⼯控上常见的通讯接⼝与协议
RS232与RS485接⼝的区别
⼀、接⼝的物理结构
1、RS232接⼝：计算机通讯接⼝之⼀，通常RS232接⼝以9个引脚或25个引脚的型态出现，⼀般个⼈计算机上会有两组RS232接⼝，分别为COM1和COM2.
2、RS485接⼝：⽆具体的物理形状，根据⼯程的实际情况⽽采⽤的接⼝。
⼆、接⼝的电⼦特性
通信协议
1、RS232：传输电平信号接⼝的信号电平值较⾼（信号“1”为“-3V⾄-15V”，信号“0”为“3V⾄15V”），易损坏接⼝电路的芯⽚，⼜因为与TTL 电平（0~“<0.8V”，1~“>2V”）不兼容故需要使⽤电平转换电路⽅能与TTL电路连接。另外抗⼲扰能⼒差。
2、RS485：传输差分信号逻辑“1”以两线间的电压差为+（2-6）V表⽰；逻辑“0”以两线间的电压差为-（2-6）V表⽰。接⼝信号电平⽐
RS232降低了，就不易损坏接⼝电路的芯⽚，且该电平与TTL电平兼容，可⽅便与TTL电路连接。
三、通讯距离
1、RS232：RS232传输距离有限，最⼤传输距离标准值为⼗五⽶，且只能点对点通讯，最⼤传输速率最⼤为20kb/s。RS232接⼝在总线上只允许连接1个收发器，不能⽀持多站收发功能，所以只能点对点通信，不⽀持多点通讯。RS232采⽤三芯双绞线、三芯屏蔽线等。
2、RS485：最⼤⽆线传输距离为⼀千⼆百⽶。最⼤传输速率为10Mbps，在100Kb/s的传输速率下，才能达到最⼤的通信距离。RS485接⼝在总线上允许连接多达128个收发器。即具有多站通讯能⼒，这样⽤户可以利⽤单⼀的RS485接⼝⽅便地建⽴起设备⽹络。RS485可以采⽤两芯双绞线、两芯屏蔽线等。在低速、短距离、⽆⼲扰的场合可以采⽤普通的双绞线，反之，在⾼速、长线传输时，则必须采⽤阻抗匹配（⼀般为120Ω）的RS485专⽤电缆（STP-120Ω⽤于RS485&CAN）⼀对18AWG，⽽在⼲扰恶劣的环境下采⽤铠装型双脚屏蔽电缆（ASTP_120Ω⽤于RS485&CAN）⼀对18AWG.
采⽤阻抗匹配、低衰减的专⽤电缆可以达到1800⽶！超过1200⽶，可加中继（最多8只），这样传输距离接近10KM.
常见的通讯协议
RS485和MODBUS的区别：RS485是⼀个物理接⼝，简单的说是硬件。
MODBUS是⼀种国际标准的通讯协议，⽤于不同⼚商之间的设备交换数据（⼀般是⼯业⽤途）；所谓协议，也可以理解为上⾯有⼈说的“语⾔”吧，简单的说是软件。
⼀般情况下，两台设备通过MODBUS协议传输数据：最早是⽤RS232作为硬件接⼝，（也就是普通电脑上的串⾏通讯⼝（串⼝））；也有⽤RS422的，也有常⽤的RS485，这种接⼝传输距离远，在⼀般⼯业现场⽤的⽐较多。
MODBUS协议⼜分MODBUS RTU，MODBUS ASCII和后来发展的MODBUS TCP三种模式。
其中前两种（MODBUS RTU，MODBUS ASCII）所⽤的物理硬件接⼝都是串⾏（Serial）通讯（RS232，RS422，RS485）。⽽MODBUS TCP则是为了顺应当今世界发展潮流，什么都可以⽤Ethernet⽹或Internet来连接，传送数据。所以⼜产⽣MODBUS TCP模式，该模式的硬件接⼝就是以太⽹（Ethernet）⼝了，也就是我们电脑上⼀般⽤的⽹络⼝了。
然后我们可以通过⼀张图⽚了解 S7-200 PLC⽀持的⼏种通讯协议。
⼀、PPI通讯是西门⼦公司专为s7-200系列plc开发的通讯协议。内置于s7-200CPU中。PPI协议物理上基于RS-485⼝，通过屏蔽双绞线就可以实现PPI通讯。PPI协议是⼀种主-从协议。主站设备发送要求到从站设备，从站设备响应，从站不能主动发出信息。主站靠PPI协议管理的共享连接来与从站通讯。
