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plc编程电缆制作 自制plc编程电缆的步骤方法

供稿:中国工控网 2016/6/21 13:51:01

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  随着可编程序控制器(plc)在工业控制领域的广泛应用,plc编程成了电气工程技术人员必须掌握的专业技能。可编程序控制器的品牌众多,欧、美、日、韩及台湾的PLC纷纷抢滩大陆,在给使用者提供了多种选择的同时,也给使用者带来了小小麻烦。由于不同品牌PLC的编程电缆互不通用,买一根原装电缆往往上千元。对于以学习为主要目的以及经常碰到不同品牌PLC的技术人员来说,如果能够有办法花较低的代价自制一根编程电缆,无疑为他们提供了方便。PLC虽然品牌众多,但各种品牌的PLC其编程接口不外乎几种型式,在PLC随机提供的技术手册里一般也都会提供编程口的引脚定义,这就为自制编程线提供了可能。下面小编就PLC编程口的几种串行通信接口标准和物理结构,详细说明如何DIY一根适用的编程电缆。

  编程电缆一端与PC的COM口相连,另一端与PLC的编程口相连,PC端的COM口均为RS232C接口,DB-9针形插头。而PLC的编程口按接口标准一般可分为三种,即RS232、RS485、RS422 。按物理结构可分为五种,即八针圆口(DIN-8),九针D形口(DB-9),二十五针D形口(DB-25),RJ11口以及专用接口,其中以前两种居多。

  为了做好编程电缆,首先要大概了解一下这三种串行通信接口标准。RS-232、RS-422与RS-485是三种串行数据接口标准,接口标准只对接口的电气特性做出规定,而不涉及接插件、电缆或协议,所以同样一种接口标准可以有不同的物理结构,如DB-9 、DB-25等。RS-232是PC机与通信工业中应用最广泛的一种串行接口, RS-232C总线标准设有25条信号线,包括一个主通道和一个辅助通道。多数情况下只使用主通道,常用九条信号线(九针D形口),各引脚定义如表一所示。

    对于一般双工通信,仅需几条信号线就可实现,如发送数据线 TXD 和接收数据线RXD以及逻辑地线GND,RS232C只能点对点通讯,传输距离短,共模抑制能力差。 RS-485采用平衡发送和差分接收,因此具有抑制共模干扰的能力。它使用一对双绞线,将其中一根定义为A(TXD-/RXD-),另一根定义为B(TXD+/RXD+),不需要数字地线。速率在100kbps及 以下时通信距离达1200米以上。RS-485 可以联网构成分布式系统,其允许最多并联32台驱动器和32台接收器。RS-485只能实现半双工通信。

  

    RS-232接口引脚定义

  25针9针缩写描述

  2 3 TXD 发送数据

  3 2 RXD 接收数据

  4 7 RTS 请求发送

  5 8 CTS 允许发送

  6 6 DSR 通讯设备准备好

  7 5 GND 信号地

  8 1 CD 载波检测

  20 4 DTR 数据终端准备好

  22 9 RI 响铃指示器

  

    RS-422接口标准主要是为克服RS-232接口标准的通讯距离短和传输速率慢而建立的。RS-422标准是一种以平衡方式传输的标准,使用二对双绞线,每个信号以两根信号线来传输,即发送数据TXD+ 、 TXD- ,接收数据RXD+ 、 RXD- ,逻辑电平是由两条传输线之间的电位差来决定的,由于采用了双线传输,大大增强了抗共模干扰的能力,因此最大数据速率可达10MbPs(传送15m时)。若传输速率降到90kbPs时,则最大距离可达1200m,可实现全双工通信。

  

    PLC编程电缆的制作

  各厂家的编程电缆的作用就是将PLC端的RS485、RS422格式的数据转换为PC端的RS232C格式的数据,PLC端如果是RS232则只要按规则直接连接即可。因此要自制PLC编程电缆,就必须将PLC端的RS485、RS422转换为PC机能够识别的RS232C,PC才能与PLC通信,完成下载、上传、监控等工作,这就涉及到一个接口标准转换的问题。实现接口转换有几种方法:一是用简易的电平转换电路,但一种电路只能针对一种PLC,且功能不全,性能也不太可靠,甚至可能会损坏PC机的串口;二是用专用的接口转换IC ,但业余实现起来比较复杂,不适合自制。这里我们使用一种成品通讯接口转换器,可以实现RS232/RS485/RS422的转换,由于是专用的通讯接口转换器,使用起来很方便且性能可靠,价格也比较低。

  该类产品市场上比较多,以四川德阳四星电子的产品SC-485C接口转换器为例,该转换器用于RS232到RS485/RS422的通讯转换,体积小巧,只有两个DB-9插头大小,采用串口窃电技术,不需外接电源。。RS232端为DB-9的孔座,可以直接插在PC机的COM口上,RS485/RS422端为DB-9的针座, RS485时使用3脚和8脚, RS422时用3脚、8脚、1脚和7脚。左侧为SC-485C接口转换器,右侧从上而下分别为DIN-8、RJ11、DB-9和DB25插头的编程电缆,电缆靠近接口转换器一边的插头均为DB-9孔型插头,另一头均为针插头,分别对应不同物理结构的PLC编程口。

  接线时根据PLC端是RS485还是RS422选择对应的引脚,按照“发送接接收,接收接发送,正接正,负接负”的规律连接。要做好一根编程电缆,除了要进行RS232/RS485/RS422之间的接口转换外,还必须了解PLC编程口各引脚的定义,因为即使是采用同一种接口标准,不同厂家的PLC其引脚分布也是不相同的。

  

    一种原装电缆只能在一种PLC上使用,而一只接口转换器配上不同接插件可以组合成一套编程电缆,几乎可以在任何品牌的PLC上使用。接口转换器和接插件在通信市场都能买到,而且价格便宜,总成本仅需原装电缆价格的十分之一左右,制作也非常简便。自制的编程电缆可以在PC与PLC之间可以完成程序上传、下载、在线监控等功能,在功能和可靠性上比起原装电缆来可以说是毫不逊色。


审核编辑(王金鹏)
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