用IO口使PLC通讯(上)

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用IO口使PLC通讯(上) [复制链接]

1.       前言

当晶体管输出的PLC间的通讯口不足时，可考虑使用IO口建立点对点通讯。

★  本方法只适用于晶体管输出的PLC。

1.1.   优点

PLC的IO用于通讯时，省去了通讯专用模块，或者不需要为使用编程口尤其是OMRON不敞开的协议而烦恼，IO口号任意指定，更无PLC互联的品牌要求，星型外接的数量可任意增加。

1.2.   局限

PLC由于扫描周期相对较长，所以通讯速度有限，在成本允许或者数据流量大的场合，还是应该采用PLC厂商各自提供的通讯途径。

继电器输出的PLC，由于通讯高速切换输出，切不可使用本方法，否则PLC会在短时间内损坏。

2.       IO通讯原理

串行通讯是按时间序列送出一串0/1编码，接收方需要进行同步以正确接收和解释代码来完成通讯。

PLC由于扫描周期长、定时不够精确而不宜采用时间同步的方法。数据传输除需要一根数据线外还需要一根同步信号线，用于告诉发送方新数据收到，否则将无法分辨连续发送的00…或者11…数据。

2.1.   PLC-PLC

2.1.1.      双向（2-2线）

以发送4位数据为例，例中A、B机Q0.1口做数据口，Q0.0口做同步口。A机为主机，发送1001(9)，从机B发送0101(5)，先低位后高位。

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1)      A机发送启动同步A-Q0.0=1；

2)      B收到同步，也响应发送同步B-Q0.0=1；

3)      A机收到B机同步响应后，发送数据A-Q0.1=1，并交变同步A-Q0.0=0

4)      B机收到A机同步交变，记录数据A0=1，并发送数据B-Q0.1=1，同时交变同步B-Q0.0=0；

5)      A机收到B机同步交变，记录数据B0=1，并发送数据A-Q0.1=0，同时交变同步A-Q0.0=1；

6)      同4，B机记录数据A1=0，发送0，并交变B-Q0.0=1；

7)      A机记录数据B1=0，发送0，并交变A-Q0.0=0；

8)      ~10）同上，A机发送A2=0，A3=1，B机发送B2=1，B3=0；

11) A机交变同步，完成通讯；

12)B机收到A完成信号，也交变同步，结束通讯。

此方法通讯2周期1位，速度较快，但通讯的帧间隔需要用一定延时来保证后续帧的同步，连绵不断是无法确定当前传输的数据位号的。

通讯的同步信号设计应偶数次交变，以返回初始的状态，可以不要起始信号而第一次就发数据和同步信号，但一定要有结束同步，否则最后1位收完，对方机不知道，会处在多余的等待状态。

编程时因注意由于PLC的2个输出不会严格同步，应先建立数据位，再交变同步，以免对方误收。

2.1.2.      单向（1-2线）

单向通讯较双向为简单，接收机只要交变送出确认信号即可，因此发送机需要2输出、1输入，接收机反之。此方法也是2周期1位的速度。

2.2.   快慢机通讯

由于PLC速度较慢（10ms级），当外接快速的数据设备(如MCU、DSP等μs级)时，可只用更少的输入和输出来完成通讯过程。原理籍于PLC一经送出，在下一个扫描周期的时候对方早已收到并准备了新数据，省去了确认对方是否收到这一步骤，所以PLC每次扫描在发出交变确认信号时均能收到一个新数据，步骤省却的同时也增加了通讯速度。PLC发出交变同步是让接收机甄别出发送的位来。

2.2.1.      双向协议（1-2线）

PLC用1个输入和2个输出， PLC先接收对方数据，再用两个输出表达同步和数据，在下一个扫描周期时也是先接收再发送数据和交变同步，每个周期交换1位数据。