第一個(gè)大問(wèn)題：RS232接口與RS485接口的區別一、接口的物理結構1、RS232接口：計算機通訊接口之一，通常 RS-232 接口以9個(gè)引腳 (DB-9) 或是25個(gè)引腳 (DB-25) 的型態(tài)出現，一般個(gè)人計算機上會(huì )有兩組 RS-232 接口，分別稱(chēng)為 COM1 和 COM2。
2、RS485RS485無(wú)具體的物理形狀，根據工程的實(shí)際情況而采用的接口。
二、接口的電子特性1、RS232：傳輸電平信號接口的信號電平值較高(信號“1”為“-3V至-15V”,信號“0”為“3至15V”)，易損壞接口電路的芯片，又因為與TTL電平(0~“<0.8v”,1~“>2.0V”)不兼容故需使用電平轉換電路方能與TTL電路連接。另外抗干擾能力差。2、RS485：傳輸差分信號邏輯“1”以?xún)删�(xiàn)間的電壓差為+（2—6） V表示；邏輯“0”以?xún)删�(xiàn)間的電壓差為-（2—6）V表示。接口信號電平比RS-232降低了，就不易損壞接口電路的芯片，且該電平與TTL電平兼容，可方便與TTL電路連接。三、通訊距離長(cháng)短1、RS232：RS232傳輸距離有限，最大傳輸距離標準值為15米，且只能點(diǎn)對點(diǎn)通訊，最大傳輸速率最大為20kB/s。
2、RS485：RS485最大無(wú)線(xiàn)傳輸距離為1200米。最大傳輸速率為10Mbps，在100Kb/S的傳輸速率下，才可以達到最大的通信距離。采用阻抗匹配、低衰減的專(zhuān)用電纜可以達到1800米！超過(guò)1200米，可加中繼器（最多8只），這樣傳輸距離接近10Km。
四、能否支持多點(diǎn)通訊RS232：RS232接口在總線(xiàn)上只允許連接1個(gè)收發(fā)器，不能支持多站收發(fā)能力，所以只能點(diǎn)對點(diǎn)通信，不支持多點(diǎn)通訊。RS485：RS485接口在總線(xiàn)上是允許連接多達128個(gè)收發(fā)器。即具有多站通訊能力，這樣用戶(hù)可以利用單一的RS485接口方便地建立起設備網(wǎng)絡(luò )。五、通訊線(xiàn)的差別RS232：可以采用三芯雙絞線(xiàn)、三芯屏蔽線(xiàn)等。RS485：可以采用兩芯雙絞線(xiàn)、兩芯屏蔽線(xiàn)等。在低速、短距離、無(wú)干擾的場(chǎng)合可以采用普通的雙絞線(xiàn)，反之，在高速、長(cháng)線(xiàn)傳輸時(shí)，則必須采用阻抗匹配（一般為120Ω）的RS485專(zhuān)用電纜（STP-120Ω（用于RS485 & CAN）一對18AWG），而在干擾惡劣的環(huán)境下還應采用鎧裝型雙絞屏蔽電纜（ASTP-120Ω（用于RS485 & CAN）一對18AWG）。補充：即然RS232傳輸距離只有15米這么短，那么有什么作用呢？其實(shí)它的應用非常廣泛，可以連接各種設備，例如監控、其它的設備升級或調試等都可能需要用到它。功能與USB比較接近，隨著(zhù)USB端口的越來(lái)越普遍，將會(huì )出現更多的把USB轉換成RS-232或其它接口的轉換裝置。通過(guò)USB接口可連接更多的RS-232設備，不僅可獲得更高的傳輸速度，實(shí)現真正的即插即用，同時(shí)解決了USB接口不能遠距離傳輸的缺點(diǎn)(USB通訊距離在5米內）。第二個(gè)大問(wèn)題：幾種常見(jiàn)的通訊協(xié)議
