最全的PLC通訊電纜編程電纜自制詳解(圖)

一．前言

隨著可編程序控制器（plc）在工業(yè)控制領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，plc編程成了電氣工程技術(shù)人員必須掌握的專業(yè)技能?？删幊绦蚩刂破鞯钠放票姸?，歐、美、日、韓及臺(tái)灣的PLC紛紛搶灘大陸，在給使用者提供了多種選擇的同時(shí)，也給使用者帶來(lái)了小小麻煩。由于不同品牌PLC的編程電纜互不通用，買一根原裝電纜往往上千元。對(duì)于以學(xué)習(xí)為主要目的以及經(jīng)常碰到不同品牌PLC的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，如果能夠有辦法花較低的代價(jià)自制一根編程電纜，無(wú)疑為他們提供了方便。PLC雖然品牌眾多，但各種品牌的PLC其編程接口不外乎幾種型式，在PLC隨機(jī)提供的技術(shù)手冊(cè)里一般也都會(huì)提供編程口的引腳定義，這就為自制編程線提供了可能。下面我就PLC編程口的幾種串行通信接口標(biāo)準(zhǔn)和物理結(jié)構(gòu)，詳細(xì)說(shuō)明如何DIY一根適用的編程電纜。

二．PLC編程口的型式

編程電纜一端與PC的COM口相連，另一端與PLC的編程口相連，PC端的COM口均為RS232C接口，DB-9針形插頭。而PLC的編程口按接口標(biāo)準(zhǔn)一般可分為三種，即RS232、RS485、RS422 。按物理結(jié)構(gòu)可分為五種，即八針圓口（DIN-8），九針D形口（DB-9），二十五針D形口（DB-25），RJ11口以及專用接口，其中以前兩種居多，各接口引腳排列如圖一所示。

為了做好編程電纜，首先要大概了解一下這三種串行通信接口標(biāo)準(zhǔn)。RS-232、RS-422與RS-485是三種串行數(shù)據(jù)接口標(biāo)準(zhǔn)，接口標(biāo)準(zhǔn)只對(duì)接口的電氣特性做出規(guī)定，而不涉及接插件、電纜或協(xié)議，所以同樣一種接口標(biāo)準(zhǔn)可以有不同的物理結(jié)構(gòu)，如DB-9 、DB-25等。RS-232是PC機(jī)與通信工業(yè)中應(yīng)用最廣泛的一種串行接口， RS-232C總線標(biāo)準(zhǔn)設(shè)有25條信號(hào)線，包括一個(gè)主通道和一個(gè)輔助通道。多數(shù)情況下只使用主通道，常用九條信號(hào)線（九針D形口），各引腳定義如表一所示。對(duì)于一般雙工通信，僅需幾條信號(hào)線就可實(shí)現(xiàn)，如發(fā)送數(shù)據(jù)線 TXD 和接收數(shù)據(jù)線RXD以及邏輯地線GND，RS232C只能點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通訊，傳輸距離短，共模抑制能力差。 RS-485采用平衡發(fā)送和差分接收，因此具有抑制共模干擾的能力。它使用一對(duì)雙絞線，將其中一根定義為A（TXD-/RXD-），另一根定義為B（TXD+/RXD+），不需要數(shù)字地線。速率在100kbps及以下時(shí)通信距離達(dá)1200米以上。RS-485 可以聯(lián)網(wǎng)構(gòu)成分布式系統(tǒng)，其允許最多并聯(lián)32臺(tái)驅(qū)動(dòng)器和32臺(tái)接收器。RS-485只能實(shí)現(xiàn)半雙工通信。

表一：RS-232接口引腳定義

25 針 9 針縮寫描述

2 3 TXD 發(fā)送數(shù)據(jù)

3 2 RXD 接收數(shù)據(jù)

4 7 RTS 請(qǐng)求發(fā)送

5 8 CTS 允許發(fā)送

6 6 DSR 通訊設(shè)備準(zhǔn)備好

7 5 GND 信號(hào)地

8 1 CD 載波檢測(cè)

