畢業(yè)論文(PLC與單片機串行通信的實現(xiàn))課件

1、PLC與單片機 串行通信的實現(xiàn)摘要和關(guān)鍵詞摘要 PLC和單片機各有所長，PLC簡單易用，控制程序可變，抗干擾能力強，并且具有較強的負載驅(qū)動能力，適合于各種惡劣的現(xiàn)場環(huán)境，可用作機械設(shè)備的主控器件；單片機體積小，價格低，使用靈活，適用于家用電器、辦公設(shè)備、儀器儀表及傳感器內(nèi)部的核心器件，功能強大。在實際應(yīng)用中，往往需要把二者結(jié)合起來共同組成控制系統(tǒng)，發(fā)揮出各自的功能優(yōu)勢。要實現(xiàn)以上功能，關(guān)鍵要解決單片機和PLC之間的串行通信。本文主要論述了S7-200系列PLC的自由口串行通信，以及運用串行通信技術(shù)實現(xiàn)單片機和PLC之間的自由口通信。其中硬件以AT89C51單片機為核心,輸出信號通過RS-485

2、總線與S7-200系列PLC進行通信，并簡單介紹了通信協(xié)議。關(guān)鍵詞： PLC； 單片機；串行通信設(shè)計報告提綱1.緒論 PLC可靠性高，功能強大，開發(fā)周期短。西門子公司S7-200系列可編程邏輯控制器(Micro PLC)可以滿足多種多樣的自動化控制需要。但是PLC控制器本身并不帶鍵盤、顯示器等人機交互設(shè)備，不能實現(xiàn)對控制參數(shù)的在線調(diào)整及系統(tǒng)運動狀態(tài)的顯示。為滿足工業(yè)智能化生產(chǎn)的要求，需要PLC和單片機共同組成控制系統(tǒng)。AT89C51單片機功耗低、性能和集成度高，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單。本文主要對S7-200PLC與AT89C51單片機之間怎樣通過通信技術(shù)實現(xiàn)自由口的串行通信進而達到控制目的進行論述。 2

3、.西門子S7-200系列PLC硬件單元2.1 主機 主要包括一個中央處理器（CPU）、電源、通信口及I/O接口。 主要作用有：執(zhí)行程序、從現(xiàn)場設(shè)備中采集信號、輸出控制信號、驅(qū)動外部負載。2.2 S7-200PLC的主要結(jié)構(gòu)特點 2.3 擴展單元 擴展單元和功能模塊與基本單元相連，使PLC的配置更加靈活以滿足不同控制的系統(tǒng)需求。2.4 特殊功能模塊 數(shù)字量擴展模板、模擬量擴展模塊、熱電偶/熱電阻擴展模塊、通信擴展模塊和現(xiàn)場設(shè)備接口模塊。 2.5 內(nèi)部軟元件 輸入繼電器（I）； 輸出繼電器（Q）；特殊繼電器（SM）：變量存儲器（V）； 順序控制繼電器（S）；定時器（T）；計數(shù)器（C）等。2.6 P

4、LC通信網(wǎng)絡(luò)簡介2.6.1 通信方式：主要有并行通信和串行通信兩種方式。2.6.2 通信介質(zhì)：雙絞線、同軸電纜和光纜。2.6.3 PLC常用通信接口:主要采用串行異步通信，常用的串行通信接口標(biāo)準(zhǔn)有RS-232C、RS-422A和RS-485等。3 AT89C51單片機的硬件結(jié)構(gòu)3.1 硬件組成 1個8位CPU，128B的數(shù)據(jù)寄存器（RAM） 4KB數(shù)據(jù)存儲器（ROM） 2個16位的定時器/計數(shù)器 1個全雙工的異步串行口 4個8位可編程并行I/O口（P0口、P1口、P2口、P3口） 26個特殊功能寄存器（SFR）3.2 管腳說明 見圖1：4.1.2 AT89C51單片機串行通信實現(xiàn) AT89C5

5、1采用中斷方式對接收的PLC數(shù)據(jù)進行查詢，將模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，經(jīng)濾波后送發(fā)送緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)段并送顯示緩沖區(qū)顯示。AT89C51單片機串行口輸出TTL電平。4.1.3 MAX485芯片 MAX485芯片內(nèi)部含有一個驅(qū)動器和接收器,用來完成將TTL電平轉(zhuǎn)換為RS485電平。4.2 通信原理4.2.1 接口電路設(shè)計 見圖2：4.2.2 通信協(xié)議設(shè)計 1.單片機與PLC之間的傳輸波特率為9600bps； 2.發(fā)送和接收的數(shù)據(jù)形式為ASCII； 3.需要通信時，當(dāng)PLC接收到單片機發(fā)送的數(shù)據(jù)后，就將RI標(biāo)志置1，PLC就要向單片機發(fā)送ASCII碼，一個ASCII碼的數(shù)據(jù)發(fā)送完后，也要將TI標(biāo)志置1。 4.2.3通信程序1.單片機端程序的實現(xiàn) 見圖3：2.PLC端程序流程圖的實現(xiàn) 見圖4：選題的意義 在工業(yè)智能化生產(chǎn)效率決定企業(yè)命脈的現(xiàn)代化進程中，PLC與單片機結(jié)合應(yīng)用無疑有著極其現(xiàn)實的意義。而其結(jié)合的主要問題即對通信的要求，本文針對這一問題進行了淺顯的探討和簡單的介紹。主要設(shè)計工作及特點 硬件設(shè)計:“AT89C51單片機MAX485S7-20