在開(kāi)始這個(gè)問(wèn)題之前，我們應該了解一個(gè)之前我一直混淆的問(wèn)題。RS485和MODBUS的區別：RS485是一個(gè)物理接口，簡(jiǎn)單的說(shuō)是硬件。MODBUS是一種國際標準的通訊協(xié)議，用于不同廠(chǎng)商之間的設備交換數據（一般是工業(yè)用途）；所謂協(xié)議，也可以理解為上面有人說(shuō)的“語(yǔ)言”吧，簡(jiǎn)單的說(shuō)是軟件。一般情況下，兩臺設備通過(guò)MODBUS協(xié)議傳輸數據：最早是用RS232作為硬件接口，（也就是普通電腦上的串行通訊口（串口））；也有用RS422的，也有常用的RS485，這種接口傳輸距離遠，在一般工業(yè)現場(chǎng)用的比較多。MODBUS協(xié)議又分MODBUS RTU，MODBUS ASCII和后來(lái)發(fā)展的MODBUS TCP三種模式。其中前兩種（MODBUS RTU，MODBUS ASCII）所用的物理硬件接口都是串行（Serial）通訊（RS232，RS422，RS485）。而MODBUS TCP則是為了順應當今世界發(fā)展潮流，什么都可以用Ethernet網(wǎng)或Internet來(lái)連接，傳送數據。所以又產(chǎn)生MODBUS TCP模式，該模式的硬件接口就是以太網(wǎng)（Ethernet）口了，也就是我們電腦上一般用的網(wǎng)絡(luò )口了。然后我們可以通過(guò)一張圖片了解 S7-200 PLC支持的幾種通訊協(xié)議。
一、PPI通訊：是西門(mén)子公司專(zhuān)為s7-200系列plc開(kāi)發(fā)的通訊協(xié)議。內置于s7-200CPU中。PPI協(xié)議物理上基于RS-485口，通過(guò)屏蔽雙絞線(xiàn)就可以實(shí)現PPI通訊。PPI協(xié)議是一種主-從協(xié)議。主站設備發(fā)送要求到從站設備，從站設備響應，從站不能主動(dòng)發(fā)出信息。主站靠PPI協(xié)議管理的共享連接來(lái)與從站通訊。PPI協(xié)議并不限制與任意一個(gè)從站的通訊的主站的數量，但在一個(gè)網(wǎng)絡(luò )中，主站不能超過(guò)32個(gè)。PPI協(xié)議最基本的用途是讓西門(mén)子Step7-Micro/Win編程軟件上傳和下載程序和西門(mén)子人機界面與PC通信。二、MPI通訊：MPI (multipoint interface)是SIMATIC s7多點(diǎn)通信的接口，是一種適用于少數站點(diǎn)間通信的網(wǎng)絡(luò )，多用于連接上位機和少量plc之間近距離通信。通過(guò)Profibus電纜和接頭，將控制器s7-300或s7-400的CPU自帶的MPI編程口及s7-200CPU 自帶的PPI通信口相互連接，以及與上位機網(wǎng)卡的編程口（MPI/DP 口）通過(guò)Profibus或MPI電纜連接即可實(shí)現。網(wǎng)絡(luò )中當然也可以不包括PC機而只包括plc。MPI的通信速率為19.2k～12mbit/s ，但直接連接s7-200CPU通信口的MPI網(wǎng)，其最高速率通常為187.5kbit/s （受s7-200CPU最高通信速率的限制）。在MPI網(wǎng)絡(luò )上最多可以有32個(gè)站，一個(gè)網(wǎng)段的最長(cháng)通信距離為50米（通信波特率為187.5kbit/s時(shí)），更長(cháng)的通信距離可以通過(guò)rs-485中繼器擴展。MPI允許主－主通信和主－從通信，每個(gè)s7-200CPU通信口的連接數為4個(gè)。MPI協(xié)議不能與一個(gè)作為PPI主站的s7-200CPU通信，即s7-300或s7-400與s7-200通信時(shí)必須保證這個(gè)s7-200 CPU不能再作PPI主站，Micro/Win也不能通過(guò)MPI協(xié)議訪(fǎng)問(wèn)作為PPI主站的s7-200CPU。s7-200CPU只能做MPI從站，即s7-200CPU之間不能通過(guò)MPI網(wǎng)絡(luò )互相通信，只能通過(guò)PPI方式互相通信。
