探討PLC與單片機之間的串行通信實現(xiàn)

摘 要：隨著國家微處理器，計算機和數(shù)字通信技術的迅速發(fā)展，我國計算機控制科技已經擴展到幾乎所有電子和工業(yè)行業(yè)。其中，PLC和MCU廣泛用于小中型控制系統(tǒng)。尤其在工業(yè)自動化領域，PLC與單片機之間的遠程通信問題非常重要，這也是自動控制系統(tǒng)設計中的難點。為了充分保證PLC和MCU的應用，有必要實現(xiàn)PLC與MCU之間的串行通信。本文基于單片機與PLC串行通信的研究。首先為實現(xiàn)單片機與PLC之間的串行通信設置模式提供了有效的措施，包括接口電路設計增強和串行通信接口設計。其次，認識到微控制器和PLC之間的串行通信在工業(yè)生產和人們日常生活和生活中的重要應用。它實現(xiàn)了二者之間的串行通信，從而促進了我們社會的科技進步。

關鍵詞：PLC；單片機；串行通信

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.15.132

作為一種廣泛使用的現(xiàn)代通信技術模式，PLC與MCU之間串行通信的合理配置和實現(xiàn)可以最大化的提高行業(yè)內部信息交換的效率。因此，在日常管理和施工活動中，相關領域的工作人員不斷優(yōu)化PLC串口與單片機之間的通信協(xié)議，有效優(yōu)化PLC串口與單片機之間的通信流程并擴展單片機的應用。它結合了芯片微型計算機和現(xiàn)代科學技術，為兩種合理的應用提供了有機集成和更多空間。

1 PLC與單片機串行通信設置模式

單片機和PLC是現(xiàn)階段人們生產和生活的重要組成部分，二者有效地改變了人們的生活模式并提高了其工業(yè)生產水平和生產質量。要實現(xiàn)單片機與PLC之間的長距離串行通信，需要對兩者進行科學分析，以提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)馁|量和效率。

（1）PLC串行參數(shù)設置。PLC通過設置系統(tǒng)寄存器來序列化系統(tǒng)串行接口初始化。例如在操作期間，可以應用FP1的系統(tǒng)寄存器來控制指定位置的串行波特率。且通過將串行波特率控制為h00時確定起始位，停止位和8個數(shù)據(jù)位。在此過程中沒有奇偶校驗位，可以在寄存器中設置串行波特率，并且可以通過計算機連接通信完成PC串行參數(shù)設置。

（2）微控制器的串行配置。MCU內部有串行，寄存器分別控制在發(fā)送器和接收器兩個位置。在設置軟件的過程中，專業(yè)技術人員需要集中管理四種不同的通信方法。單片機的串行8位異步通信接口可以根據(jù)一個起始位，一個停止位和八個數(shù)據(jù)位的結構將CPU晶體振蕩器控制到11.0592MHz，波特率為9600bps以實現(xiàn)寄存器狀態(tài)和定時器溢出率的確定工作。

2 PLC與單片機串行通信實現(xiàn)方式

在工業(yè)自動化領域，PLC與單片機之間的遠程通信非常重要，也是自動控制系統(tǒng)設計中經常遇到的問題，PLC與單片機之間的串行通信是取決于PLC和單片機的優(yōu)勢所在。這兩種串行通信都可以提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃院涂垢蓴_能力，并且在市場上得到非常廣泛的應用。

（1）優(yōu)化PLC串行與單片機之間的通信協(xié)議。根據(jù)上文的分析可以就此得出一個合理的結論，即傳統(tǒng)的PLC串行和單片機可以完成互相串行通信。在我國現(xiàn)代科學技術日益發(fā)展的今天，傳統(tǒng)法規(guī)和標準協(xié)議已經不能連續(xù)提供給PLC串行和單片機以合理的使用。因此，相關領域的工作人員需要改進PLC串口與單片機之間的通信協(xié)議，改善日常規(guī)劃設計中的PLC串行線路和微控制器使用的穩(wěn)定性和有效性。例如，中國一個地區(qū)的電信公司在維護串行和單片機時開發(fā)了一種異步串行通信方法，重點關注字符格式和波特率，并用商定的方法提高了PLC串行和單片機在通信活動中的可靠性。本地通信公司還優(yōu)化了FCS的計算方法，提高了信息數(shù)據(jù)的傳輸效率。

（2）改善PLC串行與單片機之間的通信過程。當微控制器的串行端口上有數(shù)據(jù)寄存器備份時，當微控制器將數(shù)據(jù)寫入數(shù)據(jù)寄存器利用某種特定條件時完成數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^程。此時，如果MCU將數(shù)據(jù)讀入sbup，則系統(tǒng)啟動接受過程。當傳輸過程完成時，單個芯片與PLC發(fā)出命令幀格式，并且PC相應地完成響應幀格式的設置。該過程通常被稱為接受通信過程，其主要由微控制器啟動和接受?；旧喜恍枰趹贸绦騊C上編程程序。而發(fā)出的命令幀格式是調用字符，特殊標志位和PLC站號等等。

（3）擴展PLC串行和單片機技術的應用。PLC串行和單片機在現(xiàn)代通信系統(tǒng)中具有廣泛的應用效果。二者作為集成電路，可以為各種應用系統(tǒng)配置單片微計算機，并且可以根據(jù)實際用戶的需要由單片機組成的應用系統(tǒng)的大小范圍從小型到中型到大型系統(tǒng)均進行科學的配置。而相比之下，系統(tǒng)設計中的PLC串行和單芯片PLC主要用于外圍電路以實現(xiàn)其功能設計。例如，國家電信公司在使用針對串行和單片機控制器優(yōu)化的通信系統(tǒng)過程中使用C語言和匯編語言，并且在各個領域中實現(xiàn)有效的應用。且由于單片機的常規(guī)使用和維護困難，本地電信技術人員已經系統(tǒng)地優(yōu)化了微型計算機和單片機控制器，提高了通信系統(tǒng)的整體使用。由于在PLC速度快，成功率高，可靠性高等優(yōu)點的影響下，PLC串行和單片機的經濟和社會效益將逐步擴大，同時最大限度地降低經濟成本。該地區(qū)的通訊公司合理地將PLC串行和單片機應用于公交卡，安全系統(tǒng)和自動家電控制，為人們的生活帶來了非常便捷的福利。

3 結束語

科學技術是促進工業(yè)生產的主要動力，伴著知識經濟時代科學技術的快速進步，不斷的完善和靈活運用科學技術是加強經濟發(fā)展的重要原因。單片機與PLC控制系統(tǒng)進行串行通信作為一種應用廣泛的現(xiàn)代通信技術模式和現(xiàn)代工業(yè)自動化實現(xiàn)的關鍵設備，二者之間的合理配置和實現(xiàn)可以完全提高業(yè)界信息數(shù)據(jù)交換的效率，這對“工業(yè)4.0”智能化科技時代的實現(xiàn)具有明顯的促進作用。

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作者簡介：黃雪花（1986-），女，四川內江人，本科，講師，研究方向：電氣自動化。