基于PLC和單片機(jī)通訊系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

2014屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 分類號(hào)： TP273 題目：基于PLC和單片機(jī)通訊系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)作 者 姓 名： * 學(xué) 號(hào)： * 系 (院)： 機(jī)械與電子工程學(xué)院 專 業(yè)： 自動(dòng)化 指導(dǎo)教師姓名： * 指導(dǎo)教師職稱： 助教（碩士） 工程師 2014 年5月 10 日摘 要和單片機(jī)各有所長(zhǎng)，簡(jiǎn)單易用，控制程序可變，抗干擾性能強(qiáng)，并且具有較強(qiáng)的負(fù)載驅(qū)動(dòng)能力，適用于各種惡劣的環(huán)境，可用作機(jī)械設(shè)備的主控制器件；單片機(jī)體積小，價(jià)格低，使用靈活，適用于家電、辦公設(shè)備及傳感器內(nèi)部的核心器件，功能能強(qiáng)大。在實(shí)際應(yīng)用中二者結(jié)合組成控制系統(tǒng)發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì)。要實(shí)現(xiàn)以上功能，關(guān)鍵要解決單片機(jī)與PLC之間的串行通信。本次設(shè)計(jì)主要介紹西門(mén)子S7-200系列PLC可編程控制器的自由口串行通信，以及利用單片機(jī)與PLC通信的方法。硬件以89C51單片機(jī)為核心，通過(guò)RS-485總線與PLC通信，并介紹通信協(xié)議，以及軟件的實(shí)現(xiàn)。通過(guò)PLC和單片機(jī)的通信仿真測(cè)試表明該通信系統(tǒng)具有一定的可靠性。關(guān)鍵詞：PLC；自由口串行通信；單片機(jī)ABSTRACTPLC and MCU Each one has his good points., PLC is simple to use, control program variable, strong anti-interference ability, and has a load driven ability strong, suitable for a variety of harsh environment, can be used as the main control device of mechanical equipment;SCM small size, low price, flexible use, the core device is applicable to household appliances, office equipment and sensor, function powerful. In the practical application of the combination of the two control system to play their respective advantages. To realize the above functions, the key to solve the serial communication between SCM and PLC. Freeport serial communication in this design, mainly introduces Siemens S7-200series programmable logic controller PLC, and a method of using SCM and PLC communication.The hardware with 89C51 single chip as the core, through the RS-485 bus and PLC communication, and the communication protocol, and software implementation. The communication simulation test show that the PLC and MCU communication