最全的PLC通讯电缆编程电缆自制详解(图)
一． 前言
八方汇PLC实战培训
随着可编程序控制器（plc）在工业控制领域的广泛应用，plc编程成了电气工程技术人员必须掌握的专业技能。可编程序控制器的品牌众多，欧、美、日、韩及台湾的PLC纷纷抢滩大陆，在给使用者提供了多种选择的同时，也给使用者带来了小小麻烦。由于不同品牌PLC的编程电缆互不通用，买一根原装电缆往往上千元。对于以学习为主要目的以及经常碰到不同品牌PLC的技术人员来说，如果能够有办法花较低的代价自制一根编程电缆，无疑为他们提供了方便。PLC虽然品牌众多，但各种品牌的PLC其编程接口不外乎几种型式，在PLC随机提供的技术手册里一般也都会提供编程口的引脚定义，这就为自制编程线提供了可能。下面我就PLC编程口的几种串行通信接口标准和物理结构，详细说明如何DIY一根适用的编程电缆。
二．PLC编程口的型式
编程电缆一端与PC的COM口相连，另一端与PLC的编程口相连，PC端的COM口均为RS232C接口，DB-9针形插头。而PLC的编程口按接口标准一般可分为三种，即RS232、RS485、RS422 。按物理结构可分为五种，即八针圆口（DIN-8），九针D形口（DB-9），二十五针D形口（DB-25），RJ11口以及专用接口，其中以前两种居多，各接口引脚排列如图一所示。
为了做好编程电缆，首先要大概了解一下这三种串行通信接口标准。RS-232、RS-422与RS-485是三种串行数据接口标准，接口标准只对接口的电气特性做出规定，而不涉及接插件、电缆或协议，所以同样一种接口标准可以有不同的物理结构，如DB-9 、DB-25等。RS-232是PC机与通信工业中应用最广泛的一种串行接口， RS-232C总线标准设有25条信号线，包括一个主通道和一个辅助通道。多数情况下只使用主通道，常用九条信号线（九针D形口），各引脚定义如表一所示。对于一般双工通信，仅需几条信号线就可实现，如发送数据线 TXD 和接收数据线RXD以及逻辑地线GND，RS232C只能点对点通讯，传输距离短，共模抑制能力差。 RS-485采用平衡发送和差分接收，因此具有抑制共模干扰的能力。它使用一对双绞线，将其中一根定义为A（TXD-/RXD-），另一根定义为B（TXD+/RXD+），不需要数字地线。速率在100kbps及 以下时通信距离达1200米以上。RS-485 可以联网构成分布式系统，其允许最多并联32台驱动器和32台接收器。RS-485只能实现半双工通信。表一：RS-232接口引脚定义25 针 9 针 缩 写 描 述2 3 TXD 发送数据3 2 RXD 接收数据4 7 RTS 请求发送5 8 CTS 允许发送6 6 DSR 通讯设备准备好7 5 GND 信号地8 1 CD 载波检测20 4 DTR 数据终端准备好22 9 RI 响铃指示器 RS－422接口标准主要是为克服RS－232接口标准的通讯距离短和传输速率慢而建立的。RS－422标准是一种以平衡方式传输的标准，使用二对双绞线，每个信号以两根信号线来传输，即发送数据TXD+ 、 TXD- ，接收数据RXD+ 、 RXD- ，逻辑电平是由两条传输线之间的电位差来决定的，由于采用了双线传输，大大增强了抗共模干扰的能力，因此最大数据速率可达10MbPs（传送15m时）。若传输速率降到90kbPs时，则最大距离可达1200m，可实现全双工通信。
三． PLC编程电缆的制作
