串行通信介紹課件

OMRONPLC串行通信介紹2011-04-24串行通信基礎(chǔ)串行通信的概念通信領(lǐng)域內(nèi)，有兩種數(shù)據(jù)通信方式：并行通信和串行通信。隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)化和微機(jī)分級(jí)分布式應(yīng)用系統(tǒng)的發(fā)展，通信的功能越來(lái)越重要。通信是指計(jì)算機(jī)與外界的信息傳輸，既包括計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)之間的傳輸，也包括計(jì)算機(jī)與外部設(shè)備，如終端、打印機(jī)和磁盤(pán)等設(shè)備之間的傳輸。串行通信基礎(chǔ)串行通信的概念所謂串行通訊是指外設(shè)和計(jì)算機(jī)間使用一根數(shù)據(jù)信號(hào)線一位一位地傳輸數(shù)據(jù)，每一位數(shù)據(jù)都占據(jù)一個(gè)固定的時(shí)間長(zhǎng)度。其只需要少數(shù)幾條線就可以在系統(tǒng)間交換信息，特別使用于計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)、計(jì)算機(jī)與外設(shè)之間的遠(yuǎn)距離通信?！按小笔侵竿庠O(shè)與接口電路之間的信息傳送方式，CPU與接口之間仍按并行方式工作。使用串口通信時(shí)，發(fā)送和接收到的每一個(gè)字符實(shí)際上都是一次一位的傳送的，每一位為1或者為0。串行通信基礎(chǔ)串行數(shù)據(jù)傳輸方式通訊雙方能同時(shí)進(jìn)行發(fā)送和接收操作只有1根數(shù)據(jù)線傳送數(shù)據(jù)信號(hào)，通訊雙方不能同時(shí)在兩個(gè)方向上傳送。只允許數(shù)據(jù)按照一個(gè)固定的方向傳送單工方式半雙工方式全雙工方式串行通信基礎(chǔ)發(fā)送時(shí)鐘和接收時(shí)鐘在串行通信中，二進(jìn)制數(shù)據(jù)以數(shù)字信號(hào)的信號(hào)形式出現(xiàn),不論是發(fā)送還是接收，都必須有時(shí)鐘信號(hào)對(duì)傳送的數(shù)據(jù)進(jìn)行定位。在TTL標(biāo)準(zhǔn)表示的二進(jìn)制數(shù)中，傳輸線上高電平表示二進(jìn)制1，低電平表示二進(jìn)制0，且每一位持續(xù)時(shí)間是固定的，由發(fā)送時(shí)鐘和接收時(shí)鐘的頻率決定。發(fā)送時(shí)鐘——發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，先將要發(fā)送的數(shù)據(jù)送入移位寄存器，然后在發(fā)送時(shí)鐘的控制下，將該并行數(shù)據(jù)逐位移位輸出。通常是在發(fā)送時(shí)鐘的下降沿將移位寄存器中的數(shù)據(jù)串行輸出，每個(gè)數(shù)據(jù)位的時(shí)間間隔由發(fā)送時(shí)鐘的周期來(lái)劃分接收時(shí)鐘——在接收串行數(shù)據(jù)時(shí)，接收時(shí)鐘的上升沿對(duì)接收數(shù)據(jù)采樣，進(jìn)行數(shù)據(jù)位檢測(cè)，并將其移入接收器的移位寄存器中，最后組成并行數(shù)據(jù)輸出串行通信基礎(chǔ)例：波特率=9600bps，波特率因子=16，則接收時(shí)鐘和發(fā)送時(shí)鐘頻率=9600×16=153600Hz波特率因子=16，表明16個(gè)時(shí)鐘脈沖傳送1位。波特率因子

——接收時(shí)鐘和發(fā)送時(shí)鐘與波特率有如下關(guān)系：F=n×B這里F是發(fā)送時(shí)鐘或接收時(shí)鐘的頻率;B是數(shù)據(jù)傳輸?shù)牟ㄌ芈剩籲稱(chēng)為波特率因子。設(shè)發(fā)送或接收時(shí)鐘的周期為T(mén)c，頻率為F的位傳輸時(shí)間為T(mén)d，則：Tc=1/F,Td=1/B得到：Tc=Td/n在實(shí)際串行通信中，波特率因子可以設(shè)定。在異步傳送時(shí)，n=1，16，64，實(shí)際常采用n=16，即發(fā)送或接收時(shí)鐘的頻率要比數(shù)據(jù)傳送的波特率高n倍。在同步通信時(shí)，波特率因子n必須等于1串行通信的類(lèi)型異步通訊一個(gè)字符一個(gè)字符地傳輸，每個(gè)字符一位一位地傳輸，傳輸一個(gè)字符時(shí)，以起始位開(kāi)始，然后傳輸字符本身的各位，接著傳輸校驗(yàn)位，最后以停止位結(jié)束該字符的傳輸。一次傳輸?shù)钠鹗嘉弧⒆址魑?、校?yàn)位、停止位構(gòu)成一組完整的信息，稱(chēng)為幀（Frame）幀與幀之間可有任意個(gè)空閑位異步通訊的信息格式起始位 邏輯0 1位數(shù)據(jù)位邏輯0或1 5位、6位、7位、8位校驗(yàn)位 邏輯0或1 1位或無(wú)停止位 邏輯1 1位、1.5位或2位空閑位 邏輯1 任意數(shù)量

