摘要：由于品牌不同的PLC其編程電纜不能通用，而原裝編程電纜又價格不菲，給學習和使用PLC帶來了不便。本文通過分析PLC編程口的幾種通信接口標準 和物理結(jié)構(gòu)，詳細說明了各種不同接口形式的PLC編程電纜的制作方法，自制編程電纜成本低制作方便，可以實現(xiàn)原裝電纜的所有功能。
一． 前言
隨著可編程序控制器（PLC）在工業(yè)控制領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，PLC編程成了電氣工程技術(shù)人員必須掌握的專業(yè)技能?？删幊绦蚩刂破鞯钠放票姸?，歐、美、日、韓 及臺灣的PLC紛紛搶灘大陸，在給使用者提供了多種選擇的同時，也給使用者帶來了小小麻煩。由于不同品牌PLC的編程電纜互不通用，買一根原裝電纜往往上 千元。對于以學習為主要目的以及經(jīng)常碰到不同品牌PLC的技術(shù)人員來說，如果能夠有辦法花較低的代價自制一根編程電纜，無疑為他們提供了方便。PLC雖然 品牌眾多，但各種品牌的PLC其編程接口不外乎幾種型式，在PLC隨機提供的技術(shù)手冊里一般也都會提供編程口的引腳定義，這就為自制編程線提供了可能。下 面我就PLC編程口的幾種串行通信接口標準和物理結(jié)構(gòu)，詳細說明如何DIY一根適用的編程電纜。
二．PLC編程口的型式
編程電纜一端與PC的COM口相連，另一端與PLC的編程口相連，PC端的COM口均為RS232C接口，DB-9針形插頭。而PLC的編程口按接口標準 一般可分為三種，即RS232、RS485、RS422 。按物理結(jié)構(gòu)可分為五種，即八針圓口（DIN-8），九針D形口（DB-9），二十五針D形口（DB-25），RJ11口以及專用接口，其中以前兩種居 多，各接口引腳排列如圖一所示。
圖一
為了做好編程電纜，首先要大概了解一下這三種串行通信接口標準。RS-232、RS-422與RS-485是三種串行數(shù)據(jù)接口標準，接口標準只對接口的電 氣特性做出規(guī)定，而不涉及接插件、電纜或協(xié)議，所以同樣一種接口標準可以有不同的物理結(jié)構(gòu)，如DB-9 、DB-25等。
RS-232是PC機與通信工業(yè)中應(yīng)用最廣泛的一種串行接口， RS-232C總線標準設(shè)有25條信號線，包括一個主通道和一個輔助通道。多數(shù)情況下只使用主通道，常用九條信號線（九針D形口），各引腳定義如表一所 示。對于一般雙工通信，僅需幾條信號線就可實現(xiàn)，如發(fā)送數(shù)據(jù)線 TXD 和接收數(shù)據(jù)線RXD以及邏輯地線GND，RS232C只能點對點通訊，傳輸距離短，共模抑制能力差。
RS-485采用平衡發(fā)送和差分接收，因此具有抑制共模干擾的能力。它使用一對雙絞線，將其中一根定義為A（TXD-/RXD-），另一根定義為B（TXD+/RXD+），不需要數(shù)字地線。速率在100kbps及 以下時通信距離達
1200米以上。RS-485 可以聯(lián)網(wǎng)構(gòu)成分布式系統(tǒng)，其允許最多并聯(lián)32臺驅(qū)動器和32臺接收器。RS-485只能實現(xiàn)半雙工通信。
RS-232接口引腳定義
25 針 9 針 縮 寫 描 述
2 3 TXD 發(fā)送數(shù)據(jù)
3 2 RXD 接收數(shù)據(jù)
4 7 RTS 請求發(fā)送
5 8 CTS 允許發(fā)送
6 6 DSR 通訊設(shè)備準備好
7 5 GND 信號地
8 1 CD 載波檢測
20 4 DTR 數(shù)據(jù)終端準備好
22 9 RI 響鈴指示器
表一
RS－422接口標準主要是為克服RS－232接口標準的通訊距離短和傳輸速率慢而建立的。RS－422標準是一種以平衡方式傳輸?shù)臉藴?，使用二對雙絞 線，每個信號以兩根信號線來傳輸，即發(fā)送數(shù)據(jù)TXD+ 、 TXD- ，接收數(shù)據(jù)RXD+ 、 RXD- ，邏輯電平是由兩條傳輸線之間的電位差來決定的，由于采用了雙線傳輸，大大增強了抗共模干擾的能力，因此最大數(shù)據(jù)速率可達10MbPs（傳送15m時）。 若傳輸速率降到90kbPs時，則最大距離可達1200m，可實現(xiàn)全雙工通信。