system is reliability.Keywords: PLC; Freeport serial communication; single chip microcomputer目 錄緒 論11 單片機(jī)和PLC的發(fā)展及其應(yīng)用21.1 單片機(jī)和PLC的發(fā)展21.2 單片機(jī)和PLC的應(yīng)用22 硬件連接42.1 AT89C51單片機(jī)簡(jiǎn)介42.2 單片機(jī)RS-485串行通信實(shí)現(xiàn)52.2.1 單片機(jī)RS-485串行通信52.2.2 232/485電平轉(zhuǎn)換電路52.2.3 PLC與單片機(jī)通訊連接63 軟件設(shè)計(jì)83.1 單片機(jī)與的通訊協(xié)議及其通信83.1.1 單片機(jī)與PLC的通訊協(xié)議83.1.2 單片機(jī)與PLC的自由口串行通信103.2 通訊協(xié)議的實(shí)現(xiàn)113.2.1 單片機(jī)部分程序113.2.2 PLC 的部分通信程序:134 PLC與單片機(jī)的硬件原理與仿真154.1 PLC與單片機(jī)硬件通信的原理154.2 PLC與單片機(jī)硬件的仿真16結(jié) 論17參考文獻(xiàn)18致 謝19宿州學(xué)院 2014屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 基于PLC和單片機(jī)通訊系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)緒 論對(duì)工業(yè)智能而言，PLC與單片機(jī)應(yīng)用都比較廣泛，但是兩者都有各自的優(yōu)缺點(diǎn)。單片機(jī)的驅(qū)動(dòng)能力比較弱無(wú)法驅(qū)動(dòng)大功率大電流設(shè)備的直接運(yùn)行，因此在使用方面受到限制。相比而言PLC就運(yùn)行可靠、使用相對(duì)簡(jiǎn)單、抗干擾性強(qiáng)，而且負(fù)載驅(qū)動(dòng)能力也比較強(qiáng)，適合在一些環(huán)境較差的地方工作，所以在機(jī)械制造、化工、石油等生產(chǎn)機(jī)械和過(guò)程的自動(dòng)控制中應(yīng)用相當(dāng)廣泛。 單片機(jī)作為一款智能化程度較高的嵌入式系統(tǒng)的核心處理器。在系統(tǒng)設(shè)計(jì)和外設(shè)管理中起很重要的作用是弱電控制強(qiáng)電環(huán)境的最佳選擇。PLC控制能力強(qiáng)，但是缺乏智能化，無(wú)法接鍵盤(pán)等外部設(shè)備。所以在使用PLC時(shí)就必須通過(guò)外部智能設(shè)備編程來(lái)實(shí)現(xiàn)控制的要求。把兩者的優(yōu)缺點(diǎn)相結(jié)合就能實(shí)現(xiàn)更為優(yōu)化的設(shè)計(jì)意義重大。本次設(shè)計(jì)了PLC與單片機(jī)實(shí)現(xiàn)串行通信的軟件編程與硬件連接的方法。通過(guò)MX232轉(zhuǎn)RS485轉(zhuǎn)換電路，將單片機(jī)開(kāi)發(fā)板與PLC進(jìn)行硬件連接，單片機(jī)為上位機(jī)向PLC發(fā)送數(shù)據(jù)，來(lái)實(shí)現(xiàn)以51 單片機(jī)為核心，輸出信號(hào)通過(guò)RS485總線與S7-200PLC進(jìn)行串口通信。1 單片機(jī)和PLC的發(fā)展及其應(yīng)用1.1 單片機(jī)和PLC的發(fā)展按照計(jì)算機(jī)原始定義, 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)由五大部分控制單元(CU)、算術(shù)運(yùn)算單元(ALU)、存儲(chǔ)器(Memory)、輸入設(shè)備(Input)、輸出設(shè)備(Output)組成。早期的計(jì)算機(jī)的(晶體管的或集成電路的, 不包括電子管的) 控制單元或算術(shù)運(yùn)算單元由一塊甚至多塊電路板組成, 控制單元和算術(shù)運(yùn)算單元是分離的。隨著集成度的提高, 控制單元和算術(shù)運(yùn)算單元合在一塊就組成了中央處理單元(CPU)。