基于AT89C55单片机的PLC研究

随着高职教育的迅速发展，将 PLC 技术引进高职教学并作为一门较为重要的课程，在高职教育中已达成共识，是课程建设现代化的重要措施。本文在研究 AT89C55 单片机后，以该单片机为核心设计了一个综合 PLC 系统，集成了多路开关量 I/O 及模拟量输入，并可以通过 RS232/RS485 与上位机进行通讯，已经作为若干高校的实验设备使用，并且，在要求较高的工程项目中也得到了具体的应用。 1 PLC的硬件功能设计 该 PLC 的设计思想基于三菱 PLC 的操作语言，仿照三菱编程器的操作，利用 AT89C55 单片机作为主控芯片，辅以其它芯片完成相关功能，其逻辑图见图 1所示。为了达到教学目的，在设计思路上和常规的 PLC 有几个不同点：一是为了使学生更多地接触不同的输出方式并进行相关的实验，设计了两种输出形式，即 8 路继电器输出和 4路晶体管输出，而且，继电器输出的端子中有四路没有公共端子，三个端子完全引出，由学生自由组合，可扩大控制范围；二是在输入上，除了 16 路开关量输入外，还设计了 2 路模拟量输入和高速开关量计数器输入；三是源代码开放，工科院校自控和计算机专业都开设单片机课程，由于条件所限，学生将实践和学习相结合的机会并不多，鉴于这种情况，将源代码开放，学生可以学习、补充、修改程序，既完善了 PLC 程序，又锻炼了教师和学生。 在大部分 PLC 中，例如，三菱[1] 、欧姆龙和西门子等，上述功能一般由独立的模块来实现。这里将各种功能集成到一个 PLC 模块中，可以降低实验设备的成本。在图 1 中，为增加学生对输出模块的认识，可控硅模块可以和继电器模块互换，结构只是一个可控硅光耦（例如 MOC3023）驱动一个双向可控硅（例如 BTA10-600）。 IC 卡的目的是当学生使用编程器编程时，用来记录学生的程序，有利于程序的修改和调试以及教师评分，用于实际工程项目中的 PLC 省略此功能。串行通信接口支持 RS232 和 RS485 两种标准，拨码开关给出本机地址，使用 RS485 接口组成监控网络时使用。

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