC的串口通信功能，為以后的能設(shè)計(jì)出好的工控系統(tǒng)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
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