接著將CPU集成到單塊集成電路中就產(chǎn)生MPU或MCU, 此后,MPU的發(fā)展產(chǎn)生了兩條分支, 一支往高性能、高速度、大容量方向發(fā)展,。另一支則往多功能方向發(fā)展, 將存儲(chǔ)器(ROM、PROM、EPROM、EEPROM、FLASHROM、SRAM等)、輸入/輸出接口(Timer/Counter、PWM、ADC/DAC、UART、C、SPI、RTC、PCA、FPGA等)全部集成在一塊集成電路中而成為SOC。這就是當(dāng)今廣泛應(yīng)用的單片機(jī)。我們常用的就是有MCS-51系列的單片機(jī)。PLC的全稱是Parallelogrammatical (可編程控制器),PLC是一種產(chǎn)品, 它在沒(méi)有控制程序時(shí)候是不具備任何控制功能的。PLC實(shí)際上是專為工業(yè)環(huán)境使用的通用控制平臺(tái), 它必須進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)才能完成最終控制目的,因此, 它需要程序編輯/調(diào)試的軟件的配合。PLC是智能產(chǎn)品, 它的核心控制器采用板級(jí)的CPU是不夠的, 而MPU也要好幾塊集成電路構(gòu)成, 把這些集成電路安裝在一塊電路板上會(huì)造成體積太大, 不適合現(xiàn)代要求。由此可見(jiàn),PLC的核心控制器采用單片機(jī)是最合適的1。1.2 單片機(jī)和PLC的應(yīng)用PLC是建立在單片機(jī)之上的產(chǎn)品, 單片機(jī)是一種集成電路, 兩者不具有可比性。單片機(jī)可以構(gòu)成各種各樣的應(yīng)用系統(tǒng), 從微型、小型到中型、大型都可以。PLC是單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的一個(gè)特例。單片機(jī)是一種芯片, 在一定場(chǎng)合, 配合外圍電路, 可以用來(lái)設(shè)計(jì)所需要的各種功能,大都采用匯編語(yǔ)言、C語(yǔ)言等開(kāi)發(fā)嵌入式軟件, 可應(yīng)用于各種領(lǐng)域。大都采用梯形圖編程, 也可以用組態(tài)軟件, 其特點(diǎn)是非?？煽?。單片機(jī)的應(yīng)用系統(tǒng)則是千差萬(wàn)別, 質(zhì)量參差不齊, 學(xué)習(xí)、使用和維護(hù)都很困難。從PLC與單片機(jī)系統(tǒng)的選用上來(lái)講, 對(duì)單項(xiàng)工程或重復(fù)數(shù)極少的項(xiàng)目, 采用PLC方案是明智、快捷的途徑, 成功率高, 可靠性好, 但成本較高。對(duì)于量大的配套項(xiàng)目, 采用單片機(jī)系統(tǒng)具有成本低、效益高的優(yōu)點(diǎn), 但這要有相當(dāng)?shù)难邪l(fā)力量和行業(yè)經(jīng)驗(yàn)才能使系統(tǒng)穩(wěn)定、可靠的運(yùn)行。最好的方法是單片機(jī)系統(tǒng)嵌入PLC的功能, 這樣可大大簡(jiǎn)化單片機(jī)系統(tǒng)的研制時(shí)間, 性能得到保障, 效益也就有保證3。2 硬件連接2.1 AT89C51單片機(jī)簡(jiǎn)介51單片機(jī)是對(duì)所有兼容Intel 8031指令系統(tǒng)的單片機(jī)的統(tǒng)稱。該系列單片機(jī)的始祖是INTEL的8031單片機(jī)，后來(lái)隨著Flash rom技術(shù)的發(fā)展，8031單片機(jī)取得了長(zhǎng)足的進(jìn)展，成為應(yīng)用最廣泛的8位單片機(jī)之一，其代表型號(hào)是ATMEL 公司的AT89系列，它廣泛應(yīng)用于工業(yè)測(cè)控系統(tǒng)之中。很多公司都有51系列的兼容機(jī)型推出，今后很長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)將占有大量市場(chǎng)。51單片機(jī)是基礎(chǔ)入門(mén)的一個(gè)單片機(jī)，還是應(yīng)用最廣泛的一種。需要注意的是52系列的單片機(jī)一般不具備自編程能力。硬件部分主要由STC89C51 單片機(jī)、 S7-200PLC、 RS485接口芯片組成， 如下圖1所示。