FX3U-485-BD实现PLC和PC的485通信

FX3U-485-BD实现PLC和PC的485通信
FX3U-485-BD实现PLC和PC的485通信

FX3U-485-BD实现PLC和PC的485通信

在PLC和主站PC间进行通信,且PLC和主站PC间距离较长,考虑到RS232最远通信距离为15m不能达到我们的要求,在本项目中使用RS485进行通信。

一.硬件:主站PC端使用MOXA的4通道PCI-RS485多串口卡,PLC为FX3U-128MT,由于本身不含485通信,故安装FX3U-485-BD。

1、引脚定义:

二.PLC中需要用到的指令和寄存器

1.指令:RS

功能:通过安装在基本单元上的RS-232C或RS-485串行通信口(仅通道1)进行无协议通信,从而执行数据的发送和接收的指令。

其格式为:[RS S* m D* n]

其中S* m D* n的含义分别为:

数据寄存器:

通信格式寄存器D8120的各位含义即设置方法:

设定D8120=0081H,即9600bps,8位数据位,1为停止位,无奇偶校验,无帧头帧尾,RS485通信,

特殊辅助继电器:

三.实验步骤:

(1)硬件连接

i)安装FX3U-485-BD和MOXA多串口卡

ii)焊接通信电缆。

根据MOXA和FX3U-485-BD的引脚定义,RS485通信电缆为:

(2)编写PLC端实验程序

(3)在PC端打开串口调试助手,设置相同的传输协议,PC端发送数据,PLC端不能接收,PLC发送数据,PC端不能接收。查找资料,并分析原因。由于RS485的差分信号在MOXA 端使用+/-表示,而FX3U-485-BD端使用A/B表示,在两线制RS485通信中,一般使用A 表示Data+,B表示Data-,故怀疑是否MOXA多串口卡中的引脚定义表示错误(即括号中

重新实验,PLC发送,PC能正常接收,PC发送,PLC无法接收。

(4)查找资料,分析原因,在另外一本《三菱可编程控制器手册》中明确指出使用D8120的设置中,如果使用FX3U-485-BD或FX3U-232-BD,b11、b10必须设定为(1,1),故将D8120设定为C81H,修改PLC程序,PC和PLC都能够正常发送和接收。

宇电AI501 RS485通讯协议说明

AIBUS通讯协议说明(V7.0) AIBUS是厦门宇电自动化科技有限公司为AI系列显示控制仪表开发的通讯协议,能用简单的指令实现强大的功能,并提供比其它常用协议(如MODBUS)更快的速率(相同波特率下快3-10倍),适合组建较大规模系统。AIBUS采用了16位的求和校正码,通讯可靠,支持4800、9600、19200等多种波特率,在19200波特率下,上位机访问一台AI-7/8系列高性能仪表的平均时间仅20mS,访问AI-5系列仪表的平均时间为50mS。仪表允许在一个RS485通讯接口上连接多达80台仪表(为保证通讯可靠,仪表数量大于60台时需要加一个RS485中继器)。AI系列仪表可以用PC、触摸屏及PLC作为上位机,其软件资源丰富,发展速度极快。基与PC的上位机软件广泛采用WINDOWS作为操作环境,不仅操作直观方便,而且功能强大。最新的工业平板触摸屏式PC的应用,更为工业自动化带来新的界面。这使得AIDCS系统价格大大低于传统DCS系统,而性能及可靠性也具备比传统DCS系统更优越的潜力,V7.X版本AI-7/8系列仪表允许连续写参数,写给定值或输出值,可利用上位机将仪表组成复杂调节系统。 一、接口规格 AI系列仪表使用异步串行通讯接口,接口电平符合RS232C或RS485标准中的规定。数据格式为1个起始位,8位数据,无校验位,1个或2个停止位。通讯传输数据的波特率可调为4800~19200 bit/S,通常用9600 bit/S,单一通讯口所连接仪表数量大于40台或需要更快刷新率时,推荐用19200bit/S,当通讯距离很长或通讯不可靠常中断时,可选4800bit/S。AI仪表采用多机通讯协议,采用RS485通讯接口,则可将1~80台的仪表同时连接在一个通讯接口上。 RS485通讯接口通讯距离长达1KM以上(部分实际应用已达3-4KM),只需两根线就能使多台AI仪表与计算机进行通讯,优于RS232通讯接口。为使用普通个人计算机PC能作上位机,可使用RS232/RS485或USB/RS485型通讯接口转换器,将计算机上的RS232通讯口或USB口转为RS485通讯口。宇电为此专门开发了新型RS232/RS485及USB/RS485转换器,具备体积小、无需初始化而可适应任何软件、无需外接电源、有一定抗雷击能力等优点。 按RS485接口的规定,RS485通讯接口可在一条通讯线路上连接最多32台仪表或计算机。需要联接更多的仪表时,需要中继器,也可选择采用75LBC184或MAX487等芯片的通讯接口。目前生产的AI仪表通讯接口模块通常采用75LBC184,这种芯片具备一定的防雷击和防静电功能,且无需中继器即可连接约60台仪表。 AI仪表的RS232及RS485通讯接口采用光电隔离技术将通讯接口与仪表的其他部分线路隔离,当通讯线路上的某台仪表损坏或故障时,并不会对其它仪表产生影响。同样当仪表的通讯部分损坏或主机发生故障时,仪表仍能正常进行测量及控制,并可通过仪表键盘对仪表进行操作,工作可靠性很高。16位校验码的正确性是简单奇偶校验的30000倍,基本能保证数据可靠性。并且同一网络上有其他公司也采用主从方式通讯的产品时,如PLC、变频器等,多数情况下AI系列仪表都不会受其它公司产品通讯干扰,不会产生采集数据混乱或无法通讯的问题。但是AI仪表协议并不能保证其它公司产品能否正常工作,所以除非万不得已,不应将AI仪表与其它产品混在一个RS485通讯总线上,而应分别使用不同的总线。 二、通讯指令 AI仪表采用16进制数据格式来表示各种指令代码及数据。AI仪表软件通讯指令经过优化设计,标准的通讯指令只有两条,一条为读指令,一条为写指令,两条指令使得上位机软件编写容易,不过却能100%完整地对仪表进行操作;标准读和写指令分别如下: 读:地址代号+52H(82)+要读的参数代号+0+0+校验码 写:地址代号+43H(67)+要写的参数代号+写入数低字节+写入数高字节+校验码 地址代号:为了在一个通讯接口上连接多台AI仪表,需要给每台AI仪表编一个互不相同的通讯地址。有效的地址为0~80(部分型号为0~100),所以一条通讯线路上最多可连接81台AI仪表,仪表的通讯地址由参数Addr决定。仪表内部采用两个重复的128~208(16进制为80H~D0H)之间数值来表示地址代号,由于大于128的数较少用到(如ASC方式的协议通常只用0-127之间的数),因此可降低因数据与地址重复造成冲突的可能性。

