7、可编程逻辑控制器（PLC）：原理、协议与网络应用全解析

可编程逻辑控制器（PLC）：原理、协议与网络应用全解析

在工业自动化领域，可编程逻辑控制器（PLC）扮演着至关重要的角色。它能够实现对工业生产过程的精确控制和高效管理。下面将深入探讨PLC的通信连接、常用协议、网络与接口，以及PLC的选择标准。

1. PLC的通信连接

现场仪器和I/O模块通过扩展电缆连接到PLC。在对等连接的情况下，采用主从（轮询 - 响应）通信技术从现场仪器获取信息。对等连接有专用通信链路，但会产生较高的布线成本。PLC还会利用星型、环形和总线拓扑结构与现场仪器进行通信，且连接设备之间的通信始终使用标准协议。

PLC与现场仪器及其他设备之间的通信可以是同步或异步的。同步通信速度比异步通信快，适用于需要定期以非常快的速率传输大量数据的情况。但在实际工业通信中，通常不需要非常快的数据传输速率，且数据具有间歇性，因此大多采用异步通信。在这种情况下，数据终端设备（DTE）和数据通信设备（DCE）之间不需要同步，节点可以根据需要随时发起通信。工业中常用的一些异步串行标准包括RS - 232、RS - 422、RS - 485、以太网、MODBUS、DF - 1、I2C、SPI等。

2. PLC常用协议

工业自动化涉及多种与PLC通信的协议，协议的选择取决于参与与PLC通信的设备类型，如现场仪器与PLC、PLC与主机计算机以及PLC与PLC之间的通信。以下是工业自动化中一些流行的协议：
|协议名称|简介|特点|应用场景|
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|RS - 232|1963年，电子工业协会（EIA）采用的“推荐标准 - 232”，用于规范采用串行通信的DTE和DC