【话题】马乐：玩转485通讯系列【连载】(20140918)

      说到通讯大家都觉得很难，觉得学起来没有头绪，其实我刚看到通讯的时候也是这样的感觉，资料找了一大堆都是理论，看来看去总感觉无从下手，最后终于搞懂后才发现，其实学不懂的主要原因并不应该用难来形容，而是这个东西它太复杂了，想要一次全部看懂消化是不太可能的事情，只有分步骤将这个复杂的知识一点点的进行拆分，循序渐进的进行理解，才能最终将这个复杂的知识掌握。

       为了方便大家浏览，本文系列的所有文章我都会更新到本帖中，大家可以持续关注下方的精彩回复中的更新。



【玩转485】1.基础扫盲【连载1】

个人微信号：mayue_66

1.什么是通讯
       要搞清楚RS485通讯我们要先搞明白什么是通讯，其实通讯就是两个设备之间0 1代码的传递，0就是低电平1就是高电平。假如A设备向B设备传递数据，那么首先A设备和B设备之间必须通过电缆连接，如果A设备要向B设备发送1O1O1O这样一串代码那么A设备就要在他的通讯端口产生图 1-1所示的高低电平的组合，这样通过电缆这个介质B设备的通讯端口就会接收到这样的高低电平的组合，同时就会将这个高低电平的组合翻译成1O1O1O这样的二进制代码，这样就完成了A设备向B设备数据的传递，B设备向A设备数据传递是同样的道理。

图 1-1

       讲到这里还要普及全双工半双工、通讯速率和主从通讯，这三个概念。

       全双工的意思就是通讯端口在发送数据的同时可以接收数据，而半双工指的是同一时刻通讯端口要么只能发送数据，要么只能接收数据两个工作不能同时进行。

       通讯速率指的就是1S内通讯端口发送01代码(或者说是高低电平)的数量。打个比方如果我们说通讯速率是9.6kbps那就表示通讯端口每秒发送9600个bit的数据也就是每秒可以产生9600个高低电平(注意这里是高低电平总共加起来9600个)。

       主从通讯，指的是在一个通讯网络中一个站点是主站，其他站点作为从站，主站和从站之间可以直接进行数据的传递，但是从站与从站之间不能直接进行数据的传递，如果从站之间想要交换数据也必须要通过主站如图 1-2所示。

图 1-2

2.485通讯

       明白了通讯的基本概念下面大家再看485通讯就会感觉相对容易了，下面我们从通讯介质、通讯方式、通讯类型、物理层四个方面来向大家介绍。

通讯介质：屏蔽双绞线，也就是我们通常用的带有屏蔽层的两心电缆如图 2-1所示。

图 2-1
通讯方式：半双工
通讯类型：主从通讯
物理层：  9针接口，这里需要注意的是通常情况下485的9针接口我们只需要将两芯电缆接到3号脚和8号脚上，3是信号“﹢”，8是信号“-”。 图 2 2是母头示意图，图 2 3是公头示意图。

图 2-2

图 2-3

3.通讯协议

       最后再帮大家把通讯协议这个概念捋一捋，我觉得很多朋友都是把通讯协议和通讯的物理层搞不清楚，一问你这个通讯用的是什么协议，经常有人回答“我这个是485协议、我这个是232协议”。这就是典型的把通讯协议和通讯物理层搞混了，打个比方，就像我们打电话一样，电话是物理层，通话的人之间说的语言就是协议，同一个物理层可以传输不同的协议，就像电话两边的人既可以说中文也可以说英语。中文是一种协议，英文是另一种协议。485就像是电话是物理层，在这个物理层可以传输modbus协议，也可以传送Profibus协议，这个比喻应该可以比较清楚的反映出通讯协议和物理层的关系。

       本文我们就先向大家介绍一下通讯的基本概念，以及RS485通讯的物理层，大家建立一个基本的概念就好，我认为通讯想要搞懂，最重要的还是要把协议这个东西理解了，后续我将会更新系列文章帮助大家循序渐进的理解并掌握RS485通讯。


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【玩转485】2.数据的发送【连载2】
　　说到通讯大家都觉得很难，觉得学起来没有头绪，其实我刚看到通讯的时候也是这样的感觉，资料找了一大堆都是理论，看来看去总感觉无从下手，最后终于搞懂后才发现，其实学不懂的主要原因并不应该用难来形容，而是这个东西它太复杂了，想要一次全部看懂消化是不太可能的事情，只有分步骤将这个复杂的知识一点点的进行拆分，循序渐进的进行理解，才能最终将这个复杂的知识掌握。

