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摘要:本文分析了AT89C52单片机和OMRONCPM2APLC串行通信接口的工作特性,介绍了PLC与单片机进行串行通信的1 C0 C* _. V) t; `- J1 ~
实现方法,设计出一种简单实用、安全可靠、成本低廉的PLC人机交互界面。& g* t) r9 i7 O. X- i4 x
* J9 m2 e$ P& J% g a; w: H8 s关键词: PLC;单片机;串行通信;通信协议5 M2 [1 g5 G0 W# B; i% d
3 I4 U; _1 g% N
1引言9 g% t8 z& t4 g# l( |1 Z% T Y$ G
可编程程序控制器(简称PLC)以其可靠性高、抗
, p8 y9 w# I" T7 a& v/ g% V# H4 x干扰强、开发周期短而广泛应用于工业生产与控制的
1 A: }; i# X" P6 w( L% V; n2 y/ w各个领域中。在自动化生产与控制中,需要一种人机" D1 \& S, L8 a8 `4 }
交互设备实现人与系统的数据和命令的交换。解决9 h/ {! H. R" ^
PLC应用系统的显示、输人方案有: (1)直接用PLC的
/ C: ]6 f P* F' E" {, E并行1/0点;(2)可编程终端(ProgrammableTermimal),简' S; _" c+ i& Q3 s% h/ g6 Q: S
称PT,它是新一代高科技图形化人机界面产品,有触
2 a0 F1 C1 c8 i7 g摸屏和可编程功能键两种产品;(3)采用PC机为上位7 `' d7 D, T; w- s0 E( z# \
机,用VB制作控制界面，实现对PLC的操作和监控;
0 Y0 \6 A7 Z C- _(4)采用单片机做系统的显示、输人模块,通过串口与
6 y4 T* Y( W! q% KPLC通行。方案(1)要占用大量的I/O点资源,方案(2)
: f5 J0 c g) k% b" A的人机界面友好,但成本高,对中小型PLC控制系统
8 `/ c X8 ?% n( y J5 ?应用很少,方案(3)作为一种产品,使用不方便。方案+ }2 S4 I( C" M$ ?( O d( C
(4)利用单片机丰富的I/O口资源和灵活的扩展功能/ Y( F. t, k9 e7 a
做系统的键盘、显示模块,通过串口屿PLC进行通信,
. V3 t5 ?% Y$ P4 V# S对PLC各寄存器进行读写，可充分利用单片机成本低、
- ]* M1 U H, m c! i* z# ?5 N3 B扩展方便的特点，使PLC应用更具灵活性。本文以.2 n# i& l7 i. l, I
OMRON CPM2A系列PLC与Atmel公司的AT89C52
: h/ B2 E3 D4 i" S" s* X单片机的通信为例,阐述其通信接口的实现方法及其
1 A/ Q- T* N S# C在切割机控制系统中的应用。
- c0 A* Q+ R! U0 ^. {: m2通信接口电路及设置2 ^1 S& S( [. g3 g6 C" M6 F
2.1通行接口电路
8 h4 ?8 h$ F0 v# \$ Q) ~/ @, X4 v8 Y5 F
( M6 }: ^- L7 wRS- -232C是EIA(美国电子工业协会)公布的异; S6 a" }% w) {3 k% T
步串行通信接口,采用单端驱动、单端接收电路。其.4 H4 v9 K j9 Q9 }- n
特点是:传送信号只用一根信号线,传输距离最长为
9 B+ r" t8 V% r! c9 n8 K7 E- x15m,传输速率最高为20Kb/s。OMRON CPM2A系列
) t; Y [9 S7 q4 ?% `# {: L# H2 ?PLC CPU单元均有内置的RS- -232C口,可与上位计% j" ]5 D7 W! N2 i
算机、其它PLC、可编程终端或其它串行设备进行串! q) e6 O. O3 r- t, W
行通信。RS- -232C采用负逻辑，逻辑“1”电平为-
3 ?7 D+ n4 Z- l( o5 c" ^& r5V~-15V,逻辑“0”的电平为+5V~+15V,而单片机采$ n4 ~; N, ]7 H5 D/ q V$ J
用TTL/CMOS电平逻辑,二者互不兼容,必须进行电7 P: G7 W N' R" P( W3 ]) n
平变换。我们使用MAX232串行通信芯片，它是单片0 M8 F$ w( I- t$ i! K
集成双RS- -232 驱动/接收器,采用单- -+5V电源供, L' Z/ p2 D% s F
电，外接四支电容便可构成标准的RS- -232 通信接4 }% e' j, }; v6 v$ l
口，从而完成TL/CMOS电平和EIA电平的相互转+ v( I) v$ U- V" S3 w) ^
换,这样,二者之间就可以通过RS一232 接口进行数
! N; \- b2 \: g8 N1 C! }# e; f) s字信号传送。图1是以OMRON CPM2A系列PLC 9
( x, ~$ b# N/ h& D4 w7 j针RS- -232C接口为例，通过MAX232与AT89C52单1 Y' U- {" Y X* }/ }5 Q: e! J
片机进行通信的硬件接线图。/ V5 C/ P8 T; z' W3 ~
2.2通信参数设置' v* X( m' y, s8 d. Q$ p# h* e5 p+ \4 V
PLC通过Host Link协议与单片机进行1:1.上位7 S- ^/ i# M* M0 i
链接通信,单片机作为上位机发送读写命令,实现的
6 z& l: f; s2 M0 }功能有:读写PLC的运行状态，读写继电器区0 U8 z* r( F- M- f: S* S1 g
(IR\HR\AR\LR)和数据区DM的内容，读写定时器计
3 L6 t: w) k/ w. H: O: d数器的设定值和当前值,对指定点或通道强迫置位复
' H: @4 L" R$ E' r+ R位。上位机与PLC通信,单片机是主动的, PLC是被动0 V* @, R7 t2 t" n- _# V9 [
的,每次通信由单片机主动发起,PLC不需编写通信程
. m- @ t' ?5 b# J* ]" P4 q序,但用户应遵循通信协议即命令帧、响应帧的要求,; t3 q5 _1 Z' H. _8 v
在单片机上设计通信程序。为了保证单片机与PLC的
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附件下载：: H4 w$ _4 n/ ~5 \( B! z& m
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发表于 2020-3-17 09:09
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