PPI协议并不限制与任意⼀个从站的通讯的主站的数量，但在⼀个⽹络中，主站不能超过32个。PPI协议最基本的⽤途是让西门⼦Step7-Micro/Win编程软件上传和下载程序和西门⼦⼈机界⾯与PC通信。
⼆、MPI通讯MPI (multipoint interface)是SIMATIC s7多点通信的接⼝，是⼀种适⽤于少数站点间通信的⽹络，多⽤于连接上位机和少量plc 之间近距离通信。通过Profibus电缆和接头，将控制器s7-300或s7-400的CPU⾃带的MPI编程⼝及s7-200CPU ⾃带的PPI通信⼝相互连接，以及与上位机⽹卡的编程⼝（MPI/DP ⼝）通过Profibus或MPI电缆连接即可实现。⽹络中当然也可以不包括PC机⽽只包括plc。
MPI的通信速率为19.2k～12mbit/s ，但直接连接s7-200CPU通信⼝的MPI⽹，其最⾼速率通常为187.5kbit/s （受s7-200CPU最⾼通信速率的限制）。在MPI⽹络上最多可以有32个站，⼀个⽹段的最长通信距离为50⽶（通信波特率为187.5kbit/s时），更长的通信距离可以通过rs-485中继器扩展。MPI允许主－主通信和主－从通信，每个s7-200CPU通信⼝的连接数为4个。
MPI协议不能与⼀个作为PPI主站的s7-200CPU通信，即s7-300或s7-400与s7-200通信时必须保证这个s7-200 CPU不能再作PPI主
站，Micro/Win也不能通过MPI协议访问作为PPI主站的s7-200CPU。s7-200CPU只能做MPI从站，即s7-200CPU之间不能通过MPI⽹络互相通信，只能通过PPI⽅式互相通信。
三、Modbus 通讯Modbus是由Modicon（现为施耐德电⽓公司的⼀个品牌）在1979年发明的，是全球第⼀个真正⽤于⼯业现场的总线协议。为更好地普及和推动Modbus在基于以太⽹上的分布式应⽤，⽬前施耐德公司已将Modbus协议的所有权移交给IDA（Interface for Distributed Automation，分布式⾃动化接⼝）组织，并成⽴了Modbus-IDA组织，为Modbus今后的发展奠定了基础。在我国，Modbus已经成为国家标准GB/T19582-2008。据不完全统计：截⽌到2007年，Modbus的节点安装数量已经超过了1000万个。
Modbus 协议是应⽤于电⼦控制器上的⼀种通⽤语⾔。通过此协议，控制器相互之间、控制器经由⽹络（例如以太⽹）和其它设备之间可以
通信。它已经成为⼀通⽤⼯业标准。有了它，不同⼚商⽣产的控制设备可以连成⼯业⽹络，进⾏集中监控。此协议定义了⼀个控制器能认识使⽤的消息结构，⽽不管它们是经过何种⽹络进⾏通信的。它描述了⼀控制器请求访问其它设备的过程，如何回应来⾃其它设备的请求，以及怎样侦测错误并记录。它制定了消息域格局和内容的公共格式。Modbus是⼀种单主站的主/从通信模式。⼀条Modbus⽹络上同时只能有⼀台主站，从站可以有若⼲个。
Modbus具有以下⼏个特点:1、标准、开放，⽤户可以免费、放⼼地使⽤Modbus协议，不需要交纳许可证费，也不会侵犯知识产权。⽬前，⽀持Modbus的⼚家超过400家，⽀持Modbus的产品超过600种。
2、Modbus可以⽀持多种电⽓接⼝，如RS-232、RS-485等，还可以在各种介质上传送，如双绞线、光纤、⽆线等。