RS485仪表通讯协议

目录 1.引言 (1) 1.1仪表通讯及命令 (1) 1.2仪表基本构成与通讯命令的关系 (2) 2.接线 (3) 2.1RS232接口的仪表与计算机的接线 (3) 2.2RS485接口的仪表与计算机的接线 (4) 2.3关于JR485转换器 (4) 3.通讯接口要素 (5) 4.仪表的版本号 (6) 5.校验核 (7) 6.一般仪表命令集详解 (8) 6.0关于命令集 (8) 6.1读版本号命令 (10) 6.2读主测量值命令 (10) 6.3读其它测量值命令 (11) 6.4读模拟量输出值及开关量输入输出状态命令 (12) 6.5输出模拟量命令 (13) 6.6输出开关量命令 (14)

6.7读仪表参数符号命令 (15) 6.8读仪表参数命令 (16) 6.9设置仪表参数命令 (16) 7.巡检仪通讯命令集 (18) 7.0关于命令集 (18) 7.1读测量值命令 (19) 7.2读报警状态命令 (20) 7.3读参数命令 (21) 7.4设置参数命令 (22) 7.5参数地址表 (23) 8.测试软件 (25) 8.0关于测试软件 (25) 8.1DOS环境测试 (25) 8.2W INDOWS 环境下测试 (26) 9.故障诊断及应用笔记 (29) 9.1故障诊断流程图 (29) 9.2应用笔记 (30) 附录1 通讯中使用的ASCⅡ码表 (31) 附录2 XS系列仪表通讯协议的解释与补充 (32)

1.引言 1.1 仪表通讯及命令 仪表能连接到所有的计算机并与之通讯,采用RS232或RS485传输标准。仪表与计算机之间的往来通讯都以ASCⅡ码实现,意味着计算机能以任何高级语言编程。 仪表的命令集由数条指令组成,完成计算机从仪表读取测量值、报警状态、控制值、参数值,向仪表输出模拟量、数字量,以及对仪表的参数设置。与通过仪表面板设置参数一样,通过计算机对仪表的参数设置被存入EEPROM存贮器,在掉电情况下也能保存这些参数。 为避免通讯冲突,所有的操作均受计算机控制。当仪表不进行发送时,都处于侦听方式。计算机按规定地址向某一仪表发出一个命令,然后等待一段时间,等候仪表回答。如果没收到回答,则超时中止,将控制转回计算机。 由于仪表的特性不同,我们将仪表的通讯命令集分为3类: 第1类:一般仪表 包括除巡检仪和无纸记录仪外的全部仪表。 命令详解见第6章 第2类:巡检仪表 命令详解见第7章 第3类:无纸记录仪 通讯规程见《无纸记录仪用户手册》

rs485总线通讯协议

竭诚为您提供优质文档/双击可除 rs485总线通讯协议 篇一:Rs485通讯协议说明 摘要:阐述了Rs-485总线规范,描述了影响Rs-485总线通信速率和通信可靠性的三个因素,同时提出了相应的解决方法并讨论了总线负载能力和传输距离之间的具体关系。 关键词:Rs-485现场总线信号衰减信号反射 当前自动控制系统中常用的网络,如现场总线can、profibus、inteRbus-s以及aRcnet的物理层都是基于 Rs-485的总线进行总结和研究。 一、eiaRs-485标准 在自动化领域,随着分布式控制系统的发展,迫切需要一种总线能适合远距离的数字通信。在Rs-422标准的基础上,eia研究出了一种支持多节点、远距离和接收高灵敏度的Rs-485总线标准。 Rs-485标准采有用平衡式发送,差分式接收的数据收发器来驱动总线,具体规格要求: 接收器的输入电阻Rin≥12kΩ 驱动器能输出±7V的共模电压

输入端的电容≤50pF 在节点数为32个,配置了120Ω的终端电阻的情况下,驱动器至少还能输出电压1.5V(终端电阻的大小与所用双绞线的参数有关) 接收器的输入灵敏度为200mV(即(V+)-(V-)≥0.2V,表示信号“0”;(V+)-(V-)≤-0.2V,表示信号“1”)因为Rs-485的远距离、多节点(32个)以及传输线成本低的特性,使得eiaRs-485成为工业应用中数据传输的首选标准。 二、影响Rs-485总线通讯速度和通信可靠性的三个因素 1、在通信电缆中的信号反射 在通信过程中,有两种信号因导致信号反射:阻抗不连续和阻抗不匹配。 阻抗不连续,信号在传输线末端突然遇到电缆阻抗很小甚至没有,信号在这个地方就会引起反射,如图1所示。这种信号反射的原理,与光从一种媒质进入另一种媒质要引起反射是相似的。消除这种反射的方法,就必须在电缆的末端跨接一个与电缆的特性阻抗同样大小的终端电阻,使电缆的阻抗连续。由于信号在电缆上的传输是双向的,因此,在通讯电缆的另一端可跨接一个同样大小的终端电阻,如图2所示。

