社会普及PLC进阶电工提升电气工程师的工业总线通讯能力深入浅出解析485协议与Modbus协议
我要向大家介绍一些关于通讯的基础知识。首先,通讯的目的是为了传递信息,它和硬接线控制相对应,比如启动或停止一个电机,就需要拉两根信号线,如果是十个电机,那就需要拉二十根线,这样很繁琐。如果我们把这些信号编成代码,然后发送出去,接收端按照规则翻译成启动或停止信号,就可以控制电机了,这就是通讯。所以,通讯和硬接线控制是一样的,只是它们传递信息的方式不同。
今天,我将为大家介绍一些通讯的一些基础知识:
通讯协议
各种通讯协议五花八门,比如PROFIBUS–DP、CANopen、DEVICENET等等。这些协议可以理解为各种语言,同一种语言,大家可以相互无障碍交流,不同语言呢?那就不能了。所以,不同的协议之间是不能相互通讯的。而不同的厂家,是支持不同的通讯协议的。PROFIBUS–DP是西门子主推的,所以西门子的产品都是支持它的。CANopen是博世首先提出的,现在施耐德、伦茨等等都是支持CANopen,还包括很多国产设备在嵌入式系统中也有应用。而DEVICENET主要由AB和欧姆龙主推,它与CANopen在硬件层上其实是一样的。
波特率
波特率,其实就是通讯速率。如果把它比喻成说话,那么波特率就是说话速度!只有双方设置相同波特率,一致才能正常进行通信。这就好比一个人说话快,而另一个人说话慢,他们之间无法正常交流。此时波特率一般是一系列数字,如9.6K、18.4K、125K或者500K及1M等。在实际应用中,对于某些特殊情况,我们可能会选择自适应波特速来实现通信,同时考虑到通信需求和稳定性。
主站从站
总线通信通常采用广播形式,即一个主站带多个从站,可以给从站发送信息,也可以读取从站信息。但是,从站在无法读取主站信息,并且也不能相互读取其他从站上的数据。这意味着只能有一个主站在总线上工作,而不是所有节点都能扮演主节点角色像是在使用CANopen时那样灵活。
拓扑结构
拓扑结构指网络中各个点如何连接形成的一个模式。在总线通信中,最常见的是菊花链拓扑,即手拉手并联结构,这种结构最稳定而且可靠。但不幸的是,在实际布局过程中,有人喜欢星形拓扑这种是不稳定的形式,因此我们应该避免这种布局方式,以确保我们的设备能够正确地运行良好,如图所示展示了施耐德PLC中的CANopen网络拓扑结构,其中所有设备以并联连接,每一台设备都通过终端阻抗与总体网络连接。
因此,无论你在做什么,都应该掌握这方面基本原理,以便更好地解决问题,而且能举一反三,使自己融会贯通!很多人之所以拒绝学习这一部分,因为他们往往认为它过于神秘,但事实上,它并不复杂,只需理解其核心概念即可轻松掌握!