一、硬件連線

對(duì)于第三方的設(shè)備，如掃碼槍、打印機(jī)、儀表等，為非標(biāo)準(zhǔn)的總線協(xié)議、自定義的協(xié)議，稱之為自由口協(xié)議。在啟動(dòng)程序編寫之前，首先要明確第三方的設(shè)備的串口類型。

1.通信接口

A. 第三方設(shè)備串口為232的SMART CPU本體串口為RS-485，欲與232設(shè)備進(jìn)行通信，中間需加一個(gè)232to485的轉(zhuǎn)換器。常見連線如圖1。

圖1 RS-232設(shè)備

B. 第三方設(shè)備串口為485的

SMART CPU和第三方設(shè)備串口皆為485時(shí)，可用直連。常見連線如圖2。

圖2 RS-485設(shè)備

C. 第三方設(shè)備串口為422的
第三方設(shè)備串口為422的，需將422該為485接法。常見連線如圖3。

圖3 RS-422設(shè)備

2.通訊接頭

在復(fù)雜的工業(yè)現(xiàn)場或長距離通訊的情況下，建議選擇優(yōu)質(zhì)的總線連接器和電纜。億維自動(dòng)化的總線連接器自帶終端電阻和偏置電阻，在此情況下，可提高通訊的穩(wěn)定和抗干擾能力。
總線連接器和電纜，訂貨號(hào)如表4。

表4 總線鏈接器&電纜

3.為什么選擇總線連接器和總線電纜

眾所周知，網(wǎng)線有超五類和超六類之分，超五類傳輸帶寬可高達(dá)1000Mb/s，但一般只應(yīng)用在100Mb/s的網(wǎng)絡(luò)中；超六類主要應(yīng)用在千兆網(wǎng)絡(luò)中，在傳輸性能上遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于超五類網(wǎng)線標(biāo)準(zhǔn)。超五類，超六類的電纜直觀區(qū)別就是電纜銅芯線徑不同，超六類銅芯明顯粗于超五類。

同理推測，億維自動(dòng)化的總線電纜，回路阻抗：<150R/KM，優(yōu)于一般通訊電纜。線阻小，通訊距離長，抗干擾能力強(qiáng)。

億維自動(dòng)化的總線連接器，自帶終端電阻和偏置電阻，同樣可以提高通訊的質(zhì)量。

建議組網(wǎng)方式如圖5：

圖5總線接頭

終端和偏置電阻如圖6：

圖6 終端和偏置電阻

二、通信機(jī)制

了解清楚通信機(jī)制，理清程序思路，才能編程順利。常見的通信機(jī)制如下：

A. CPU只接受不發(fā)送，即第三方設(shè)備只發(fā)送不接收。常見的如掃碼槍。

B. CPU只發(fā)送不接收，即第三方設(shè)備只接收不發(fā)送。常見的如打印機(jī)。

C. CPU先發(fā)送，再接收，再發(fā)送，再接收。CPU通信機(jī)制類似主站機(jī)制，如Modbus RTU Master。

D. CPU先接收，再發(fā)送，再接收，再發(fā)送。CPU通信機(jī)制類似從站機(jī)制，如Modbus RTU Slave。

E.通信邏輯自定義。

三、通信報(bào)文

通信報(bào)文，即發(fā)送和接收的數(shù)據(jù)格式。如Modbus通信，通信格式有明確定義。通信的雙方要按照約定的格式及長度發(fā)送、接收響應(yīng)的數(shù)據(jù)。

CPU做主站，以Modbus RTU主站報(bào)文為例，CPU發(fā)送的數(shù)據(jù)格式如下：

而第三方設(shè)備，接收到CPU報(bào)文后，需響應(yīng)的數(shù)據(jù)格式如下：

上面示例主要要說明的是，理解通訊雙方約定的通訊數(shù)據(jù)每一個(gè)字節(jié)所代表的含義。只有理解清楚了數(shù)據(jù)的含義，才能對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行讀取或封裝。

