大家知道基于西門子200(200smart)集成的rs 485通訊協(xié)議下的通訊類型,其中有modbus通訊。其下面又被細(xì)分為modbus rtu通訊(西門子官方提供庫指令文件)、modbus ascll通訊、uss(西門子特定僅僅只能與西門子驅(qū)動器通訊的一種協(xié)議)、自由口通訊。
通訊原理:假設(shè)系統(tǒng)中有一個主站(只能在系統(tǒng)中設(shè)置唯一的主站),與一個或者多個從站plc設(shè)備連接。如果主站在發(fā)送請求信息中包含其中一個從站地址信息及數(shù)據(jù)請求。(如果不帶有從站地址信息,則被判斷為廣播通訊模式,即向所有的從站發(fā)送數(shù)據(jù)請求),從站會判斷請求中的地址與本機(jī)中被設(shè)置的地址等信息是否一致,如果一致,則會根據(jù)信息請求內(nèi)容,把從站數(shù)據(jù)發(fā)送給主站;如果不一致,則從站會忽略主站的信息數(shù)據(jù),如此循環(huán)輪詢方式或者用戶自定義方式進(jìn)行。
rs 485通訊模式是采用正、負(fù)2根信號線(雙絞屏蔽線)作為信息傳輸?shù)拿浇椋€間電壓+2v ~ +6v,則表示邏輯電平1(高電平),線間電壓為-2v ~ -6v,則表示邏輯電平0(低電平),差分輸出來實(shí)現(xiàn)主站與各從站之間建立通訊消息的傳遞。如果通訊伙伴之間的距離大于50米(西門子通信手冊的規(guī)定),則需要在最后一個通訊從站的端子上添加終端電阻器,
這個電阻的作用和意義是怎樣的呢?我們來說道說道。
如何計(jì)算兩根導(dǎo)線之間的相關(guān)數(shù)據(jù):
如果這2根導(dǎo)線作無限延長,那么主、從站之間的通訊線路上存在線路電阻(線損)加大;容抗會隨著干線的延長而減小,這個可以通過簡單的公式來求證。
rl = ρ* l/s(ω)
其中,ρ導(dǎo)線電阻率
l導(dǎo)線長度(米)
s導(dǎo)線截面積(平方毫米)
xc = 1 / ω* c (ω)
其中,ω = 2 * 3.14 * f(頻率)
c 電容容量(法拉)
線路間的電容計(jì)算
co=0.01207÷[lg(d/r)]
其中,co—兩輸電線間的電容(μf/km)
d—兩輸電線軸線間的距離(cm)
r—導(dǎo)線半徑(cm)
這3個值的差異決定了通訊電纜的可選擇長度范圍,當(dāng)通訊工作頻率越高;或者通訊距離增大,2根導(dǎo)線之間的“線阻”就越大,通訊時邏輯電平高或低值是有規(guī)約的,如果這些邏輯電平被畸變或者被縮放,則會制約有效的邏輯電平正常傳輸,使主、從站無法判斷正確的信息。為改善由于外部硬件連接條件引起的信號衰減或畸變,需要在通訊信號線回路增加一個電阻器,俗稱:終端電阻器,來確保信號電平值在范圍。
終端電阻的作用:
1) 降低通訊線間的容抗
2) 降低主、從通訊口的阻抗
3) 抑制邏輯電平的峰值
4) 降低通訊線間的駐波
終端電阻的選擇:
一般選擇在120~330ω/(1/2w)電阻器
關(guān)于上拉和下拉電阻的作用:
上拉電阻的作用是能夠把高電平信號在1(+2v)附近的閥值,有效地拉升到高電平范圍內(nèi),該電阻與電源端連接(1.5kω)。
下拉電阻的作用是能夠把低電平信號在0(-6v)附近的閥值,有效地拉低到低電平范圍內(nèi)。該電阻與系統(tǒng)地(參考點(diǎn))連接(470ω)。