RS485主从式多机通讯协议

RS485主从式多机通讯协议 一、数据传输协议 此协议定义了一个控制器能认识使用的消息结构,而不管它们是经过何种网络进行通信的。它描述了一控制器请求访问其它设备的过程,如何回应来自其它设备的请求,以及怎样侦测错误并记录。它制定了消息域格局和内容的公共格式。 此协议决定了每个控制器须要知道它们的设备地址,识别按地址发来的消息,决定要产生何种行动。如果需要回应,控制器将生成反馈信息按本协议发出。 1、数据在网络上转输 控制器通信使用主—从技术,即仅一设备(主设备)能初始化传输(查询)。其它设备(从设备)根据主设备查询提供的数据作出相应反应。 主设备可单独和从设备通信,也能以广播方式和所有从设备通信。如果单独通信,从设备返回一消息作为回应,如果是以广播方式查询的,则从设备不作任何回应。协议建立了主设备查询的格式:设备(或广播)地址、功能代码、所有要发送的数据、一错误检测域。 从设备回应消息也由协议构成,包括确认要行动的域、任何要返回的数据、和一错误检测域。如果在消息接收过程中发生一错误(无相应的功能码),或从设备不能执行其命令,从设备将建立一错误消息并把它作为回应发送出去。 2、在对等类型网络上转输 在对等网络上,控制器使用对等技术通信,故任何控制都能初始和其它控制器的通信。这样在单独的通信过程中,控制器既可作为主设备也可作为从设备。 在消息位,本协议仍提供了主—从原则,尽管网络通信方法是“对等”。如果一控制器发送一消息,它只是作为主设备,并期望从设备得到回应。同样,当控制器接收到一消息,它将建立一从设备回应格式并返回给发送的控制器。 3、查询—回应周期 (1)查询 查询消息中的功能代码告之被选中的从设备要执行何种功能。数据段包含了从设备要执行功能的任何附加信息。错误检测域为从设备提供了一种验证消息内容是否正确的方法。 (2)回应 如果从设备产生一正常的回应,在回应消息中的功能代码是在查询消息中的功能代码的回应。数据段包括了从设备收集的数据。如果有错误发生,功能代码将被修改以用于指出回应消息是错误的,同时数据段包含了描述此错误信息的代码。错误检测域允许主设备确认消息内容是否可用。 二、传输方式 控制器能设置传输模式为RS485串行传输,通信参数为9600,n,8,1。在配置每个控制器的时候,在一个网络上的所有设备都必须选择相同的串口参数。 地址功能代码数据数量数据1 ...….数据n CRC字节 每个字节的位 · 1个起始位 · 8个数据位,最小的有效位先发送 · 1个停止位 错误检测域 · CRC(循环冗余码校验) 三、消息帧

RS485通讯协议

RS485 通讯协议 RS-232与RS-422之间转换原理和接法 通常我们对于视频服务器、录像机、切换台等直接播出、切换控制主要使用串口进行,主要使用到RS-232、RS-422与RS-485三种接口控制。下面就串口的接口标准以及使用和外部插件和电缆进行探讨。 RS-232、RS-422与RS-485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,在此基础上用户可以建立自己的高层通信协议。例如:视频服务器都带有多个RS422串行通讯接口,每个接口均可通过RS422通讯线由外部计算机控制实现记录与播放。视频服务器除提供各种控制硬件接口外,还提供协议接口,如RS422接口除支持RS422的Profile 协议外,还支持Louth、Odetics、BVW等通过RS422控制的协议。 RS-232、RS-422与RS-485都是串行数据接口标准,都是由电子工业协会(EIA)制订并发布的,RS-232在1962年发布。RS-422由RS-232发展而来,为改进RS-232通信距离短、速率低的缺点,RS-422定义了一种平衡通信接口,将传输速率提高到10Mbps,传输距离延长到4000英尺(速率低于100Kbps时),并允许在一条平衡总线上连接最多10个接收器。RS-422是一种单机发送、多机接收的单向、平衡传输规范,被命名为TIA/EIA-422-A标准。为扩展应用范围,EIA又于1983年在RS-422基础上制定了RS-485标准,增加了多点、双向通信能力,即允许多个发送器连接到同一条总线上,同时增加了发送器的驱动能力和突保护特性,扩展了总线共模范围,后命名为TIA/EIA485-A标准。 1. RS-232串行接口标准 目前RS-232是PC机与通信工业中应用最广泛的一种串行接口。RS-232被定义为一种在低速率串行通讯中增加通讯距离的单端标准。RS-232采取不平衡传输方式,即所谓单端通讯。收、发端的数据信号是相对于信号地。典型的RS-232信号在正负电平之间摆动,在发送数据时,发送端驱动器输出正电平在+5~+15V,负电平在5~-15V电平。当无数据传输时,线上为TTL,从开始传送数据到结束,线上电平从TTL电平到RS-232电平再返回 TTL电平。接收器典型的工作电平在+3~+12V与-3~-12V。由于发送电平与接收电平的差仅为2V至3V左右,所以其共模抑制能力差,再加上双绞线上的分布电容,其传送距离最大为约15米,最高速率为20Kbps。RS-232是为点对点(即只用一对收、发设备)通讯而设计的,其驱动器负载为3kΩ~7kΩ。所以RS-232适合本地设备之间的通信。 2. RS-422与RS-485串行接口标准 (1)平衡传输 RS-422、RS-485与RS-232不一样,数据信号采用差分传输方式,也称作平衡传输,它使用一对双绞线,将其中一线定义为A,另一线定义为B。通常情况下,发送驱动器A、B之间的正电平在+2~+6V,是一个逻辑状态,负电平在-2V~6V,是另一个逻辑状态。另有一个信号地C,在RS-485中还有一“使能”端,而在RS-422中这是可用可不用的。“使能”端是用于控制发送驱动器与传输线的切断与连接。当“使能”端起作用时,发送驱动器处于高阻状态,称作“第三态”,即它是有别于逻辑“1”与“0”的第三态。 (2)RS-422电气规定 由于接收器采用高输入阻抗和发送驱动器比RS232更强的驱动能力,故允许在相同传输线上连接多个接收节点,最多可接10个节点。即一个主设备(Master),其余为从设备(Salve),从设备之间不能通信,所以RS-422支持点对多的双向通信。RS-422四线接口由于采用单独的发送和接收通道,因此不必控制数据方向,各装置之间任何必须的信号交换均可以按软件方式(XON/XOFF握手)或硬件方式(一对单独的双绞线)实现。RS-422的最大传输距离为

