plc可编程控制器与pic单片机的远程通信

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1、万方数据第14卷第4期2009年10月集美大学学报(自然科学版)JournalofJimeiUniversity(NaturalScience)V01．14No．40ct．2009[文章编号]1007—7405(2009)04—0424—05PLC可编程控制器与PIC单片机的远程通信江小霞1，李叶妮2(1．集美大学轮机工程学院，福建厦门361021；2．厦门理工学院机械系，福建厦门361021)[摘要]设计了以单片机作为仪表，以PLC为控制器的网络系统的通信接I：1硬件及软件，其中：单片机采用PICl6F877，PLC采用西门子公司的226CPU．系统所采用的通信协

2、议，可以实现点对多的通信，所设计的通信协议的附加信息较少，有利于减少系统的响应时间．[关键词】可编程控制器；PIC单片机；通信协议；RS一485总线[中图分类号】TP273[文献标志码]AO引言现场总线(Fieldbus)是控制室内控制系统与现场数字化、串行、双向、多变量、多节点的智能仪器仪表和智能设备互连的通信网络．以此作为技术支撑的现场总线测控系统以其全分散、全数字化、全开放和可互操作的鲜明特点受到世界范围的关注，造就了工业测控系统结构与设备的深刻变革⋯．新一代的现场总线仪器仪表的发展是现场总线测控技术发展的必不可少的基础．PLC可编程控制器由于可靠性高，适合于

3、各种恶劣的现场环境，在自动化系统中应用广泛．随着微电子技术和大规模集成电路技术的迅速发展，微处理芯片的处理功能不断提高，价格不断降低心】，促进了智能仪表的发展．美国Microship公司的PICl6F87X是一种CMOS工艺的8位单片机，其CPU为RISC结构(哈佛双总线结构)，程序存储器(Flash)最多可达8K(14位宽)，数据存储器(RAM)最多可达368字节(8位)以及256字节的EEPROM数据存储器，它内置一个10位的A／D转换器，最多可支持8个通道的模拟量输入，具有中断功能、5个输Ⅳ输出端口、上电复位睡眠工作方式、片内看门狗等口。41．这些特点有利于智

4、能仪表的开发，使仪表具有更高的集程度和更强大的功能．RS-485标准的特点是抗干扰能力强、传输速率高、传送距离远．它规定了双端(平衡式)电气接El特性，它对于多站互连十分方便，最多允许并联32个站点，传输速率最高为10Mbit／s，最大电缆长度为l200m．目前仪表和控制设备广泛采用RS一485总线标准，因此采用RS一485总线，用PICl6F87X开发现场总线智能仪表将有很好的应用前景．数字通信是开发现场总线仪器仪表的关键技术之一．1系统结构图1是一种现场总线系统结构．该系统结构中PC机作为上位机，对整个系统进行集中监控，可实现可视化人机操作界面、图形显示、数据库

5、、联网等功能．系统选用西门子s7—200系列PLC的226CPU作为下位机，它接收上位机发送的各种命令，循环地读入现场的各种信号，进行逻辑判断和[收稿日期]2008—10—06[修回日期】2009—03—16[基金项目]福建省科技重大专项专题项目资助(2008HZ0002．1)[作者简介]江小霞(1960一)，女，副教授，从事计算机测控技术研究．万方数据第4期江小霞，等：PLC可编程控制器与PIC单片机的远程通信·425·控制量的计算，并对控制对象进行控制．下位机还负责将各种现场信号以及各控制量送上位机进行实时监控．智能仪表主要完成对现场信号的采集、处理、现场显示和

6、通信等功能．PC通过PC／PPI电缆与226CPU的POR哟口连接，采用VisualBasic编程，用串行通信控件(MSComm)实现通信．PLC的PORTl通过RS一485总线与各智能仪表连接．PLC的PORTO和PORTl口在本系统中可以采用PPI(点对点的通信)方式，也可以采用自由口的通信方式，本设计均使用自由口的方式通行．RS-485接口芯片SN75176将单片机的r11'L串行接口电平转换成RS一485总线的平衡信号．PC／PPIRS—485PC机COMl(或COM2)PORrmS7—200CPU226PORTlSN75176lSN75176lISN751

7、76RC6RC7RB0PICl6F877(1)RE6RC7RB0IRC6RC7RB0PICl6F877(2)llPICl6F877(N)图1一种现场总线测控系统结构图Fig．1Structurediagramoffield·busmeasure-controlsystem2通信协议的设计现场总线的智能仪表一般有两种类型：1)具有设置、采集、处理、显示、通信功能；2)具有设置、采集、处理、显示、通信、调节功能．本通信协议用于第一种类型的仪表．由于控制系统的实时眭，因此现场总线的通信协议的设计应满足既要通用、实用，又要尽可能少地传送附加信息．控制器发出的控制命令帧格