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3.1 单片机轮询电路设计
5 竣事语
01XX XXXX 为PC机申请联机呼吁字;
资源共享电路设计是要实现“多选一”和“一选多”的成果。即多台PC机可以分时与同一台PLC举办通讯,而某一台PC性可以或许别离与多台PLC举办通讯。本设计回收以RS-232C总线和多位数据选择器为焦点的集成电路方案。该集成电路通过设计成队列布局形式的开关网络电路来实现资源共享。PC机与PLC的通讯也回收尺度串行总线通信接口RS-232C,用最简朴的三线毗连方法,因此本设计选用CD4053芯片作为数据选择开关。CD4053芯片是三路、双通道模仿多路转换器。以四台PC机共享五台PLC为例,开关网络电路需要四乘五总共二十个数据选择开关,即要用二十个CD4053芯片分列成四行五列(或五行四列)的队列布局形式,组成资源共享电路,电路道理如图2所示。
4 总线网络的通讯软件设计
PC机通讯措施是应用VB编程软件来设计的。控件MSComm可配置串行通讯的数据发送和吸收,对串口状态及串口通讯的信息名目和协议举办配置。它是一个尺度的十位串口通讯,包罗八位尺度数据位、一个起始位和一个遏制位。
但MPS解说培训系统价值昂贵、数量有限,为了最大限度的操作MPS解说培训系统的资源,充实提高尝试设备的操作率,并在有限的时间内取得最佳的解说结果,因此需要设计一套完善的资源分派与打点系统,通过资源的优化设置实现资源共享、分时选用等要求。本文对实现资源共享的总线网络系统的布局、成果以及软硬件设计内容举办了描写。
当单片机轮询到某一台PC秘密与某一台PLC联机通讯时,由单片机给与之相连的相应的CD4053芯片节制信号线发出节制信号,使该芯片的开关通道接通,实现某一台PC机与某一台PLC联机通讯。
德国FESTO公司的MPS(Modular Production System)模块化出产加工解说与培训系统,是一个完整的面向自动化节制技能的培训系统,它由多个模块构成,是一个完全开放型的操纵系统,操纵人员可按照差异的需要举办各类模块的组合、扩展和节制。MPS系统很靠近实际家产出产系统,因此基于MPS系统的培训在大学工科解说中是很有实际意义的。
[3] 夏继强,孙进.基于现场总线的起重机监控系统[J].微计较机信息,2006,10-1:293-295。 PC机通讯措施完成的成果是当PC秘密与某台PLC的举办联机调试时,先在节制面板的对话框中输入由两位申请联机呼吁字、三位PC机机号和三位PLC机号构成的字符串,点击确定按键,此时PC机通讯措施将这八位字符勾串过RS-232C总线发送给单片机的串行口;当该台PLC没有被占用时,吸收单片机发回的联机答允信号,并点亮节制面板上的绿色指示灯;一旦该台PLC已被占用,则吸收单片机发回资源占用信号,并点亮节制面板上的黄色指示灯;当PC机与某台PLC的联机调试完成,则在节制面板的对话框中输入由两位退出联机呼吁字、三位PC机机号和三位PLC机号构成的字符串,点击确定按键,此时PC机通讯措施将这八位字符勾串过RS-232C总线发送给单片机的串行口,并关断节制面板上的指示灯。点击退出按键,则退出通讯措施。
[2] 刘增辉.模块化出产加工系统应用技能 [M].北京:电子家产出书,2005.
1 引言
总线网络的硬件设计就是要设计可以或许实现资源共享和分派打点的总线适配电路。总线适配电路由两部门电路构成,一部门是单片机轮询电路,另一部门是资源共享电路。总线适配器电路所要完成的主要事情是:由作为节制站AT89C51单片机回收轮询的要领,通过RS-232C总线吸收各PC机发出的联机申请信号和联机机号等信息,单片机经措施阐明后向该PC机发出答允联机信号,并发出指令接通PC机所要毗连的PLC的节制信号线,接下来就可以把在PC机已编好的措施通过总线RS-232C下传到PLC,实现PLC的资源共享。
10XX XXXX 为单片机答允联机呼吁字;
要通过总线网络实现资源共享,除了完善的硬件情况外,还必需开拓相应的通讯措施与之匹配。通讯措施设计分为两个部门:一是单片机的通讯措施设计,二是PC机的通讯措施设计。单片机通讯措施是操作汇编语言编写的源措施,它的主要成果是轮询各PC机,以便吸收PC机发出的联机申请,并按照申请内容发送联机许可信号。PC机通讯措施是应用现成的编程软件来设计的,它的主要成果是发送联机申请并接管联机许可信号。这些通讯措施不是独立的,它需要与总线网络的硬件适配电路相共同,两者只有配合浸染才气够实现资源共享和优化打点。
3 总线网络的硬件设计
单片秘密轮询各PC机发出的联机申请,就是要实现PC机与单片机之间的通讯,在实现PC机与单片机之间的通讯时,凡是回收尺度串行总线通信接口RS-232C。RS-232C是在异步串行通讯中应用最广的尺度总线。PC机与单片机最简朴的毗连是零调制三线经济型,这是举办全双工通信所必需的最少线路。PC机与单片机、PLC通过9芯尺度插座毗连。本设计的单片机轮询电路由CD4052芯片和MAX232芯片构成。CD4052芯片是双路、四通道模仿多路转换器,一片CD4052芯片可实现对四台PC机举办轮询。MAX232是实现把RS-232C电平转换为TTL电平的电平转换专用集成芯片。单片机轮询电路道理如图1所示。