ZNJC2 RS485通讯 modbus 协议

_ MODBUS 通讯协议说明 1. 通讯相关的参数 2.通讯说明 2.1 数据格式说明 控制器采用RS-485总线,协议符合ModBus 规约,数据格式有标准MODBUS-RTU 、 非标准MODBUS-RTU(16进制)和ASC(ASC Ⅱ码)3种格式。 数据传输均采用8位数据位、1位停止位、无奇偶校验位。波特率可设为2400、4800、9600和19200 bit/s 。 通讯传送分为独立的信息头,和发送的编码数据。以下的通讯传送方式定义与RTU 通讯规约相兼容: 2.2 非标准MODBUS-RTU(16进制)数据格式详细说明 下面以RTU(16进制)数据格式进行详细说明,ASC Ⅱ码数据格式只是把16进制代码 转换成ASC Ⅱ码字符。 地址码:这个字节表明由用户设定地址码的从机将接收由主机发送来的信息。并且每个从机都有具有唯一的地址码,并且响应回送均以各自的地址码开始。主机发送的地址码表明将发送到的从机地址,而从机发送的地址码表明回送的从机地址。 功能码:通讯传送的第二个字节。ModBus 通讯规约定义功能号为01H 到7FH 。本控制器利用其中的一部分功能码。作为主机请求发送,通过功能码告诉从机执行什么动作。作为从机响应,从机发送的功能码与从主机发送来的功能码一样,并表明从机已响应主机进行操作。如果从机发送的功能码的

最高位 (比如功能码大于7FH),则表明从机没有响应操作或发送出错。 数据区:数据区是根据不同的功能码而不同。 CRC码:二字节的错误检测码。 当通讯命令发送至仪器时,符合相应地址码的设备接通讯命令,并除去地址码,读取信息,如果没有出错,则执行相应的任务;然后把执行结果返送给发送者。返送的信息中包括地址码、执行动作的功能码、执行动作后结果的数据以及错误校验码。如果出错就不发送任何信息。 2.2.2 信息帧格式: (1)地址码: 地址码是信息帧的第一字节(8位),从1到255。这个字节表明由用户设置地址的从机将接收由主机发送来的信息。每个从机都必须有唯一的地址码,并且只有符合地址码的 从机才能响应回送。当从机回送信息时,相当的地址码表明该信息来自于何处。 (2)功能码: 主机发送的功能码告诉从机执行什么任务。表2列出的功能码都有具体的含义及操作。 (3 数据区包含需要从机执行什么动作或由从机采集的返送信息。这些信息可以是数值、参考地址等等。例如,功能码告诉从机读取寄存器的值,则数据区必需包含要读取寄存器 的起始地址及读取长度。对于不同的从机,地址和数据信息都不相同。 (4)错误校验码: 主机或从机可用校验码进行判别接收信息是否出错。有时,由于电子噪声或其它一些干扰,信息在传输过程中会发生细微的变化,错误校验码保证了主机或从机对在传送过程 中出错的信息不起作用。这样增加了系统的安全和效率。错误校验采用CRC-16校验方法。 注: 信息帧的格式都基本相同:地址码、功能码、数据区和错误校验码。 2.2.3 错误校验 参与冗余循环码(CRC)计算的包括:地址码、功能码、数据区的字节。 冗余循环码包含2个字节,即16位二进制。CRC码由发送设备计算,放置于发送信息的尾部。接收信息的设备再重新计算接收到信息的 CRC码,比较计算得到的CRC码是否与接收到的相符,如果两者不相符,则表明出错。 CRC码的计算方法是,先预置16位寄存器全为1。再逐步把每8位数据信息进行处理。在进行CRC码计算时只用8位数据位,起始位及停止位,如有奇偶校验位的话也包括奇偶校验位,都不参与CRC码计算。 在计算CRC码时,8位数据与寄存器的数据相异或,得到的结果向低位移一字节,用0填补最高位。再检查最低位,如果最低位为1,把寄存器的内容与预置数相异或,如果最低位为0,不进行异或运算。 这个过程一直重复8次。第8次移位后,下一个8位再与现在寄存器的内容相异或,这个过程与以上一样重复8次。当所有的数据信息处理完后,最后寄存器的内容即为CRC码值。 计算CRC码的步骤为: (1).预置16位寄存器为十六进制FFFF(即全为1)。称此寄存器为CRC寄存器; (2).把第一个8位数据与16位CRC寄存器的低位相异或,把结果放于CRC寄存器; (3).把寄存器的内容右移一位(朝低位),用0填补最高位,检查最低位(注意:这时的最低位指移位前 的最低位,不是移位后的最低位); (4).如果最低位为0:重复第3步(再次移位)

