1 基于永宏 串行口通讯原理及其应用 要: 本篇以永宏 基础,基于串行口通讯的原理,介绍永宏 串行口通讯系统的设计以及软件的应用 关键词: 永宏 串行口通讯 讯 to LC in 1. 引言 随着计算机领域技术的不断发展,通讯的在工业控制领域的应用越来越广泛,各种智能终端设备都可以通过通讯的方式联接起来,形成高度的自动化控制集成系统最简单的联机方式就是采用串行口通讯串行口通讯由于接线简单,成本低,通讯可靠、稳定等优点,在现实系统的集成化、简单化和操作方便性上,得以迅速的发展 2. 串行通讯介绍 串行通讯口在系统控制的领域中占据着极其重要的地位, 它不仅没有因为时代的进步而淘汰,反而在规格上越来越完善,应用越来越广泛在工业控制领域,串行通讯的使用比一般的计算机更为普遍 常用的串行口通讯有两种:一种为 32 串行通讯,另一种为 85 串行通讯 通常,计算机中标准的串行通讯端口联接为 的 9 针插头座其 9 针引脚定义如下表 32 示意图 引脚 简写 意义 1 载波检测 (2 接收字符 (3 发送字符 (4 数据端准备好 (5 接地端 (6 数据准备好 (7 请求发送 (o 8 清除以发送 (o 9 振铃检测 (表 引脚定义 在由 定的 32C 的标准中,规定了高,低电位形成的 ”0”和 ”1”讯号标准电压范围。
在这个标准中, ”0”和 ”1”的规定如图 示 S‐232 电位标准电位图 在 32 标准中,电压在 +3V~+15v(一般使用 +6V)之间称为 ”0”或者 般用途是作为在 ‐3V~‐15v(一般使用 ‐6V)之间称为 ”1”或者 般用途是作为 计算机内部一样,都是利用“高电位”与“低电位”的变化来组成一串数据 虽然串行通讯简单易用, 但在工业领域中, 常常存在着很多的噪声干扰源, 在使用 32串行通讯时,经常会受到外界的噪声干扰 32 串行通讯的传输方式如下图 示 图 S‐232 讯号传输方式 由图 知, 32 为全双工工作模式,其讯号标准电位是参考地端而来的,在讯号由发送到接收,要保证两端的接电端同电位下,才能正确的识别传输的讯号只有一对一的通讯功能实际应用中传输距离可达 15 米 在传输过程中,若有噪声的干扰进入,干扰讯号同时在原始讯号线和地线上产生影响,原始讯号将叠加上干扰讯号,而地端的干扰讯号将被地电压抵消掉了,因此,传输讯号将发生曲扭,整个讯号也将发生错误为了克服以上的干扰问题, 85 串行通讯方式应运而生 85 的工作模式为半双工模式,通讯讯号是两条传输线的电位差,属于差动输入方式,抗干扰能力强;实际传输距离可达 1200 米。
具有一对多站的通讯功能 85 的讯号传输方式如图 示 +15V‐15V 01+3V ‐3V+5V 发送端 接收端 噪声 发送端 接收端 D+ D‐ S‐485 讯号传输方式 85 传输的讯号为: D+)‐(D‐) 当讯号线受到干扰时, D+讯号线和 D‐讯号线分别叠加上一个 号: (D+)+(D‐)+么此时的传输讯号将变为: (D+)+[ (D‐)+ (D+)‐(D‐) 此运算结果与前一方式结果一样,证明使用 85 可以有效的防止噪声的干扰 3. 永宏 串行通讯功能 宏 永宏 列 通讯功能十分的强大,标准主内建一个通讯端口 S‐232 或者篇以 32 做为介绍 ),主要作用为作为上位机的编程或者 监视与控制作用另外根据实际的需要,可以选配通讯扩展板 (者通讯扩展模块 (增加通讯端口,总共可以扩展到 5 个通讯端口;接口界面支持 32、 85 和以太忘界面另外通讯速度高达 以满足控制系统的数据即使交换 宏 永宏 列 供永宏 讯协议, 议,以及自由口通讯协议用户可根据不同的智能终端来选择通讯端口的通讯协议在此需要注意的是主机的 只支持 准通讯协议此章节主要进行永宏通讯协议的介绍。