各厂家的编程电缆的作用就是将PLC端的RS485、RS422格式的数据转换为PC端的RS232C格式的数据，PLC端如果是RS232则只要按规则直接连接即可。因此要自制PLC编程电缆，就必须将PLC端的RS485、RS422转换为PC机能够识别的RS232C，PC才能与PLC通信，完成下载、上传、监控等工作，这就涉及到一个接口标准转换的问题。实现接口转换有几种方法：一是用简易的电平转换电路，但一种电路只能针对一种PLC，且功能不全，性能也不太可靠，甚至可能会损坏PC机的串口；二是用专用的接口转换IC ，但业余实现起来比较复杂，不适合自制。这里我们使用一种成品通讯接口转换器，可以实现RS232/RS485/RS422的转换，由于是专用的通讯接口转换器，使用起来很方便且性能可靠，价格也比较低。该类产品市场上比较多，以四川德阳四星电子的产品SC-485C接口转换器为例，该转换器用于RS232到RS485/RS422的通讯转换,体积小巧,只有两个DB-9插头大小,采用串口窃电技术，不需外接电源。SC-485C的结构及引脚定义如图二所示。RS232端为DB-9的孔座，可以直接插在PC机的COM口上，RS485/RS422端为DB-9的针座， RS485时使用3脚和8脚, RS422时用3脚、8脚、1脚和7脚。利用该接口转换器制作编程电缆如图三所示。左侧为SC-485C接口转换器，右侧从上而下分别为DIN-8、RJ11、DB-9和DB25插头的编程电缆，电缆靠近接口转换器一边的插头均为DB-9孔型插头，另一头均为针插头，分别对应不同物理结构的PLC编程口。
接线时根据PLC端是RS485还是RS422选择对应的引脚，按照“发送接接收，接收接发送，正接正，负接负”的规律连接，SC-485C接口转换器与PLC RS485、RS422接口接线图和PC与PLC RS232接口接线见图四。图四
要做好一根编程电缆，除了要进行RS232/RS485/RS422之间的接口转换外，还必须了解PLC编程口各引脚的定义，因为即使是采用同一种接口标准，不同厂家的PLC其引脚分布也是不相同的。表二提供了几种主流PLC的引脚定义，供自制时参考。未列举的PLC可以查找随机的技术手册，也可以到网上找一个通用型人机界面（hmi）的说明书，在HMI与各厂家PLC联机的连线说明中可以找到市场上绝大多数PLC的引脚定义。表二 部份PLC编程口引脚定义PLC型号 接口标准 接口外形 引 脚 定 义S7-200 RS485 DB-9 3B/8ATIWDO/NEZA RS485 DIN-8 1A/2BLGｍａｓｔｅｒK系列 RS232 DB-9 2RXD/3TXD/5GNDFX2N/FX0N RS422 DIN-8 1RXD-/2RXD+/4TXD-/7TXD+OMRON CH200HS RS232 DB-9 2TXD/3RXD/7GND/4RTS/5CTSAB SLC503/504 RS232 3TXD/2RXD/5GND/7RTS/8CTSABB COMLI RS232 6TXD/ 7RXD/ 5GND（SLAVE MODE）KOYO DIRECT DL RS232 RJ11 4TXD/3RXD/1GND
四、结束语
一种原装电缆只能在一种PLC上使用，而一只接口转换器配上不同接插件可以组合成一套编程电缆，几乎可以在任何品牌的PLC上使用。接口转换器和接插件在通信市场都能买到，而且价格便宜，总成本仅需原装电缆价格的十分之一左右，制作也非常简便。自制的编程电缆可以在PC与PLC之间可以完成程序上传、下载、在线监控等功能，在功能和可靠性上比起原装电缆来可以说是毫不逊色。RS232转RS485自制线原理图
串行通讯电缆的制作 RS-232通讯电缆的制作无论是9孔插头，还是25孔插头，其串行通讯电缆连接时都要遵循下列对接关系： SG←→SG TXD←→RXD RXD←→TXD RTS←→CTS CTS←→RTS DTR←→DSR DSR←→DTR 根据上述对接关系，就可以非常方便地连接串行通讯电缆。这里顺便介绍一下上述各引脚所代表的含义： SG英文全称为Signal Ground/Common Return，表示信号地； TXD指Transmitted Data，表示数据发送； RXD指Received Data，表示接收数据； RTS指Request To Send，表示发送请求； CTS指Clear To Send，表示清除请求； DTR指Data Terminal Ready，表示数据终端准备就绪； DSR指Data Signal Rate Selector，表示数据置位准备就绪。 在制作9芯串口连线时，需要2个9孔插头和1.5米长的至少7芯的扁平电缆，引脚连线如下所示。 9孔插头－9孔插头引脚连线为：2-3、3-2、4-6、5-5、6-4、7-8、8-7。 9孔插头－25孔插头引脚连线为：2-2、3-3、4-6、5-7、6-20、7-5、8-4。 25孔插头－25孔插头引脚连线为：2-3、3-2、4-5、5-4、6-20、7-7、20-6。