圖1 硬件結(jié)構(gòu)圖其中STC89C51 單片機(jī)與MAX232 芯片被集成在單片機(jī)開(kāi)發(fā)板上， 從單片機(jī)開(kāi)發(fā)板上出來(lái)的電平已經(jīng)轉(zhuǎn)換成RS232 電平， 所以單片機(jī)開(kāi)發(fā)板直接與RS485 總線相連， 然后再接PLC ， 由PLC 上的輸出信號(hào)控制繼電器來(lái)實(shí)現(xiàn)控制，而單片機(jī)終端程序的實(shí)現(xiàn)如圖2。 圖2 單片機(jī)終端程序的實(shí)現(xiàn)2.2 單片機(jī)RS-485串行通信實(shí)現(xiàn)2.2.1 單片機(jī)RS-485串行通信系統(tǒng)采用AT89C51單片機(jī)為核心，由于單片機(jī)串行口輸出的是TTL電平，而PLC自由口輸出的是RS-485信號(hào)，所以可以通過(guò)AT89C51的串行口與MAX485芯片相連，然后與S7-200的RS-485口進(jìn)行通信。單片機(jī)的串行通信線RXD和TXD通過(guò)電路轉(zhuǎn)換為RS-485信號(hào)和PLC通信4。2.2.2 232/485電平轉(zhuǎn)換電路PLC 上的PPI 電纜是一根RS232 轉(zhuǎn)RS485 的匹配電纜，因?yàn)镻LC 使用RS485， 而單片通信口采用RS232， 兩者的電氣規(guī)范并不相容， 需要用中間電路進(jìn)行匹配。RS232 接口收RXD 和發(fā)TXD 線獨(dú)立， 可以同時(shí)進(jìn)行收發(fā)通訊， 同時(shí)RS232 設(shè)計(jì)成兩個(gè)設(shè)備之間的單獨(dú)通訊， 不支持多于兩個(gè)設(shè)備的聯(lián)接， 所以它的收發(fā)隨時(shí)都可進(jìn)行， 不會(huì)發(fā)生通訊碰撞。 而RS485 采用差分的兩根A/B 線進(jìn)行通訊， A 和 B 兩根線的相對(duì)電平來(lái)表達(dá)0 和 1 ， 同一時(shí)刻只能由一個(gè)設(shè)備驅(qū)動(dòng)總線。 MAX485 接口芯片是Maxim 公司的一種RS485 芯片， 采用半雙工通訊方式工作在+5V 單一電源的環(huán)境下。其中， RO 腳為數(shù)據(jù)輸出引腳， DI 腳為數(shù)據(jù)輸入引腳，RE 腳為RO 的使能端， 低電平時(shí)有效， DE 腳為DI 的使能端，高電平時(shí)選通。 A 、 B 兩腳既是MAX485 的輸入端也是輸出端， 在選擇作為輸入還是輸出時(shí)， 由使能端RE 、 DE 的電平來(lái)確定, 該芯片與PLC 的連接如圖3 所示。圖3 電平轉(zhuǎn)換電路連接圖2.2.3 PLC與單片機(jī)通訊連接西門(mén)子S7-200系列PLC擁有RS-485串行口，所以要使用51單片機(jī)與PLC進(jìn)行通訊?？梢酝ㄟ^(guò)MCS-51單片機(jī)的串行口與MAX485芯片相接，然后與S7-200PLC的RS-485口進(jìn)行通訊5，其硬件接線圖如圖所示。圖4 MCS51單片機(jī)與S7-200PLC硬件連接圖在自由端口模式下，PLC的串行通信接口由用戶來(lái)控制，通過(guò)梯形圖程序以及單片機(jī)的匯編語(yǔ)言進(jìn)行配合，來(lái)使用完成中斷、字符接受中斷、發(fā)送完成中斷等，通訊協(xié)議由用戶完全控制。這是單片機(jī)處于主機(jī)狀態(tài)，由單片機(jī)主動(dòng)完成發(fā)送握手信號(hào)，PLC接收到信號(hào)后被動(dòng)反饋信息即可6。3 軟件設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)任務(wù)是實(shí)現(xiàn)單片機(jī)與PLC 的通信， 單片機(jī)作為主站， 通過(guò)COM 口發(fā)送控制指令到PLC 的PORT0 口， PLC 通過(guò)RCV 指令接收數(shù)據(jù)， 然后對(duì)指令進(jìn)行譯碼， 譯碼后控制程序， 以實(shí)現(xiàn)指令要求的操作， 同時(shí)返回指令的狀態(tài)信息7。