RS485通信协议

串行数据通信的协议从RS-232到千兆位以太网,虽然每种协议都有特定的应用领域,但任何情况下我们都必须考虑成本和物理层(PHY)性能。 本文主要介绍RS-485协议及该协议所适合的应用。同时给出了根据电缆长度、系统设计以及元件选择来优化数据速率的方法。 传输协议 什么是RS-485?Profibus又是什么?与其它串行协议相比,它们的性能如何?适用于哪些应用?为了回答这些问题,我们对RS-485 物理层(PHY)、RS-232和RS-422的特性、功能进行了总体比较[1](本文中的RS表示ANSIEIA/TIA标准)。 RS-232是一个最初用于调制解调器、打印机及其它PC外设的通讯标准,提供单端20kbps的波特率,后来速率提高至1Mbps。RS-232的其它技术指标包括:标称±5V发送电平、±3V接收电平(间隔/符号)、2V共模抑制、2200pF最大电缆负载电容、300最大驱动器输出电阻、3k最小接收器(负载)阻抗、100英尺(典型值)最大电缆长度。RS-232只用于点对点通信系统,不能用于多点通信系统,所有RS-232系统都必须遵从这些限制。 RS-422是单向、全双工通信协议,适合嘈杂的工业环境。RS-422规范允许单个驱动器与多个接收器通信,数据信号采用差分传输方式,速率最高可达50Mbps。接收器共模范围为±7V,驱动器输出电阻最大值为100,接收器输入阻抗可低至4k。 RS-485标准 RS-485是双向、半双工通信协议,允许多个驱动器和接收器挂接在总线上,其中每个驱动器都能够脱离总线。该规范满足所有RS-422的要求,而且比RS-422稳定性更强。具有更高的接收器输入阻抗和更宽的共模范围(-7V至+12V)。 接收器输入灵敏度为±200mV,这就意味着若要识别符号或间隔状态,接收端电压必须高于+200mV或低于-200mV。最小接收器输入阻抗为12k,驱动器输出电压为±1.5V(最小值)、±5V(最大值)。 驱动器能够驱动32个单位负载,即允许总线上并联32个12k的接收器。对于输入阻抗更高的接收器,一条总线上允许连接的单位负载数也较高。RS-485接收器可随意组合,连接至同一总线,但要保证这些电路的实际并联阻抗不高于32个单位负载(375)。 采用典型的24AWG双绞线时,驱动器负载阻抗的最大值为54,即32个单位负载并联2个120终端匹配电阻。RS-485已经成为POS、工业以及电信应用中的最佳选择。较宽的共模范围可实现长电缆、嘈杂环境(如工厂车间)下的数据传输。更高的接收器输入阻抗还允许总线上挂接更多器件。

变频器与上位机RS485通讯协议介绍讲解

变频器与上位机的通讯:浅述RS485通讯协议 引言:当上位机与变频器构成控制系统时,上位机和变频器可以通过特定的通讯协议实现数据交换,这样上位机就可以随时控制每一台变频器的工作状况,并及时做出响应。本文介绍一下一种常用的上位机和变频器通讯协议RS485通讯协议 1、概述 本文专门介绍一种变频器的RS485通讯接口,用户可通过PC/PLC实现集中监控(设定变频器参数和读取、控制变频器的工作状态),以适应特定的使用要求。 1.1协议内容 该串行通讯协议定义了串行通讯中传输的信息内容及使用格式。其中包括:主机轮询(或广播)格式:主机的编码方法,内容包括:要求动作的功能代码,传输数据和错误校验等。从机的响应也是采用相同的结构,内容包括:动作确认,返回数据和错误校验等。如果从机在接收信息时发生错误,或不能完成主机要求的动作,它将组织一个故障信息作为响应反馈给主机。 1.2应用方式: (1)变频器接入具备RS485总线的“单主多从”PC/PLC控制网。(2)变频器接入具备RS485/RS232(转换接口)的“点对点”方式的PC/PLC监控后台。 2、总线结构及协议说明 2.1总线结构

(1)接口方式 RS485(RS232可选,但需自备电平转换附件) (2) 传输方式 异步串行、半双工传输方式。在同一时刻主机和从机只能有一个发送数据,而另一个只能接收数据。数据在串行异步通讯过程中,是以报文的形式,一帧一帧发送。 (3)拓扑方式 单主站系统,最多32个站,其中一个站为主机、31个站为从机。从机地址设定范围为0~30,31(1FH)为广播通讯地址。网络中的从机地址必须是唯一的。点对点方式实际是作为单主多从拓扑方式的一个应用特例,即只有一个从机的情况。 2.2协议说明 此种变频器的通讯协议是一种串行的主从通讯协议,网络中只有一台设备(主机)能够建立协议(称为“查询/命令”)。其它设备(从机)只能通过提供数据响应主机的查询/命令,或根据主机的命令/查询做出响应的动作。主机在此处指个人计算机(PC)、工控机和可编程控制器(PLC)等,从机指的是变频器。主机既能对某个从机单独访问,又能对所有的从机发布广播消息。对于单独访问的主机查询/命令,从机都要返回一个信息(响应);对于单独访问的主机查询/命令,从机都要返回一个信息(称为响应);对于主机发出的广播信息,从机无需反馈响应给主机。 注意:和RS485通讯有关的参数的设定。

rs485通信协议介绍

附录:RS485串行通讯协议 1 主要性能 本变频器通过内置的RS485标准接口,能与个人计算机、PLC 或同系列的变频器等连接,进行主从式、异步半双工串行通信。其主要性能参见下表: 项目 规范 适用机型 ALPHA3000系列变频器 物理级 EIA RS485 传输线 屏蔽双绞线 配线最长长度 500米 连接台数 主机一台,从机31台 传输速度 19200bps,9600bps,4800bps,2400bps,1200bps,600bps,300bps 数据交换方式 异步串行、半双工 传送协议 点对点或广播 字长 11位 停止位长度 1位 帧长 14字节固定 奇偶校验 奇校验 出错检查方式 异或校验 2硬件连接 2.1硬件联接如下图: 图 1 多 台变 频器 用主 机控 制连 接示 意图 图中的MASTER (主机)是ALPHA3000变频器、PC 机或可编程控制器(PLC ),图中的SLAVE (从机,在虚线框内)是变频器。变频器做为主机,只要将从机的RS485端子和主机的RS485同名端子相联接即可;如果用PC 机或PLC 做为主机,则要在主机和总线之间增加一个RS485的转接器。RS458串行总线接口最多可连接31台变频器做从机,每一个从机变频器都有一个唯一的号码(ID ),主机依靠ID 来识别每一台从机。