三、Modbus是由Modicon（現為施耐德電氣公司的一個(gè)品牌）在1979年發(fā)明的，是全球第一個(gè)真正用于工業(yè)現場(chǎng)的總線(xiàn)協(xié)議。為更好地普及和推動(dòng)Modbus在基于以太網(wǎng)上的分布式應用，目前施耐德公司已將Modbus協(xié)議的所有權移交給IDA（Interface for Distributed Automation，分布式自動(dòng)化接口）組織，并成立了Modbus-IDA組織，為Modbus今后的發(fā)展奠定了基礎。在我國，Modbus已經(jīng)成為國家標準GB/T19582-2008。據不完全統計：截止到2007年，Modbus的節點(diǎn)安裝數量已經(jīng)超過(guò)了1000萬(wàn)個(gè)�！ odbus 協(xié)議是應用于電子控制器上的一種通用語(yǔ)言。通過(guò)此協(xié)議，控制器相互之間、控制器經(jīng)由網(wǎng)絡(luò )（例如以太網(wǎng)）和其它設備之間可以通信。它已經(jīng)成為一通用工業(yè)標準。有了它,不同廠(chǎng)商生產(chǎn)的控制設備可以連成工業(yè)網(wǎng)絡(luò ),進(jìn)行集中監控。此協(xié)議定義了一個(gè)控制器能認識使用的消息結構，而不管它們是經(jīng)過(guò)何種網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行通信的。它描述了一控制器請求訪(fǎng)問(wèn)其它設備的過(guò)程,如何回應來(lái)自其它設備的請求，以及怎樣偵測錯誤并記錄。它制定了消息域格局和內容的公共格式。Modbus是一種單主站的主/從通信模式。一條Modbus網(wǎng)絡(luò )上同時(shí)只能有一臺主站，從站可以有若干個(gè)�！ odbus具有以下幾個(gè)特點(diǎn):1、標準、開(kāi)放，用戶(hù)可以免費、放心地使用Modbus協(xié)議，不需要交納許可證費，也不會(huì )侵犯知識產(chǎn)權。目前，支持Modbus的廠(chǎng)家超過(guò)400家，支持Modbus的產(chǎn)品超過(guò)600種。2、Modbus可以支持多種電氣接口，如RS-232、RS-485等，還可以在各種介質(zhì)上傳送，如雙絞線(xiàn)、光纖、無(wú)線(xiàn)等。3、Modbus的幀格式簡(jiǎn)單、緊湊，通俗易懂。用戶(hù)使用容易，廠(chǎng)商開(kāi)發(fā)簡(jiǎn)單。S7-200的Modbus通訊：S7-200只支持Modbus RTU協(xié)議，不支持Modbus ASCII協(xié)議；四、ProfiBus通訊作為眾多現場(chǎng)總線(xiàn)家族的成員之一ProfiBus是在歐洲 工業(yè)界得到最廣泛應用的一個(gè)現場(chǎng)總線(xiàn)標準，也是目前國際上通用的現場(chǎng)總線(xiàn)標準之一。ProfiBus是屬 于單元級、現場(chǎng)級的SIMITAC網(wǎng)絡(luò )，適用于傳輸中、小量的數據。其開(kāi)放性可以允許眾多的廠(chǎng)商開(kāi)發(fā)各自的符合ProfiBus協(xié)議的產(chǎn)品，這些產(chǎn)品可以連接在同一個(gè) ProfiBus網(wǎng)絡(luò )上。ProfiBus是一 種電氣網(wǎng)絡(luò )， 物理傳輸介質(zhì)可以是屏蔽雙絞線(xiàn)、光纖、無(wú)線(xiàn)傳輸。于1989年正式成為現場(chǎng)總線(xiàn)的國際標準。PROFIBUS是一種國際化、開(kāi)放式、不依賴(lài)于設備生產(chǎn)商的現場(chǎng)總線(xiàn)標準，傳送速度可在9.6kbaud~12Mbaud范圍內選擇且當總線(xiàn)系統啟動(dòng)時(shí)，所有連接到總線(xiàn)上的裝置應該被設成相同的速度。