Überbrückung der Lücke: Grundlegendes Wissen über serielle SPS-Kommunikation für Elektrofachkräfte
Überbrückung der Lücke: Grundlegendes Wissen über serielle SPS-Kommunikation für Elektrofachkräfte
Grundlagen der seriellen Kommunikation
Die serielle Kommunikation ist ein gängiges Protokoll für den Datenaustausch zwischen Geräten. Im Gegensatz zu USB verfügen die meisten Computer über zwei RS232-basierte serielle Anschlüsse. Serielle Schnittstellen werden auch häufig in Messgeräten und Ferndatenerfassungsgeräten verwendet.
Schlüsselparameter der seriellen Kommunikation
Für eine effektive serielle Kommunikation müssen die folgenden Parameter über alle Ports hinweg übereinstimmen:
Baudrate: Misst die Datenübertragungsgeschwindigkeit in Bits pro Sekunde. Beispielsweise entsprechen 300 Baud 300 Bits pro Sekunde. Die Baudrate wirkt sich direkt auf die Abtastfrequenz auf der Datenleitung aus. Hohe Baudraten, die eine Hochgeschwindigkeitskommunikation über kurze Entfernungen ermöglichen, sind umgekehrt proportional zur Übertragungsentfernung.
Datenbits:Stellen Sie die tatsächlich übertragenen Daten dar. Standardwerte sind 5, 7 oder 8 Bit. Standard-ASCII verwendet beispielsweise 7 Bit, während erweitertes ASCII 8 Bits verwendet. Die Wahl hängt von den spezifischen Anforderungen an die Datenübertragung ab.
Stoppbits:Markieren Sie das Ende eines Datenpakets, typischerweise mit Werten von 1, 1,5 oder 2 Bit. Sie helfen Geräten dabei, ihre Uhren während der Kommunikation zu synchronisieren. Mehr Stoppbits erhöhen die Toleranz für Taktunterschiede, verringern jedoch die Datenübertragungsrate.
Paritätsbit:Eine einfache Methode zur Fehlerprüfung. Zu den Optionen gehören gerade, ungerade, hoch, niedrig oder keine. Gerade und ungerade Parität legen das Paritätsbit fest, um eine gerade oder ungerade Anzahl logisch hoher Bits in den übertragenen Daten sicherzustellen. Hohe und niedrige Parität setzen das Bit einfach auf logisch hoch oder niedrig, sodass empfangende Geräte potenzielle Kommunikationsstörungen oder Desynchronisation erkennen können.
Gängige SPS-Schnittstellen
RS-232:Der RS-232-Standard ist auf IBM-PCs und kompatiblen Systemen üblich. Es unterstützt verschiedene Anwendungen wie den Anschluss von Mäusen, Druckern, Modems und Industrieinstrumenten. Während RS-232 eine Punkt-zu-Punkt-Kommunikation zwischen seriellen PC-Anschlüssen und Geräten ermöglicht, beträgt die maximale Übertragungsentfernung 50 Fuß.
RS-422:RS-422, das in Apple Macintosh-Computern verwendet wird, verwendet differenzielle Signalübertragung. Im Gegensatz zur einseitigen massebezogenen Signalisierung von RS-232 verwendet die Differenzübertragung von RS-422 zwei Leitungen zum Senden und Empfangen von Signalen. Dadurch wird die Störfestigkeit erhöht und die Übertragungsentfernung verlängert, sodass es für industrielle Umgebungen geeignet ist.
RS-485:RS-485 verbessert RS-422, indem es bis zu 32 Geräte unterstützt und elektrische Eigenschaften für Szenarien mit maximaler Geräteanzahl definiert, um eine angemessene Signalspannung sicherzustellen. Es ermöglicht die Erstellung von Gerätenetzwerken über einen einzigen RS-422-Port. Mit starker Störfestigkeit und Unterstützung für mehrere Geräte ist RS-485 ideal für industrielle Anwendungen wie den Aufbau verteilter Gerätenetzwerke, die mit PCs, Datenerfassungssteuerungen, HMIs und anderen Betriebssystemen verbunden sind. RS-485 ist eine Obermenge von RS-422 und ermöglicht die Steuerung aller RS-422-Geräte mit Übertragungsentfernungen von mehr als 4.000 Fuß.