四、PLC控制字

在編寫程序之前，還有一項(xiàng)準(zhǔn)備工作，理解定義串口/通訊方式的控制字。

A.串口控制字

SMB30 和 SMB130 分別組態(tài)通信端口 0 和 1 以進(jìn)行自由端口操作，并提供波特率、奇偶校驗(yàn)和數(shù)據(jù)位數(shù)的選擇。下圖顯示了自由端口控制字節(jié)。對(duì)于所有組態(tài)，都生成一個(gè)停止位。

SMB30\SMB130數(shù)據(jù)位格式：

SMB30\SMB130數(shù)據(jù)定義：

B.通訊控制字&狀態(tài)字

五、PLC只收不發(fā)

A.主程序上電串口初始化

2#00 0 010 01 SMB30   8-N-1 9600 自由口

2#01110000 SMB87

接收數(shù)據(jù)的表頭位為A5,表尾為5A

接收長度10個(gè)字節(jié) SMB94

B. 打開接收完成中斷

C. 觸發(fā)接收指令，接收到的數(shù)據(jù)放置在VB200開始的寄存器區(qū)。

D. 接收完成中斷程序中，打開接收。

控制字中，接收數(shù)據(jù)長度設(shè)為10，接收到的數(shù)據(jù)存放在VB201開始的10個(gè)字節(jié)，VB200為接收到字節(jié)計(jì)數(shù)器。

六、 PLC只發(fā)不收

A.串口初始化

B.組織要發(fā)送的數(shù)據(jù)

C.觸發(fā)發(fā)送指令

起始字節(jié)即VB100為發(fā)送的字節(jié)長度

D.報(bào)文監(jiān)控

發(fā)送長度不同時(shí)的報(bào)文

七、PLC先發(fā)后收

邏輯類似Modbus主站，也可用自由口模式，編輯Modbus 通訊。

A.串口初始化，一般要定義接收的字符長度，或結(jié)束字符，以判斷接收結(jié)束。

初始化時(shí)，連接發(fā)送完成中斷，接收完成中斷。

B.組織發(fā)送數(shù)據(jù)

本例發(fā)送長度10個(gè)字節(jié)，VB100=10,VB100-VB110為發(fā)送的數(shù)據(jù)

C.程序邏輯

D.發(fā)送&超時(shí)判斷

若超時(shí)，關(guān)閉接收，即復(fù)位SM87.7

超時(shí)標(biāo)志位下降沿，重新打開接收，即置位SM87.7,并再次觸發(fā)發(fā)送。

E.發(fā)送完成，打開接收

F.接收完成，再次觸發(fā)發(fā)送

G.報(bào)文分析

發(fā)送完成，PLC未接收到數(shù)據(jù)，超時(shí)后繼續(xù)發(fā)送。如報(bào)文前五行。

發(fā)送完成，PLC收到數(shù)據(jù)，立即觸發(fā)下一次發(fā)送。如第六第7行報(bào)文。

八、PLC先收后發(fā)

邏輯和上一章節(jié)類似，邏輯類似Modbus 從站。

九、接收字符中斷

串口初始化，可忽視接收字符長度，結(jié)束字符等，編程更靈活。

A.串口初始化

連接接收字符中斷

B.組織發(fā)送報(bào)文，觸發(fā)發(fā)送指令

接收字符中斷，蔣接收到的數(shù)據(jù)存放至目標(biāo)寄存器

十、問題排查

通訊異常時(shí)，建議從以下幾個(gè)方面排查：

A.確保通訊電纜連接正確，參考第一章節(jié)，重點(diǎn)關(guān)注1.1章節(jié)。

B.確保通訊參數(shù)一致。

C.用電腦串口助手軟件，監(jiān)控通訊報(bào)文，定位是PLC沒有發(fā)出數(shù)據(jù)，還是設(shè)備沒有響應(yīng)數(shù)據(jù)，參考第三章節(jié)。

監(jiān)控通訊報(bào)文：將電腦485的A、B并聯(lián)在通訊鏈路上，軟件推薦串口助手。

圖15 電腦監(jiān)聽