本站原创摘 要 ：单片机和PLC通信在现代工业社会得到广泛的应用,作为计算机发展的一个重要分之领域,单片机在现代人类生活中有着重要的作用,几乎所有电子器件产品都会集成有单片机,而PLC通信的任务就是将地理位置不同的PLC、计算机、各种现场设备等,通过通信介质连接起来,按照规定的通信协议,以某种特定的通信方式高效率地完成数据的传送、交换和处理.单片机和PLC通信对于远距离通信有着重要作用,但是两者都存在着局限性,因此如何将单片机与PLC通信有机结合起来,实现远距离通信,是一个重要课题.本文将对单片机与PLC通信的研究与应用进行简要的分析.
关 键 词 ：单片机 PLC通信 研究 应用
在现代工业社会,PLC通信和单片机的应用领域非常广泛,但是两者都存在着不可克服的缺陷,由于社会的需要,因此根据实际将两者结合起来,实现更加优异的设计.譬如在PLC设备上添加A/D通管所需的成本远远高于单片机添加A/D通管的成本,,两者在许多方面可以进行互补,将PLC和单片机两者相结合可以有效的降低成本、节约空间,两者的通信在实际应用中具有非常现实的意义.
1.概述
1.1.单片机概述
单片机是计算机的一个分支,其由计算机系统的五大部分之一CPU集成至单块集成电路中而产生MPU或ALU,此后MPU朝着两个方向发展,产生了多功能的将储存器和输入/出接口等全部集成到一块集成电路的SOC,这就是当今广泛适用的单片机的雏形.单片机所具有的功能主要是CPU、储存器、定时器、接口电路等方面,将这些功能都集中于一块电路芯片上,而形成的微型计算机,别称微控MPU.单片机的应用领域非常广,其中对于通信领域的作用也很突出.因为其资源丰富、性能全面并且通用性强,在现今的单片机领域中,单片机的种类层出不穷,功能也越来越强.
1.2.PLC概述
PLC是一种以计算机技术为基础的新型工业装置.PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置.它采用可以编制程序的存储器,用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令,并能通过数字式或模拟式的输入和输出,控制各种类型的机械或生产过程.PLC及其有关的设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体,易于扩展其功能的原则而设计.PLC这种产品需要控制程序的配合才能发挥其控制功能,因此在没有安装程序前的PLC是不具有适用价值的.PLC对于工业环境控制有着重要作用,但是必须借助相应的二次开发即程序安装才能实现其功能.
1.3.单片机与PLC的异同
首先,两者之间的可比性并不强,PLC可以说是在单片机的基础上发展起来的,而单片机则是一种集成电路.单片机可以适用的领域范围非常广,而PLC是单片机应用系统中的一个分支,PLC技术中涉及到单片机技术,但是并不是单片机技术的简单延伸,PLC技术在单片机技术上是有很大创新的.单片机的资源费用相比于PLC来的低,对于成本控制是较有效率的.但是两者之间的技术含量是不分高下的,并不存在哪一种技术较为高级的问题,适用单片机只是可以更节约成本,减轻浪费现象,并且其编写的程序相对较为合理.
2.单片机与PLC通信的研究
2.1.单片机与PLC结合通信的优点
两种技术都具有各自的优点和缺陷,PLC分布较广、接入方便,并且在接入方面PLC存在费用低、成本控制效果好的情况,对于用户来说是一大福利.单片机占地面积小、普遍较低、使用方便,适合于室内办公、民用建筑电力等核心部位,前者可变成逻辑控制器使用简单,抗干扰能力强,并且在恶劣环境下工作抗干扰能力强,这是后者所不具备的.因此将单片机遇PLC结合起来,可以做到扬长避短,两者通过通信进行信息交换,实现实时采集数据.
2.2.单片机与PLC通信的应用
PLC是在单片机的技术基础上发展起来的,是单片机的一个特殊的应用系统,它不具有单片机那么广泛的应用范围,两者相结合,通常采用单片机作为的电路设计实现各种功能为基础的方法,单片机一般采用c语言、汇编语言等,其安全性能非常强.但是单片机具有维护难度大的缺点,因此单项工程上应该尽量选用PLC,而对于大量通信配套项目则应该采用两者相结合的形式,在单片机中嵌入PLC系统,提高通信的性能.
2.3.通信程序
一般包括单片机发送数据通信程序和PLC接收数据通信程序.在单片机的端口安装数据寄存器,如果向数据寄存器中写入数据,就会立即发送数据,而如果进行读入操作,就会启动接收过程.当单片机与plc通过rs―232c串行接口进行通信时,发送过程主要有单片机向plc发出命令帧格式,发送过程结束之后,plc做出响应,同时单片机接受响应帧格式,这种过程称为接受过程通信过程主要由单片机进行启动和接受不需要运用plc进行编制程序.以PIC16F877单机片和S7-200PLC组合为例,一般单机片采用定长发送,报文由五个字节组成,这种发送形式对于实时性要求较低,因此可以加入延时程序,但是要注意单片机在睡眠状态下的异步通信是不可进行的.PLC一般采用字符接收完成终端接收数据,并且根据实际的数据长度设置数据帧的接收完结状态.在接收完数据后计算出相应的异和校验码,并与单机片传输过来的校验码相对照,不同则舍去,不重复发送.
结语：现代工业社会对于PLC和单机片的应用越来越广,PLC和单机片都是通信领域非常实用的技术,但是两者都存在固有的缺陷和不足,因此在实践经验中,将PLC与单机片技术相结合,如串行通信技术,具有实用性强、结构简单等优点,有利于远距离传输.随着科技的不断进步,单机片和PLC也在不断的更新,进一步将两者有效的结合起来实现通信技术,从而创造更高的应用价值.