2.2 RS485转换器 RS485转换器采用DB9/DB9外形,带孔的 一端为RS232,带针的一端为RS485。转换器 外带接线转换头把RS485端的DB9接线转换为 螺丝接线柱,便于通讯线缆的安装和拆卸。接 线转换头上“A+”为485收/发正端,“ B-” 为485收/发负端,“GND”为485地线。 RS485接口组成半双工网络,一般只需二根连线,为获得良好的抗噪声干扰性和较长的传输距离,建议采用屏蔽双绞线传输。 3通讯协议 3.1概述 3.1.1通讯方式 采用USS协议。主机和从机之间用轮询的方式来进行通讯。由主机启动每一次通信,主机向从机变频器发送任务报文,从机接到主机的任务命令后返回响应报文并执行相应动作。除了发送响应报文外,从机只能处于接收状态。主机为变频器时,由功能号D033设置最大从机ID号。从机必须是从1开始,连续编号到D033设定的值。当主机为PC机或PLC时可以通过建立轮询表来改变查询顺序和查询周期,轮询表可以只包含部分从机,任意顺序,可以出现重复的号码。 主机的每一次查询都是以一个报文(帧)的数据传送给从机,所有的从机都能接收数据,从机如果检测到报文中的ID和本机的ID相同,则对报文的数据做出处理,并在规定的时间内发送响应报文给主机。如果检测到报文中的ID和本机的ID不同,则不处理报文,保持原工作状态。 3.1.2 控制方式说明: 在本机键盘或者端子控制时(功能A001设为0、1、2),通讯只能查看参数,所有的写入操作都被忽略。 通讯控制不能修改功能A001、A005、C001、D028、D032、D033的值。 在通讯控制方式时,本机键盘只可以修改功能A001、A005、C001、D022、D028、D032、D033的值,其中,对于功能D028的修改只有重新上电 开机才能生效。其它功能参数只能查看。 在通讯控制方式时,本机端子的使用参考特殊命令G05说明。 3.2数据格式 3.2.1报文格式

RS485通信协议及应用!

485通信协议及应用 串行数据通信的协议从RS-232到千兆位以太网,虽然每种协议都有特定的应用领域,但任何情况下我们都必须考虑成本和物理层(PHY)性能。本文主要介绍RS-485协议及该协议所适合的应用。同时给出了根据电缆长度、系统设计以及元件选择来优化数据速率的方法。传输协议什么是RS-485?Profibus又是什么?与其它串行协议相比,它们的性能如何?适用于哪些应用?为了回答这些问题,我们对RS-485物理层(PHY)、RS-232和RS-422的特性、功能进行了总体比较[1](本文中的RS表示ANSIEIA/TIA标准)。RS-232是一个最初用于调制解调器、打印机及其它PC外设的通讯标准,提供单端20kbps的波特率,后来速率提高至1Mbps。RS-232的其它技术指标包括:标称±5V发送电平、±3V接收电平(间隔/符号)、2V共模抑制、2200pF最大电缆负载电容、300最大驱动器输出电阻、3k最小接收器(负载)阻抗、100英尺(典型值)最大电缆长度。RS-232只用于点对点通信系统,不能用于多点通信系统,所有RS-232系统都必须遵从这些限制。RS-422是单向、全双工通信协议,适合嘈杂的工业环境。RS-422规范允许单个驱动器与多个接收器通信,数据信号采用差分传输方式,速率最高可达50Mbps。接收器共模范围为±7V,驱动器输出电阻最大值为100,接收器输入阻抗可低至4k。RS-485标准RS-485是双向、半双工通信协议,允许多个驱动器和接收器挂接在总线上,其中每个驱动器都能够脱离总线。该规范满足所有RS-422的要求,而且比RS-422稳定性更强。具有更高的接收器输入阻抗和更宽的共模范围(-7V至+12V)。接收器输入灵敏度为±200mV,这就意味着若要识别符号或间隔状态,接收端电压必须高于+200mV或低于-200mV。最小接收器输入阻抗为12k,驱动器输出电压为±1.5V(最小值)、±5V(最大值)。驱动器能够驱动32个单位负载,即允许总线上并联32个12k的接收器。对于输入阻抗更高的接收器,一条总线上允许连接的单位负载数也较高。RS-485接收器可随意组合,连接至同一总线,但要保证这些电路的实际并联阻抗不高于32个单位负载(375)。采用典型的24AWG双绞线时,驱动器负载阻抗的最大值为54,即32个单位负载并联2个120终端匹配电阻。RS-485已经成为POS、工业以及电信应用中的最佳选择。较宽的共模范围可实现长电缆、嘈杂环境(如工厂车间)下的数据传输。更高的接收器输入阻抗还允许总线上挂接更多器件。Profibus和Fieldbus[2]总线主要用于工业设备,是RS-485总线的扩展。用于工业环境的传感器测量、激励控制、数据采集/显示以及过程控制系统与传感器、激励源网络之间的数据通信。注意:老式或现有的工业设备布线架构比较复杂,不可替换。Profibus和Fieldbus是对系统的整体描述。RS-485支持Profibus和Fieldbus协议的物理层接

