PLC与单片机之间的串行通信及应用研究

盛子良 罗 丹

(沈阳工学院，辽宁 抚顺 113122)

在工业控制领域主要是应用PLC和单片机，PLC最重要的一个特点是负载驱动能力，在运行过程中的抗干扰能力也十分强大。单片机是一种常用的办公仪器，办公用品，同时也可以作为传感器的核心器件，其具有体积较小的特点，使用起来方便灵活，能够利用串行的方式进行信息交换，并且建立自动控制系统。

1 PLC与单片机的基本理论概述

PLC是一种可编程的逻辑控制器，是可以搭载于单片机之上的科学技术产品，而单片机是一种集成电路，能够和多种技术兼容，能够实现各种控制和生产系统，目前在工业机械生产领域应用十分广泛。PLC可以作为单片机应用系统之中的一个功能模块，能够通过C语言、VB命令等方式实现操作功能，并嵌入到单片机中，保证单片机各项功能的顺利运行，除此之外，在生产设备和生产系统之中PLC作为各个功能模块之间的协调和配合，最终实现生产领域的自动化优化操作。

2 PLC与单片机之间的串行通信的技术要点分析

2.1 SMATICS7-200系列PLC简介

在选择PLC时可以选择西门子的SMATICS7-200系列，该系列的PLC与传统的相比较来说具有体积小便于使用的特点，有非常多的功能指令，并且具有十分强大的通信功能，能够满足通信需求。此外，该型号PLC能够在多种工业化控制设备中实现技术功能的应用。在实际的工业应用中通常是和单片机之间利用异步通信的方式，和通信标准差分接受、平衡驱动功能互相结合并建立新接口标准。该型号PLC可以支持多种串行协议配置，采取自由端口模式，可以直接通过语句实现编程，工作人员能够根据实际要求自定义操作通信协议，这也是不同智能设备能够连接的基础。在自由端口模式条件下，该型号PLC能够将小于255个字节的数据信息同时接收或是传输，并且能够控制和更改字符接收数据，操作方式十分简便，但是在编程操作上稍微困难一些。

2.2 PIC16F877单片机简介

PIC16F877单片机由高速运算的CPU、数据存储器、定时器、端口等多部分组成，单片机将极高规模的集成电路都集结在这个很小的芯片中，单品A级芯片也可以称为是一个体积小但是功能强大的微型计算机系统。PIC16F877单片机芯片不仅仅在工业制造方面应用广泛，同时在一些电子设备上也在使用，还能和多种系统兼容，是因为这种单片机的CPU和FLASH两部分，CPU的数据处理功能和FLASH的编程功能使这种单片机的运行方式更加多样，可以适配更多的嵌入系统。在串行通信的设计中，PLC能够根据需要对单片机多机型通信方案进行选择，给每一个单片机都设置上主机与从机的权限，提高单片机串口的双向选择可能性。在工业生产领域，PLC与单片机实现串行通信的例子非常多，例如工业生产的电子器件共晶设备就是利用串行通信连接系统对设备的温度进行控制。总而言之，在单片机内部构建集中串行通信模块，能够保证PLC与单片机以及其他生产设备之间实现远程通信操作。

2.3 串行通信系统的具体应用技术要点

PLC和单片机的数据传输工作原理就是通过定长发送的方式来进行数据信息的传输。因为在串行通信系统中的单片机串行接口位置有特别设置的数据寄存器，所以数据的主要传送与接收任务都是由该部分完成，在数据输入完成后启动相对应的设备能够保证数据传输过程的安全稳定。为了保证数据接受的稳定可靠性，必须要进行校验码的核对，每一帧的数据信息接受完毕之后，需对其中的数据进行重新计算，若两者之间的差异性较大就会对数据舍弃并且不会再次发送。单片机的主要任务就是整个通信过程的顺利完成，同时和PLC相互配合以实现重新编制通信程序的目的。在整个串行通信系统中具有很多个延时程序，这都需要由单片机和PLC质检相互配合最终完成数据信息的中断接受和处理。

3 总结语

我国现阶段正处于科学技术高速发展的时期，智能化工业生产是目前的发展趋势，PLC与单片机之间的串行通信在工业自动控制领域应用也较为广泛。经过一系列的实验表明，SMATICS7-200系列PLC和PIC16F877单片机共同构成的串行通信系统具有稳定的操作能力，符合现代工业控制通信的需求，为我国的工业自动化控制发展提供了有利条件。