20 4 DTR 數(shù)據(jù)終端準(zhǔn)備好

22 9 RI 響鈴指示器

RS－422接口標(biāo)準(zhǔn)主要是為克服RS－232接口標(biāo)準(zhǔn)的通訊距離短和傳輸速率慢而建立的。RS－422標(biāo)準(zhǔn)是一種以平衡方式傳輸?shù)臉?biāo)準(zhǔn)，使用二對(duì)雙絞線，每個(gè)信號(hào)以兩根信號(hào)線來(lái)傳輸，即發(fā)送數(shù)據(jù)TXD+ 、 TXD- ，接收數(shù)據(jù)RXD+ 、 RXD- ，邏輯電平是由兩條傳輸線之間的電位差來(lái)決定的，由于采用了雙線傳輸，大大增強(qiáng)了抗共模干擾的能力，因此最大數(shù)據(jù)速率可達(dá)10MbPs（傳送15m時(shí)）。若傳輸速率降到90kbPs時(shí)，則最大距離可達(dá)1200m，可實(shí)現(xiàn)全雙工通信。

三． PLC編程電纜的制作

各廠家的編程電纜的作用就是將PLC端的RS485、RS422格式的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為PC端的RS232C格式的數(shù)據(jù)，PLC端如果是RS232則只要按規(guī)則直接連接即可。因此要自制PLC編程電纜，就必須將PLC端的RS485、RS422轉(zhuǎn)換為PC機(jī)能夠識(shí)別的RS232C，PC才能與PLC通信，完成下載、上傳、監(jiān)控等工作，這就涉及到一個(gè)接口標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)換的問(wèn)題。實(shí)現(xiàn)接口轉(zhuǎn)換有幾種方法：一是用簡(jiǎn)易的電平轉(zhuǎn)換電路，但一種電路只能針對(duì)一種PLC，且功能不全，性能也不太可靠，甚至可能會(huì)損壞PC機(jī)的串口；二是用專用的接口轉(zhuǎn)換IC ，但業(yè)余實(shí)現(xiàn)起來(lái)比較復(fù)雜，不適合自制。這里我們使用一種成品通訊接口轉(zhuǎn)換器，可以實(shí)現(xiàn)RS232/RS485/RS422的轉(zhuǎn)換，（http://www.diangon.com/版權(quán)所有）由于是專用的通訊接口轉(zhuǎn)換器，使用起來(lái)很方便且性能可靠，價(jià)格也比較低。

該類產(chǎn)品市場(chǎng)上比較多，以四川德陽(yáng)四星電子的產(chǎn)品SC-485C接口轉(zhuǎn)換器為例，該轉(zhuǎn)換器用于RS232到RS485/RS422的通訊轉(zhuǎn)換，體積小巧，只有兩個(gè)DB-9插頭大小，采用串口竊電技術(shù)，不需外接電源。SC-485C的結(jié)構(gòu)及引腳定義如圖二所示。RS232端為DB-9的孔座，可以直接插在PC機(jī)的COM口上，RS485/RS422端為DB-9的針座， RS485時(shí)使用3腳和8腳， RS422時(shí)用3腳、8腳、1腳和7腳。利用該接口轉(zhuǎn)換器制作編程電纜如圖三所示。左側(cè)為SC-485C接口轉(zhuǎn)換器，右側(cè)從上而下分別為DIN-8、RJ11、DB-9和DB25插頭的編程電纜，電纜靠近接口轉(zhuǎn)換器一邊的插頭均為DB-9孔型插頭，另一頭均為針插頭，分別對(duì)應(yīng)不同物理結(jié)構(gòu)的PLC編程口。

接線時(shí)根據(jù)PLC端是RS485還是RS422選擇對(duì)應(yīng)的引腳，按照“發(fā)送接接收，接收接發(fā)送，正接正，負(fù)接負(fù)”的規(guī)律連接，SC-485C接口轉(zhuǎn)換器與PLC RS485、RS422接口接線圖和PC與PLC RS232接口接線見(jiàn)圖四。

