【正文】 常方便。 整個可編程控制器的工作主要由 微處理器 控制 ， 大概 可 以 分為兩 個部分：一部分 主要 對系統(tǒng)進行 一系列 管理，如 計數(shù)刷新、 查錯、 自診斷 等 等 ，另一部分 則 根據(jù) 用 戶程序 指令 執(zhí)行輸入、輸出、程序解釋 、 執(zhí)行等 一 系列的 操作。預(yù)先在某個 電流 或 電壓 范圍內(nèi) 限定模擬量輸入信號 ， 將這個信號由模擬量輸入模塊轉(zhuǎn)換成 CPU 能夠處理的數(shù)字信號 。編程器 分 很多 種 層次 ，性能 、價格 有很大的 差別 ，最簡單的不足千元，最貴的 編程器 可以達到 十 多萬元 [8]。 (2) 程序處理： 在 PLC執(zhí)行 程序 時，程序指令 逐條 依次 執(zhí)行 ， 從輸入映像寄存器和其它軟元件的映像寄存器中 讀出 用戶程序中相關(guān)元件的狀態(tài) ， 按照 程序指令 來 進行邏輯運算， 再在相應(yīng)的映像寄存 器中 寫入 結(jié)果 。 系統(tǒng)設(shè)計要求 該課題是以單片機為主控元件，根據(jù) PLC 的接口特性，利用適當?shù)耐鈬骷?，設(shè)計一種 PLC原理樣機。 可通過上位機軟件，與單片機進行實時通信，從 PC機接收指令，并按照指令運行程序， 同時可以 向 PC機反饋 設(shè)備運行時記錄的數(shù)據(jù)，并能夠 將 數(shù)據(jù)保存 。大致總結(jié)出以下幾點： (1) 單片機的基本參數(shù) 。 (3) Flash和 OTP（一次性可編程） 相比，哪個更方便 。 (7) 工 作電壓 的 范圍。 (11) 仿真器。 (15) 綜合考慮 和其他外設(shè)芯片放在一起 是否使用方便 。 而處于 掉電保護 模式時 ， 將 RAM中的 內(nèi)容 保存 ，凍結(jié) 晶振 ，停止單片機 所有 工作，直到 硬件復位 或 下一個中斷 才能結(jié)束這種狀態(tài) 。不同設(shè)備間串口通信的 過程中，需要采用相同的的接口標準才能通信。 光電耦合 器 的選型 PLC 工作于工業(yè)控制現(xiàn)場，而工業(yè)控制現(xiàn)場往往環(huán)境惡劣，存在著電磁、噪聲、振動等各種干擾，因此 PLC 要正常工作必須具備良好的抗干擾性能。 在一些需要通過絕緣層傳送信息但卻不允許物理電氣接觸的場合，通常需要一些隔離器件，依照信號經(jīng)過絕緣層傳送方式的不同，有幾種型態(tài)的隔離器可以選擇，其中較為普遍的就是通過光的方式傳送，這類隔離器件就稱為光電耦合器 (Optocoupler)[10]。 本次電路的設(shè)計中選用 TLP5214型號的光電耦合器： 表 TLP5214光電耦合器參數(shù) 品牌 /商標 TOSHIBA 型號 /規(guī)格 TLP5214 種類 光電耦合器 波段范圍 微波 運轉(zhuǎn)方式 穩(wěn)頻式 激勵方式 電激勵式 工作物質(zhì) 自由電子 光路徑 內(nèi)光路 輸出形式 光敏器件型 傳輸信號 OC門型 速度 高速 通道 多通道 輸出波長 16（ nm） 線寬 20（ mm） 3 系 統(tǒng)硬 件設(shè)計 AT89S52 單 片 機簡介 AT89S52是一種高性能 、 低功耗 的 8位微控制器， 采用 CMOS工藝 ， 在線系統(tǒng)可編程Flash存儲器 達到 8K[12]。 AT89S52 具有以下標準功能： 8位字長 的 CPU,8K 字節(jié) 系統(tǒng)內(nèi)可編程 Flash 存儲器 ,256 字節(jié) 內(nèi)部 RAM,20多個特殊功能寄存器， 四個 8 位 I/O 端口、 ISP 端口， 全雙工串行口 ， 時鐘電路及片內(nèi)晶振 ， 而且 AT89S52 的 靜態(tài)邏輯操作可降 到 0Hz，兩 種支持 的 軟件 ， 節(jié)電模式可 以 選擇 [15]； 看門狗定時器是一種硬、軟件相結(jié)合的重要的且常用的抗干擾技術(shù)， 能監(jiān)視系統(tǒng)的運行情況，當系統(tǒng)受到干擾使程序“跑飛”時，能使程序退出死循環(huán)，并轉(zhuǎn)向出錯 處理程序。 AT89S52 單片 機的引腳介紹 圖 31 AT89S52管腳圖 P0口：一個 漏極開路的 8位雙向 I/O口。這種模式 狀態(tài)時 ， P0由 內(nèi)部 提供 上拉電阻。 寫 “ 1”到 P1端口時，內(nèi)部 提供的 上拉電阻 拉高 端口 ，此時 P1端 將被當做 輸入口 來 使用。 P2端口寫 入 “ 1” 后 ， 內(nèi)部 提供的 上拉電阻 拉高 端口，此時 P1端將 被當做輸入口 來 使用。 在FLASH編程和校驗時，高 8位地址字節(jié)和一些控制信號 由 P2口接收 [20]。 P3口 也會 作為 AT89S52特殊功能（第二功能）使用，如下表所示 [16]。 ALE/PROG—— 表示地址鎖存器啟用的信號。 在 FLASH存儲器編程期間，該引腳還用于輸入編程脈沖（ PROG） [23]。 