      上一篇文章我首先给大家普及了一下通讯的基本原理（到底什么是通讯），什么是RS485，首先帮助大家先对RS485通讯建立一个基本的概念。本文我们就从通讯中最简单的步骤，数据的发送(PLC向电脑发数据)向大家讲起。

　　1      实验工具
　　第一要告诉大家我们这篇文章中要用到的工具。

　　1.      S7-200CPU 1个（型号无所谓，最好有两个通讯口）
图1-1

　　2.      串口调试软件
图1-2

　　3.      Usb转485转换接头1个(RS232转RS485接头也可)
图1-3

　　4.      9针接头公头1个
图1-4

　　5.      两芯电缆
图1-5
　　2      实验流程
　　实验目的：从PLC向电脑发送一个字节的数据。
　　实验操作：用S7-200PLC向电脑发送一个字节的数据，通过串口调试软件接收，由于现在的电脑都没有RS485通讯接口，因此我们要使用Usb转485转换接头才能保障电脑可以接收到来自PLC的数据，另外接线要注意9针头的3脚接Usb转485接头的信号“+”，8脚接Usb转485接头的信号“-”

　　3   自由口模式
      说到程序的编写首先大家必须了解S7-200的自由口模式，由于S7-200的默认通讯方式是PPI通讯，因此不能自由收发数据，如果想自由收发数据，就必须先将S7-200的通讯接口设置为自由口模式，控制S7-200自由口的是特殊位寄存器SMB30和SMB130。其中SMB30是控制CPU通讯口0的，SMB130是控制通讯口1的，当然如果只有一个通讯端口就只能使用SMB30这个特殊位寄存器了。下面我们一起来看看这8个位，分别表示什么含义如图 3-1所示。
图 3-1

　　1)        0 、1位: 协议选择
　　mm：
　　00 = 点到点接口协议(PPI/从站模式)
　　01 = 自由口协议
　　10 = PPI/主站模式
　　11 = 保留(缺省是PPI/从站模式)

　　2)        2、 3 、4位：自由口波特率设置
　　bbb:
　　000 = 38400bps
　　001 = 19200bps
　　010 = 9600bps
　　011 = 4800bps
　　100 = 2400bps
　　101 = 1200bps
　　110 = 115200bps
　　111 = 57600bps


　　3)        5位：每个字符的数据位
　　d：
　　0 = 8位/字符
　　1 = 7位/字符

　　4)        6 、7位：效验选择
　　pp：
　　00 = 不效验
　　01 = 偶效验
　　10 = 不效验
　　11 = 奇效验

      这里还要和大家补充一个概念，在通讯的过程中每次发送与接收的最小单位是字符而不是位，1个字符通常包括1个起始位表示字符的开始，1个停止位表示字符的结束，一个奇偶效验位用于验证字符错对，和8个或者7个数据位用于传递信息。这里奇偶效验位可有可无，数据位通常情况下是8个位也就是1个字节，因此如果一个字符包含奇偶效验位通常是11个位，不包含奇偶效验位则是10个位。

      通过上面对自由口模式的介绍，如果我们在S7-200CPU的通讯端口0使用自由口模式，通讯速率为9600bps传输的字符不要奇偶效验位，那么我们就必须将SMB30中的数据配置成00001001如图 3-2所示换算成16进制就是16#9
图 3-2

　　4      程序编写
　　在开始编写程序之前，我们首先要掌握S7-200发送指令的使用。
图4-1
　　XMT发送指令有两个管脚，TBL和PORT。

　　PORT：通讯端口编号，如果用0端口则写0，如果用1端口则写1.

　　TBL：定义发送缓冲区的起始地址和缓冲区的大小，如果TBL中写VB100，VB100中存放1，则发送缓冲区是VB101，发送数据时将VB101中的数据发送出去。如果VB100中存放2，则发送缓冲区为VB101和VB102，发送数据时将VB101、VB102的数据发送出去。

　　下面我们来看程序的具体写法。
图 4-2

      图 4-2所示的程序就是一个最简单的发送程序，首先用SMB30将通讯口0定义为自由口，通讯速率9600bps，然后定义VB101为发送缓冲区(因为VB100中存放的是1)，通过SM0.5将VB101中的16进制的CC以1秒钟为单位发送给电脑。最终我们电脑将会以1秒为单位接收到PLC发送的字符CC如图 4-3所示。
图 4-3

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作者：马乐
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下载：【玩转485】2.数据的发送.pdf