串行通信的類(lèi)型例：傳送8位數(shù)據(jù)45H（0100,0101B），奇校驗(yàn)，1個(gè)停止位，則信號(hào)線上的波形為異步通訊串行通信的接口標(biāo)準(zhǔn)在串行通信中，DTE和DCE之間的連接要符合接口標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算機(jī)通信中使用最普遍的是RS-232C標(biāo)準(zhǔn)PC機(jī)上的COM1、COM2接口，就是RS-232C接口，使用9針和25針連接器串行通信的接口標(biāo)準(zhǔn)TxD 發(fā)送數(shù)據(jù)（DTEDCE）RxD 接收數(shù)據(jù)（DCEDTE）SG 信號(hào)地DSR DCE就緒（DCEDTE）DTR DTE就緒（DTEDCE）RTS 請(qǐng)求發(fā)送（DTEDCE）CTS 清除發(fā)送（DCEDTE）DCE允許DTE發(fā)送,該信號(hào)是對(duì)RTS信號(hào)的回答。DCD 數(shù)據(jù)載波檢出（DCEDTE）當(dāng)本地DCE收到對(duì)方的DCE設(shè)備送來(lái)的載波信號(hào)時(shí)，使DCD有效，通知DTE準(zhǔn)備接收，并且由DCE將接收到的載波信號(hào)解調(diào)為數(shù)字信號(hào)，經(jīng)RxD線送給DTE。RI 振鈴信號(hào)（DCEDTE）當(dāng)DCE收到交換機(jī)送來(lái)的振鈴呼叫信號(hào)時(shí)，使該信號(hào)有效，通知DTE已被呼叫。PLC的串行通信OMRONPLC的串口定義PLC的串行通信上位機(jī)鏈接通信RS232C方式RS422A/485方式NT-AL001為RS232C與RS422A轉(zhuǎn)換的適配器。

