摘 要:隨著國(guó)家微處理器,計(jì)算機(jī)和數(shù)字通信技術(shù)的迅速發(fā)展,我國(guó)計(jì)算機(jī)控制科技已經(jīng)擴(kuò)展到幾乎所有電子和工業(yè)行業(yè)。其中,PLC和MCU廣泛用于小中型控制系統(tǒng)。尤其在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域,PLC與單片機(jī)之間的遠(yuǎn)程通信問題非常重要,這也是自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的難點(diǎn)。為了充分保證PLC和MCU的應(yīng)用,有必要實(shí)現(xiàn)PLC與MCU之間的串行通信。本文基于單片機(jī)與PLC串行通信的研究。首先為實(shí)現(xiàn)單片機(jī)與PLC之間的串行通信設(shè)置模式提供了有效的措施,包括接口電路設(shè)計(jì)增強(qiáng)和串行通信接口設(shè)計(jì)。其次,認(rèn)識(shí)到微控制器和PLC之間的串行通信在工業(yè)生產(chǎn)和人們?nèi)粘I詈蜕钪械闹匾獞?yīng)用。它實(shí)現(xiàn)了二者之間的串行通信,從而促進(jìn)了我們社會(huì)的科技進(jìn)步。
關(guān)鍵詞:PLC;單片機(jī);串行通信
DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.15.132
作為一種廣泛使用的現(xiàn)代通信技術(shù)模式,PLC與MCU之間串行通信的合理配置和實(shí)現(xiàn)可以最大化的提高行業(yè)內(nèi)部信息交換的效率。因此,在日常管理和施工活動(dòng)中,相關(guān)領(lǐng)域的工作人員不斷優(yōu)化PLC串口與單片機(jī)之間的通信協(xié)議,有效優(yōu)化PLC串口與單片機(jī)之間的通信流程并擴(kuò)展單片機(jī)的應(yīng)用。它結(jié)合了芯片微型計(jì)算機(jī)和現(xiàn)代科學(xué)技術(shù),為兩種合理的應(yīng)用提供了有機(jī)集成和更多空間。
1 PLC與單片機(jī)串行通信設(shè)置模式
單片機(jī)和PLC是現(xiàn)階段人們生產(chǎn)和生活的重要組成部分,二者有效地改變了人們的生活模式并提高了其工業(yè)生產(chǎn)水平和生產(chǎn)質(zhì)量。要實(shí)現(xiàn)單片機(jī)與PLC之間的長(zhǎng)距離串行通信,需要對(duì)兩者進(jìn)行科學(xué)分析,以提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)馁|(zhì)量和效率。
(1)PLC串行參數(shù)設(shè)置。PLC通過設(shè)置系統(tǒng)寄存器來序列化系統(tǒng)串行接口初始化。例如在操作期間,可以應(yīng)用FP1的系統(tǒng)寄存器來控制指定位置的串行波特率。且通過將串行波特率控制為h00時(shí)確定起始位,停止位和8個(gè)數(shù)據(jù)位。在此過程中沒有奇偶校驗(yàn)位,可以在寄存器中設(shè)置串行波特率,并且可以通過計(jì)算機(jī)連接通信完成PC串行參數(shù)設(shè)置。
(2)微控制器的串行配置。MCU內(nèi)部有串行,寄存器分別控制在發(fā)送器和接收器兩個(gè)位置。在設(shè)置軟件的過程中,專業(yè)技術(shù)人員需要集中管理四種不同的通信方法。單片機(jī)的串行8位異步通信接口可以根據(jù)一個(gè)起始位,一個(gè)停止位和八個(gè)數(shù)據(jù)位的結(jié)構(gòu)將CPU晶體振蕩器控制到11.0592MHz,波特率為9600bps以實(shí)現(xiàn)寄存器狀態(tài)和定時(shí)器溢出率的確定工作。
2 PLC與單片機(jī)串行通信實(shí)現(xiàn)方式
在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域,PLC與單片機(jī)之間的遠(yuǎn)程通信非常重要,也是自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中經(jīng)常遇到的問題,PLC與單片機(jī)之間的串行通信是取決于PLC和單片機(jī)的優(yōu)勢(shì)所在。這兩種串行通信都可以提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃院涂垢蓴_能力,并且在市場(chǎng)上得到非常廣泛的應(yīng)用。
