工業(yè)控制中機(jī)器的溝通與對接
在現(xiàn)實世界中,人分多種,你說英文,他說德文,還有一些人說意大利文,等等,每一個團(tuán)體都有他們自己的語言。而且,對于不同的團(tuán)體,大家的語言是不一樣的。有時候,在同一個團(tuán)體中,還有使用不同溝通語言的呢。其實設(shè)備也一樣。就像當(dāng)年調(diào)機(jī),電腦包里,有一堆的數(shù)據(jù)線。我們使用USB轉(zhuǎn)232或485來給PLC上存下載程序,因為驅(qū)動程序的不同,往往數(shù)據(jù)線聯(lián)接不上,然后忙乎一整天,一點效果也沒有。更可恨的是,有時候,明明的親兄弟,還得用不同的溝通方式 對待他們,就像西門子200系列與300系列一樣。
那么,我們切入正題吧:當(dāng)前我們流行的機(jī)器溝通暗號有多少種呢?問我,我也不清楚,反正好多。就像我們在這個世界上的語言或者說文字一樣,有些小語種,可能我們都沒怎么聽過,只是小范圍的開發(fā)者用來傳送私密文件的都有。而跟世界上的語言一樣,總有那么幾個是大眾的,比如大家都知道的TCP/IP,比如Modbus,比如232、485。
那么,什么是通信協(xié)議呢?相信大家都看過諜戰(zhàn)片:那個什么“天皇蓋地虎”,什么“伙計,給來碗醋”,之類的,應(yīng)對的也是事先商量好的,如果對不上,那么就不是同類,如果對上了,后面的就一堆的信息,也就是數(shù)據(jù)包了。臨末,還有把同志送出門口,握手言別。這大概是數(shù)據(jù)的停止位了。
當(dāng)然,為了避免出現(xiàn)誤導(dǎo)信息,信息的發(fā)送方以及信息的接收方再會不時地使用“校驗位”要檢查這個是不是間諜派來的臥底。
當(dāng)然,由于信息的不同功能,我們往往會用不同的方式去傳送,比如說我們只想把信息發(fā)出去,廣而告之的,比如說電視。有時候,我們只想發(fā)一條廣播,并不想收到應(yīng)答,有時候我們會選擇像電話這樣,一問一答的。當(dāng)然,還有距離遠(yuǎn)近的關(guān)系,我們可以使用喊話來處理近處的溝通,但我們得使用郵件或電信轉(zhuǎn)化(如短信,通話等)去處理長距離的溝通。
對于那些個溝通協(xié)議,也一樣。有些懂得多種語言,它就相當(dāng)于一個翻譯,可以對接不同的面孔。有些就像是話癆,只對附近的人斯條慢里,怎么快都快不起來,還經(jīng)常被別人抽嘴巴子。而有些天生就速度快距離遠(yuǎn)。怎么這么說呢?
RS-232則不一樣,他采用直通方式,雙向通信,基本頻帶,電流環(huán)方式,串行傳輸方式,DCE-DTE間使用的信號形態(tài),交接方式,全雙工通信。它就是那個嘴又臭又慢的家伙,因為他接口的信號電平值較高,易損壞接口電路的芯片,又因為與TTL電平不兼容故需使用電平轉(zhuǎn)換電路方能與TTL電路連接。傳輸速率較低,在異步傳輸時,波特率≤20Kbps。接口使用一根信號線和一根信號返回線而構(gòu)成共地的傳輸形式,這種共地傳輸容易產(chǎn)生共模干擾,所以抗噪聲干擾性弱。傳輸距離有限,最大傳輸距離標(biāo)準(zhǔn)值為50英尺(實際≤15米)。它其實就是我們電腦里常見的COM1/Com2口。
由于232的缺點,讓他的修正版RS485得到了發(fā)展,485正是從232的缺點中升級而來的,這就像是一個家里的生的大兒子,往往是父母的試驗品,因為那個時候,父母還沒有學(xué)會如休做個好父母一樣。而小兒子就好很多。至少避免了大兒子身上的那些缺點,485有什么特點呢?RS-485增加了多點、雙向通信能力,即允許多個發(fā)送器連接到同一條總線上,同時增加了發(fā)送器的驅(qū)動能力和沖突保護(hù)特性,擴(kuò)展了總線共模范圍,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。
當(dāng)然,還有很多通信協(xié)議,存在就是理由,每個都是在它們那個時間為設(shè)備的智能化、工業(yè)的自動化,做出了很大貢獻(xiàn)的。比如:ART通訊協(xié)議、 MPI通信、串口通信、PROFIBUS通信、工業(yè)以太網(wǎng)、ASI通信、 PPI通信、遠(yuǎn)程無線通信、TCP、UDP、MPI、Devicenet、Ethernet、PPP、NetBEUI、Ethernet通訊、以太網(wǎng)等各種。就算其中同一類,如Modbus,就像英語一樣,還分有美式(RTU),還有英式(ASCII)的。數(shù)制不一樣,它們是“半斤”與“八兩”。