西门子PLC常用通信协议以及常用协议的区别(一)

RS232:是硬件接口

描述:是目前最常用的串行通信接口,RS232-C只是表示RS232的版本,简称都是一样的。

特性:标准接口采用9针或者25针D型接口,常用的一般是9针接口,因为大部分连接不需要使用对方的传送控制信号,只需要三条线,即发送数据,接受数据和数据地线,采用屏蔽双绞线

优点:

1、线路少。一般使用中,采用3到9根线,就可以实现全双工通信,采用3根线可以实现简单的全双工通信;

2、波特率选择多。RS-232规定的标准传送速率有50b/s、75b/s、110b/s、150b/s、300b/s、600b/s、1200b/s、2400b/s、4800b/s、9600b/s、19200b/s,可以灵活地适应不同速率的设备。对于慢速外设,可以选择较低的传送速率:反之,可以选择较高的传送速率;

3、采用负逻辑传输。规定逻辑“1”的电平为-5V~-15 V,逻辑“0”的电平为+5 V~+15 V。选用该电气标准的目的在于提高抗干扰能力,增大通信距离。RS -232的噪声容限为2V,接收器将能识别高至+3V的信号作为逻辑“0”,将低到-3 V的信号作为逻辑“1”;

4、传送距离远。一般距离为30米,如果采用光电隔离20mA的电流环进行传送,距离可以达到1000米,如果RS232总线接口再加上modem,通过有线,无线或者光纤进行传送,其距离可以更远。

缺点:

1、接口的信号电平值较高,容易损坏接口电路的芯片;与TTL电路不兼容,需要转换电路才能和TTL电路连接;

2、传输速率较低,在异步传输时,波特率是20Kbps,因此在CPLD开发板(可编程逻辑器件)中,综合波特率只能采用19200;

3、接口使用一根信号线,一根信号返回线而构成的共地传输形式,容易产生共模干扰,所以抗噪声干扰性弱;

4、实际传输距离有限;

5.不支持多点通信,RS232接口在总线上只允许一个收发器,不能支持多站收发能力;

RS485:是硬件接口

描述:常用的串行接口之一。

特性:采用平衡驱动器和差分接收器的组合,正电平在+2V到+6V之前,表示一个逻辑状态;负电平在-2V到-6V之间,表示另一个逻辑状态;数字信号采用差分传输,能够有效的减少噪声的干扰;

优点:

1、抗干扰能力强。

2、传输速率快。最高10Mbps;

3、传送距离远。理论传输距离为3000米,但其实实际使用的极限距离为1200米;

4、支持多点通信。RS485接口在总线上允许连接多达128个收发器

缺点:

1、不能够同时发送数据以避免总线竞争,所以通信效率低,数据冗余量大,对于速度要求高的场合不适合使用;

2、属于典型的集中,分散型控制系统,一旦主机出现故障,会导致整个通信出现故障;

MODBUS:是一种协议,Master/slave架构的协议

描述:是国际标准的通信协议,用于不同厂商之间是数据交换,通过此协议,控制器之间,控制器经由网络和其它设备之间可以通信,它已经成为工业通信标准;一般情况下两台设备通过MODBUS协议传输数据,可以使用RS232硬件接口,也可以使用RS485作为硬件接口。

特性:分为三种模式,MODBUS RTU、MODBUS ASCII、MODBUS TCP。

          1、 MODBUS RTU和MODBUS ASCII所使用的物理硬件接口都是串行(RS232/RS422/RS485),MODBUS TCP使用Ethernet网或Internet来连接;

          2、MODBUS RTU使用二进制表示数据的方式,RTU格式后续的命令/数据带有循环冗余数据校验的校验和;

          3、MODBUS ASCII 是一种人类可读,冗长的表示方式,采用纵向冗余数据校验的校验和;

          4、MODBUS TCP不需要检验和的计算;

          5、MODBUS协议标准、开放、用户可以免费放心的使用,不需要缴纳许可证费,也不会侵犯知识产权;

     

S7通信和OP/PG通信:使用TCP/IP、ISO通信协议

S7通信:通过S7连接实现S7和PC站之间的数据交换

特性:

1、该连接可用于所有S7/M7设备;

2、可用于所有子网(MPI、PROFIBU、工业以太网);

3、基于ISO协议和ISO-ON-TCP协议;

4、SIMATIC S7/M7-300/400之间的可靠通信;

5、高速;

OP/PG通信:通过以太网用STEP 7编程和组态S7站。编程设备连接到以太网。

特性:

从STEP 7 V5.0 SP3 HF3开始,PG/PC可以跨越网络实现S7站的在线功能,在网络中的任何位置都可以连接PG并且可以在线连接到网关到达的任何站点。在项目编译时 ,路由数据就由 STEP 7中的S7项目网络组态自动生成并且存储于系统数据SDB999中。必须在STEP 7项目中组态位于开始设备和PLC之间的所有站点。

ISO传输协议:用于S7站之间的数据交换以及PC站、S5站和第三方系统之间的通信;

特性:

          1、站之间的通信都是基于MAC地址的;

          2、使用数据块的数据传输适用于8Kbytes的数据;

          3、可以适用send/receive和fetch/write服务实现数据传输;

          4、数据接收由对方通过ISO参考模型第四层进行确认;

          5、数据无法通过路由器进行传递,ISO不支持路由,因此,此协议是基于MAC地址而不是IP地址;

MAC和IP地址的区别:

1、MAC(Media Access Control)是物理地址,硬件地址,用来定义网络设备的位置;

2、IP(Internet Protocol Address)地址是指互联网协议地址,是一种逻辑地址,是IP协议提供的一种统一的地址格式,为互联网上每一台主机分配一个逻辑地址,以此来屏蔽物理地址的差异;

3、MAC地址是唯一性的,每个硬件出厂的时候MAC地址是固定的,IP地址是可修改的;

4、工作层次不同,二层基于MAC地址转发数据帧,三层基于IP地址转发报文;

5、MAC地址是Ethernet网卡上带的地址,长度48位,IP地址目前主流是32位,IP地址和MAC地址通过ARP协议联系在一起;

Ethernet和Internet区别:

概念不同:

1、internet是互联网
2、ethernet属于以太网,是计算机局域网技术


范围不同:

1、internet是可以和世界各地联系的;

2、ethernet只是一个局域范围内的通信,范围比internet范围小;

 

TCP/IP协议:通过配置TCP连接实现站间数据交换;

特性:

          1、符合TCP/IP标准;

          2、使用数据块的数据传输适用于8Kbytes的数据;

          3、可以适用send/receive和fetch/write服务实现数据传输;

          4、操作系统中已经存在的TCP/IP实现通常可以用于PC;

          5、数据可以通过路由传递;

 

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