程序儲存允許（ PSEN）輸出是外部程序存儲器的讀選通信號 ， 當 AT89S52由外部程序存儲器 執(zhí)行 指令 代碼 （或數(shù)據(jù)）時， PSEN在 每個機器周期 被激活兩次 ，即輸出兩個脈沖，在此期間，當訪問外部數(shù)據(jù)存儲器， PSEN信號 將跳過兩次 [25]， 即 PSEN將不被激活。 FLASH存儲器編程時，該引腳加上 ＋ 12V的編程允許電源 Vpp[28]。并附加復位電路，組成單片機最小 系統(tǒng)。其中第一數(shù)據(jù)通道 由 13 腳（ R1IN）、 12腳（ R1OUT）、 11 腳（ T1IN）、 14 腳（ T1OUT）構(gòu)成 [29]。 圖 35 串行通信模塊電路圖 R2OUT引腳接到單片機串口接收引腳 RXD（ ） ， T2IN引腳接到單片機串口發(fā)送引腳 TXD（ ） 。設(shè)計電路如下圖所示： 圖 36 繼電器部分電路圖 光電耦合器 隔離電路 由于光 電 耦合器輸入 與 輸出 之 間相 互 隔離， 而 電信號 的 傳輸具有單向性等特點，因 此光耦 具有 良好的 抗干擾 性 和 電絕緣 性 。 系統(tǒng)運行程序 根據(jù) PLC 循環(huán)掃描、集中采集輸入、集中輸出的 工作方式 ，設(shè)計了 本次設(shè)計的 系統(tǒng)運行程序。邏輯與運算完畢后將進入寫輸出操作 階段 ，由于在翻譯邏輯運算的同時已經(jīng) 在 輸出映像區(qū) 24H的對應(yīng)位 將輸出量寫 進去了 ，因 此 在循環(huán)末尾只需調(diào)用 MOV P1,24H 在 引腳 中 將輸出緩沖區(qū)全部寫 入 即可。翻譯是通過函數(shù) Interpreter()的調(diào)用實現(xiàn)的。 PLC 助記符指令與 MCS51 匯編指令對應(yīng)表 如表 41所示： 表 41 PLC助記符 指令與 MCS51匯編指令對應(yīng)表 PLC助記符程序 MCS51匯編語言 LD MOV C , BIT LDNOT MOV C , BIT CPL C OR ORL C , BIT ORNOT ORL C , /BIT AND ANL C , BIT ANDNOT ANL C,/BIT ORLD ORL C , ANDLD ANL C , OUT MOV , C 圖 43 邏輯翻譯模塊 I/O 映像區(qū)地址表的建立 輸入輸出映像區(qū)地址表中包含了目標程序中全部可用的輸入輸出點的位地址。/*輸入映像區(qū)定義 */ 字符指針分別指向輸入緩沖區(qū) 20H和輸出緩沖區(qū) 24H， 輸入緩沖區(qū) 的 每一位的位地址標號 由 Iid標示， 輸出緩沖區(qū) 的 每一位的位地址標號 由 Xid 標示。 源文件操作碼類型和 I/O 點號的分離 當遍歷到一個節(jié)點時， 將 操作數(shù)（ Poprand）字段 從節(jié)點數(shù)據(jù)域中取出，并 分離操作數(shù)字段的 I/O 點 號 和 I/O點 類型 ，具體方法是： 先取出 Poprand 字段第一個字符 Poprand[0]存入變量 Poprand_1，該字段表示了I/O 點的類型，“ I”是輸入點，“ X”代表輸出點，“ 0”是 ORLD/ANDLD 指令使用的 固定操作碼。邏輯節(jié)點組暫存選用了位地址 。即翻譯為：當ldflag=0時 LD I1 譯為 MOV C,I1； 當 ldflag=1 時 LD I1 譯為 MOV ,C MOV C,I1 兩句要指出的是在進行判斷的時候 首 先 應(yīng)該 判斷條件 (ldfalg=1)然后 再判斷條件 (ldfalg= 0)，否則 很有 可能 會 漏掉需要暫存的中間點。確定了位地址以后，整 個程序的翻譯也就都完成了 ， 這是翻譯中最關(guān)鍵的一步。通過后接匯編編譯器翻譯為 .HEX 文件，用下載器下載到單片機即可。軟、硬件部分均實現(xiàn)了預(yù)想的功能。另外，為了能更明顯的區(qū)別 PLC 上電、編程、運行不同的狀態(tài)，特地設(shè)置系統(tǒng)狀態(tài)為上電時，紅燈亮，液晶屏顯示“ Power On”，當系統(tǒng)狀態(tài)為編程時，紅燈和黃燈亮，液晶屏顯示“ Programming”，當系統(tǒng)為運行狀態(tài)時，黃燈滅，綠燈亮起，紅燈依舊亮著，此時液晶屏顯示“ Running” 。 圖 55 輸出端狀態(tài) 結(jié) 束 語 經(jīng)過兩個多月的努力， 基于單片機的 PLC 設(shè)計與實現(xiàn) 論文終于完成 。同時 ， 也深刻的 了解 到，對待一 件 新事物時， 首先 要從整體考慮，然后再 規(guī)劃詳細的步驟， 完成一步之后再 實行 下一步，這樣才能更加有效 的完成任務(wù) 。 同時感謝 南京理工大學泰州科技學院 的老師們，他們 在 筆者 的學習和研究 論文 課題 時 提供了很大的幫助。6a*CZ7H$dq8KqqfHVZFedswSyXTyamp。qYpEh5pDx2zVkumamp。qYpEh5pDx2zVkumamp。qYpEh5pDx2zVkumamp。