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摘 要：文章介绍了FX系列PLC的通信协议、串行通信接口工作特性,提出了其与单片机通讯的设计思想,拟在两者之间实现串行通信的新概念,重点阐述了串行通信硬件接口电路的实现方法,设计力求结构简单,成本低,具有良好的可靠性,有望在将来推广应用于实际工程项目中.

关 键 词 ：51内核单片机；FX系列PLC；串行通信接口电路

中图分类号：TP368

可编程程序控制器（简称PLC）是一种较为普及的、适应多种应用环境的工业控制器）,优点为可靠性高、抗干扰能力强、开发周期短,日本MITSUBISHI公司推出的超小型可编程控制器（FX系列PLC）采用模块化结构,配有丰富的功能模块,已广泛应用于我国的工业控制领域.AT89C51系列单片机是ATMEL公司推出的一种八位的高性能CMOS单片机,具有丰富的I/O功能,带有RAM、FPEROM和可编程串行通道等,也具有控制方式灵活,可靠性高等特点,适合于在工业环境中使用.本文主要介绍AT89C51系列单片机与FX系列PLC之间的通信设计思想,阐述其通信接口的实现方法,介绍一种实用的操作、显示单元.

写可靠性论文的技巧
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在PLC组成的工业控制设备中,因为有键盘、显示这些外部的接口,因此必然要占用大量的I/O点资源,但如果能通过高性能的串行接口单元（SIU）来专门负责高速的串行通信任务,那么就可以把CPU解放出来集中解决数据处理或实时控制问题.三菱公司的FX系列PLC目前采用的RS—422A通信口就是采用的典型的全双工串行通信方式,它不仅可以与计算机实现1：1的通信,还可连接条码判读器、串行打印机等外围设备,通过单片机与PLC通信接口进行通信设置,对PLC各寄存器进行读写,就可充分利用单片机成本低、扩展方便的特点,使PLC应用更具灵活性.

1.接口电路设计

三菱公司的FX系列PLC利用RS-422异步全双工串行通讯口的双重功能,一类功能是采用简易编程器、MEDOC软件包等编程软件对PLC的软件进行下载、对PLC的内部状态和数据进行监控；另一类功能是与上位机进行数据通讯为了兼容单片机的SCI口电平,在其与PLC的串行口连接时就需要增加一个电平转换电路来实现RS-232C与RS-422之间的相互转换,如图1所示：

图1 接口电路设计图

上图所示常用的RS-422总线驱动芯片为SN75174、SN75175.SN75174是发送器,SN75175是接收器,亦可用SN75176,它是集接收器和发送器于一身的.给RS422A通信接口加装光电隔离电路（即光耦）,可进一步提高PLC的抗干扰水平.

2.通信机制分析

在三菱FX系列PLC的内部有一个特殊功能寄存器D8120,我们通过对该寄存器的写入编程,按照一定的协议,就能实现与单片机之间的通信,由于接口采用的是422电气接口,因此在与单片机通信时,需满足：

（1）异步全双工串行通信模式,波特