宏 永宏 机上各通讯端口在标准通讯模式下都适用此通讯协议, 任何对 数据读写操作,除了在硬件联机和通讯参数设定中必需通讯双方一致外,在通讯信息格式( 面也必需符合本通讯协议的格式, 能正确响应 在永宏 通讯结构上,永宏 被定义为从站( ,而任何与永宏 ,即由主站(外围设备)来主动发出命令,从站(永宏 有在收到命令信息后,才根据该命令的要求响应信息给主系统,而不能主动发出信息给主系统,如下的关系图 示: 命令信息 主站 (外围设备 ) 从站 (永宏 响应信息 图 宏 智能终端的主从关系 永宏 通讯信息格式无论是命令信息(主系统发出)或响应信息(仆系统发出)都可大概分为 6 个数据区,如下图 示 讯协议格式 协议格式主要包含了:起始字符、总站号码、命令码、数据资料、校验码和结束字符 6部分内容 开头字符( 码之开始字符 从站号码:为两位数之 16进制数值 命令号码:为两位数之 16 进制数值,为由主系统要求从系统所执行之动作类别 本文资料:本文数据可为 0(无本文数据)~ 500个 侦误值 ( 侦误值系将前述~将各 6进制数码值( 8位长度)从头至尾依序相加,但不考虑进位,因此最终结果为侦误值。
结尾字符( 码之结尾字符 16 进制数码为 03H 4. 永宏 通讯应用 在通讯系统中,要保证两个(或者多个)智能设备之间正常的、可靠的进行数据通讯,需遵循以下几点要领: 1) 硬件界面的选择 在使用通讯时,首先要考虑硬件接口标准,即选择 32 或者 85 界面这个选择根据系统的实际要求来确定例如要进行多站远距离的通讯,那就要选择 85 通讯 2) 保证主从站的通讯协议一致性 所有的通信设备中 ,主站的数据格式必须与从站一致 ,才能保证从站识别数据另外还需注意每个设备都要设定独有的站号地址 3) 通讯参数的设置 在保证以上 2 个条件外,同时还需注意各个设备的通讯端口的参数设定,如波特率、数据位、停止位、校验位等,也要保证设定一样的参数 4) 通讯命令程序的编写 程序的好坏直接影响整个系统的通讯质量,合理的通讯程序能有效的提高通讯效率这个与编程软件操作的便利性、指令的简便性和个人的实践经验有这很大的关系 宏 讯程序的介绍 永宏 编程软件 供相当便利的通讯指令 时配合表格命令格式来完成通讯数据的交换 宏 1) 永宏 间的通讯联机 永宏 间的联机方式有 2 种:一种是一般链路方式( 式) ,另一种模式是高速链路方式( 式) 。
现分别介绍一下这两种通讯模式的使用 一般链路:将从站 2 的 4 传送到主站 0 的 4;将主站的 站 2 的 通讯硬件选择与参数设定 由于 内建 只能作为客户 (式,所以必须另外扩展通讯端口,在此我们选择 扩展 2 个通讯口: S‐232)和 S‐485)这里选择32 界面,参数设定为默认值: 9600,E,7,1根据永宏 32 通讯端口引脚定义,通讯线接法如图 示 图 通讯线接线示意图 程序编写 永宏提供免费的程序编辑软件 ”传统化的操作界面,丰富简便的指令使得程序的设计相当的便利这个范例的程序单元编辑如下图 示 图 一般数据链路程序 说明:当 N 时,表示 属于闲置状态,该通讯指令可以进行运行 于控制指令的 当 这时接通 0”工作模式 (永宏 ,并通过 ”定的端口 ”的通讯命令传送到指定的从站中去,等待从站的响应,完成通讯控制另外 ”指定 内部工作寄存器空间其中该范例的通讯命令表格如图 示 图 一般链路通讯表格 令说明 第 0 笔命令:指定主站读取从站的 态,长度为 5,即从 4,并读取到主站的4 上面去命令输入方式如图 示 图 一般通讯命令输入 (编辑 ) 类似,第 1 笔通讯命令则是将主站的 度指定为 1)传送(命令为写入)到从站的 。
到此,永宏 间的通讯指令编辑已完整的结束在笔者的使用过程中,永宏的 外值得一提的是永宏 间的高速链路永宏 了一般的通讯联机外,同时,可以通过 讯端口做 高速链路通讯,通讯。