3.1 單片機(jī)與的通訊協(xié)議及其通信3.1.1 單片機(jī)與PLC的通訊協(xié)議在單片機(jī)與PLC 的通信中， 主要是利用單片機(jī)向PLC發(fā)送命令和接收返回?cái)?shù)據(jù)， 通信協(xié)議采用命令/ 響應(yīng)模式，一次通信發(fā)送的一組數(shù)據(jù)作一幀， 每幀由33 個(gè)字符組成，單片機(jī)發(fā)送的命令具體格式如表1 所示。表1 單片機(jī)發(fā)送指令格式起始字符指令類型目標(biāo)PLC站地址目標(biāo)寄存器地址讀/寫(xiě)字節(jié)數(shù)數(shù)據(jù)區(qū)BCC校驗(yàn)碼結(jié)束字符(1) 起始字符占用一個(gè)字符， 用 “g ” 表示開(kāi)始 ；(2) 指令類型占一個(gè)字符， 分為讀/ 寫(xiě)兩種， 本文用到了寫(xiě)指令， 用 “06H ” 表示 ；(3) 目標(biāo)PLC 站地址用十六進(jìn)制ASCII 碼表示， 占用兩個(gè)字符， 先在PLC 程序中設(shè)定好， 保持與單片機(jī)中一樣， 占用指令兩個(gè)字節(jié)。 如設(shè)定地址為03H， 用十六進(jìn)制ASCII 碼表示為兩個(gè)字節(jié)為B2=30 ， B3=33；(4) 目標(biāo)寄存器地址用十六進(jìn)制ASCII 碼表示, 占八個(gè)字符， 寄存器在PLC 內(nèi)部可以用4 個(gè)字節(jié)來(lái)表示， 其中， 前兩個(gè)字節(jié)用來(lái)表示寄存器類型， 后兩個(gè)字節(jié)用來(lái)表示寄存器號(hào)， 例如 ： 0000H ： I 寄存器區(qū)， 0100H ： Q 寄存器區(qū)， 0200H ：M 寄存器區(qū)， 0800H： V 寄存器區(qū)。 若將數(shù)據(jù)傳輸V 寄存器區(qū)162中， 如VB99 ， 則地址表示為H ；(5)讀/ 寫(xiě)字節(jié)數(shù)M， 占一個(gè)字符， 它表示要寫(xiě)入PLC 的十六進(jìn)制ASCII 碼數(shù)據(jù)所占的字節(jié)數(shù) ；(6)要寫(xiě)入的數(shù)據(jù)， 也用十六進(jìn)制ASCII 碼表示， 所以這部分?jǐn)?shù)據(jù)共 16 個(gè)字節(jié)， 最多可以寫(xiě)入 8 個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)區(qū)要填滿， 但PLC 只讀前M 個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù) ；(7)BCC 校驗(yàn)碼， 占兩個(gè)字符， 用來(lái)檢驗(yàn)傳輸數(shù)據(jù)是否發(fā)生錯(cuò)誤， 以提高傳輸?shù)臏?zhǔn)確率；(8) 結(jié)束字符， 占一個(gè)字符， 用來(lái)辨認(rèn)指令的結(jié)束， 這里設(shè)定為 “G ”。單片機(jī)接收數(shù)據(jù)格式如表 2 所示。表2 單片機(jī)接收數(shù)據(jù)格式起始字符狀態(tài)信息數(shù)據(jù)區(qū)BCC校驗(yàn)碼結(jié)束字符PLC 向單片機(jī)反饋相應(yīng)信息， 如現(xiàn)在是執(zhí)行開(kāi)始命令或者結(jié)束命令等， 開(kāi)始字符與結(jié)束字符還是為 “g ” 和 “G ”，而狀態(tài)信息中則為電動(dòng)機(jī)的狀態(tài)信息。S7-200 PLC 支持多種通信協(xié)議， 如多點(diǎn)接口協(xié)議 （MPI協(xié)議）、 點(diǎn)對(duì)點(diǎn)接口協(xié)議 （PPI 協(xié)議） 和自由通信協(xié)議以及PROFIBUS 協(xié)議等。 其中自由口通信模式允許應(yīng)用程序控制S7-200 的串行通訊口， S7-200 處于RUN 方式時(shí)， 當(dāng)選擇了自由口通信， 用戶程序通過(guò)接受中斷、 發(fā)送中斷來(lái)收發(fā)指令， 用戶程序通過(guò)使用發(fā)送指令、 接受指令、 發(fā)送接收中斷指令來(lái)控制通信口的操作。