一. 前言
随着可编程序控制器(plc)在工业控制领域的广泛应用,plc编程成了电气工程技术人员必须掌握的专业技能。可编程序控制器的品牌众多,欧、美、日、韩及台湾的plc纷纷抢滩大陆,在给使用者提供了多种选择的同时,也给使用者带来了小小麻烦。由于不同品牌plc的编程电缆互不通用,买一根原装电缆往往上千元。对于以学习为主要目的以及经常碰到不同品牌plc的技术人员来说,如果能够有办法花较低的代价自制一根编程电缆,无疑为他们提供了方便。plc虽然品牌众多,但各种品牌的plc其编程接口不外乎几种型式,在plc随机提供的技术手册里一般也都会提供编程口的引脚定义,这就为自制编程线提供了可能。下面我就plc编程口的几种串行通信接口标准和物理结构,详细说明如何diy一根适用的编程电缆。
二.plc编程口的型式
编程电缆一端与pc的com口相连,另一端与plc的编程口相连,pc端的com口均为rs232c接口,db-9针形插头。而plc的编程口按接口标准一般可分为三种,即rs232、rs485、rs422 。按物理结构可分为五种,即八针圆口(din-8),九针d形口(db-9),二十五针d形口(db-25),rj11口以及专用接口,其中以前两种居多,各接口引脚排列如图一所示。
为了做好编程电缆,首先要大概了解一下这三种串行通信接口标准。rs-232、rs-422与rs-485是三种串行数据接口标准,接口标准只对接口的电气特性做出规定,而不涉及接插件、电缆或协议,所以同样一种接口标准可以有不同的物理结构,如db-9 、db-25等。rs-232是pc机与通信工业中应用最广泛的一种串行接口, rs-232c总线标准设有25条信号线,包括一个主通道和一个辅助通道。多数情况下只使用主通道,常用九条信号线(九针d形口),各引脚定义如表一所示。对于一般双工通信,仅需几条信号线就可实现,如发送数据线 txd 和接收数据线rxd以及逻辑地线gnd,rs232c只能点对点通讯,传输距离短,共模抑制能力差。 rs-485采用平衡发送和差分接收,因此具有抑制共模干扰的能力。它使用一对双绞线,将其中一根定义为a(txd-/rxd-),另一根定义为b(txd+/rxd+),不需要数字地线。速率在100kbps及 以下时通信距离达1200米以上。rs-485 可以联网构成分布式系统,其允许最多并联32台驱动器和32台接收器。rs-485只能实现半双工通信。
表一:rs-232接口引脚定义
25 针 9 针 缩 写 描 述
2 3 txd 发送数据
3 2 rxd 接收数据
4 7 rts 请求发送
5 8 cts 允许发送
6 6 dsr 通讯设备准备好
7 5 gnd 信号地
8 1 cd 载波检测
20 4 dtr 数据终端准备好
22 9 ri 响铃指示器
rs-422接口标准主要是为克服rs-232接口标准的通讯距离短和传输速率慢而建立的。rs-422标准是一种以平衡方式传输的标准,使用二对双绞线,每个信号以两根信号线来传输,即发送数据txd+ 、 txd- ,接收数据rxd+ 、 rxd- ,逻辑电平是由两条传输线之间的电位差来决定的,由于采用了双线传输,大大增强了抗共模干扰的能力,因此最大数据速率可达10mbps(传送15m时)。若传输速率降到90kbps时,则最大距离可达1200m,可实现全双工通信。
三. plc编程电缆的制作
各厂家的编程电缆的作用就是将plc端的rs485、rs422格式的数据转换为pc端的rs232c格式的数据,plc端如果是rs232则只要按规则直接连接即可。因此要自制plc编程电缆,就必须将plc端的rs485、rs422转换为pc机能够识别的rs232c,pc才能与plc通信,完成下载、上传、监控等工作,这就涉及到一个接口标准转换的问题。实现接口转换有几种方法:一是用简易的电平转换电路,但一种电路只能针对一种plc,且功能不全,性能也不太可靠,甚至可能会损坏pc机的串口;二是用专用的接口转换ic ,但业余实现起来比较复杂,不适合自制。这里我们使用一种成品通讯接口转换器,可以实现rs232/rs485/rs422的转换,(http://www.diangon.com/版权所有)由于是专用的通讯接口转换器,使用起来很方便且性能可靠,价格也比较低。
该类产品市场上比较多,以四川德阳四星电子的产品sc-485c接口转换器为例,该转换器用于rs232到rs485/rs422的通讯转换,体积小巧,只有两个db-9插头大小,采用串口窃电技术,不需外接电源。sc-485c的结构及引脚定义如图二所示。rs232端为db-9的孔座,可以直接插在pc机的com口上,rs485/rs422端为db-9的针座, rs485时使用3脚和8脚, rs422时用3脚、8脚、1脚和7脚。利用该接口转换器制作编程电缆如图三所示。左侧为sc-485c接口转换器,右侧从上而下分别为din-8、rj11、db-9和db25插头的编程电缆,电缆靠近接口转换器一边的插头均为db-9孔型插头,另一头均为针插头,分别对应不同物理结构的plc编程口。
接线时根据plc端是rs485还是rs422选择对应的引脚,按照“发送接接收,接收接发送,正接正,负接负”的规律连接,sc-485c接口转换器与plc rs485、rs422接口接线图和pc与plc rs232接口接线见图四。
图四
