PLC與單片機(jī)之間的串行通信及應(yīng)用

羅浩 重慶科技學(xué)院

引言：可編程邏輯控制器就是PLC，能夠搭載單片機(jī)之上，屬于一種應(yīng)用范圍相對(duì)比較廣泛的科學(xué)技術(shù)產(chǎn)品。從單片機(jī)的性質(zhì)來看，其則屬于一種集成電路。單片機(jī)與各種控制、生產(chǎn)系統(tǒng)等存在兼容性，兼容的對(duì)象是功能技術(shù)。現(xiàn)代生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，令單片機(jī)和可編程邏輯控制器的應(yīng)用變得更加的廣泛。在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)當(dāng)中，可編程邏輯控制器其實(shí)一種功能模塊典型，主要利用C語言、VB命令等實(shí)現(xiàn)編程操作并嵌入單片機(jī)。通過這種方法促使單片機(jī)產(chǎn)生指定功能內(nèi)容。

一、硬件選型和連接技術(shù)的應(yīng)用

很多工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域都在應(yīng)用可編輯邏輯控制器和單片機(jī)，以達(dá)到串行通信的效果。常見的就是塑料擠出機(jī)當(dāng)中，就發(fā)揮著重要的作用。串行通信連接系統(tǒng)主要是發(fā)揮著自動(dòng)控制設(shè)備溫度的作用，一般情況下選擇PLC都是以西門子產(chǎn)品為基準(zhǔn)的，因此其體型小巧，與生產(chǎn)操作更加匹配。再加上西門子的PLC很多時(shí)候更加能夠滿足自動(dòng)化操作系統(tǒng)的需求，即整個(gè)設(shè)計(jì)相對(duì)緊湊，而且功能指令也相當(dāng)?shù)呢S富。PLC系統(tǒng)的操作功能受到重視之后，進(jìn)行選擇的時(shí)候就會(huì)比較謹(jǐn)慎。另外因?yàn)镻LC具有很強(qiáng)大的通信功能，所以在自動(dòng)化控制領(lǐng)域受到了歡迎。常見的是以異步串行通信的方法來配合通信標(biāo)準(zhǔn)差分接受的。

二、單片機(jī)串口技術(shù)的應(yīng)用

單片機(jī)串口技術(shù)的應(yīng)用主要通過寫發(fā)送緩沖器來實(shí)現(xiàn)的，指令數(shù)據(jù)通過其實(shí)現(xiàn)傳送，與配合硬件電路建立起連接，最后將信號(hào)向外輸出去。這一過程都依靠著單片機(jī)接口的信號(hào)接收能力，因此在生產(chǎn)領(lǐng)域的自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)置的時(shí)候設(shè)計(jì)人員都會(huì)十分重視單片機(jī)接口信號(hào)接收能力的強(qiáng)弱。接收器接收信號(hào)，信號(hào)接收端接收數(shù)據(jù)內(nèi)容，執(zhí)行操作的是控制電路。設(shè)計(jì)的過程當(dāng)中單片機(jī)的機(jī)型影響著通信方案，為此要從單片機(jī)的主機(jī)和從機(jī)權(quán)限入手，提高單片機(jī)串口的雙向選擇可能性。

三、通信協(xié)議設(shè)置技術(shù)的應(yīng)用

串行通信系統(tǒng)設(shè)備選型的時(shí)候會(huì)參照單片機(jī)的性質(zhì)，許多的單片機(jī)主要的作用是接收數(shù)據(jù)、發(fā)送數(shù)據(jù)等，在整個(gè)過程中單片機(jī)的通信協(xié)議利用的是異步發(fā)送功能模式，再與匯編語言編程之間構(gòu)建關(guān)系，實(shí)現(xiàn)通信協(xié)議建設(shè)的要求。仔細(xì)研究通信協(xié)議能夠發(fā)現(xiàn)，自有端口模式一開始就已經(jīng)設(shè)置出來了，與語句表編程方式之間相互配合，構(gòu)建了通信操作的關(guān)系。單片機(jī)在發(fā)送緩沖模式的時(shí)候，數(shù)據(jù)都會(huì)經(jīng)歷一個(gè)發(fā)送的過程，而這一過程中都會(huì)設(shè)置兩個(gè)連續(xù)發(fā)送字節(jié)模式。