圖四

要做好一根編程電纜，除了要進(jìn)行RS232/RS485/RS422之間的接口轉(zhuǎn)換外，還必須了解PLC編程口各引腳的定義，因?yàn)榧词故遣捎猛环N接口標(biāo)準(zhǔn)，不同廠家的PLC其引腳分布也是不相同的。表二提供了幾種主流PLC的引腳定義，供自制時(shí)參考。未列舉的PLC可以查找隨機(jī)的技術(shù)手冊(cè)，也可以到網(wǎng)上找一個(gè)通用型人機(jī)界面（hmi）的說(shuō)明書，在HMI與各廠家PLC聯(lián)機(jī)的連線說(shuō)明中可以找到市場(chǎng)上絕大多數(shù)PLC的引腳定義。

表二部份PLC編程口引腳定義

PLC型號(hào) 接口標(biāo)準(zhǔn) 接口外形引腳定義

S7-200 RS485 DB-9 3B/8A

TIWDO/NEZA RS485 DIN-8 1A/2B

LGｍａｓｔｅｒK系列 RS232 DB-9 2RXD/3TXD/5GND

FX2N/FX0N RS422 DIN-8 1RXD-/2RXD+/4TXD-/7TXD+

OMRON CH200HS RS232 DB-9 2TXD/3RXD/7GND/4RTS/5CTS

AB SLC503/504 RS232 3TXD/2RXD/5GND/7RTS/8CTS

ABB COMLI RS232 6TXD/ 7RXD/ 5GND

（SLAVE MODE）

KOYO DIRECT DL RS232 RJ11 4TXD/3RXD/1GND

四、結(jié)束語(yǔ)

一種原裝電纜只能在一種PLC上使用，而一只接口轉(zhuǎn)換器配上不同接插件可以組合成一套編程電纜，幾乎可以在任何品牌的PLC上使用。接口轉(zhuǎn)換器和接插件在通信市場(chǎng)都能買到，而且價(jià)格便宜，總成本僅需原裝電纜價(jià)格的十分之一左右，制作也非常簡(jiǎn)便。自制的編程電纜可以在PC與PLC之間可以完成程序上傳、下載、在線監(jiān)控等功能，在功能和可靠性上比起原裝電纜來(lái)可以說(shuō)是毫不遜色。