PROFIBUS廣泛適用于制造業(yè)自動(dòng)化、流程工業(yè)自動(dòng)化和樓宇、交通電力等其他領(lǐng)域自動(dòng)化。PROFIBUS也是一種用于工廠(chǎng)自動(dòng)化車(chē)間級監控和現場(chǎng)設備層數據通信與控制的現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)�？蓪�(shí)現現場(chǎng)設備層到車(chē)間級監控的分散式數字控制和現場(chǎng)通信網(wǎng)絡(luò )，從而為實(shí)現工廠(chǎng)綜合自動(dòng)化和現場(chǎng)設備智能化提供了可行的解決方案。
五、USS通訊USS (Universal Serial Interface, 即通用串行通信接口) 是西門(mén)子專(zhuān)為驅動(dòng)裝置開(kāi)發(fā)的通信協(xié)議，多年來(lái)也經(jīng)歷了一個(gè)不斷發(fā)展、完善的過(guò)程。最初 USS 用于對驅動(dòng)裝置進(jìn)行參數化操作，即更多地面向參數設置。在驅動(dòng)裝置和操作面板、調試軟件（如DriveES/STARTER）的連接中得到廣泛的應用。近來(lái) USS 因其協(xié)議簡(jiǎn)單、硬件要求較低，也越來(lái)越多地用于和控制器（如 PLC）的通信，實(shí)現一般水平的通信控制。（注意：USS 提供了一種低成本的，比較簡(jiǎn)易的通信控制途徑，由于其本身的設計，USS 不能用在對通信速率和數據傳輸量有較高要求的場(chǎng)合。在這些對通信要求高的場(chǎng)合，應當選擇實(shí)時(shí)性更好的通信方式，如 PROFIBUS-DP 等。在進(jìn)行系統設計時(shí)，必須考慮到 USS 的這一局限性。例如，如果在一些速度同步要求比較高的應用場(chǎng)合（如造紙生產(chǎn)線(xiàn)），對十幾甚至數十臺變頻器采用 USS 通信控制，其效果可想而知。
所有的西門(mén)子變頻器都帶有一個(gè)RS485通訊口，PLC作為主站，最多允許31個(gè)變頻器作為通訊連路中的從站，根據各變頻器的地址或者采用廣播方式，可以訪(fǎng)問(wèn)需要通訊的變頻器，只有主站才能發(fā)出通訊請求報文，報文中的地址字符指定要傳輸數據的從站，從站只有在接到主站的請求報文后才可以向從站發(fā)送數據，從站之間不能直接進(jìn)行數據交換。在使用USS協(xié)議之前，需要先安裝西門(mén)子的指令庫。USS協(xié)議指令在STEP7—MICRO/WIN32指令樹(shù)的庫文件夾中，STEP7—MICRO/WIN32指令庫提供14個(gè)子程序、3個(gè)中斷程序和8條指令來(lái)支持USS協(xié)議。調用一條指令時(shí)，將會(huì )自動(dòng)地增加一個(gè)或幾個(gè)子程序。
USS 協(xié)議的基本特點(diǎn)如下：支持多點(diǎn)通信（因而可以應用在 RS 485 等網(wǎng)絡(luò )上）采用單主站的“主－從”訪(fǎng)問(wèn)機制一個(gè)網(wǎng)絡(luò )上最多可以有 32 個(gè)節點(diǎn)（最多 31 個(gè)從站）簡(jiǎn)單可靠的報文格式，使數據傳輸靈活高效容易實(shí)現，成本較低USS 的工作機制是，通信總是由主站發(fā)起，USS 主站不斷循環(huán)輪詢(xún)各個(gè)從站，從站根據收到的指令，決定是否、以及如何響應。從站永遠不會(huì )主動(dòng)發(fā)送數據。從站在以下條件滿(mǎn)足時(shí)應答：1、接收到的主站報文沒(méi)有錯誤2、并且本從站在接收到主站報文中被尋址
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