PLC通信的网络配置
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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。 |