PLC 通信參數(shù)的設(shè)置有控制寄存器SMB30 或者SMB130來(lái)設(shè)定， 包括波特率、 數(shù)據(jù)位、 校驗(yàn)方式等都要與單片機(jī)保持一致， 而PLC 內(nèi)部運(yùn)行過(guò)程如圖所示。 圖5 PLC內(nèi)部流程圖3.1.2 單片機(jī)與PLC的自由口串行通信西門(mén)子S7200是串行通信方式最為豐富的小型PL，支持多種通信協(xié)議模式，如點(diǎn)對(duì)點(diǎn)接口(P Pl)、多點(diǎn)接口(MPI)、PROFIBUS、自由口等。其中自由口通信模式是通過(guò)用戶程序可以控制CPU的通信操作模式，可以實(shí)現(xiàn)用戶自定義通信協(xié)議。在自由口通信模式下，用戶利用梯形圖的接受完成中斷、發(fā)送中斷、發(fā)送指令和接受指令的實(shí)現(xiàn)PLC與單片機(jī)的通信。PLC的CPU處于STOP模式時(shí)，自由口通信停止。單CPU處于RUN模式時(shí)，才能用自由口通信?？梢杂梅磻?yīng)CPU作方式的特殊寄存器位SM0.7來(lái)控制自由口方式的進(jìn)入，當(dāng)SM0.7為1時(shí)，CPU處于RUN模式，可選擇自由口通信。通過(guò)向SM B30或SM B130用于設(shè)置端的協(xié)議選擇位置1，可以將通信端口設(shè)置為自由口通信。SM B30或SM B130還用于設(shè)置通信波特率、奇偶校驗(yàn)位、數(shù)據(jù)位。發(fā)送指令XMT啟動(dòng)自由口模式下數(shù)據(jù)緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)發(fā)送，它可以發(fā)送1-255個(gè)字符，如果有中斷程序連接到發(fā)送結(jié)束事件上，在發(fā)送完成后，端口0會(huì)產(chǎn)生中斷事件9也可以監(jiān)視發(fā)送完成狀態(tài)位SM4 5的變化，接收指令RCV可以初始化接受服務(wù)信息，通過(guò)制定的端口接受信息并儲(chǔ)存在數(shù)據(jù)緩沖區(qū)內(nèi)，在接收完成最后一個(gè)字符時(shí)，端口0產(chǎn)生中斷238。S7200的CPU上的通信口是符合歐洲標(biāo)準(zhǔn)EN50170中的PROFIBUS標(biāo)準(zhǔn)的Rs485兼容9針D型連接器。利用總線RS_485總線連接這個(gè)端口可以方便的實(shí)現(xiàn)S7-200系列PLC與單片機(jī)之間的硬件連接。3.2 通訊協(xié)議的實(shí)現(xiàn)通信協(xié)議設(shè)計(jì)主要包括單片機(jī)程序設(shè)計(jì)和PLC 程序設(shè)計(jì)3.2.1 單片機(jī)部分程序(1) 單片機(jī)初始化部分子程序void init_serial comm(void)SCON=0x50; /* 串口工作方式1， 允許接收*/TMOD=0x20; PCON=0x00; /*SMOD=0*/TH1=0xFD; /* 波特率為9.6K*/TL1=0xFD; IE=0x95; /* 開(kāi)總中斷， 開(kāi)串口中斷, 開(kāi)外部中斷0, 開(kāi)外部中斷1*/(2) 單片機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)子程序void send_data() interrupt 0 using 2EX0=0; delay1(4); if(KEY=0) for(j=0;j33;j+)SBUF=tabj; /* 將數(shù)據(jù)發(fā)送到串口*/while(!TI); /* 等待串口數(shù)據(jù)發(fā)送結(jié)束*/TI=0; /* 復(fù)位串口中斷*/EX0=1;(3) 單片機(jī)接收數(shù)據(jù)子程序void comprint() interrupt 4 using 0 /* 輸入中斷*/EX0=0; EX1=0;for(i=0;i21;i+)if(RI) ； RI=0; RCi=SBUF;3.2.2 PLC 的部分通信程序:(1) 主程序部分LD SM0.1CALL SBR_0:SBR0 / 首次掃描調(diào)用初始化程序LDB=VB134, VB199 / 指令中的站地址與本站地址相符AB=VB102, 6 / 