要做好一根编程电缆,除了要进行rs232/rs485/rs422之间的接口转换外,还必须了解plc编程口各引脚的定义,因为即使是采用同一种接口标准,不同厂家的plc其引脚分布也是不相同的。表二提供了几种主流plc的引脚定义,供自制时参考。未列举的plc可以查找随机的技术手册,也可以到网上找一个通用型人机界面(hmi)的说明书,在hmi与各厂家plc联机的连线说明中可以找到市场上绝大多数plc的引脚定义。
表二 部份plc编程口引脚定义
plc型号 接口标准 接口外形 引 脚 定 义
s7-200 rs485 db-9 3b/8a
tiwdo/neza rs485 din-8 1a/2b
lgmasterk系列 rs232 db-9 2rxd/3txd/5gnd
fx2n/fx0n rs422 din-8 1rxd-/2rxd+/4txd-/7txd+
omron ch200hs rs232 db-9 2txd/3rxd/7gnd/4rts/5cts
ab slc503/504 rs232 3txd/2rxd/5gnd/7rts/8cts
abb comli rs232 6txd/ 7rxd/ 5gnd
(slave mode)
koyo direct dl rs232 rj11 4txd/3rxd/1gnd
四、结束语
一种原装电缆只能在一种plc上使用,而一只接口转换器配上不同接插件可以组合成一套编程电缆,几乎可以在任何品牌的plc上使用。接口转换器和接插件在通信市场都能买到,而且价格便宜,总成本仅需原装电缆价格的十分之一左右,制作也非常简便。自制的编程电缆可以在pc与plc之间可以完成程序上传、下载、在线监控等功能,在功能和可靠性上比起原装电缆来可以说是毫不逊色。
rs232转rs485自制线原理图
串行通讯电缆的制作 rs-232通讯电缆的制作
无论是9孔插头,还是25孔插头,其串行通讯电缆连接时都要遵循下列对接关系:
sg←→sg txd←→rxd rxd←→txd rts←→cts
cts←→rts dtr←→dsr dsr←→dtr
根据上述对接关系,就可以非常方便地连接串行通讯电缆。这里顺便介绍一下上述各引脚所代表的含义:
sg英文全称为signal ground/common return,表示信号地;
txd指transmitted data,表示数据发送;
rxd指received data,表示接收数据;
rts指request to send,表示发送请求;
cts指clear to send,表示清除请求;
dtr指data terminal ready,表示数据终端准备就绪;
dsr指data signal rate selector,表示数据置位准备就绪。
在制作9芯串口连线时,需要2个9孔插头和1.5米长的至少7芯的扁平电缆,引脚连线如下所示。
9孔插头-9孔插头引脚连线为:2-3、3-2、4-6、5-5、6-4、7-8、8-7。
9孔插头-25孔插头引脚连线为:2-2、3-3、4-6、5-7、6-20、7-5、8-4。
25孔插头-25孔插头引脚连线为:2-3、3-2、4-5、5-4、6-20、7-7、20-6。
台达dop系列触摸屏与各品牌plc通讯连线
1、ge vermax 编程电缆制作(电源模件第一个串口):
plc pc
(9 sub male) (9 sub female)
2 (t) 2 (r)
3 (r) 3 (t)
5 (g) 5 (g)
2、ge 90—30系列(cpu351/352/363/364) 编程电缆制作(rs232端口 6脚rj11型):
plc pc
(6 rj11 male) (9 sub female)
2 (t) 2 (r)
5 (r) 3 (t)
3 (g) 5 (g)
3、ge 90-30、90-70、versamax 编程电缆制作(rs232端口 6脚rj11型):
plc rs422/rsrs232 pc
(15 sub male) (9 sub female)
12 (t-) (r+) (t) 2 (r)
13 (t+) (r-) (r) 3 (t)
10 (r-) (t+) (g) 5 (g)
11 (t+) (t-)
9 (rt)
6 (rts-)
15 (cts-)
6 (rts+)
15 (cts+)
4、ge公司生产的编程电缆(ge 90-30、90-70、versamax),在调试过程中不够长,需要延长,延长线的制作为同1
注意一下,ge 90-70有两个15 sub female串口,用第二个串口方能编程,即使用ge公司生产的编程电缆。
欧姆龙cpm1a編程電纜製作資料
一、 (如图)
二、欧姆龙plc编程电缆
西门子s7-200和300编程电缆制作方法
西门子s7-200和300编程电缆制作方法
| 2010-06-19 21:34:17 4楼
s7-200:ppi通讯方式
1:用siemens的ppi编程电缆
2:用rs232/485转换器,485与plc的ppi口的连接方式是: 3-data+ 8-data- s7-300、400:通过mpi通讯,用siemens的适配器(pc-adapter),适配器的一端直接和plc的mpi口相连,适配器的另一端采用下面的连接方式。 1-1 2-3 //发送端3-2 //接收端4-6 //发送确认5-5 //共地6-4 //接收确认7-8 //发送完成8-7 //接受完成9-9 profibus:
1:用专用电缆,一般是 a1-a1 b1-b1
2: 自己制作 3-3 8-8
s7200与tp170b通讯电缆的制作
3--3; 8--8.
