詳細(xì)介紹
西門子G120變頻器22千瓦
“假一罰十”一直是我公司的主動(dòng)承諾,。 面對(duì)紛繁變化的市場(chǎng)和日益嚴(yán)峻的競(jìng)爭(zhēng),客戶的需求和利益始終被我們放在工作的*,。我們想客戶之所想,,急客戶之所急。
針對(duì)各行業(yè)客戶的不同需求,,我們盡心盡力地為客戶需要解決的難題提供精準(zhǔn)的解決方案,,竭盡全力將服務(wù)落到實(shí)處、做到好,。在協(xié)助客戶解決難題,、實(shí)現(xiàn)突破的基礎(chǔ)上,獲得雙贏,!
串口引腳定義及協(xié)議說明
串口通訊,,又經(jīng)常被稱為點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通訊或者PtP通訊,是工業(yè)設(shè)備中的一種非常通用的通訊方式,,常用于獲取相對(duì)遠(yuǎn)程采集設(shè)備的數(shù)據(jù),。
串行通信,通常利用RS232C或者RS485電氣接口,,實(shí)現(xiàn)ASCII碼或者M(jìn)odbus通訊,;其特點(diǎn)是通信線路簡(jiǎn)單,,成本較低,用于解決不同廠商產(chǎn)品之間節(jié)點(diǎn)少,、數(shù)據(jù)量小,、通訊速率低、實(shí)時(shí)性要求不高的場(chǎng)合,,如過程儀表,、變頻器、連接掃描儀,、條碼閱讀器等帶有串行通訊接口的設(shè)備,,CP卡加載通訊協(xié)議后,還可以和支持Modbus協(xié)議的現(xiàn)場(chǎng)儀表通訊,。
為了實(shí)現(xiàn)設(shè)備相互通訊,,通訊雙方的通訊接口和通訊協(xié)議要*,基本的串行通訊的數(shù)據(jù)幀格式和波特率也要匹配,。
西門子串行通訊支持的數(shù)據(jù)幀格式:
- 起始位:1位,;
- 數(shù)據(jù)位:7/8位;
- 校驗(yàn)位:1位奇/偶校驗(yàn)位,,或者沒有校驗(yàn)位,;
- 停止位:1/2位。
凡是符合這些格式的串行通信設(shè)備,,理論上都可以相互通信,。
支持的通訊接口
常用的串行數(shù)據(jù)接口有:RS232C 和 RS485/422。RS-232C,、RS-422/485 標(biāo)準(zhǔn)只對(duì)接口的電氣特性做出規(guī)定,,而不涉及接插件、電纜或協(xié)議,,在此基礎(chǔ)上用戶可以建立自己的高層通信協(xié)議,。
注意: 接口和協(xié)議是兩個(gè)概念。
RS232C接口
RS-232C 是低速率的單端串行通訊,,RS-232C 采取不平衡傳輸方式,,即所謂單端通訊。
1.RS232C 通訊接口特點(diǎn)
- RS-232采取不平衡傳輸方式,,其收,、發(fā)端的數(shù)據(jù)信號(hào)是相對(duì)于信號(hào)地,抗共模干擾能力差,;
- 近距離通訊,,大通信距離15m;
- 只能用于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)(即一對(duì)收/發(fā)設(shè)備)通訊。
2. RS232C 接口定義
RS232C并未定義連接器的物理特性,,不同類型的連接器引腳定義也各不相同,,其中9針和25針的引腳定義對(duì)照,如圖 1 所示,。
圖1 RS232C 串口管腳定義
為簡(jiǎn)單且常用的是三線制接法,,即Txd,Rxd和地線三根,,如上圖中紅色(2,,3)和紫色(5)三個(gè)針腳。
RS422/485 接口
RS-422/485 改進(jìn) RS-232 通信距離短,、速率低的缺點(diǎn),。
1.RS422/485接口特點(diǎn)
- RS-422、RS-485與RS-232不一樣,,數(shù)據(jù)信號(hào)采用差分傳輸方式,,也稱作平衡傳輸,;
- 平衡傳輸抗干擾能力更強(qiáng),,使傳輸距離更遠(yuǎn),通訊距離長(zhǎng)1200米,;
- 可以連接多個(gè)設(shè)備,,RS422總線可支持10個(gè)節(jié)點(diǎn)(單機(jī)發(fā)送、多機(jī)接收的單向傳輸),,RS485可支持32個(gè)節(jié)點(diǎn)(多點(diǎn),、雙向通訊能力);
- 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湟话悴捎媒K端匹配的總線型結(jié)構(gòu),,不支持星型或樹形,;
- 傳輸距離超過50米,需要在兩端加終端電阻330歐姆(推薦用LIYCY電纜),;
2.RS422/485接口定義
RS422/485 的端口有9針,、15針,CP340/341/440/441的接口是15針,,如圖 2 所示,。
圖2 RS422/485 串口管腳定義
常用支持協(xié)議
常用的協(xié)議類型
- ASCII 協(xié)議,又稱自由口
- Modbus 協(xié)議
ASCII 協(xié)議
ASCII 協(xié)議通過通訊處理器和通訊伙伴之間的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接控制數(shù)據(jù)傳輸,。
由于消息的結(jié)構(gòu)*由用戶定義,,用戶可以以 ASCII 協(xié)議為基礎(chǔ)開發(fā)自己的消息。在接收方只需要定義接收消息的結(jié)束方式,,發(fā)送接收雙方協(xié)商*,。
