PLC和变频器是如何进行通讯？有哪几种方式？

我们都知道PLC和变频器在工业生产和科技发展中有很重要的作用，目前已经被广泛使用在工业自动化，机械自动化方面，PLC和变频器的控制相当的智能化，自动化，给工业生产和生活带来了很大的方便，PLC和变频器会按照预定的程序进行智能化的运算，控制和输出。

今天我们就重点来看看PLC和变频器是如何进行通讯的，有哪几种方式？

PLC与变频器的通信

一、通信的基本类型

通信类型可以分为两种：

并行通信（Parallel Communication）

串行通信（Serial Communication）

并行通信：是将一个数据的每一个二进制位，均采用单独的导线进行传输，并将发送与接收方进行并行连接；如下图所示：

串行通信：是通过一对连接导线， 将发送与接收方进行连接，传输数据的每一个二进制位，按规定的顺序，在同一连接导线上，依次进行发送与接收。如下图所示：

通过上面的介绍我们可以知道：所谓的并行通信，就是一次传输8个位(1个字节) ；而串行通信则一次只传输1个位；两者之间的数据传输量相差8倍，但并不是说串行通信就不好，相反串行通信却被更广泛地应用。那是因为并行通信虽然一次可以传送8个位，但是因为数据电压在传送的过程中容易因线路的因素而发生变化(最常见的是电压衰减的问题)，以及信号间串扰的问题，因而使得传输的数据容易发生错误，如果传输线比较长的话，电压衰减效应及串扰问题会更加明显，数据的错误也就会比较容易发生。

相比较之下，串行通信一次只传1个位，处理的数据电压只有1个位，因此数据不容易丢失，再加，上防范措施后，即可保证通信数据的万无一失了。

二、PLC的通讯接口

用于通信线路连接的输入/输出线路称为接口。

连接并行通信线路的称谓并行接口；连接串行通信线路的称谓串行接口。

PLC的通信一般都是用串行通信，故PLC作通信时需要标准的串行接口。常用的标准串行接口主要有RS232接口、RS422接口、RS485接口、USB接口等等。

RS232/422/485为PLC系统最为常用的通信接口，最初都是由电子工业协会(EIA)制订并发布的，RS-232在1962年发布，命名为EIA-232-E，作为工业标准，以保证不同厂家产品之间的兼容。

RS-422由RS-232发展而来，它是为弥补RS-232之不足而提出的。为改进RS-232通信距离短、速率低的缺点，RS-422定义了一种平衡通信接口，将传输速率提高到10Mb/s，传输距离延长到4000英尺(速率低于100kb/s时)，并允许在一条平衡总线上连接最多10个接收器。RS-422是一 种单机发送、多机接收的单向、平衡传输规范被命名为TIA/EIA-422-A标准。

为扩展应用范围，EIA又于1 983年在RS-422基础_上制定了RS-485标准，增加了多点、双向通信能力，即允许多个发送器连接到同一条总线上，同时增加了发送器的驱动能力和冲突保护特性，扩展了总线共模范围，后命名为TIA/EIA-485-A标准。

>>RS232与RS485的区别<<

RS-232的通信中电压的大小代表通信的数据及状态，而地线为电压的基准位。若数据通信中发生干扰，地线接地不会受到干扰，但传输线会被干扰电压所影响而产生较高的电压信号，从而造成数据的传输错误。工业上通信线路因常常与大电力线路距离过近，所以通信RS-232的通信常常受到干扰，因此RS-485的通信方式应运而生。

与RS-232以地线为基准位不同，RS-485采用两条数据线传输线路，而通信中的电器信号时以这两条传输线路的电压相减值来表示，所以RS-485较不易受到干扰。如下图所示。

▲RS232受到干扰前后波形发生变化

▲RS485受到干扰前后波形未发生变化

此外，与RS-232不同，RS-485通 信时无法同时完成数据的发送和接受，必须采取“发送" →接收→发送→接收”的半双工通信方式。因此，RS-422的通信方式应用而生。

RS-422通信方式采用两组RS-485的线路避免干扰，并且采用RS-232的发送端(TXD)及接收端(RXD)分别设置传输线的方式，所以在RS-422中有4条设置发送端(TXD) 及接收端( RXD）的传输线。RS-422不仅具有避免干扰的功能，并且发送与接受可同时进行，从而提高了通信速度。

综合得知，RS-422及RS-485可在复杂的环境下进行通信，但需要钢管来保护并且钢管本身必须接地；RS-232及RS-422采用全双工的通信方式，即可同时完成发送及接收的动作;而RS-485采用半双工的通信方式，及发送及接收的动作时不可同时实现的。

通过该课程的学习，让大家能够更好的理解MODBUS RTU通信协议，能够独立完成PLC与变频器、智能仪表等其他MODBUS RTU从站设备的通信应用。