3、Modbus的帧格式简单、紧凑，通俗易懂。⽤户使⽤容易，⼚商开发简单。
注：S7-200只⽀持Modbus RTU协议，不⽀持Modbus ASCII协议；
四、ProfiBus 通讯作为众多现场总线家族的成员之⼀ProfiBus是在欧洲⼯业界得到最⼴泛应⽤的⼀个现场总线标准，也是⽬前国际上通⽤的现场总线标准之⼀。ProfiBus是属于单元级、现场级的SIMITAC⽹络，适⽤于传输中、⼩量的数据。其开放性可以允许众多的⼚商开发各⾃的符合ProfiBus协议的产品，这些产品可以连接在同⼀个 ProfiBus⽹络上。
ProfiBus是⼀种电⽓⽹络，物理传输介质可以是屏蔽双绞线、光纤、⽆线传输。于1989年正式成为现场总线的国际标准。PROFIBUS是⼀种国际化、开放式、不依赖于设备⽣产商的现场总线标准，传送速度可在9.6kbaud~12Mbaud范围内选择且当总线系统启动时，所有连接到总线上的装置应该被设成相同的速度。PROFIBUS⼴泛适⽤于制造业⾃动化、流程⼯业⾃动化和楼宇、交通电⼒等其他领域⾃动化。PROFIBUS也是⼀种⽤于⼯⼚⾃动化车间级监控和现场设备层数据通信与控制的现场总线技术。可实现现场设备层到车间级监控的分散式数字控制和现场通信⽹络，从⽽为实现⼯⼚综合⾃动化和现场设备智能化提供了可⾏的解决⽅案。
五、USS通讯USS (Universal Serial Interface, 即通⽤串⾏通信接⼝) 是西门⼦专为驱动装置开发的通信协议，多年来也经历了⼀个不断发展、完善的过程。最初 USS ⽤于对驱动装置进⾏参数化操作，即更多地⾯向参数设置。在驱动装置和操作⾯板、调试软件（如
DriveES/STARTER）的连接中得到⼴泛的应⽤。
近来 USS 因其协议简单、硬件要求较低，也越来越多地⽤于和控制器（如 PLC）的通信，实现⼀般⽔平的通信控制。（注意：USS 提供了⼀种低成本的，⽐较简易的通信控制途径，由于其本⾝的设计，USS 不能⽤在对通信速率和数据传输量有较⾼要求的场合。在这些对通信要求⾼的场合，应当选择实时性更好的通信⽅式，如 PROFIBUS-DP 等。在进⾏系统设计时，必须考虑到 USS 的这⼀局限性。
例如，如果在⼀些速度同步要求⽐较⾼的应⽤场合（如造纸⽣产线），对⼗⼏甚⾄数⼗台变频器采⽤ USS 通信控制，其效果可想⽽知。
所有的西门⼦变频器都带有⼀个RS485通讯⼝，PLC作为主站，最多允许31个变频器作为通讯连路中的从站，根据各变频器的地址或者采⽤⼴播⽅式，可以访问需要通讯的变频器，只有主站才能发出通讯请求报⽂，报⽂中的地址字符指定要传输数据的从站，从站只有在接到主站的请求报⽂后才可以向从站发送数据，从站之间不能直接进⾏数据交换。在使⽤USS协议之前，需要先安装西门⼦的指令库。
USS协议指令在STEP7—MICRO/WIN32指令树的库⽂件夹中，STEP7—MICRO/WIN32指令库提供14个⼦程序、3个中断程序和8条指令来⽀持USS协议。调⽤⼀条指令时，将会⾃动地增加⼀个或⼏个⼦程序。
USS 协议的基本特点如下：
⽀持多点通信（因⽽可以应⽤在 RS 485 等⽹络上）
采⽤单主站的“主－从”访问机制
⼀个⽹络上最多可以有 32 个节点（最多 31 个从站）
简单可靠的报⽂格式，使数据传输灵活⾼效
容易实现，成本较低
USS 的⼯作机制是，通信总是由主站发起，USS 主站不断循环轮询各个从站，从站根据收到的指令，决定是否、以及如何响应。从站永远不会主动发送数据。

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