PLC的通訊方式
邁梓工控 / 2021-11-12
PLC的通信方式有哪些呢？邁梓工控小編為大家整理如下：
1．并行通信與串行通信
數(shù)據(jù)通信主要有并行通信和串行通信兩種方式。
并行通信是以字節(jié)或字為單位的數(shù)據(jù)傳輸方式，除了8根或16根數(shù)據(jù)線、一根公共線外，還需要數(shù)據(jù)通信聯(lián)絡(luò)用的控制線。并行通信的傳送速度快，但是傳輸線的根數(shù)多，成本高，一般用于近距離的數(shù)據(jù)傳送。并行通信一般用于PLC的內(nèi)部，如PLC內(nèi)部元件之間、PLC主機(jī)與擴(kuò)展模塊之間或近距離智能模塊之間的數(shù)據(jù)通信。
串行通信是以二進(jìn)制的位（bit）為單位的數(shù)據(jù)傳輸方式，每次只傳送一位，除了地線外，在一個(gè)數(shù)據(jù)傳輸方向上只需要一根數(shù)據(jù)線，這根線既作為數(shù)據(jù)線又作為通信聯(lián)絡(luò)控制線，數(shù)據(jù)和聯(lián)絡(luò)信號(hào)在這根線上按位進(jìn)行傳送。串行通信需要的信號(hào)線少，最少的只需要兩三根線，適用于距離較遠(yuǎn)的場(chǎng)合。計(jì)算機(jī)和PLC都備有通用的串行通信接口，工業(yè)控制中一般使用串行通信。串行通信多用于PLC與計(jì)算機(jī)之間、多臺(tái)PLC之間的數(shù)據(jù)通信。
在串行通信中，傳輸速率常用比特率（每秒傳送的二進(jìn)制位數(shù)）來(lái)表示，其單位是比特/秒（bit/s）或bps。傳輸速率是評(píng)價(jià)通信速度的重要指標(biāo)。常用的標(biāo)準(zhǔn)傳輸速率有300、600、1200、2400、4800、9600和19200bps等。不同的串行通信的傳輸速率差別極大，有的只有數(shù)百bps，有的可達(dá)100Mbps。
2．單工通信與雙工通信
串行通信按信息在設(shè)備間的傳送方向又分為單工、雙工兩種方式。
單工通信方式只能沿單一方向發(fā)送或接收數(shù)據(jù)。雙工通信方式的信息可沿兩個(gè)方向傳送，每一個(gè)站既可以發(fā)送數(shù)據(jù)，也可以接收數(shù)據(jù)。
雙工方式又分為全雙工和半雙工兩種方式。數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收分別由兩根或兩組不同的數(shù)據(jù)線傳送，通信的雙方都能在同一時(shí)刻接收和發(fā)送信息，這種傳送方式稱(chēng)為全雙工方式；用同一根線或同一組線接收和發(fā)送數(shù)據(jù)，通信的雙方在同一時(shí)刻只能發(fā)送數(shù)據(jù)或接收數(shù)據(jù)，這種傳送方式稱(chēng)為半雙工方式。在PLC通信中常采用半雙工和全雙工通信。
3．異步通信與同步通信
在串行通信中，通信的速率與時(shí)鐘脈沖有關(guān)，接收方和發(fā)送方的傳送速率應(yīng)相同，但是實(shí)際的發(fā)送速率與接收速率之間總是有一些微小的差別，如果不采取一定的措施，在連續(xù)傳送大量的信息時(shí)，將會(huì)因積累誤差造成錯(cuò)位，使接收方收到錯(cuò)誤的信息。為了解決這一問(wèn)題，需要使發(fā)送和接收同步。按同步方式的不同，可將串行通信分為異步通信和同步通信。
異步通信的信息格式如圖7-1所示，發(fā)送的數(shù)據(jù)字符由一個(gè)起始位、7~8個(gè)數(shù)據(jù)位、l個(gè)奇偶校驗(yàn)位（可以沒(méi)有）和停止位（1位、1.5或2位）組成。通信雙方需要對(duì)所采用的信息格式和數(shù)據(jù)的傳輸速率作相同的約定。接收方檢測(cè)到停止位和起始位之間的下降沿后，將它作為接收的起始點(diǎn)，在每一位的中點(diǎn)接收信息。由于一個(gè)字符中包含的位數(shù)不多，即使發(fā)送方和接收方的收發(fā)頻率略有不同，也不會(huì)因兩臺(tái)機(jī)器之間的時(shí)鐘周期的誤差積累而導(dǎo)致錯(cuò)位。異步通信傳送附加的非有效信息較多，它的傳輸效率較低，一般用于低速通信，PLC一般使用異步通信。 同步通信以字節(jié)為單位（一個(gè)字節(jié)由8位二進(jìn)制數(shù)組成），每次傳送l~2個(gè)同步字符、若干個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié)和校驗(yàn)字符。同步字符起聯(lián)絡(luò)作用，用它來(lái)通知接收方開(kāi)始接收數(shù)據(jù)。在同步通信中，發(fā)送方和接收方要保持完全的同步，這意味著發(fā)送方和接收方應(yīng)使用同一時(shí)鐘脈沖。在近距離通信時(shí)，可以在傳輸線中設(shè)置一根時(shí)鐘信號(hào)線。在遠(yuǎn)距離通信時(shí)，可以在數(shù)據(jù)流中提取出同步信號(hào)，使接收方得到與發(fā)送方完全相同的接收時(shí)鐘信號(hào)。由于同步通信方式不需要在每個(gè)數(shù)據(jù)字符中加起始位、停止位和奇偶校驗(yàn)位，只需要在數(shù)據(jù)塊（往往很長(zhǎng)）之前加一兩個(gè)同步字符，所以傳輸效率高，但是對(duì)硬件的要求較高，一般用于高速通信。
4.基帶傳輸與頻帶傳輸
基帶傳輸是按照數(shù)字信號(hào)原有的波形（以脈沖形式）在信道上直接傳輸，它要求信道具有較寬的通頻帶。基帶傳輸不需要調(diào)制解調(diào)，設(shè)備花費(fèi)少，適用于較小范圍的數(shù)據(jù)傳輸。基帶傳輸時(shí)，通常對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行一定的編碼，常用數(shù)據(jù)編碼方法有非歸零碼NRZ、曼徹斯特編碼和差動(dòng)曼徹斯特編碼等。后兩種編碼不含直流分量、包含時(shí)鐘脈沖、便于雙方自同步，所以應(yīng)用廣泛。
頻帶傳輸是一種采用調(diào)制解調(diào)技術(shù)的傳輸形式。發(fā)送端采用調(diào)制手段，對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行某種變換，將代表數(shù)據(jù)的二進(jìn)制“1”和“0”，變換成具有一定頻帶范圍的模擬信號(hào)，以適應(yīng)在模擬信道上傳輸；接收端通過(guò)解調(diào)手段進(jìn)行相反變換，把模擬的調(diào)制信號(hào)復(fù)原為“1”或“0”。常用的調(diào)制方法有頻率調(diào)制、振幅調(diào)制和相位調(diào)制。具有調(diào)制、解調(diào)功能的裝置稱(chēng)為調(diào)制解調(diào)器，即Modem。頻帶傳輸較復(fù)雜，傳送距離較遠(yuǎn)，若通過(guò)市話系統(tǒng)配備Modem，則傳送距離可不受限制。
PLC通信中，基帶傳輸和頻帶傳輸兩種傳輸形式都有采用，但多采用基帶傳輸。