當(dāng)然通信協(xié)議設(shè)置技術(shù)的應(yīng)用還關(guān)系著傳輸線的選擇和應(yīng)用，通常在自動(dòng)化控制系統(tǒng)中都是采用屏蔽雙絞線的，這種線的作用針對(duì)單片機(jī)側(cè)發(fā)送的數(shù)據(jù)加以轉(zhuǎn)換，從而發(fā)送到PLC端。

四、串行通信系統(tǒng)初始設(shè)置技術(shù)的應(yīng)用

串行通信系統(tǒng)初始設(shè)置過程中要從單片機(jī)內(nèi)部集成USart模塊入手，同時(shí)還要令波特率成為高速模式，單片機(jī)時(shí)鐘頻率設(shè)置為F。在PLC與單片機(jī)之間存在著波特率，而在整個(gè)過程中波特率的誤差都需要控制在最小值。同步性也是串行通信系統(tǒng)初始設(shè)置技術(shù)應(yīng)用的一個(gè)重要特征，主要表現(xiàn)在異步通信過程中。檢測字符位數(shù)的時(shí)候都是從字符起始位置開始的，通過這樣的方法可以更好地降低甚至避免字符累積差錯(cuò)錯(cuò)位的情況。

五、串行通信系統(tǒng)的具體應(yīng)用

數(shù)據(jù)寄存器是PLC與單片機(jī)之間串行通信系統(tǒng)的組成部分，一般都需要設(shè)置在單片機(jī)串行接口位置上，數(shù)據(jù)寄存器的作用是傳送數(shù)據(jù)、接收數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)一旦輸入了之后，相應(yīng)的設(shè)備就會(huì)被啟動(dòng)，進(jìn)而令數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^程安全且有效。一般應(yīng)用PLC接收端的時(shí)候都能夠避免數(shù)據(jù)傳輸?shù)膯栴}，因?yàn)橐话阍跀?shù)據(jù)傳輸開始的時(shí)候，PLC一旦接收了數(shù)據(jù)便會(huì)作出響應(yīng)，如此便可以進(jìn)入到其他數(shù)據(jù)的處理和分析當(dāng)中，諸如發(fā)送文本、高位、低位以及結(jié)束碼等。單片機(jī)在整個(gè)系統(tǒng)中發(fā)揮著重要的作用，主要是負(fù)責(zé)全部通信過程，與PLC相互配合針對(duì)通信程序完成編制。

單片機(jī)和PLC之間的串行通信以及這兩者的應(yīng)用都會(huì)讓自動(dòng)化控制系統(tǒng)更加科學(xué)合理，能夠產(chǎn)生更加優(yōu)越的控制效果。這兩者相互配合形成的是全新的串行通信系統(tǒng)。系統(tǒng)的通信協(xié)議一般都是經(jīng)過了合理的設(shè)置的，所以從很多細(xì)節(jié)來看，這兩者為串行通信系統(tǒng)帶來的不僅僅是控制效果的提升，甚至還增加了更多的功能和內(nèi)容，為系統(tǒng)控制、運(yùn)行，提高系統(tǒng)安全性都增加了更多的籌碼。工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化中的設(shè)備在應(yīng)用的過程中難免出現(xiàn)錯(cuò)誤，應(yīng)用了PLC與單片機(jī)之后形成的是一種更加自動(dòng)化的控制模式，信息、數(shù)據(jù)等傳輸上效率也會(huì)更高。隨著現(xiàn)在科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和完善，針對(duì)PLC和單片機(jī)之間的串行通信應(yīng)用的可能性也拓展了許多，在實(shí)踐中可以不斷地吸收新的理念和技術(shù)，逐步地加以完善，為工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域創(chuàng)造更多有利的條件，為工業(yè)的發(fā)展打下基礎(chǔ)，從而推動(dòng)社會(huì)的進(jìn)步與發(fā)展，獲得更多的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，反過來又能夠促進(jìn)各項(xiàng)研究和技術(shù)的進(jìn)步。

結(jié)束語：科學(xué)技術(shù)仍然處于發(fā)展和進(jìn)步的狀態(tài)之中，PLC與單片機(jī)之間的串行通信以及應(yīng)用逐漸變得更加容易，范圍也在逐漸擴(kuò)大。這與可編程邏輯控制器和單片機(jī)各自具有的基本特征存在關(guān)系，兩者各自擁有具體的功能，在相互兼容的過程中形成具有指定性的功能模塊，因此在生產(chǎn)領(lǐng)域中可編程邏輯控制器與單片機(jī)的串行通信都是應(yīng)用在自動(dòng)化優(yōu)化操作上，發(fā)揮著重要的作用和價(jià)值。