畢業(yè)論文(PLC與單片機(jī)串行通信的實(shí)現(xiàn))

PLC與單片機(jī)串行通信的實(shí)現(xiàn)摘要和關(guān)鍵詞摘要

PLC和單片機(jī)各有所長(zhǎng)，PLC簡(jiǎn)單易用，控制程序可變，抗干擾能力強(qiáng)，并且具有較強(qiáng)的負(fù)載驅(qū)動(dòng)能力，適合于各種惡劣的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境，可用作機(jī)械設(shè)備的主控器件；單片機(jī)體積小，價(jià)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(qiáng)大。在實(shí)際應(yīng)用中，往往需要把二者結(jié)合起來(lái)共同組成控制系統(tǒng)，發(fā)揮出各自的功能優(yōu)勢(shì)。要實(shí)現(xiàn)以上功能，關(guān)鍵要解決單片機(jī)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(yùn)用串行通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)單片機(jī)和PLC之間的自由口通信。其中硬件以AT89C51單片機(jī)為核心,輸出信號(hào)通過(guò)RS-485總線與S7-200系列PLC進(jìn)行通信，并簡(jiǎn)單介紹了通信協(xié)議。關(guān)鍵詞：PLC；單片機(jī)；串行通信設(shè)計(jì)報(bào)告提綱1.緒論

PLC可靠性高，功能強(qiáng)大，開(kāi)發(fā)周期短。西門子公司S7-200系列可編程邏輯控制器(MicroPLC)可以滿足多種多樣的自動(dòng)化控制需要。但是PLC控制器本身并不帶鍵盤、顯示器等人機(jī)交互設(shè)備，不能實(shí)現(xiàn)對(duì)控制參數(shù)的在線調(diào)整及系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)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(jī)共同組成控制系統(tǒng)。AT89C51單片機(jī)功耗低、性能和集成度高，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。本文主要對(duì)S7-200PLC與AT89C51單片機(jī)之間怎樣通過(guò)通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)自由口的串行通信進(jìn)而達(dá)到控制目的進(jìn)行論述。2.西門子S7-200系列PLC硬件單元2.1

主機(jī)

主要包括一個(gè)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(chǎng)設(shè)備中采集信號(hào)、輸出控制信號(hào)、驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載。2.2S7-200PLC的主要結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

2.3擴(kuò)展單元

擴(kuò)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(kuò)展模板、模擬量擴(kuò)展模塊、熱電偶/熱電阻擴(kuò)展模塊、通信擴(kuò)展模塊和現(xiàn)場(chǎng)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(chǔ)器（V）；順序控制繼電器（S）；定時(shí)器（T）；計(jì)數(shù)器（C）等。2.6PLC通信網(wǎng)絡(luò)簡(jiǎn)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。2.6.3PLC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。3AT89C51單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)3.1硬件組成

1個(gè)8位CPU，128B的數(shù)據(jù)寄存器（RAM）

4KB數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（ROM）

2個(gè)16位的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器

1個(gè)全雙工的異步串行口

4個(gè)8位可編程并