施奈德编程电缆制作。
weinview触摸屏的编程电缆制作:触摸屏weinview/easyview编程电缆制作方法
制作三菱fx系列plc编程电缆
用于三菱fx1s、fx1n、fx2n、fx2nc及a系列plc编程使用。
第一步:制作一根fx-422cabo。
第二步:制作一根f2-232cab-1
第三步:把上以两根线的25针母接头和公插头对接。
上图实际就是计算机的串口直接对应plc的din8孔为;
计算机 plc
2 2
3 7
5 3
6和8短接 6
好了,一根三菱plc编程电缆sc-09就制作完成了。
三菱fx系列编程电缆 三菱plc編程電纜製作資料
电脑与plc/cqm1h系列的编程电缆xw2z-200s-cv的制作
plc-pc:2-2 3-3 4-8 5-7 9-5
lg plc编程电缆制作方法
使用rs232 串行口和屏蔽电缆制作。
公2(白)〈-----〉母3(白),
公3(黄)〈-----〉母2(黄)
公5(红)《-----》母5(红),
屏蔽层加护套焊接在金属外壳上。
以上颜色为自定。假如线径太细接口卡不牢,可以先用电工胶带固定和加粗厚再安装接口外壳。
富士plc编程电缆制作
制作方法如下:
1.直连编程电缆 ,该制作方法当初是参考三菱plc编程电缆制作方法。当初网上没有关于富士plc编程电缆制作的方法,在触摸屏编程手册上看到富士plc采用rs422通讯,并下载了通讯口图如图所示。开始准备用rs232/422转换器制作,单本地没有买到。想起三菱plc也是rs422通讯,网上很多三菱编程电缆制作图,就下载了一个三菱接线图并制作了一个富士编程电缆。
开始用电阻制作的编程电缆用v1.0中文版富士软件联机成功几率很低,10%左右。在车间用笔记本成功几率为0,就到郑州购买rs232/422模块制作另外一根编程电缆,谁知道用转换器制作的编程电缆在办公室成功几率0,车间就更不用说了。就一直使用电阻连接的编程电缆并把plc拆到办公室输入程序再安装到车间。直到后来才有好心的工控朋友说v1.0中文版软件是在win98系统联机的软件,xp系统必须用v2.0以后的版本。下载安装v2.0版本软件,两种方法制作的编程电缆都可以用。
【attach】42【/attach】
4 rtx+ -------------------------5 gnd
6 txd+ -------------------------5 gnd
3 rxd— ------2.2k电阻------3 rxd
5 txd— ------2.2k电阻------2 txd
将plc的4(rxd+).6(txd+)脚的导线与电脑9芯母头的5脚连接(该脚是rs232的地),
3脚(rxd-)通过2.2k欧的电阻与9芯的3脚相连,
5脚(txd-)通过2.2k欧电阻与9芯的2脚相连
2.通过rs232-rs422转换头相连
到电脑市场购买一个rs232-422转换头(25元左右,比电阻连接的安全),按转换头的说明书的说明与8芯水晶头按rtx+接rtx+;rtx-接rtx-;txd+接txd+;txd-接txd-连接就可。
后有朋友联机不成功,我总结有以下原因导致他们没有成功:
1 如果有usb/rs232转换器,注意转换器必须单独供电,如果转换器可以用+5v供电,可以直接用plc的+5v电源 。如果转换器是+9v供电的可能需要另外增加一个直流电源了;
2 软件必须用2.0英文版本,1.0中文版本可以在下面编程用,1.0在win98系统可用,在xp 系统联机成功率不高(偶然可以成功一次)。
3 判断接线是否正确,可以把水晶头插到plc编程口(plc nb2有一个口不是编程口,不要插错)测量+5v是否是1/7和2/8脚。好几个朋友都是把水晶头上下程序弄错 。好几个朋友都是把通讯口1~8的次序弄颠倒了,插到plc通讯口后测量1脚和2脚+5v极性判断是否接错。
富士spb plc的编程电缆内部接线图!
一端8芯水晶头 一端rs232 9孔
rj45端 3-----td+ ; 4-----td- ; 5-----rd+ ; 6-----rd- ; 1,2,7,8---nc
spb为rs422模式,因此令一端你需要一个rs232转rs422的转换器~~然后对应著转换器上的引脚分布进行接线。
另低版本的软件会导致通讯失败,请使用高版本的软体。
f930got-bwd-c的编程电缆
pc hmi
2--------3
3--------2
4--------6.8
5--------5
6.8-----4
4400与omron cp1h的通讯电缆制作
plc-----------hmi
3 3
2 2
9 5
4,5短
自制松下plc(fp0)编程电缆图
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