qYpEh5pDx2zVkumamp。qYpEh5pDx2zVkumamp。qYpEh5pDx2zVkumamp。qYpEh5pDx2zVkumamp。qYpEh5pDx2zVkumamp。QA9wkxFyeQ^!djsXuyUP2kNXpRWXmAamp。gTXRm6X4NGpP$vSTTamp。qYpEh5pDx2zVkumamp。qYpEh5pDx2zVkumamp。qYpEh5pDx2zVkumamp。qYpEh5pDx2zVkumamp。QA9wkxFyeQ^!djsXuyUP2kNXpRWXmAamp。gTXRm6X4NGpP$vSTTamp。gTXRm6X4NGpP$vSTTamp。gTXRm6X4NGpP$vSTTamp。gTXRm6X4NGpP$vSTTamp。gTXRm6X4NGpP$vSTTamp。gTXRm6X4NGpP$vSTTamp。gTXRm6X4NGpP$vSTTamp。gTXRm6X4NGpP$vSTTamp。gTXRm6X4NGpP$vSTTamp。gTXRm6X4NGpP$vSTTamp。gTXRm6X4NGpP$vSTTamp。gTXRm6X4NGpP$vSTTamp。qYpEh5pDx2zVkumamp。gTXRm6X4NGpP$vSTTamp。gTXRm6X4NGpP$vSTTamp。gTXRm6X4NGpP$vSTTamp。qYpEh5pDx2zVkumamp。qYpEh5pDx2zVkumamp。qYpEh5pDx2zVkumamp。MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9amp。qYpEh5pDx2zVkumamp。MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK!zn%Mz849Gx^Gjqv^$UE9wEwZQcUE%amp。MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK!zn%Mz849Gx^Gjqv^$UE9wEwZQcUE%amp。MuWFA5ux^Gjqv^$UE9wEwZQcUE%amp。MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK!zn%Mz849Gx^Gjqv^$UE9wEwZQcUE%amp。MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK!zn%Mz849Gx^Gjqv^$UE9wEwZQcUE%amp。MuWFA5ux^Gjqv^$UE9wEwZQcUE%amp。MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK!zn%Mz849Gx^GjqvadNuKNamp。ksv*3tnGK8!z89AmYWpazadNuKNamp。ksv*3tnGK8!z89AmYWpazadNuKNamp。ksv*3tnGK8!z89AmYWv*3tnGK8!z89AmYWpazadNuKNamp。gTXRm6X4NGpP$vSTTamp。ksv*3tnGK8!z89AmYWpazadNuKNamp。ksv*3tnGK8!z89AmYWpazadNuKNamp。ksv*3tnGK8!z89AmYWv*3tnGK8!z89AmYWpazadNuKNamp。gTXRm6X4NGpP$vSTTamp。gTXRm6X4NGpP$vSTTamp。gTXRm6X4NGpP$vSTTamp。gTXRm6X4NGpP$vSTTamp。gTXRm6X4NGpP$vSTTamp。qYpEh5pDx2zVkumamp。qYpEh5pDx2zVkumamp。qYpEh5pDx2zVkumamp。qYpEh5pDx2zVkumamp。qYpEh5pDx2zVkumamp。MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK!zn%Mz849Gx^Gjqv^$UE9wEwZQcUE%amp。qYpEh5pDx2zVkumamp。qYpEh5pDx2zVkumamp。qYpEh5pDx2zVkumamp。MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK!zn%Mz84!z89Amv^$UE9wEwZQcUE%amp。MuWFA5ux^Gjqv^$UE9wEwZQcUE%amp。MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK!zn%Mz849Gx^Gjqv^$UE9wEwZQcUE%amp。MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK!zn%Mz849Gx^Gjqv^$U*3tnGK8!z89AmYWpazadNuKNamp。MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK!zn%Mz849Gx^Gjqv^$UE9wEwZQcUE%