指令類型為寫(xiě)指令A(yù) M0.0 /BCC 校驗(yàn)碼正確CALL write:SBR1 / 調(diào)用寫(xiě)子程序LD M0.1CALL verify:SBR3 / 調(diào)用BCC 校驗(yàn)碼子程序LD SM0.0 / 當(dāng)端口空閑時(shí)啟動(dòng)RCVRCV VB100, 0(2) PLC 初始化子程序LD SM0.0MOVB 9, SMB30 / 自由口協(xié)議， 9600bps， 8 個(gè)數(shù)據(jù)位， 無(wú)校驗(yàn)位LD SM0.0 /RCV 指令初始化MOVB 16#EC, SMB87MOVB 103, SMB88MOVB 71, SMB89MOVW +1000, SMW92MOVB 35, SMB94R SM87.2, 1LD SM0.0ATCH INT_0:INT0, 23 / 接收完成事件連接到中斷程序 0LD SM0.0ATCH INT_1:INT1, 9 / 發(fā)送完成事件連接到中斷程序 1LD SM0.0ENILD SM0.0MOVB 3, VB199 / 將本機(jī)站地址裝入寄存器LD SM0.0MOVD &VB102, VD149 / 裝入地址指針MOVB 0, VB179 /BCC 碼寄存器清零MOVD &VB156, VD181 / 裝入地址指針MOVB 0, VB180 /BCC 校驗(yàn)碼寄存器4 PLC與單片機(jī)的硬件原理與仿真4.1 PLC與單片機(jī)硬件通信的原理（1）S7-200PLC與51單片機(jī)的通信要完成的功能，簡(jiǎn)單地說(shuō)是在工作過(guò)程中，PLC與51單片機(jī)能相互發(fā)送或者反饋工作信息。PLC上發(fā)出的485電平信號(hào)A，B通過(guò)MAX485轉(zhuǎn)換成單片機(jī)能夠吸收的TTL電平信號(hào)，然后又TXD，RXD串口線輸入帶單片機(jī)內(nèi)部的寄存器9。（2）由于RS-485采用的是半雙工的工作方式，PLC與單片機(jī)不能夠同時(shí)接受和發(fā)送，在同一時(shí)刻只能有一個(gè)發(fā)送端，一個(gè)接收端。所以相互發(fā)送信息是隨機(jī)時(shí)，這就需要外部設(shè)備的配合，用來(lái)做硬件握手信號(hào)。在PLC端，我們選用了一個(gè)數(shù)字量的水口I0.0和一個(gè)數(shù)字量輸出口Q0.0。在單片機(jī)端，我們采用了并口P1中的P1.0，P1.1，P1.2。（3）具體功能如下：當(dāng)單片機(jī)有信息要反饋給PLC是，置位P1.2通過(guò)光耦PC817輸出24V的高電平到PLC的輸入口I0.0，是PLC能開(kāi)中斷，進(jìn)行相應(yīng)的接受信號(hào)設(shè)置。這樣PLC就處于接收端狀態(tài)，而單片機(jī)通過(guò)設(shè)置P1.0低電平，是MAX485發(fā)送允許端IE使能，信息便能通過(guò)TXD發(fā)送到MAX485，是PLC能正確的接受485電平信號(hào)。當(dāng)PLC有信息要發(fā)給單片機(jī)時(shí)，PLC通過(guò)輸出口Q0.0發(fā)出高電平給單片機(jī)的P1.1，這樣單片機(jī)也將設(shè)置串口中斷，并置P1.0為高電平，使MAX485接受允許端使能。使用外部信號(hào)配合串口通信，不但能使通信準(zhǔn)確進(jìn)行，另外它也提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。比如，當(dāng)有些緊急的信息需要處理時(shí)，可以先通過(guò)I/O的連接作初步處理，再通過(guò)串口通信來(lái)完成后續(xù)的具體處理10。4.2 PLC與單片機(jī)硬件的仿真圖6 MCS 51單片機(jī)與S7-200PLC的硬件接線圖單片機(jī)與PLC通信中，主要是利用單片機(jī)向PLC發(fā)送命令或者接受返回?cái)?shù)據(jù)，PLC向單片機(jī)反饋相應(yīng)的信息，利用串口調(diào)試工具來(lái)實(shí)現(xiàn)PLC與單片機(jī)的串口通訊如圖6。例如：?jiǎn)纹瑱C(jī)向PLC發(fā)送一組數(shù)據(jù)g 1 2 3 4 5 6 G通過(guò)串口調(diào)試工具能夠接收到