基于PLC与单片机通讯的概述

2018-11-29刘茜

科技与创新 2018年23期

刘茜

基于PLC与单片机通讯的概述

刘茜

（南京工业职业技术学院，江苏南京 210023）

PLC与单片机之间的通讯在工业自动控制中是非常重要的。由于可编程控制器PLC具有功能强大、可靠性高等特点，在现代工业自动化控制中多用PLC控制系统。而单片机由于其成本低等优点在一些智能化设备中常被采用。将单片机控制的智能设备与PLC控制系统整合，实现工厂智能化生产的升级，其中PLC与单片机的数据通讯起着至关重要的作用。通过对PLC与单片机通讯相关内容进行分析，以期为两者数据通讯产业稳健发展提供依据。

PLC；单片机；RAM；CPU

PLC（Programmable Logic Controller）即可编程逻辑控制器，在应用过程中具有抗干扰能力强、稳定性好、使用方便、适应性强等优势，为此可以控制各类机械加工及生产过程。单片机属于集成电路芯片，采用集成技术将只读存储器（ROM）、中央处理器（CPU）、I/O口、随机存储器（RAM）、定时器/计数器、中断系统等功能集成到一起，并在硅片上形成微小、完善、精细的微型计算机系统。PLC与单片机的有机结合，可以提高后者应用实效性，为我国工业制造业发展奠定基础。基于此，为使工厂控制系统更富成效，研究PLC与单片机控制系统的融合，实现PLC与单片机数据传输通讯显得尤为重要。

1 分析PLC与单片机通讯的融合

PLC与单片机在网络终端及相关技术加持下可以完成数据传递任务，在传输消息同时，提高数据传递及接收效率，并可以实现循环往复通讯目标。PLC作为可编程逻辑控制器会率先接收数据及相关指令，随后向单片机传递数据指令，待单片机接收信息后读取、识别、执行数据指令，完成PLC要求的这个单片机系统的某部分功能，继而达到单片机通讯目的。在PLC与单片机连接状态下，技术人员着重针对PLC地址进行分析，确保其与单片机融合科学、高效，提高单片机通讯自动化能效，通常情况下可从以下几个方面分析，解决PLC输出通道地址值设置问题：①设置并行I/O口，基于该方法在应用过程中容易受到一些因素的干扰，如PLC输出通道数量等，因此，在单片机通讯中鲜少应用；②在PLC终端设置触摸屏，继而拓展控制视野，提高PLC控制效率，凸显PLC应用优势，基于该方法需要耗费大量成本，因此，对单片机通讯规模有一定的要求，需要技术人员从实际出发，将PLC与单片机通讯融合在一起，在融合过程中累积经验，为优化相关融合技术奠定基础，旨在推动单片机通讯技术稳健发展[1]。

2 PLC与单片机通讯数据传输的工作步骤

2.1 双工通讯在数据传输系统中的工作内容

双工通信犹如打电话一般，可以在同一时刻完成数据双向传输任务，将接收机与发射机置于两个频率上并同时工作，双工机囊括双工车载机、双工手持机、双供基地/中转台等，通常在UHF、VHF频段上进行跨段工作，UHF、VHF均可交叉接收或发射信号，其中双工/中站台及双工车载机可以同时进行跨段双工工作，通过无线接驳器还可将有线网络与无线网络联接到一起，实现对讲机与有线电话通信目标，同时，对讲机也可通过拨号与有线电话进行通信，完成数据传输工作。PLC具有执行逻辑运算功能，还可控制数据传输顺序，依据双工通信需求设计不同的指令并传输给单片机，用以保证数据传统畅通无阻，达到提高双工通信效率的目的。例如，由S7-200PLC与PIC 16F877单片机组成的双工通信数据传输模式，采用差分接收、平衡驱动RS-485接口标准，可以同TTL电平呈兼容状态，数据传输系统更为稳定、高效，为践行双工通信在数据传输系统中的工作奠定基础。

2.2 PLC的构成和工作内容

在PLC与单片机通讯传输进程中PLC构成尤为重要，可以说PLC构成支撑整个通信系统的运行。基于PLC结构复杂，在分析其构成前需对其工作内容进行简要分析。无协议通讯主要是指无需在具有约束性的共同规则加持下进行通讯，在网络终端可以实现数据传输目标并不用重置，削减数据传输格式转化环节，提高数据接收、传输及处理效率，在依据单片机通讯需求配置PLC后，单片机将与PLC完成数据传输任务，在DSA、RXD等指令加持下，PLC将朝着单片机单向传输指令，在指定区域内存储该指令，单片机在接收到指令后进行取读、识别等工作，根据指令完成数据传输工作任务。

在明晰PLC工作内容内后，需要从以下几个方面对其构成进行分析：①传输系统构成。在单片机通讯过程中会产生许多数据，通常情况下采用“双工通信”方法，实现数据双向传输，将通讯卡设置在PLC接口连接处，确保单片机TXD口与双工通信相互连接，加之接口电路落实通讯传输系统构成目标，例如台达DVP32EH00T3控制器通过无线通讯模块SI4463与一个单片机独立控制的运输小车建立通讯，PLC发给单片机一个开始的指令，小车开始运输材料，当运送到系统设定位置时，单片机发送给PLC一个结束、完成指令，PLC控制的智能生产系统可由此接收生产原料。由此将一个PLC控制系统与一个单片机控制部件整合成一个整体的控制系统。②PLC系统构成。PLC可依据单片机通讯需求设置外部总线，与多个模块相互联接形成功能组，以功能组为基点形成多个架构，囊括CPU的部分是中央架构，以其他功能组为核心的架构则为“扩展架构”，其具有一定灵动性、发展性，可依据单片机通讯需求适当删减或添加，使相关系统更为充实，待系统构成后利用I/O将设备与PLC联系在一起，针对外部温度、位置信息、运行状态等数据进行读取、存储、传输，完成PLC与单片机通讯数据整合工作[2]。

3 单片机在整个系统中的工作内容

为了确保PLC与单片机通讯融合科学得当、安全可靠，单片机在整个系统中借由输入端口接收PLC的无线通讯模块发送的信号，通过接收、处理、分析PLC传输的数据，确保其数据传输工作内容精准无误，除了接收数据外，还能完成数据传输信号检测工作。一旦PLC对应端口发送低电平，该功能将被启动，针对低电平信号进行辨别，经判定决定是否解码数据，将数据变为十进制并进行存储，同时，单片机的输入端口，比如INT0还具有保障单片机所在系统安全稳定的能力。

4 数据传输的方式

4.1 数据传输中的基础工作

伴随我国通信技术的飞速发展，相关数据传输基础工作更加稳定，可以实现单向传输、串联通信、双工通信，其中大部分PLC产品采用串行通信方式，通信接口为RS232，为此具有无法处理复杂控制要求的缺陷，影响数据传输成效。为了更好地处理大量信息，实现长距离数据传输基础工作目标，采用RS485方式更为合理，可以抑制数据传输过程中的干扰，继而完成PLC与单片机的通信数据传输中的抗干扰、快速高效、长距离、多信息处理等基础工作。