基于单片机的plc实时控制系统

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1、万方数据黢创意与实践文章编号：1001．9944(2009)05-0052．02基于单片机的PLC实时控制系统杨博，伍星，甄彩虹(西北大学化工学院．西安710069)摘要：利用单片机驱动液晶显示屏(LCD)，以极低的成本为PLC系统提供了人机操作界面，实现对PLC的实时控制。本设计以三菱FXlN系列PLC和SiliconLab公司C8051F226单片机为例．介绍了全部硬件电路设计方案和软件设计，并对其中的关键：单片机与PLC之间的通信部分进行了详细介绍。目前该系统已投入使用，工作稳定可靠。达到了预期的效果。关键词：单片机；可编程控制器；液晶显示屏；通信中圈分类号：TP202文献标志码：

2、BPLCReal-timeOperatingSystemBasedonSCMYANGBo，WUXing，ZHENCai—hong(CollegeofChemicalEngineering，NorthwestUniversity，Xi’an710069，China)Abstract：Byusingsinglechipmicrocomputer(SCM)drivedliquidcrystaldisplay(LCD)，aextremelylowcostuserinterfaceisprovidedfortheprogrammablelogiccontroller(PLC)system，inor

3、dertoatreal-timeoperate．TakemitsubishiFXlNPLCandSiliconLab’sC8051F206SCMforexample．introducedthehardwarecircuitdesignandsoftwaredesign，andthepointiscommunicationbetweenSCMandPLC．Thesystemhasbeenputintouse。stableandreliableworktoachievethedesiredresults．Keywords：singlechipmicrocomputer(SCM)；progra

4、mmablelo画ccontroller(PLC)；liquidcrystaldisplay(LCD)；communication在锅炉用水软化控制系统中，PLC作为流程控制的核心部件。工作稳定、运行可靠、其强大的控制能力和成熟的技术使其具有很大的竞争优势．但PLC也有其不足之处：操做过程缺乏交互性。现场工作人员无法直观地对其工作状态进行实时监控．修改运行参数必须由专业人员使用专用的编程器来完成．不但成本高昂，而且极为不便。各PLC公司专用的触摸屏交互性虽好，但价格高昂，兼容性差。对于像水软化控制系统这种需要经常更改工艺参数的应用场合，这些不足尤为突出。本文设计的基于单片机的PLC实时控

5、制系统．单片机利用PLC必备的编程接口与之进行通信．采用LCD作为用户界面．显示PLC的工作状态及工艺参数，简单、直观．使用按键来设置工艺参数。整个系统以极低的成本完成了PLC专用触摸屏的所有功能，很好地弥补了PLC专用触摸屏价格昂贵的不足。而且该系统工作可靠，能适应各种工况．操作简单，～般的操作人员均可胜任。单片机与PLC之间以RS一422方式通信．可以实现远距离控制．极大改善了某些特殊岗位的工作条件．大大降低工人的劳动强度。由于本系统是主动式监控PLC运行，并不影响PLC的独立性．即使本系统发生故障，也不会收稿日期：2008一11—24：修订日期：2009-02—27作者简介：杨博(

6、1984-)，男，在读硕士研究生，研究方向为过程控制；伍星(195仁)，男，副教授，硕士生导师，研究方向为计算机图形学、控制系统研究。52万方数据剑意与实践淄影响PLC的运行。由于成本的优势，在中小型PLC控制系统中。该系统具有很高的实用价值，并且已经投入实际生产中，运行稳定，达到了预期的效果。1系统硬件设计本系统选用的LCD的型号是FMl2864．’。11．自带汉字字库．一次可显示8x4个汉字。功能强大。单片机采用的是SiliconLab公司的C8051F226：21．本系统中．LCD与单片机之间通过并行接口连接．控制简单．工作可靠。被控对象选择的是在我国工控领域应用广泛的三菱FXlN

7、系列PLC。整个系统中所有的电源均由PLC所提供的24V直流电源经过降压获得。无需外加电源。图1中的MAX488芯片用来将单片机与PLC联接起来．使单片机¨]的1TL电平能够与PLC的RS一422电平相适应。所有的输入都是由五个按键组成的输入部分通过单片机来实现的．如图1所示。RSIVW葛E尽銎印一毫D7VCCGND图1基于单片机的PLC实时控制原理图Fig．1PrincipleofPLCreal-timecontrolsystem