RS485通信和Modbus协议

在工业控制、电力通讯、智能仪表等领域,通常情况下是采用串口通信的方式进行数据交换。最初采用的方式是RS232接口,由于 工业现场比较复杂,各种电气设备会在环境中产生比较多的电磁干扰,会导致信号传输错误。除此之外,RS232接口只能实现点对点通信,不具备联网功能,最大传输距离也只能达到几十米,不能满足远距离通信要求。而RS485则解决了这些问题,数据信号采用差分传输方式,可以有效的解决共模干扰问题,最大距离可以到1200米,并且 允许多个收发设备接到同一条总线上。随着工业应用通信越来越多,1979年施耐德电气制定了一个用于工业现场的总线协议Modbus协议,现在工业中使用RS485通信场合很多都采用Modbus协议,本节课我们要讲解一下RS485通信和Modbus协议。 单单使用一块KST-51开发板是不能够进行RS485实验的,应很 多同学的要求,把这节课作为扩展课程讲一下,如果要做本课相关实验,需要自行购买USB转485通信模块。 18.1 RS485通信 实际上在RS485之前RS232就已经诞生,但是RS232有几处不足的地方: 1、接口的信号电平值较高,达到十几V,容易损坏接口电路的 芯片,而且和TTL电平不兼容,因此和单片机电路接起来的话必须加转换电路。 2、传输速率有局限,不可以过高,一般到几十Kb/s就到极限了。 3、接口使用信号线和GND与其他设备形成共地模式的通信,这 种共地模式传输容易产生干扰,并且抗干扰性能也比较弱。 4、传输距离有限,最多只能通信几十米。 5、通信的时候只能两点之间进行通信,不能够实现多机联网通信。 针对RS232接口的不足,就不断出现了一些新的接口标准,RS485就是其中之一,他具备以下的特点: 1、我们在讲A/D的时候,讲过差分信号输入的概念,同时也介 绍了差分输入的好处,最大的优势是可以抑制共模干扰。尤其工业现场的环境比较复杂,干扰比较多,所以通信如果采用的是差分方式,就可以有效的抑制共模干扰。而RS485就是一种差分通信方式,它的通信线路是两根,通常用A和B或者D+和D-来表示。逻辑“1”以两线之间的电压差为+(0.2~6)V表示,逻辑“0”以两线间的电压差为 -(0.2~6)V来表示,是一种典型的差分通信。 2、RS485通信速度快,最大传输速度可以达到10Mb/s以上。 3、RS485内部的物理结构,采用的是平衡驱动器和差分接收器 的组合,抗干扰能力也大大增加。

RS485通讯协议说明

摘要:阐述了RS-485总线规范,描述了影响RS-485总线通信速率和通信可靠性的三个因素,同时提出了相应的解决方法并讨论了总线负载能力和传输距离之间的具体关系。 关键词:RS-485 现场总线信号衰减信号反射 当前自动控制系统中常用的网络,如现场总线CAN、Profibus、INTERBUS-S以及ARCNet的物理层都是基于RS-485的总线进行总结和研究。 一、EIA RS-485标准 在自动化领域,随着分布式控制系统的发展,迫切需要一种总线能适合远距离的数字通信。在RS-422标准的基础上,EIA研究出了一种支持多节点、远距离和接收高灵敏度的RS-485总线标准。 RS-485标准采有用平衡式发送,差分式接收的数据收发器来驱动总线,具体规格要求: 接收器的输入电阻RIN≥12kΩ 驱动器能输出±7V的共模电压 输入端的电容≤50pF 在节点数为32个,配置了120Ω的终端电阻的情况下,驱动器至少还能输出电压1.5V(终端电阻的大小与所用双绞线的参数有关) 接收器的输入灵敏度为200mV(即(V+)-(V-)≥0.2V,表示信号“0”;(V+)-(V-)≤-0.2V,表示信号“1”) 因为RS-485的远距离、多节点(32个)以及传输线成本低的特性,使得EIA RS-485成为工业应用中数据传输的首选标准。 二、影响RS-485总线通讯速度和通信可靠性的三个因素 1、在通信电缆中的信号反射 在通信过程中,有两种信号因导致信号反射:阻抗不连续和阻抗不匹配。

阻抗不连续,信号在传输线末端突然遇到电缆阻抗很小甚至没有,信号在这个地方就会引起反射,如图1所示。这种信号反射的原理,与光从一种媒质进入另一种媒质要引起反射是相似的。消除这种反射的方法,就必须在电缆的末端跨接一个与电缆的特性阻抗同样大小的终端电阻,使电缆的阻抗连续。由于信号在电缆上的传输是双向的,因此,在通讯电缆的另一端可跨接一个同样大小的终端电阻,如图2所示。 从理论上分析,在传输电缆的末端只要跨接了与电缆特性阻抗相匹配的终端电阻,就再也不会出现信号反射现象。但是,在实现应用中,由于传输电缆的特性阻抗与通讯波特率等应用环境有关,特性阻抗不可能与终端电阻完全相等,因此或多或少的信号反射还会存在。 引起信号反射的另个原因是数据收发器与传输电缆之间的阻抗不匹配。这种原因引起的反射,主要表现在通讯线路处在空闲方式时,整个网络数据混乱。 信号反射对数据传输的影响,归根结底是因为反射信号触发了接收器输入端的比较器,使接收器收到了错误的信号,导致CRC校验错误或整个数据帧错误。 在信号分析,衡量反射信号强度的参数是RAF(Refection Attenuation Factor反射衰减因子)。它的计算公式如式(1)。 RAF=20lg(V ref/V inc) (1) 式中:V ref—反射信号的电压大小;V inc—在电缆与收发器或终端电阻连接点的入射信号的电压大小。 具体的测量方法如图3所示。例如,由实验测得2.5MHz的入射信号正弦波的峰-峰值为+5V,反射信号的峰-峰值为+0.297V,则该通讯电缆在2.5MHz的通讯速率时,它的反射衰减因子为: RAF=20lg(0.297/2.5)=-24.52dB

(第9章)VFD-V串行口RS485通讯协议

第九章串行口RS485通讯协议 9.1通讯概述 本公司系列变频器向用户提供工业控制中通用的RS485通讯接口。通讯协议采用MODBUS标准通讯协议,该变频器可以作为从机与具有相同通讯接口并采用相同通讯协议的上位机(如PLC控制器、PC机)通讯,实现对变频器的集中监控,另外用户也可以使用一台变频器作为主机,通过RS485接口连接数台本公司的变频器作为从机。以实现变频器的多机联动。通过该通讯口也可以接远控键盘。实现用户对变频器的远程操作。 本变频器的MODBUS通讯协议支持两种传送方式:RTU方式和ASCII方式,用户可以根据情况选择其中的一种方式通讯。下文是该变频器通讯协议的详细说明。 9.2通讯协议说明 9.2.1通讯组网方式 (1) 变频器作为从机组网方式: 图9-1 从机组网方式示意图(2) 多机联动组网方式:单主机单从机 单主机多从机