台达DOP系列触摸屏与各品牌PLC通讯连线1、GE VERMAX 编程电缆制作（电源模件第一个串口）：
PLC PC（9 SUB MALE） （9 SUB FEMALE）2 （T） 2 （R）3 （R） 3 （T）5 （G） 5 （G）
2、GE 90—30系列（CPU351/352/363/364） 编程电缆制作（RS232端口 6脚RJ11型）：PLC PC（6 RJ11 MALE） （9 SUB FEMALE）2 （T） 2 （R）5 （R） 3 （T）3 （G） 5 （G）3、GE 90-30、90-70、VersaMax 编程电缆制作（RS232端口 6脚RJ11型）：PLC RS422/RSRS232 PC（15 SUB MALE） （9 SUB FEMALE）12 （T-） （R+） （T） 2 （R）13 （T+） （R-） （R） 3 （T）10 （R-） （T+） （G） 5 （G）11 （T+） （T-）9 （RT）6 （RTS-）15 （CTS-）6 （RTS+）15 （CTS+）4、GE公司生产的编程电缆（GE 90-30、90-70、VersaMax），在调试过程中不够长，需要延长，延长线的制作为同1注意一下，GE 90-70有两个15 SUB FEMALE串口，用第二个串口方能编程，即使用GE公司生产的编程电缆。
欧姆龙CPM1A編程電纜製作資料
一、 (如图)
二、欧姆龙plc编程电缆
制作三菱FX系列PLC编程电缆
用于三菱FX1S、FX1N、FX2N、FX2NC及A系列PLC编程使用。第一步：制作一根FX-422CABO。
第二步：制作一根F2-232CAB-1
第三步：把上以两根线的25针母接头和公插头对接。上图实际就是计算机的串口直接对应PLC的DIN8孔为；计算机 PLC2 23 75 36和8短接 6好了，一根三菱plc编程电缆SC-09就制作完成了。
三菱FX系列编程电缆 三菱PLC編程電纜製作資料
电脑与PLC/CQM1H系列的编程电缆XW2Z-200S-CV的制作PLC-PC：2-2 3-3 4-8 5-7 9-5LG PLC编程电缆制作方法使用RS232 串行口和屏蔽电缆制作。公2（白）〈－－－－-〉母3（白），公3（黄）〈－－－－-〉母2（黄）公5（红）《－－－－-》母5（红），屏蔽层加护套焊接在金属外壳上。以上颜色为自定。假如线径太细接口卡不牢，可以先用电工胶带固定和加粗厚再安装接口外壳。
富士PLC编程电缆制作
制作方法如下：1.直连编程电缆 ，该制作方法当初是参考三菱PLC编程电缆制作方法。当初网上没有关于富士PLC编程电缆制作的方法，在触摸屏编程手册上看到富士PLC采用RS422通讯，并下载了通讯口图如图所示。开始准备用RS232/422转换器制作，单本地没有买到。想起三菱PLC也是RS422通讯，网上很多三菱编程电缆制作图，就下载了一个三菱接线图并制作了一个富士编程电缆。开始用电阻制作的编程电缆用V1.0中文版富士软件联机成功几率很低，10%左右。在车间用笔记本成功几率为0，就到郑州购买RS232/422模块制作另外一根编程电缆，谁知道用转换器制作的编程电缆在办公室成功几率0，车间就更不用说了。就一直使用电阻连接的编程电缆并把PLC拆到办公室输入程序再安装到车间。直到后来才有好心的工控朋友说V1.0中文版软件是在WIN98系统联机的软件，XP系统必须用V2.0以后的版本。下载安装V2.0版本软件，两种方法制作的编程电缆都可以用。