三。 編程電纜的制作
各廠家的編程電纜的作用就是將PLC端的RS485、RS422格式的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為PC端的RS232C格式的數(shù)據(jù)，PLC端如果是RS232則只要按規(guī)則 直接連接即可。因此要自制PLC編程電纜，就必須將PLC端的RS485、RS422轉(zhuǎn)換為PC機能夠識別的RS232C，PC才能與PLC通信，完成下 載、上傳、監(jiān)控等工作，這就涉及到一個接口標準轉(zhuǎn)換的問題。實現(xiàn)接口轉(zhuǎn)換有幾種方法：一是用簡易的電平轉(zhuǎn)換電路，但一種電路只能針對一種PLC，且功能不 全，性能也不太可靠，甚至可能會損壞PC機的串口；二是用專用的接口轉(zhuǎn)換IC ，但業(yè)余實現(xiàn)起來比較復(fù)雜，不適合自制。這里我們使用一種成品通訊接口轉(zhuǎn)換器，可以實現(xiàn)RS232/RS485/RS422的轉(zhuǎn)換，由于是專用的通訊接口 轉(zhuǎn)換器，使用起來很方便且性能可靠，價格也比較低。
該類產(chǎn)品市場上比較多，以四川德陽四星電子的產(chǎn)品SC-485C接口轉(zhuǎn)換器為例，該轉(zhuǎn)換器用于RS232到RS485/RS422的通訊轉(zhuǎn)換,體積小巧, 只有兩個DB-9插頭大小,采用串口竊電技術(shù)，不需外接電源。SC-485C的結(jié)構(gòu)及引腳定義如圖二所示。RS232端為DB-9的孔座，可以直接插在 PC機的COM口上，RS485/RS422端為DB-9的針座， RS485時使用3腳和8腳, RS422時用3腳、8腳、1腳和7腳。利用該接口轉(zhuǎn)換器制作編程電纜如圖三所示。左側(cè)為SC-485C接口轉(zhuǎn)換器，右側(cè)從上而下分別為DIN-8、 RJ11、DB-9和DB25插頭的編程電纜，電纜靠近接口轉(zhuǎn)換器一邊的插頭均為DB-9孔型插頭，另一頭均為針插頭，分別對應(yīng)不同物理結(jié)構(gòu)的PLC編程 口。
圖二
圖三
接線時根據(jù)PLC端是RS485還是RS422選擇對應(yīng)的引腳，按照“發(fā)送接接收，接收接發(fā)送，正接正，負接負”的規(guī)律連接，SC-485C接口轉(zhuǎn)換器與PLC RS485、RS422接口接線圖和PC與PLC RS232接口接線見圖四。
圖四
要 做好一根編程電纜，除了要進行RS232/RS485/RS422之間的接口轉(zhuǎn)換外，還必須了解PLC編程口各引腳的定義，因為即使是采用同一種接口標 準，不同廠家的PLC其引腳分布也是不相同的。表二提供了幾種主流PLC的引腳定義，供自制時參考。未列舉的PLC可以查找隨機的技術(shù)手冊，也可以到網(wǎng)上 找一個通用型人機界面（HMI）的說明書，在HMI與各廠家PLC聯(lián)機的連線說明中可以找到市場上絕大多數(shù)PLC的引腳定義。
部份PLC編程口引腳定義
PLC型號 接口標準 接口外形 引 腳 定 義
S7-200 RS485 DB-9 3B/8A
TIWDO/NEZA RS485 DIN-8 1A/2B
LG MASTER K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
表二
四、結(jié)束語
一種原裝電纜只能在一種PLC上使用，而一只接口轉(zhuǎn)換器配上不同接插件可以組合成一套編程電纜，幾乎可以在任何品牌的PLC上使用。接口轉(zhuǎn)換器和接插件在 通信市場都能買到，而且價格便宜，總成本僅需原裝電纜價格的十分之一左右，制作也非常簡便。自制的編程電纜可以在PC與PLC之間可以完成程序上傳、下 載、在線監(jiān)控等功能，在功能和可靠性上比起原裝電纜來可以說是毫不遜色。
：鞏經(jīng)理
：13915946763
：南京塞姆泵業(yè)有限公司
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