RS232轉(zhuǎn)RS485自制線原理圖

串行通訊電纜的制作 RS-232通訊電纜的制作

無(wú)論是9孔插頭，還是25孔插頭，其串行通訊電纜連接時(shí)都要遵循下列對(duì)接關(guān)系：

SG←→SG　TXD←→RXD　RXD←→TXD　RTS←→CTS

CTS←→RTS　DTR←→DSR　DSR←→DTR

根據(jù)上述對(duì)接關(guān)系，就可以非常方便地連接串行通訊電纜。這里順便介紹一下上述各引腳所代表的含義：

SG英文全稱為Signal Ground/Common Return，表示信號(hào)地；

TXD指Transmitted Data，表示數(shù)據(jù)發(fā)送；

RXD指Received Data，表示接收數(shù)據(jù)；

RTS指Request To Send，表示發(fā)送請(qǐng)求；

CTS指Clear To Send，表示清除請(qǐng)求；

DTR指Data Terminal Ready，表示數(shù)據(jù)終端準(zhǔn)備就緒；

DSR指Data Signal Rate Selector，表示數(shù)據(jù)置位準(zhǔn)備就緒。

在制作9芯串口連線時(shí)，需要2個(gè)9孔插頭和1.5米長(zhǎng)的至少7芯的扁平電纜，引腳連線如下所示。

9孔插頭－9孔插頭引腳連線為：2-3、3-2、4-6、5-5、6-4、7-8、8-7。

9孔插頭－25孔插頭引腳連線為：2-2、3-3、4-6、5-7、6-20、7-5、8-4。

25孔插頭－25孔插頭引腳連線為：2-3、3-2、4-5、5-4、6-20、7-7、20-6。

臺(tái)達(dá)DOP系列觸摸屏與各品牌PLC通訊連線

1、GE VERMAX 編程電纜制作（電源模件第一個(gè)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）編程電纜制作（RS232端口 6腳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 編程電纜制作（RS232端口 6腳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公司生產(chǎn)的編程電纜（GE 90-30、90-70、VersaMax），在調(diào)試過(guò)程中不夠長(zhǎng)，需要延長(zhǎng)，延長(zhǎng)線的制作為同1

注意一下，GE 90-70有兩個(gè)15 SUB FEMALE串口，用第二個(gè)串口方能編程，即使用GE公司生產(chǎn)的編程電纜。

歐姆龍CPM1A編程電纜製作資料

一、（如圖）

二、歐姆龍plc編程電纜

西門子s7-200和300編程電纜制作方法

| 2010-06-19 21:34:17 4樓

s7-200：PPI通訊方式

1：用siemens的PPI編程電纜

2：用rs232/485轉(zhuǎn)換器，485與plc的PPI口的連接方式是： 3－Data＋ 8－Data－ s7-300、400：通過(guò)MPI通訊，用siemens的適配器（PC－Adapter），適配器的一端直接和plc的MPI口相連，適配器的另一端采用下面的連接方式。 1－1 　　2－3 //發(fā)送端　　3－2 //接收端　　4－6 //發(fā)送確認(rèn)　　5－5 //共地　　6－4 //接收確認(rèn)　　7－8 //發(fā)送完成　　8－7 //接受完成　　9－9 Profibus：

1：用專用電纜，一般是 A1-A1 B1-B1

2：自己制作 3－3 8－8

s7200與TP170B通訊電纜的制作

3－－3; 8－－8.

施奈德編程電纜制作。

WEINVIEW觸摸屏的編程電纜制作：觸摸屏WeinView/EasyView編程電纜制作方法

制作三菱FX系列PLC編程電纜

用于三菱FX1S、FX1N、FX2N、FX2NC及A系列PLC編程使用。

第一步：制作一根FX-422CABO。

第二步：制作一根F2-232CAB-1

第三步：把上以兩根線的25針母接頭和公插頭對(duì)接。

上圖實(shí)際就是計(jì)算機(jī)的串口直接對(duì)應(yīng)PLC的DIN8孔為；

計(jì)算機(jī) PLC

2 2

3 7

5 3

6和8短接 6

好了，一根三菱plc編程電纜SC-09就制作完成了。

三菱FX系列編程電纜三菱PLC編程電纜製作資料

電腦與PLC/CQM1H系列的編程電纜XW2Z-200S-CV的制作

PLC-PC：2-2 3-3 4-8 5-7 9-5

LG PLC編程電纜制作方法

使用RS232 串行口和屏蔽電纜制作。

公2（白）〈－－－－-〉母3（白），

公3（黃）〈－－－－-〉母2（黃）

公5（紅）《－－－－-》母5（紅），

屏蔽層加護(hù)套焊接在金屬外殼上。

以上顏色為自定。假如線徑太細(xì)接口卡不牢，可以先用電工膠帶固定和加粗厚再安裝接口外殼。

富士PLC編程電纜制作

制作方法如下：

1.直連編程電纜，該制作方法當(dāng)初是參考三菱PLC編程電纜制作方法。當(dāng)初網(wǎng)上沒(méi)有關(guān)于富士PLC編程電纜制作的方法，在觸摸屏編程手冊(cè)上看到富士PLC采用RS422通訊，并下載了通訊口圖如圖所示。開(kāi)始準(zhǔn)備用RS232/422轉(zhuǎn)換器制作，單本地沒(méi)有買到。想起三菱PLC也是RS422通訊，網(wǎng)上很多三菱編程電纜制作圖，就下載了一個(gè)三菱接線圖并制作了一個(gè)富士編程電纜。

