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詳細(xì)介紹
西門(mén)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(shuō)明
串口通訊，又經(jīng)常被稱(chēng)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(guò)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(mén)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(méi)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(lèi)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(chēng)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(shù)形；
- 傳輸距離超過(guò)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(lèi)型
- ASCII 協(xié)議，又稱(chēng)自由口
- Modbus 協(xié)議
ASCII 協(xié)議
ASCII 協(xié)議通過(guò)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(kāi)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^(guò)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(mén)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(guò)功能代碼（Function Code）來(lái)控制的，具體分以下兩類(lèi)。
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(xiě)單個(gè)輸出位；
- FC15寫(xiě)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(xiě)單個(gè)輸出寄存器；
- FC16寫(xiě)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(wèn)的，如圖 4 所示。
圖4 訪問(wèn)的數(shù)據(jù)區(qū)
Modbus地址由起始的數(shù)據(jù)類(lèi)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(lèi)型，其可根據(jù)需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)類(lèi)型和個(gè)數(shù)來(lái)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(kāi)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(wú)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(guò)程，而且可以和IO控制器之間交換過(guò)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(guò)自身的程序處理某段工藝過(guò)程，相應(yīng)的過(guò)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(guò)程處理更加容易。
· 分割子過(guò)程
復(fù)雜和分布廣泛的過(guò)程可以細(xì)分為幾個(gè)子過(guò)程。這些子過(guò)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(wú)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(guò)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
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