学习上位机通信,必须要弄清楚通信三要素
学习上位机通信,必须要弄清楚通信三要素
在工业控制领域,数据采集是其基础,而设备通信则是实现数据采集的主要方式。本文将从通信介质、通信协议和通信角色三个方面,深入浅出地讲解上位机通信的基础概念,帮助读者更好地理解工业控制网络的核心原理。
以PLC控制器为例,我们在学习上位机的时候,必然要学习如何与PLC进行通信,因为数据是存储在PLC的CPU里的,我们只有通过通信,才能获取到PLC里的数据,提供给上位机软件,上位机才能实现后续的数据展示、数据处理及数据分析等功能。
那么我们学习通信前,应该了解哪些基础概念呢?
这里我总结了3个方面,简称通信三要素,希望对大家有帮助。
一、通信介质
通信介质,就是我们的电脑是如何连接PLC的,一般情况下,主要是串口通信和以太网通信。
串口通信: 串口通信根据电气接口标准分为RS232、RS422及RS485,实际应用的时候,一般是通过DB9插头进行连接,不同的接口标准,接线方式有所不同。
以太网通信: 如果是以太网通信,那就通过一根网线来与PLC进行连接。
如果我们把上位机与PLC之间通信比作人与人之间进行电话通话,通信介质的连接,相当于这两部电话都要连接上电话线,这是必要的前提。
二、通信协议
当我们解决了通信介质的问题,那么我们就可以进行连接了,接下来会存在一个问题,就是如何进行沟通,就像人和人通话一样,电话拨通之后,我们该用什么语言,该说什么话,那么这个语言和说话的内容,就叫做通信协议。
通信协议: 通信协议就是指设备之间沟通的一种语言,协议更加侧重于是一种规约,双方都按照这种规约来发送对应的报文,对方才能够听懂,听懂了,才能够给予回应。
如果我们把上位机与PLC之间通信比作人与人之间进行电话通话,通信协议,就像是人说话的语言,要么都是用方言,要么都是用普通话,要么都使用英语,否则将无法进行沟通。
三、通信角色
有了通信介质与通信协议,双方似乎就可以进行正常交流了,但是这种还可能有一个概念,叫做通信角色,通信是双方的事情,那么必然需要有一个人主动,一个人被动,就像两个人谈恋爱一样,如果两个人都很被动,那么大概率是谈不下去的,所以这个时候,就需要一个人主动找话题。
串口通信: 我们以ModbusRTU通信为例,一般叫做主站和从站,就是我们常说的Master和Slave,Master对应主站,Slave对应从站,一般情况下,上位机充当主站的角色,PLC充当从站的角色,因为是上位机想要PLC的数据,当然这也不是绝对的,PLC作主站,上位机做从站,也是可以实现通信的。
以太网通信: 我们以TCP通信为例,一般叫做服务器和客户端,就是我们常说的Server和Client,Server对应服务器,Client对应客户端,一般情况下,上位机作为Client,PLC作为Server,当然,这也不是绝对的。