開(kāi)始用電阻制作的編程電纜用V1.0中文版富士軟件聯(lián)機(jī)成功幾率很低，10%左右。在車間用筆記本成功幾率為0，就到鄭州購(gòu)買RS232/422模塊制作另外一根編程電纜，誰(shuí)知道用轉(zhuǎn)換器制作的編程電纜在辦公室成功幾率0，車間就更不用說(shuō)了。就一直使用電阻連接的編程電纜并把PLC拆到辦公室輸入程序再安裝到車間。直到后來(lái)才有好心的工控朋友說(shuō)V1.0中文版軟件是在WIN98系統(tǒng)聯(lián)機(jī)的軟件，XP系統(tǒng)必須用V2.0以后的版本。下載安裝V2.0版本軟件，兩種方法制作的編程電纜都可以用。

【attach】42【/attach】

4 RTX+ －－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－-5 GND

6 TXD+ －－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－-5 GND

3 RXD— －－－－－－2.2K電阻－－－－－－3 RXD

5 TXD— －－－－－－2.2K電阻－－－－－－2 TXD

將PLC的4（RXD+）.6（TXD+）腳的導(dǎo)線與電腦9芯母頭的5腳連接（該腳是RS232的地），

3腳（RXD-）通過(guò)2.2k歐的電阻與9芯的3腳相連，

5腳（TXD-）通過(guò)2.2k歐電阻與9芯的2腳相連

2.通過(guò)RS232-RS422轉(zhuǎn)換頭相連

到電腦市場(chǎng)購(gòu)買一個(gè)RS232-422轉(zhuǎn)換頭（25元左右，比電阻連接的安全），按轉(zhuǎn)換頭的說(shuō)明書的說(shuō)明與8芯水晶頭按RTX+接RTX+；RTX-接RTX-；TXD+接TXD+；TXD-接TXD-連接就可。

后有朋友聯(lián)機(jī)不成功，我總結(jié)有以下原因?qū)е滤麄儧](méi)有成功：

1 如果有USB/RS232轉(zhuǎn)換器，注意轉(zhuǎn)換器必須單獨(dú)供電，如果轉(zhuǎn)換器可以用+5V供電，可以直接用PLC的+5V電源。如果轉(zhuǎn)換器是+9V供電的可能需要另外增加一個(gè)直流電源了；

2 軟件必須用2.0英文版本，1.0中文版本可以在下面編程用，1.0在WIN98系統(tǒng)可用，在XP 系統(tǒng)聯(lián)機(jī)成功率不高（偶然可以成功一次）。

3 判斷接線是否正確，可以把水晶頭插到PLC編程口（PLC NB2有一個(gè)口不是編程口，不要插錯(cuò)）測(cè)量+5V是否是1/7和2/8腳。好幾個(gè)朋友都是把水晶頭上下程序弄錯(cuò) 。好幾個(gè)朋友都是把通訊口1~8的次序弄顛倒了，插到PLC通訊口后測(cè)量1腳和2腳+5V極性判斷是否接錯(cuò)。

富士spb plc的編程電纜內(nèi)部接線圖！

一端8芯水晶頭一端rs232 9孔

RJ45端 3－－－－-TD+ ; 4－－－－-TD- ; 5－－－－-RD+ ; 6－－－－-RD- ; 1，2，7，8－－－NC

SPB為RS422模式，因此令一端你需要一個(gè)RS232轉(zhuǎn)RS422的轉(zhuǎn)換器～～然后對(duì)應(yīng)著轉(zhuǎn)換器上的引腳分布進(jìn)行接線。

另低版本的軟件會(huì)導(dǎo)致通訊失敗，請(qǐng)使用高版本的軟體。

F930GOT-BWD-C的編程電纜

PC HMI

2－－－－－－－－3

3－－－－－－－－2

4－－－－－－－－6.8

5－－－－－－－－5

6.8－－－－-4