(1)優(yōu)化PLC串行與單片機(jī)之間的通信協(xié)議。根據(jù)上文的分析可以就此得出一個(gè)合理的結(jié)論,即傳統(tǒng)的PLC串行和單片機(jī)可以完成互相串行通信。在我國(guó)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)日益發(fā)展的今天,傳統(tǒng)法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議已經(jīng)不能連續(xù)提供給PLC串行和單片機(jī)以合理的使用。因此,相關(guān)領(lǐng)域的工作人員需要改進(jìn)PLC串口與單片機(jī)之間的通信協(xié)議,改善日常規(guī)劃設(shè)計(jì)中的PLC串行線路和微控制器使用的穩(wěn)定性和有效性。例如,中國(guó)一個(gè)地區(qū)的電信公司在維護(hù)串行和單片機(jī)時(shí)開發(fā)了一種異步串行通信方法,重點(diǎn)關(guān)注字符格式和波特率,并用商定的方法提高了PLC串行和單片機(jī)在通信活動(dòng)中的可靠性。本地通信公司還優(yōu)化了FCS的計(jì)算方法,提高了信息數(shù)據(jù)的傳輸效率。
(2)改善PLC串行與單片機(jī)之間的通信過程。當(dāng)微控制器的串行端口上有數(shù)據(jù)寄存器備份時(shí),當(dāng)微控制器將數(shù)據(jù)寫入數(shù)據(jù)寄存器利用某種特定條件時(shí)完成數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^程。此時(shí),如果MCU將數(shù)據(jù)讀入sbup,則系統(tǒng)啟動(dòng)接受過程。當(dāng)傳輸過程完成時(shí),單個(gè)芯片與PLC發(fā)出命令幀格式,并且PC相應(yīng)地完成響應(yīng)幀格式的設(shè)置。該過程通常被稱為接受通信過程,其主要由微控制器啟動(dòng)和接受。基本上不需要在應(yīng)用程序PC上編程程序。而發(fā)出的命令幀格式是調(diào)用字符,特殊標(biāo)志位和PLC站號(hào)等等。
(3)擴(kuò)展PLC串行和單片機(jī)技術(shù)的應(yīng)用。PLC串行和單片機(jī)在現(xiàn)代通信系統(tǒng)中具有廣泛的應(yīng)用效果。二者作為集成電路,可以為各種應(yīng)用系統(tǒng)配置單片微計(jì)算機(jī),并且可以根據(jù)實(shí)際用戶的需要由單片機(jī)組成的應(yīng)用系統(tǒng)的大小范圍從小型到中型到大型系統(tǒng)均進(jìn)行科學(xué)的配置。而相比之下,系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的PLC串行和單芯片PLC主要用于外圍電路以實(shí)現(xiàn)其功能設(shè)計(jì)。例如,國(guó)家電信公司在使用針對(duì)串行和單片機(jī)控制器優(yōu)化的通信系統(tǒng)過程中使用C語(yǔ)言和匯編語(yǔ)言,并且在各個(gè)領(lǐng)域中實(shí)現(xiàn)有效的應(yīng)用。且由于單片機(jī)的常規(guī)使用和維護(hù)困難,本地電信技術(shù)人員已經(jīng)系統(tǒng)地優(yōu)化了微型計(jì)算機(jī)和單片機(jī)控制器,提高了通信系統(tǒng)的整體使用。由于在PLC速度快,成功率高,可靠性高等優(yōu)點(diǎn)的影響下,PLC串行和單片機(jī)的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益將逐步擴(kuò)大,同時(shí)最大限度地降低經(jīng)濟(jì)成本。該地區(qū)的通訊公司合理地將PLC串行和單片機(jī)應(yīng)用于公交卡,安全系統(tǒng)和自動(dòng)家電控制,為人們的生活帶來了非常便捷的福利。
3 結(jié)束語(yǔ)
科學(xué)技術(shù)是促進(jìn)工業(yè)生產(chǎn)的主要?jiǎng)恿?,伴著知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代科學(xué)技術(shù)的快速進(jìn)步,不斷的完善和靈活運(yùn)用科學(xué)技術(shù)是加強(qiáng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要原因。單片機(jī)與PLC控制系統(tǒng)進(jìn)行串行通信作為一種應(yīng)用廣泛的現(xiàn)代通信技術(shù)模式和現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵設(shè)備,二者之間的合理配置和實(shí)現(xiàn)可以完全提高業(yè)界信息數(shù)據(jù)交換的效率,這對(duì)“工業(yè)4.0”智能化科技時(shí)代的實(shí)現(xiàn)具有明顯的促進(jìn)作用。
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作者簡(jiǎn)介:黃雪花(1986-),女,四川內(nèi)江人,本科,講師,研究方向:電氣自動(dòng)化。