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摘 要：本文主要进行探讨单片机与可编程逻辑控制器PLC之间的串行通信以及各个系统在通信技术中的应用,本文主要以AT89C51单片机和FPI系列的单片机为例进行阐述单片机与PLC的串行通信.
关 键 词：PLC单片机串行通信应用
中图分类号：TM571文献标识码：A文章编号：1007-9416(2012)02-0032-01
随着科学技术、网络通信技术以及自动化技术的快速发展,可编程逻辑控制器（PLC）的功能日益强大,PLC不仅能够实现逻辑控制,而且还能实现数字控制、远程控制以及运动控制等,PLC逻辑控制器已经广泛应用于电力、交通运输、冶金、汽车制造等等各行各业.
1、单片机与PLC串行通信的特点
PLC和单片机各有各的优点和长处,可编程逻辑控制器使用简单、抗干扰能力强、运行可靠,并具有较强的驱动能力,可以在条件恶劣的环境下工作,PLC主要用于机械设备的控制PLC与现在的以太网、ADSL等宽带技术相比,PLC具有以下优点：PLC分布广泛；接入方便；并且PLC接入成本比较低,费用低,可以减轻用户的负担.单片机体积小、价格低,并且使用方便灵活,单片机可以用于办公设备、家用电器、仪器仪表以及传感内部的核心部位.在实际的应用中,需要把单片机和PLC两者结合起来从而可以发挥各自优点和长处.单片机和PLC通过通信进行交换信息,从而组成控制系统,实现实时采集.
2.通信接口电路的设置
2.1接口电路的设计
RS―232C接口是PLC的一个标准的接口,主要采用EIA电平逻辑,而AT89C51主要采用TTL/CMOS电平逻辑,由于这些电平不能互相兼容,所以应该将EIA电平逻辑和TTL/CMOS电平进行转换,在我们使用的MAX232串行通信芯片中主要是单片集成双RS―232接收器.这种串行通信接口主要采用+―5V的电源供电,然后外接四支电容形成标准的RS―232通信接口,从而可以使EIA电平和TTL/CMOS电平之间的转换,经过转换之后两者就可以通过RS―232接口实现信号之间的传送.
2.2串行通信接口的设置
2.2.1单片机串行口的设置
AT89C51单片机内部有一个串行口,TXD（P3.1）为发送端,RXD（P3.0）为接收端,AT89C51主要有SCON和PCON两个特殊的寄存器进行控制,在软件设置的四种通信方式工作时,串行口主要为8位异步通信接口,非常适合于集成点对点连接接口的8位数据的传输,每帧信息有一个起始位、八个数据位和一个停止位,AT89C51的CPU晶振为11.0592MHZ时,波特率主要采用9600bps,波特率主要有串行口方式寄存器SMOD的状态和定时器T1的溢出率进行确定.
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2.2.2PLC串行口参数的设置
PLC主要通过进行设置系统寄存器来实现串行接口初始化.比如我们使用的FP1的系统寄存器No.413可以采用指定的RS232串口波特率控制字可以设置为H00,即一个起始位；8个数据位；一个停止位,没有奇偶校验位.串口波特率设置的寄存器No.414可以采用指定的RS232C串口波特率,可以设置为H01,其中波特率为9600bps；串口方式设置寄存器No.412可以设置为H01,这种方式成为计算机连接通信方式,站号设定寄存器可以No.415可以设置为H01.
3、单片机与PLC串行口的通信过程
单片机的串行端口有一个数据寄存器SBUF,在特定的条件下,如果单片机向SBUP写入数据就启动了发送过程,如果单片机向SBUP读入数据就启动了接受过程,当单片机与PLC通过RS―232C串行接口进行通信时,发送过程主要有单片机向PLC发出命令帧格式,发送过程结束之后,PLC做出响应,同时单片机接受响应帧格式,这种过程称为接受过程通信过程主要由单片机进行启动和接受不需要运用PLC进行编制程序.其中发出命令帧格式主要包括PLC站号、特殊标志位以及呼叫字符等,发出命令帧的具体格式如下：
在命令帧格式传送成功之后,PLC做出响应并且立刻向单片机传送一个响应帧格式,单片机接受响应帧格式如下
4.单片机与PLC的应用
PLC是建立在单片机之上的一种科技产品,单片机是一种集成电路,单片机可以构成多种多样的应用系统,可以是大型、中型、小型以及微型的,而PLC是单片机应用系统中的一个特殊的系统,单片机可以配合外围的电路设计出各种功能,单片机一般采用C语言、汇编语言等,这种系统可以应用于各个领域内,并且也非常安全可靠.单片机的应用系统是非常广泛的,但是单片机的使用和维护是非常困难的,从PLC和单片机的系统的选用上来讲对于单项的工程采用PLC是非常快捷、并且成功率高、可靠性好,但是成本比较高.对于大量的配套的项目来讲,采用单片机具有成本低、效益高等优点.随着科学技术不断进步和更新,在单片机系统中嵌入PLC系统性能不仅可
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