ASCII 驅(qū)動(dòng)程序允許發(fā)送和接收任何結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)(所有可打印的 ASCII 碼表字符符以及從 00 到 FFH [帶有 8 個(gè)數(shù)據(jù)位字符幀] 的所有其它字符或從 00 到 7FH [帶有 7 個(gè)數(shù)據(jù)位字符幀]的所有其它字符)。
ASCII協(xié)議適用于與支持串行通信的智能儀表,、條形碼閱讀器,、掃描儀,、打印機(jī)等設(shè)備進(jìn)行通訊。
MODBUS 協(xié)議
MODBUS RTU 通信協(xié)議是以主從的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)?,主?dòng)方發(fā)送請(qǐng)求,,被動(dòng)方響應(yīng)請(qǐng)求,應(yīng)答的方式,。
在傳輸?shù)倪^程中主站是主動(dòng)方,,即主站發(fā)送數(shù)據(jù)請(qǐng)求報(bào)文到從站;從站是被動(dòng)方,,即如果正常從站返回正常響應(yīng)報(bào)文,,如果故障從站返回異常響應(yīng)報(bào)文,如圖 3 所示,。
西門子G120變頻器22千瓦
圖3 MODBUS 請(qǐng)求響應(yīng)報(bào)文格式
MODBUS 系統(tǒng)中,,數(shù)據(jù)交換需要通過功能代碼(Function Code)來控制的,具體分以下兩類,。
有些功能碼是對(duì)位操作的,,通信的用戶數(shù)據(jù)是以位為單位的:
- FC01讀輸出位的狀態(tài);
- FC02讀輸入位的狀態(tài),;
- FC05寫單個(gè)輸出位,;
- FC15寫多個(gè)輸出位。
有些功能碼是對(duì)16位寄存器操作的,,通信的用戶數(shù)據(jù)是以字為單位的:
- FC03讀輸出寄存器,;
- FC04讀輸入寄存器;
- FC06寫單個(gè)輸出寄存器,;
- FC16寫多個(gè)輸出寄存器,。
這些功能碼是對(duì)四個(gè)數(shù)據(jù)區(qū)位輸入、位輸出,、寄存器輸入,、寄存器輸出進(jìn)行訪問的,如圖 4 所示,。
圖4 訪問的數(shù)據(jù)區(qū)
Modbus地址由起始的數(shù)據(jù)類型代號(hào)和地址偏移量組成,。功能碼決定對(duì)Modbus地址進(jìn)行操作類型,其可根據(jù)需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)類型和個(gè)數(shù)來決定,,如圖 5 所示,。
圖5 MODBUS 地址對(duì)應(yīng)關(guān)系
注意:在傳輸消息楨中,用戶使用的地址是0為基準(zhǔn),,而對(duì)應(yīng)的Modbus地址是1為基準(zhǔn),,如FC16功能碼時(shí)以16進(jìn)制的0000為起始地址,對(duì)應(yīng)的寄存器是從40001開始。
MODBUS RTU 傳輸模式:消息楨中的每個(gè)8位分成2個(gè)4位16進(jìn)制的字符,。
每個(gè)字符幀格式(11位),,如圖 6 所示。
圖6 字符幀格式
注意:如果無奇偶校驗(yàn)位,,停止位是2位,。
消息幀格式,如圖 7 所示,。
圖7 消息幀格式
I-DEVICE(智能設(shè)備)是什么,?
I-DEVICE 又叫做智能設(shè)備或智能IO設(shè)備,其本身是上層IO控制器的IO設(shè)備,,又作為下層IO設(shè)備的IO控制器,。
一個(gè)PN智能設(shè)備功能不但可以作為一個(gè)CPU處理生產(chǎn)工藝的某一過程,而且可以和IO控制器之間交換過程數(shù)據(jù),,因此,,智能設(shè)備作為一個(gè)IO設(shè)備連接一個(gè)上層IO控制器,智能設(shè)備的CPU通過自身的程序處理某段工藝過程,,相應(yīng)的過程值發(fā)送至上層的IO控制器再做相關(guān)的處理,。
應(yīng)用與優(yōu)勢(shì)
采用智能設(shè)備可以實(shí)現(xiàn):
· 分布式處理
一個(gè)復(fù)雜的自動(dòng)化任務(wù)可以劃分為多個(gè)子任務(wù),由于子任務(wù)的簡(jiǎn)化使得過程處理更加容易,。
· 分割子過程
復(fù)雜和分布廣泛的過程可以細(xì)分為幾個(gè)子過程,。這些子過程可以存儲(chǔ)在各自的Step7項(xiàng)目中,,且可以合并為一個(gè)完整的項(xiàng)目,。
· 知識(shí)保護(hù)
智能設(shè)備的接口描述使用GSD文件而不是Step7項(xiàng)目,這樣用戶的知識(shí)-用戶程序得以保護(hù),。
智能設(shè)備具有如下優(yōu)點(diǎn):
· 實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的IO控制器的連接,,無需額外的軟件工具
· 除了實(shí)時(shí)通信,還支持等時(shí)實(shí)時(shí)通信
· 由于幾個(gè)智能設(shè)備具有計(jì)算能力,,這樣對(duì)IO控制器的計(jì)算能力要求也就減少了
· 由于處理本地過程數(shù)據(jù),,從而減少了通信負(fù)荷
· 在不同的Step7項(xiàng)目中管理子任務(wù)
· 可以作為共享設(shè)備