單片機與PLC的串行通信及應用研究

劉金權 馬尕勃

摘要：隨著社會和時代的不斷發(fā)展，科學技術越來越占有重要的地位，也對人們的生活產(chǎn)生了很大的影響。例如：單片機和PLC的應用就對現(xiàn)階段社會的生產(chǎn)和生活產(chǎn)生了很大的影響，促進了人們生產(chǎn)和生活模式的改變，有效促進了生產(chǎn)水平的提升。單片機與PLC的串行通信可以提高數(shù)據(jù)的傳輸質量和傳輸?shù)男剩苿庸I(yè)發(fā)展及工業(yè)自動化控制能力的進步。本文將對單片機與PLC的串行通信的方式及其應用進行分析研究，提供相關的參考。

關鍵詞：單片機；PLC控制；串行通信；應用

引言：

在我們的實際生活中，很多地方都運用到了單片機和PLC的控制，無論是在工業(yè)生產(chǎn)中，還是在我們每天都會用到的小家電中，都有單片機和PLC的存在。因為二者的應用廣泛性，所以在科技不斷發(fā)展的情況下，實現(xiàn)單片機和PLC的串行通信，將二者的優(yōu)勢結合起來，可以促進數(shù)據(jù)的傳輸能力的提高，滿足更多工業(yè)生產(chǎn)設備的需求，提高工業(yè)生產(chǎn)的控制能力。

一、單片機和PLC串行通信的特點和相關介紹

單片機在生活中的應用很廣泛，可以應用于很多環(huán)境中，有的技術人員也將其視為是一臺小型計算機，它可以加強對信息的處理能力，且具有較高的安全系數(shù)，可以有效地防止周邊的信息的干擾。PLC主要是適用于較差的工業(yè)環(huán)境中的一種可以進行相關邏輯運算和對設備進行控制的控制器，可以促進工業(yè)自動化生產(chǎn)能力的提升，可以有效地規(guī)避安全隱患的出現(xiàn)。二者的結合可以將優(yōu)勢綜合，從而呈現(xiàn)出更好的數(shù)據(jù)傳輸能力和防干擾能力。

為實現(xiàn)單片機和PLC的有效連接，其主要途徑就是串行通信，通過串行通信可以使單片機和PLC兩者的優(yōu)點有機結合，以便于二者的結合可以在任何的環(huán)境中都得以適用，提升對系統(tǒng)的控制能力。依據(jù)現(xiàn)在的技術支持，可以將PLC的控制系統(tǒng)安裝進單片機的系統(tǒng)之中，可以使整個系統(tǒng)的安全性和實用性有所提高，使其可以更好地滿足在實際生產(chǎn)中的工業(yè)需求。

二、單片機裝置和PLC設備的聯(lián)合運作

（一）單片機裝置和PLC設備的聯(lián)合背景

依據(jù)計算機技術人員的調查研究，計算機裝置的組成部分主要有運作裝置、信息記憶裝置、輸出及記錄裝置等。傳統(tǒng)的計算機的運行，是將管理和計算環(huán)節(jié)分開進行的，隨著科技的不斷提升，這兩個環(huán)節(jié)可以被不斷的整合，由此產(chǎn)生了單片機和PLC裝置。PLC的管理控制工作的運行，只有在可進行管理控制的操作軟件的基礎上，才能進行合理的管理工作，但是，PLC管理工作的進行仍然是需要創(chuàng)新的。在進行不斷創(chuàng)新和實驗的過程中不難發(fā)現(xiàn)，單片機的裝置是最適合應用于PIC的控制器的管理與控制環(huán)節(jié)中的。

（二）單片機裝置和PIC控制器的結合運作

首先，是對二者相互連接的接口電路的設計。想要將二者進行有效的連接使用，必須要將接口問題處理好，為了將二者的優(yōu)勢相互兼容，要對接口的電路進行科學的設計，提高接口的穩(wěn)定性與實用性。在一般的情況下，都會選擇利用RS-232c的接口，實現(xiàn)單片機裝置和PLC設備的連接，這一接口是通過電平之間的轉換，以實現(xiàn)信息數(shù)據(jù)之間的傳遞與轉換，實現(xiàn)高效的信息傳遞和數(shù)據(jù)傳輸。