图2 资源共享电路道理图
在单片机与PC机举办数据通信的进程中,每次通信是由相应的PC机发送呼吁数据帧,单片机通讯措施完成的成果是通过串行口轮询吸收PC机发出的呼吁字符,并对此字符举办阐明判定,以确定哪台PC机与哪台PLC联机,当该台PLC没有被占用时,再由软件发出联机节制信号给两者对应的开关芯片,使该芯片导通,则使该台PC机与所选定PLC的举办联机调试,并给PC机发答复允联机信号。一旦该台PLC已被占用,则给PC机发回资源占用信号,暂缓联机。当PC机竣事与PLC的通讯后,向单片机发送退出信号,单片机接到该信号后断开开关芯片,继承轮询。
该呼吁字有八位数据构成,个中最高两位为呼吁字,最低三位为PLC机号,中间三位为PC机机号。
AT89C51单片机内部有一个可编程的全双工串行通信接口,可以同时举办数据的发送和吸收。串行通信是回收事情方法1,波特率9600b/s,单片机吸收数据和发送数据回收查询方法。按时器T1选用事情方法2,初值为FDH,晶振频率11.0592HZ。
节制信号线
11XX XXXX 为资源占用呼吁字。
要害词:模块化出产线; 资源共享; RS-232C总线
在举办总线网络系统设计时,首先要确定硬件设计方案,也就是把总线网络系统中的硬件情况设备——多台PC机和多台PLC,通过硬件电路设计有序的毗连在一起,再共同一些须要的其他设备实现资源共享和分派打点事情。为了实现多台PC机对PLC资源共享,本设计提出了一种以一台单片机为节制站的总线网络设计方案。这一总线网络设计方案是由多台PC机,一台AT89C51单片机,通过RS232总线和总线适配电路实现对PLC的资源共享。
4.2 单片机通讯措施的设计
4.1 PC机通讯措施的设计
参考文献
PC机通讯措施是要实现PC机发送联机申请信号,并可吸收单片机发回的联机许可信号等。为此要设计一个如图3所示的节制面板。
总线网络系统设计所要办理的焦点问题是:对节制MPS自动出产线的可编程节制器———PLC实现资源共享。所谓资源共享用一句简朴的话来描写就是“多选一”和“一选多”。“多选一”就是指多台PC机可以分时与同一台PLC举办通讯,实现多台PC机对MPS出产线的某一个事情站举办节制;而“一选多”就是指某一台PC性可以或许别离与多台PLC举办通讯,实现一台PC机对MPS出产线的多个事情站举办节制。
本文从最大限度地发挥MPS出产线的代价的角度出发,本着优化资源打点与设置的思想,环绕MPS出产线开展的大量、基本性的且有利用代价的设计事情。本设计不只可以充实操作MPS解说培训资源,使MPS出产线的事情效率获得提高,还可以实现帮助解说,实现了尝试室打点的智能化、网络化,并可以引发学生进修乐趣,对付学生认识相识现代家产自动化技能规模的常识,加强他们的实践本领都长短常有益的。
00XX XXXX 为PC机退出联机呼吁字;
图3 节制面板示意图
在总线网络系统通讯中,是回收询问与应答的方法举办通信联结。为担保通信的靠得住性及信息通报的精确性,故为通信中主要的呼吁字拟定了一个简朴的通讯协议。PC机通信软件和单片机软件呼吁字约定如下:
　　摘 要:本文主要探讨基于模块化出产线的总线网络系统设计,即在多台PC机、一条MPS出产线以及多台PLC的系统情况下,实现对MPS的资源共享和优化打点,担保每一台PC机都有时机与各台PLC联机通讯。本系统操作RS-232C总线与单片机构成总线网络系统,在总线网络中以单片机作为节制站,通过RS-232C总线、总线适配电路,再配以相应的软件措施,实现对MPS的节制系统资源——PLC举办打点与优化设置。本设计成就的意义在于最大限度的操作MPS解说培训系统的资源,充实提高尝试设备的操作率、可操纵性,以便在有限的时间内取得最佳的解说结果。
2 总体方案设计
德国FESTO公司的MPS模块化自动加工出产线是一套模仿加工出产线解说与培训设备,可以由西门子公司的S7-300型可编程节制器——PLC作为节制系统,对整个自动加工出产线举办进程节制。
在家产节制规模,传统的现场节制方法已经越来越不能满意家产自动化的要求,这种节制方法不单耗时、艰辛并且很不完善。家产自动化节制系统成长到本日,跟着通讯技能的不绝提高,挣脱了以传统的现场节制方法为主体的节制方法,呈现了操作上位机通过现场总线通信来节制出产线的全新模式。本设计中的节制系统是针对FESTO公司出产的模块化加工出产系统设计的现场总线网络节制系统。
RS-232C总线
3.2 资源共享电路设计
本文作者创新点:回收CD4053芯片作为数据选择开关,设计了队列布局形式的开关网络电路来实现资源共享。
[1] 李全利,仲伟峰,徐军.单片机道理及应用 [M].北京:清华大学出书社,2006
图1 单片机轮询电路道理图