图9-2 多机联动组网示意图 9.2.2通信协议方式 该变频器在RS485网络中既可以作为主机使用,也可以作为从机使用,作为主机使用时,可以控制其它本公司变频器,实现多级联动,作为从机时,PC 机或PLC可以作为主机控制变频器工作。具体通讯方式如下: (1)变频器为从机,主从式点对点通信。主机使用广播地址发送命令时,从机不应答。 (2)变频器作为主机,使用广播地址发送命令到从机,从机不应答。 (3)用户可以通过用键盘或串行通信方式设置变频器的本机地址、波特率、数据格式。 (4) 从机在最近一次对主机轮询的应答帧中上报当前故障信息。 9.2.3通讯接口方式 通讯为RS485接口,异步串行,半双工传输。默认通讯协议方式采用ASCII 方式。 默认数据格式为:1位起始位,7位数据位,2位停止位。 默认速率为9600bps,通讯参数设置参见P3.09~P3.12功能码。 9.3 ASCII与RTU通讯协议 字符结构: 10位字符框(For ASCII) (1-7-2格式,无校验) (1-7-1格式,奇校验)

RS485串行通信协议及其应用

RS-485串行数据通信协议及其应用 概述 串行数据通信的协议从RS-232到千兆位以太网,虽然每种协议都有特定的应用领域,但任何情况下我们都必须考虑成本和物理层(PHY)性能。本文主要介绍RS-485协议及该协议所适合的应用。同时给出了根据电缆长度、系统设计以及元件选择来优化数据速率的方法。 传输协议 什么是RS-485?Profibus又是什么?与其它串行协议相比,它们的性能如何?适用于哪些应用?为了回答这些问题,我们对RS-485物理层(PHY)、RS-232和RS-422的特性、功能进行了总体比较[1] (本文中的RS表示ANSIEIA/TIA标准)。RS-232是一个最初用于调制解调器、打印机及其它PC外设的通讯标准,提供单端20kbps的波特,后来速率提高至1Mbps。RS-232的其它技术指标包括:标称±5V发送电平、±3 V接收电平(间隔/符号)、2V共模抑制、2200PF最大电缆负载电容、300最大驱动器输出电阻、3k最小接收器(负载)阻抗、100英尺(典型值)最大电缆长度。RS-232只用于点对点通信系统,不能用于多点通信系统,所有RS-232系统都必须遵从这些限制。 RS-422是单向、全双工通信协议,适合嘈杂的工业环境。RS-422规范允许单个驱动器与多个接收器通信,数据信号采用差分传输方式,速率最高可达50Mbps。接收器共模范围为±7V,驱动器输出电阻最大值为100,接收器输入阻抗可低至4k。 RS-485标准 RS-485是双向、半双工通信协议,允许多个驱动器和接收器挂接在总线上,其中每个驱动器都能够脱离总线。该规范满足所有RS-422的要求,而且比RS-422稳定性更强。具有更高的接收器输入阻抗和更宽的共模范围(-7V至+12V)。 接收器输入灵敏度为±200mV,这就意味着若要识别符号或间隔状态,接收端电压必须高于+200mV或低于-200mV。最小接收器输入阻抗为12k,驱动器输出电压为±1.5V (最小值)、±5V (最大值)。 驱动器能够驱动32个单位负载,即允许总线上并联32个12k的接收器。对于输入阻抗更高的接收器,一条总线上允许连接的单位负载数也较高。RS-485接收器可随意组合,连接至同一总线,但要保证这些电路的实际并联阻抗不高于32个单位负载(375)。 采用典型的24AWG双绞线时,驱动器负载阻抗的最大值为54,即32个单位负载并联2个120终端匹配电阻。RS-485已经成为POS、工业以及电信应用中的最佳选择。较宽的共模范围可实现长电缆、嘈杂环境(如工厂车间)下的数据传输。更高的接收器输入阻抗还允许总线上挂接更多器件。 Profibus和Fieldbus[2]总线主要用于工业设备,是RS-485总线的扩展。用于工业环境的传感器测量、

RS485通讯协议

RS485通讯协议 一.概述 在DZB100系列变频品中提供了RS485通讯接口,用户可通过PC/PLC实现集中监控,以适应特定的使用要求。 1. 协议内容 该串行通讯协议定义了串行通讯中传输的信息内容及使用格式。 其中包括:主机轮询或广播格式;主机的编码方式,内容包括: 要求动作的功能代码,传输数据和和校验等。从机的响应也是采 用相同的结构,内容包括:动作确认,返回数据和和校验等。如 果从机在接收信息错误或不能完成主机要求的动作时,它将组织 一个故障信息作为响应反馈给主机。 2.适用范围 DZB100全系列产品。 二.总线结构及协议说明 [ 1.总线结构 ①.接口方式 RS485(RS232可选,但需要电平转换转附件) ②.传输方式 异步串行、半双工传输方式。在同一时刻主机和从机只能有一 个发送数据,而另一个只能接收数据。数据在串行通讯过程中, 是以报文的形式一帧一帧发送。 ③.拓朴方式

单主站系统,最多32个站,其中1个站为主机、31个站为从机。从机地址的设定范围为1~31,0为广播通讯地址。网络中的从机地址必须是唯一的。点对点方式实际是作为单主多从拓 朴方式的一个应用特例,即一个从机的情况。 2.协议说明 ¥ DZB100系列变频器通讯协议是一种串行的主从通讯协议,网络中只一个设备(主机)能够建立协议。其它设备(从机)只能通过提供数据响应主机的查询/命令,或根据主机的命令/查询做出相应的动作。主机在此处指个人计算机(PC)、工控机和可编程控制器(PLC)等,从机指变频器。主机既能对某个从机单独访问,又能对所有的从机发布广播信息。对于单独访问的主机查询/命令,从机都要返回一个信息;对于主机发出的广播信息,从机无需反馈响应给主机。 (1).数据格式 1位开始位、8位数据位、1位校验位、1位停止位 (2).波特率(位/秒) 设定范围:1200、2400、4800 (3).通讯方式 采用主机“轮询”,从机“应答”点对点通讯。利用变频器键 盘设置变频器串行接口通讯参数,包括本机地址、波特率。 (4).报文结构 … 每个报文共11个字节,包括:字头、和校验、命令认可、通

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