【attach】42【/attach】4 RTX+ －－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－-5 GND6 TXD+ －－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－-5 GND3 RXD— －－－－－－2.2K电阻－－－－－－3 RXD5 TXD— －－－－－－2.2K电阻－－－－－－2 TXD将PLC的4(RXD+).6(TXD+)脚的导线与电脑9芯母头的5脚连接(该脚是RS232的地)，3脚(RXD-)通过2.2k欧的电阻与9芯的3脚相连,5脚(TXD-)通过2.2k欧电阻与9芯的2脚相连2.通过RS232-RS422转换头相连到电脑市场购买一个RS232-422转换头（25元左右，比电阻连接的安全）,按转换头的说明书的说明与8芯水晶头按RTX+接RTX+；RTX-接RTX-；TXD+接TXD+；TXD-接TXD-连接就可。后有朋友联机不成功，我总结有以下原因导致他们没有成功：1 如果有USB/RS232转换器，注意转换器必须单独供电，如果转换器可以用+5V供电，可以直接用PLC的+5V电源 。如果转换器是+9V供电的可能需要另外增加一个直流电源了；2 软件必须用2.0英文版本，1.0中文版本可以在下面编程用，1.0在WIN98系统可用，在XP 系统联机成功率不高（偶然可以成功一次）。3 判断接线是否正确，可以把水晶头插到PLC编程口（PLC NB2有一个口不是编程口，不要插错）测量+5V是否是1/7和2/8脚。好几个朋友都是把水晶头上下程序弄错 。好几个朋友都是把通讯口1~8的次序弄颠倒了，插到PLC通讯口后测量1脚和2脚+5V极性判断是否接错。
富士spb plc的编程电缆内部接线图！一端8芯水晶头 一端rs232 9孔RJ45端 3－－－－-TD+ ; 4－－－－-TD- ; 5－－－－-RD+ ; 6－－－－-RD- ; 1，2，7，8－－－NCSPB为RS422模式，因此令一端你需要一个RS232转RS422的转换器～～然后对应著转换器上的引脚分布进行接线。另低版本的软件会导致通讯失败，请使用高版本的软体。
F930GOT-BWD-C的编程电缆PC HMI2－－－－－－－－33－－－－－－－－24－－－－－－－－6.85－－－－－－－－56.8－－－－-44400与OMRON CP1H的通讯电缆制作plc－－－－－－－－－－-hmi3 32 29 54，5短自制松下PLC(FP0)编程电缆图
电气学习，最重要的是PLC编程吗？很多人会本末倒置！
最近接到很多私信,都是问我如何学好学习电气自动化!
平时真的很忙,无法回复所有朋友的问题,就总结出一篇文章!
到底怎么样才能学好PLC以及更深层次的电气知识?
首先我先分享一下我的经历,希望可以对大家有所帮助.
我毕业于一所工科大学,专业是自动化,毕业后进入了一所大型钢铁公司工作,因为那几年钢铁行业还算景气,因此可以说赶上了好时候,我所在的公司大规模扩建.
刚去公司的时候,我被分在了一个清水衙门,可以说在那个岗位上活少钱多!但每天真的很空虚,看着别人忙忙碌碌学到了很多知识,心里面莫名的不舒服,感觉在透支我的青春.
很快机会来了,工厂多地调试,调试人员不足,我主动请缨,从一个安逸的岗位上申请去了相对恶劣的调试现场,车间主任毫不犹豫地答应了,第二天就给我办了手续,好像生怕我后悔.
当时我一直觉得是不是我那个决定错了呢?
答案是没有,可以说这么些年我一直都受益于那几年的调试生活.
有过国企工作经验的都知道,对于项目的进度,管理层催得很急,然而因为一些企业性质的问题,他们却又无法对施工单位要求太多,那么压力就来到了我们的身上.
电气施工单位接完线后,我们就开始校线,也就是俗称的"打点".这一过程让刚毕业,对于电气知识只知其一不知其二的我接触到了各种的电气元件并且知道它们的功能,原理和接线等等.这些知识奠定了电气编程的基础.
