一. 前言
可編程序控制器(PLC)
工業控制領域
廣泛應用,PLC編程成了電氣工程技術人員必須掌握
專業技能。可編程序控制器
品牌眾多,歐、美、日、韓及臺灣
PLC紛紛搶灘大陸,
給使用者提供了多種選擇
同時,也給使用者帶來了小小麻煩。
不同品牌PLC
編程電纜互不通用,買一根原裝電纜往往上千元。
以學習為主要目
以及經常碰到不同品牌PLC
技術人員來說,
能夠有辦法花較低
代價自制一根編程電纜,無疑為他們提供了方便。PLC
品牌眾多,但各種品牌
PLC其編程接口不外乎幾種型式,
PLC隨機提供
技術手冊里一般也都會提供編程口
引腳定義,這就為自制編程線提供了可能。下面我就PLC編程口
幾種串行通信接口標準和物理結構,詳細說明如何DIY一根適用
編程電纜。
二. PLC編程口
型式
編程電纜一端與PC
COM口相連,另一端與PLC
編程口相連,PC端
COM口均為RS232C接口,DB-9針形插頭。而PLC
編程口按接口標準一般可分為三種,即RS232、RS485、RS422 。按物理結構可分為五種,即八針圓口(DIN-8),九針D形口(DB-9),二十五針D形口(DB-25),RJ11口以及專用接口,其中以前兩種居多,各接口引腳排列如圖一所示。

圖一
做好編程電纜,首先要大概了解一下這三種串行通信接口標準。RS-232、RS-422與RS-485是三種串行數據接口標準,接口標準只對接口
電氣特性做出規定,而不涉及接插件、電纜或協議,
同樣一種接口標準可以有不同
物理結構,如DB-9 、DB-25等。
RS-232是PC機與通信工業中應用最廣泛
一種串行接口, RS-232C總線標準設有25條信號線,包括一個主通道和一個輔助通道。多數情況下只使用主通道,常用九條信號線(九針D形口),各引腳定義如表一所示。
一般雙工通信,僅需幾條信號線就可實現,如發送數據線 TXD 和接收數據線RXD以及邏輯
線GND,RS232C只能點對點通訊,傳輸距離短,共模抑制能力差。
RS-485采用平衡發送和差分接收,
具有抑制共模干擾
能力。它使用一對雙絞線,將其中一根定義為A(TXD-/RXD-),另一根定義為B(TXD+/RXD+),不需要數字
線。速率
100kbps及 以下時通信距離達
1200米以上。RS-485 可以聯網構成分布式系統,其允許最多并聯32臺驅動器和32臺接收器。RS-485只能實現半雙工通信。
RS-232接口引腳定義
25 針 9 針 縮 寫 描 述
2 3 TXD 發送數據
3 2 RXD 接收數據
4 7 RTS 請求發送
5 8 CTS 允許發送
6 6 DSR 通訊設備準備好
7 5 GND 信號
8 1 CD 載波檢測
20 4 DTR 數據終端準備好
22 9 RI 響鈴指示器
表一
RS-422接口標準主
為克服RS-232接口標準
通訊距離短和傳輸速率慢而建立
。RS-422標準是一種以平衡方式傳輸
標準,使用二對雙絞線,每個信號以兩根信號線來傳輸,即發送數據TXD+ 、 TXD- ,接收數據RXD+ 、 RXD- ,邏輯電平是由兩條傳輸線之間
電位差來決定
,
采用了雙線傳輸,大大增強了抗共模干擾
能力,
最大數據速率可達10MbPs(傳送15m時)。若傳輸速率降到90kbPs時,則最大距離可達1200m,可實現全雙工通信。
三. 編程電纜
制作
各廠家
編程電纜
作用就是將PLC端
RS485、RS422格式
數據轉換為PC端
RS232C格式
數據,PLC端
是RS232則
按規則直接連接即可。
要自制PLC編程電纜,就必須將PLC端
RS485、RS422轉換為PC機能夠識別
RS232C,PC才能與PLC通信,完成下載、上傳、監控等工作,這就涉及到一個接口標準轉換
問題。實現接口轉換有幾種方法:一是用簡易
電平轉換電路,但一種電路只能針對一種PLC,且功能不全,性能
太可靠,
可能會損壞PC機
串口;二是用專用
接口轉換IC ,但業余實現起來比較復雜,不適合自制。這里我們使用一種成品通訊接口轉換器,可以實現RS232/RS485/RS422
轉換,
是專用
通訊接口轉換器,使用起來很方便且性能可靠,價格也比較低。
該類產品市場上比較多,以四川德陽四星電子
產品SC-485C接口轉換器為例,該轉換器用于RS232到RS485/RS422
通訊轉換,體積小巧,
兩個DB-9插頭大小,采用串口竊電技術,不需外接電源。SC-485C
結構及引腳定義如圖二所示。RS232端為DB-9
孔座,可以直接插
PC機
COM口上,RS485/RS422端為DB-9
針座, RS485時使用3腳和8腳, RS422時用3腳、8腳、1腳和7腳。利用該接口轉換器制作編程電纜如圖三所示。左側為SC-485C接口轉換器,右側從上而下分別為DIN-8、RJ11、DB-9和DB25插頭
編程電纜,電纜靠近接口轉換器
插頭均為DB-9孔型插頭,另一頭均為針插頭,分別對應不同物理結構
PLC編程口。

圖二

圖三
接線時
PLC端是RS485
RS422選擇對應
引腳,
“發送接接收,接收接發送,正接正,負接負”
規律連接,SC-485C接口轉換器與PLC RS485、RS422接口接線圖和PC與PLC RS232接口接線見圖四。

圖四
要做好一根編程電纜,
要進行RS232/RS485/RS422之間
接口轉換外,還必須了解PLC編程口各引腳
定義,
是采用同一種接口標準,不同廠家
PLC其引腳分布也是不相同
。表二提供了幾種主流PLC
引腳定義,供自制時參考。未列舉
PLC可以查找隨機
技術手冊,也可以到網上找一個通用型人機界面(HMI)
說明書,
HMI與各廠家PLC聯機
連線說明中可以找到市場上絕大多數PLC
引腳定義。
部份PLC編程口引腳定義
PLC型號 接口標準 接口外形 引 腳 定 義
S7-200 RS485 DB-9 3B/8A
TIWDO/NEZA RS485 DIN-8 1A/2B
LG MASTER K系列 RS232 DB-9 2RXD/3TXD/5GND
FX2N/FX0N RS422 DIN-8 1RXD-/2RXD+/4TXD-/7TXD+
OMRON CH200HS RS232 DB-9 2TXD/3RXD/7GND/4RTS/5CTS
AB SLC503/504 RS232 3TXD/2RXD/5GND/7RTS/8CTS
ABB COMLI(SLAVE MODE) RS232 6TXD/7RXD/5GND
KOYO DIRECT DL RS232 RJ11 4TXD/3RXD/1GND
表二
四、結束語
一種原裝電纜只能
一種PLC上使用,而一只接口轉換器配上不同接插件可以組合成一套編程電纜,幾乎可以
任何品牌
PLC上使用。接口轉換器和接插件
通信市場都能買到,
價格便宜,總成本僅需原裝電纜價格
十分之一左右,制作也非常簡便。自制
編程電纜可以
PC與PLC之間可以完成程序上傳、下載、
線監控等功能,
功能和可靠性上比起原裝電纜來可以說是毫不遜色。