B500-AL001為分支器，其功能是將一路RS422A信號(hào)轉(zhuǎn)成兩路RS422A信號(hào)。

PLC的串行通信PLC的串行通信RS-422/485鏈接示例——4線制PLC的串行通信RS-422/485鏈接示例——2線制PLC的串行通信CPU內(nèi)置RS232C端口設(shè)置PLC的串行通信——無(wú)協(xié)議通信在PLC設(shè)置中設(shè)置通信模式為RS-232C，并設(shè)置好波特率及格式，如左圖如果使用的是SCU模塊，在如右圖，選擇No-ProtocolPLC的串行通信——無(wú)協(xié)議通信使用無(wú)協(xié)議通信模式時(shí)，CPU內(nèi)置RS-232C端口采用TXD/RXD指令進(jìn)行發(fā)送和接收數(shù)據(jù)PLC的串行通信——無(wú)協(xié)議通信PLC的串行通信——無(wú)協(xié)議通信使用不同型號(hào)的PLC時(shí)，標(biāo)志位可能不同，注意查看對(duì)應(yīng)的操作手冊(cè)關(guān)于結(jié)束碼的設(shè)置如果設(shè)置結(jié)束碼為固定字節(jié)時(shí)，當(dāng)接收到的數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)大于等于設(shè)定的字節(jié)數(shù)時(shí)，接收完成標(biāo)志接通；如果設(shè)置結(jié)束碼為CR,LF（&13，#000D）時(shí)，只有在收到相應(yīng)的結(jié)束碼時(shí)，接收完成標(biāo)志接通；也可以雙方自行約定一個(gè)結(jié)束碼；總之：雙方的設(shè)置一定要一致。PLC的串行通信——無(wú)協(xié)議通信PLC的串行通信——無(wú)協(xié)議通信PLC的串行通信——無(wú)協(xié)議通信使用不同型號(hào)的PLC時(shí)，標(biāo)志位可能不同，注意查看對(duì)應(yīng)的操作手冊(cè)PLC的串行通信——無(wú)協(xié)議通信PLC的串行通信——無(wú)協(xié)議通信使用無(wú)協(xié)議通信模式時(shí)，如果使用的是SCU模塊進(jìn)行通信，這時(shí)采用TXDU/RXDU指令進(jìn)行發(fā)送和接收數(shù)據(jù)PLC的串行通信——無(wú)協(xié)議通信PLC的串行通信——無(wú)協(xié)議通信PLC的串行通信——無(wú)協(xié)議通信PLC的串行通信——無(wú)協(xié)議通信PLC的串行通信——無(wú)協(xié)議通信PLC的串行通信——無(wú)協(xié)議通信PLC的串行通信——無(wú)協(xié)議通信PLC的串行通信——無(wú)協(xié)議通信PLC的串行通信——無(wú)協(xié)議通信PLC的串行通信——PCLink通信適用于CP1PLC，CJ1M/CJ2MPLC。主要用于PLC之間數(shù)據(jù)交換，無(wú)通信程序。使用歐姆龍專(zhuān)用協(xié)議PCLink。兼容歐姆龍NS系列觸摸屏，最高通信速度115200bps最廉價(jià)、最簡(jiǎn)潔的通信方式PLC的串行通信——PCLink通信主站設(shè)置，打開(kāi)PLC設(shè)置，選擇PCLink模式，并設(shè)置好波特率及格式設(shè)置從站的數(shù)量0-7設(shè)置通信的數(shù)據(jù)量，最大10個(gè)字PLC的串行通信——PCLink通信從站設(shè)置設(shè)置該從站的節(jié)點(diǎn)號(hào)0-7PLC的串行通信——PCLink通信PLC的串行通信——PCLink通信PLC的串行通信——PCLink通信PLC的串行通信——Hostlink上位機(jī)鏈接系統(tǒng)即Hostlink系統(tǒng)是對(duì)于FA系統(tǒng)一種即優(yōu)化又經(jīng)濟(jì)的通信方式，它適合一臺(tái)上位機(jī)與一臺(tái)或多臺(tái)PLC進(jìn)行鏈接。上位機(jī)可對(duì)PLC傳送程序，并監(jiān)控PLC的數(shù)據(jù)區(qū)，以及控制PLC的工作情況。HOSTLINK系統(tǒng)允許一臺(tái)上位機(jī)通過(guò)上位機(jī)鏈接命令向HOSTLINK系統(tǒng)的PLC發(fā)送命令，PLC處理來(lái)自上位機(jī)的每條指令，并把結(jié)果傳回上位機(jī)概要上位機(jī)鏈接通信是通過(guò)在上位機(jī)和PLC間交換命令和應(yīng)答實(shí)現(xiàn)的。使用的是OMRON的HOSTLINK協(xié)議，在一次交換中傳輸?shù)拿罨驊?yīng)答數(shù)據(jù)稱(chēng)為一幀，一幀最多可包含131個(gè)數(shù)據(jù)字符。包括兩種模式——C-mode模式和FINS模式。C-mode模式基本格式如下：PLC到上位機(jī)上位機(jī)到PLC節(jié)點(diǎn)號(hào)命令碼正文起始符校驗(yàn)碼終止符命令格式節(jié)點(diǎn)號(hào)命令碼正文起始符校驗(yàn)碼終止符響應(yīng)格式結(jié)束碼PLC的串行通信——Hostlink通過(guò)使用此命令可在上位計(jì)算機(jī)進(jìn)行編程、組態(tài)、監(jiān)控。當(dāng)傳送一個(gè)幀時(shí)，在終止符的前面安排一個(gè)校驗(yàn)碼，以檢查傳送時(shí)是否存在數(shù)據(jù)錯(cuò)誤，通常稱(chēng)為FCS校驗(yàn)，F(xiàn)CS是2個(gè)ASCII字符，這8位數(shù)據(jù)是從幀開(kāi)始到校驗(yàn)碼之前的所有字符轉(zhuǎn)換成ASCII碼后執(zhí)行“異或”操作的結(jié)果。每次接收到一幀，均計(jì)算FCS，與幀中所包含的FCS進(jìn)行比較，從而檢查幀中間的數(shù)據(jù)錯(cuò)誤。校驗(yàn)碼（FCS校驗(yàn)）的計(jì)算方法：

例：以讀00號(hào)機(jī)DM0000數(shù)據(jù)區(qū)命令為例進(jìn)行說(shuō)明00RD@57*命令格式00000001PLC的串行通信——Hostlink異或運(yùn)算

注：57就是計(jì)算出的FCS校驗(yàn)碼，作為2個(gè)ASCII字符放于幀中。PLC的串行通信——HostlinkPLC的串行通信——HostlinkPLC的串行通信——HostlinkPLC到上位機(jī)00RD@FCS命令格式0000……*起始符節(jié)點(diǎn)號(hào)功能碼結(jié)束碼數(shù)據(jù)終止符00讀DM區(qū)――RD上位機(jī)到PLC00RD@FCS命令格式00000001*起始符節(jié)點(diǎn)號(hào)功能碼起始地址數(shù)據(jù)長(zhǎng)度終止符上位機(jī)到PLC00WD@FCS命令格式0000……*起始符節(jié)點(diǎn)號(hào)功能碼起始地址寫(xiě)的數(shù)據(jù)終止符PLC到上位機(jī)00WD@FCS命令格