就这样在这种情况下我工作了一年,第二年因为项目的原因,我们需要一个编程人员,我又一次捉住了这次机会.然而当时的我压力非常大,我可以看懂图纸,明白电气元件的作用,但是编程对于我来说还是头一次,而且起步就是一套不小的西门子S7-300的程序系统.
憋了一周实在不知道如何起步,请教了一个资深的技术大拿,他给了我一个其他设备的程序,告诉我学习的第一步是模仿,现在想想多亏了这个老师傅,在关键时期给了我一个正确的建议,并在我遇到难题的时候可以帮助我.就这样我用了三个月的时间编写了人生第一个PLC程序.这三个月大多数时间都是自己捉摸,实在想不明白找这个高手帮我看一下.
就这样几个月后项目顺利投产,在此之后的几年时间我一直都是带领同事调试新项目.几年下来项目也调试完了,又做了一年的设备维护.后来感觉没意思也没有前途就离职了.
辗转多次来到现在的外企.目前该企业正在大规模自动化改造,我负责这些项目改造,当然额也包括电气编程等等.
那么说了这些,其实想告诉大家的是:
1 如果想学习PLC编程的话,最好不要直接零基础开始PLC编程,根基不牢地动山摇,没有良好的电气基础根本编不出稳定的PLC程序.而PLC也只是为设备为工艺服务的！所以学好电气基础至关重要.千万不要本末倒置。
我曾经和国内某著名设计院的设计人员接触过,道理讲起来头头是道,可就是作品不合格,经不住考验.
2 一定要多多观察设备工艺,PLC编程说到底就是为生产工艺服务,多了解现场,多注意观察对于提升技术水平也很重要.
2 PLC编程学习不可纸上谈兵,手里有PLC的话我建议先编写一些基础的程序,对于新人可以做一些交通灯的程序,有了一定基础后才有机会进入实践,进行实际编程.
进入实际编程后一定要多学多看,学习别人的程序,看一看别人程序的风格,不得不说德国工程师的程序就很好,结构清晰易懂,而且很方便.
我曾经和多个德国企业合作过,也读过他们的程序,他们会把大部分精力放在规范化程序上,比如说西门子公司会制作很多功能完善的程序块,对于一些特定设备可以直接使用这些程序块,在油了一个好的基础后,他们需要做的就是在程序块的外部改写输入和输出点,这极大地缩短了程序编写周期,而且程序很容易理解.
这一点大多数的国内自动化公司都做不到,因为人员流动较大,他们很难规范程序,导致编写出来的程序良莠不齐.
所以多向高手学习,也是提高自己技能的一个关键点.闭门造车永远造不出优秀的车辆.
3 到底需不需要报名培训班?
目前的工控市场有很多培训机构,我也曾经参加过几个培训班,我觉得需不需要培训班分人而异!
大体来说,电气学习是一个不断自学的过程,在没有基础的时候找一些好的培训班可以帮助你快速入门,有些时候,在你捉摸不懂的时候,一个高手的几句话就会令你恍然大悟!原来是这样的!
但达到一定程度,培训班就没有多大的作用.虽然很多培训机构会出高级课程,但相信我没人会愿意教你如何读懂别人的程序.因为PLC基础学习是一个可以重复的过程,只是一个知识点,但理解别人的程序却需要一整套知识体系才可以做到.没有人可以短时间内将一整套知识体系教给别人.
所以说入门可以选择培训班,但有一定基础后就不需要了.
电气学习更多的需要自学.
4 电气学习需要哪些知识?
以前我写过一篇文章,电气自动化由零基础到高级工程师需要学习的知识,有兴趣的可以去寻找,其中包括:
1 电工知识.
2 PLC编程与应用.
3 电气制图.
4 变频器和伺服技术.
5 触摸屏和组态软件.
6 工业机器人和机器视觉.
当然,总结得不够全面,因为即使电气自动化也有很多分支,如果是非标自动化的话需要对机械设计也有很好的造诣.
近半年以来，我已经在以上这些领域写过很多文章，在以后的文章里，我依然会根据以上的这些内容以知识点的形式分享给大家，希望大家可以有所收获。
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