FBM201采购可直接电联郭经理（15918962164），PLC因为其高可靠性、编程简略、通用性强、体积小、结构紧凑、装置维护便利等特色，而在工业操控中得到了广泛使用。PLC的模块一般分为以下几大类：开关量输进模块、开关量输出模块、模拟量输进模块、模拟量输出模块。在工业操控中特别是进程操控领域中需求收集和操控的模拟量比较多，因而对PLC的模拟量输进、输出模块需求的较多，而模拟量输进、输出模块比较贵，添加模拟量输进、输出模块就添加了本钱，降低了整个体系的性价比，约束了PLC的使用。本文提出了一种根据通讯的模拟量输进、输出模块的扩展办法力图解决这一标题。

    2根据通讯的模拟量输进、输出模块的扩展办法（1）PLC模拟量输进模块扩展这儿以一路12位模拟量输进为例，模拟信号以0～5V规范电压的方法送进信号输进端，使用12位A/D变换芯片MAX187实现模数变换。MAX187是12位串行A/D，具有较高的变换速度，采样频率是75kHz，适用于较高精度的进程操控。考虑到实践工业现场中的高频搅扰，在采样信号送MAX187之前还使用了低通滤波器滤波，如图1所示。

    图1低通滤波、放大器及A/D变换

    MAX187具有内部参阅电压，既4#管脚（REF）为4.096V，因而，A/D变换的全量程为4.096V。而输进信号是0～5V，因而，要加一级运放把0～5V变换成0～4.096V后送进MAX187。AT89C52的P1.3和MAX187的片选端（CS）相连、AT89C52的P1.4和MAX187的串行时钟信号端（SCLK）相连、AT89C52的P1.5和MAX187的串行数据输出端（DOUT）相连。模拟量采样的值存进单片机的内存中，再由单片机的串行口传送给PLC。A/D变换的C51程序如下：

    #include

    #include

    sbitIC4_S=P1^4;

    sbitIC4_D=P1^5;

    sbitIC4_C=P1^3;

    voidinput（void）

    {unsignedcharidatai;

    unsignedintidataresult=0x0000;

    IC4_C=0;

    for（i=0;i<12;i++）

    {result=result《1;

    IC4_S=0;

    IC4_S=1;

    if（IC4_D）result++;}

    IC4_C=1;

    pdat[1]=result;

    }

    MAX187的作业时序图见图2。

    图2MAX187的作业时序图

    （2）PLC模拟量输出模块扩展

    这儿以一路12位模拟量输出为例，规划中将选用12位D/A变换芯片MAX531来实现数摸变换。咱们在MAX531的输出端接运算放大器，将模拟输出调理至0～5V，输出部分的硬件电路如图3所示。这儿，MAX531是12位串行D/A，具有较高的变换速度，MAX531具有内部参阅电压，既10#管脚（REFOUT）为2.048V，因而，D/A变换的全量程为2.048V。而输出信号一般要求是规范的0～5V，因而，要加一级运放把MAX531输出的0～2.048V信号变换成0～5V信号。AT89C52的P1.0和MAX531的串行时钟信号端（SCLK）相连、AT89C52的P1.1和MAX531的串行数据输进端（DIN）相连、AT89C52的P1.2和MAX531的片选端（CS）相连。PLC把要输出的模拟量经过串行口传送给单片机，存进的内存中，再由单片机完结D/A变换进行输出。A/D变换的C51程序如下：

    图3D/A变换及放大器原理图

    #include

    #include

    sbitIC2_S=P1^0;

    sbitIC2_D=P1^1;

    sbitIC2_C=P1^2;

    voidoutput（unsignedintdat）

    {unsignedcharidatai=12;

    IC2_C=0;

    while（i--）

    {IC2_S=0;

    if（dat&0x0800）IC2_D=1;elseIC2_D=0;IC2_S=1;

    dat=dat《1;

    }

    IC2_C=1;

    }

    MAX531的作业时序图见图4。

    图4MAX531的作业时序图

    3PLC与扩展模块之间的通讯接口及通讯协议

    （1）通讯接口

    以松下FP1系列PLC为例来论述PLC与扩展模块之间的通讯，FP1系列PLC的通讯接口选用规范9芯RS232接口，它与扩展模块之间的接线如图5所示。

    图5扩展模块与PLC的通讯衔接

    ·扩展模块的RXD端与PLC的TXD端联接，使扩展模块接收到PLC宣布的数据；·扩展模块的TXD端与PLC的RXD端联接，使扩展模块宣布的数据被PLC接收到；·扩展模块的地与PLC的SG端互联，使两者的作业基准地电平相同。

    上面选用的是RS232接口，PLC一次只能扩展一个模块。假如要扩展多个模块，能够选用RS485接口，现代的PLC一般都带有RS485接口。

    （2）通讯协议

    松下FP1系列PLC与扩展模块之间的通讯协议为松下公司专用的MEWTOCOL-COM协议，该协议选用异步通讯方法，其波特率有1200、2400、4800、9600、19200、38400、57600、115200bps等多种可选，且报文长度可变可固定。该协议格局分为指令音讯（CommandMessage），正常呼应音讯（ResponseMessage-normal），犯错呼应音讯（ResponseMessage-error）三种。

    其间：%为开端符，符号每一帧报文的开端；CR为完毕符，符号每一帧报文的完毕；AD为PLC的站地址，为两位16进制数，如00则表明**台PLC;#、$、！标示该帧报文为何种类型。

    Commandcode为指令代码，如例1中的“RD”，表明读数据区。Responsecode为呼应代码一般回来接收到的指令音讯中的指令代码。Error（H）和Error（L）为犯错代码，是两位16进制数，可根据其值在协议中查犯过错的描绘。

    Textcode为指令参数，如例1指令音讯中“D0110501107”，“D”表明数据寄存器，“0110501107”表明第1105号至1107号，而在例1呼应音讯中，“630044330A00”则表明DT1105至DT1107中数据分别为6300、4433、0A00。

    BCC（H）和BCC（L）为前面字符串的BCC校验码的高、低位，为两位16进制数。其初值为0，然后从开端符开端与该帧报文中每一字节按位进行异或运算得到。

    例1:读取DT1105至DT1107中的数据的指令音讯如下：

    %01#RDD011050110757CR

    若DT1105至DT1107中数据分别为6300、4433和0A00，PLC回来的呼应音讯如下：

    %01$RD630044330A0062CR

    那么，模拟量输进扩展模块与PLC通讯的报文可如下：

    %01#WDD01105011050fff32CR

    表明1号模拟量输进扩展模块把模拟量采样值0FFF存进PLC的第1105个数据寄存器模拟量输出扩展模块与PLC通讯的报文可如下：

    %01#RDD011060110F02CR

    表明1号模拟量输出扩展模块恳求把PLC中第1106个数据寄存器保存的模拟量输出值读进。

    若DT1106中数据为0fff，PLC回来的呼应音讯如下：

    %01$RD0fff45CR

    1号模拟量输出扩展模块就把接收到的数字量0fff变换成模拟量输出。

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