其次，是對串行通信接口的連接設計。這一接口的設置主要是將單機片裝置和PLC控制器的串行接口進行分別的設置，進行分別設置的原因主要是由于二者在信息傳遞的方式和工作的主要目的上有一定的區(qū)別。然而，想要將兩者進行串行通信的設置就需要結合二者的實際特點來設置，方可使串行通信連接起到合理、有效的作用。

同時，在進行單片機裝置的串行通信接口的設置時，要依據(jù)單片機的具體情況進行設置。有的單片機內部具有串行通信接口，在這樣的情況下，就要使接入的串行通信接口具有雙向通信的特點，并且要對穿孔內部的相關數(shù)據(jù)信息進行確定，以便于接口可以進行不同種類型的數(shù)據(jù)傳輸，這樣就可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性與安全性，避免出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟失及數(shù)據(jù)遺漏的現(xiàn)象。關于PIC控制器的串行通信接口設置，要將單機片裝置與PIC控制器實現(xiàn)串行通信，在實際的設置操作中，要用科學的方式對寄存系統(tǒng)進行設置，它的主要功能是提高對于PIC串行接口的銜接的穩(wěn)定性和實用性，先實現(xiàn)串行接口和PIC控制器之間的通信需求，再進一步實現(xiàn)PIC控制器和單機片裝置之間的串行通信。在設置的過程中，需要依據(jù)實際的需要對內部的相關數(shù)據(jù)進行設定，與單機片裝置設置不同的是，PIC控制器的裝置設置還需要對相關數(shù)據(jù)進行反復的校驗檢查，進而保證PIC控制器對數(shù)據(jù)接收的準確性。

最后，就是單機片裝置與PIC控制器串行通信接口進行通信的過程。在實際的通信過程中，串行通信接口的通信效果是影響單機片與PIC通信的主要因素，因此，必須要加強對串行通信接口的設置研究。單機片裝置的串行通信接口含有數(shù)據(jù)儲存器，主要是內部的數(shù)據(jù)向數(shù)據(jù)儲存器傳輸?shù)倪^程，然后再經(jīng)過串行通信的傳輸，將數(shù)據(jù)傳輸?shù)絇IC控制器中，實現(xiàn)有效的數(shù)據(jù)接收與傳遞的過程。在通過PIC控制器接收數(shù)據(jù)時，主要是依據(jù)數(shù)據(jù)字符的接收方式。并且，判斷接收準確性的依據(jù)是數(shù)據(jù)的長度，根據(jù)不同數(shù)據(jù)的長短來確定所接收內容是否為真實有效。將不合適的數(shù)據(jù)舍棄，從而提高單片機和PIC裝置的串行通信的安全性與穩(wěn)定性。

結束語：

隨著科學技術的不斷發(fā)展，單機片和PLC的應用越來越廣泛，且逐漸應用于生活與生產(chǎn)中，它的應用也直接關系著工業(yè)生產(chǎn)的效率與質量。但是，通過將二者結合，利用串行通信的方式，就能使二者的優(yōu)勢有效的聯(lián)合，大大提高了應用控制的效率，減少外界對系統(tǒng)設置的干擾，增強數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣扰c準確性，能夠為工業(yè)的生產(chǎn)和工程項目的實施提供更大的便利，從而促進我國工業(yè)水平的進步。

參考文獻

[1]張潔.馬鳳銘.徐穎.基于MODBUS協(xié)議的單機片與S7-200PLC串行通信的實現(xiàn)[J].鞍山師范學院學報.2013.04

[2]李生軍.李少蒙.單機片與PLC之間的串行通信實現(xiàn)[J].化工自動化及儀表.2010.02

[3]林慧文.分析單機片與PIC之間的串行通信實現(xiàn)[J]新會機電中專學校.信息管理智能應用.2012.11

（作者單位：沈陽工程學院自動化學院）