串行编写策略下的PLC编程探讨 (串行编写策略怎么写)

串行编写策略下的PLC编程探讨

一、引言

随着工业自动化水平的不断提高，PLC（可编程逻辑控制器）在工业生产中的应用越来越广泛。
PLC编程作为实现工业自动化控制的关键环节，其编写策略对于提高生产效率、保障设备安全具有重要意义。
串行编写策略是PLC编程中的一种重要方法，本文将围绕串行编写策略展开讨论，介绍串行编写策略的基本原理、实现方式及其在PLC编程中的应用。

二、串行编写策略的基本原理

串行编写策略是一种按照一定顺序，依次执行各个程序段的编程方法。
在PLC编程中，串行编写策略要求程序员按照任务的逻辑顺序，逐步编写程序，确保每个任务按照预定的顺序执行。
这种策略注重程序的流程控制，确保程序在执行过程中不会出现逻辑错误或冲突。

三、串行编写策略的实现方式

1. 线性串行编写

线性串行编写是最基本的串行编写方式，按照任务顺序逐个编写程序段。
这种方式的优点是简单易懂，适合初学者使用。
但缺点是当任务较多时，程序会显得冗长，不易维护。

2. 条件分支串行编写

条件分支串行编写是根据特定条件，选择不同的程序分支执行。
这种方式可以提高程序的灵活性，根据实际需求调整执行路径。
在PLC编程中，常用于处理复杂的逻辑控制问题。

3. 循环串行编写

循环串行编写是在程序中设置循环结构，重复执行某些任务。
这种方式适用于需要反复执行的任务，可以提高编程效率，减少代码量。

四、串行编写策略在PLC编程中的应用

1. 在基本逻辑控制中的应用

PLC的基本功能是逻辑控制，包括开关量控制、顺序控制等。
在编写这些逻辑控制程序时，串行编写策略是最常用的方法。
通过按照任务顺序逐步编写程序，确保逻辑控制的准确性和稳定性。

2. 在运动控制中的应用

运动控制是PLC的重要应用之一，包括电机的启停、速度控制、位置控制等。
在编写运动控制程序时，串行编写策略可以保证运动过程的连贯性和稳定性，避免出现运动冲突或错误。

3. 在数据处理中的应用

PLC还可以进行数据处理，如数字滤波、数据转换、数值运算等。
在编写数据处理程序时，串行编写策略可以确保数据处理的顺序性和准确性，提高数据处理效率。

五、串行编写策略的优缺点及注意事项

1. 优点

（1）简单易懂：串行编写策略按照任务顺序逐步编写程序，易于理解和维护。

（2）逻辑清晰：串行编写策略注重程序的流程控制，逻辑清晰，便于排查错误。

2. 缺点

（1）效率较低：当任务较多时，串行编写会导致程序冗长，降低编程效率。

（2）不够灵活：由于按照固定顺序执行，对于某些需要并行处理的任务，串行编写策略可能不够灵活。

3. 注意事项

（1）遵循任务逻辑顺序：在编写程序时，要遵循任务的逻辑顺序，确保程序正确执行。

（2）注意程序结构：在编写程序时，要注意程序的层次结构和模块化设计，提高程序的可读性和可维护性。

（3）考虑任务优先级：在某些情况下，需要考虑任务的优先级，采用其他编程策略，如并行处理策略，以提高系统的响应速度和性能。

六、结论

串行编写策略是PLC编程中的重要方法，具有简单易懂、逻辑清晰等优点。
在PLC编程中，要根据实际需求选择合适的编写策略，注重程序的流程控制，确保程序的准确性和稳定性。
同时，也要注意程序的层次结构和模块化设计，提高程序的可读性和可维护性。
随着工业自动化水平的不断提高，PLC编程将面临更多挑战和机遇，需要不断学习和探索新的编程策略和技术，以适应工业发展的需求。

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单片机编程，用串行工作方式1编写发送一个字节的数

单片机与单片机之间如何进行串行通信

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介绍一种在PIC单片机与触摸屏之间采用Modbus协议实现异步串行通信的方法。 简单介绍了Modbus通信协议，给出了硬件电路连接图、程序流程图以及用PIC单片机C语言编写的部分通信程序。 实际使用证明该方法数据传输稳定可靠，并提供了良好的人机交互环境。 关键词：触摸屏 PIC单片机 Modbus协议 通信工控中经常需要观察系统的运行状态或者修改运行参数。 触摸屏能够直观、生动地显示运行参数和运行状态，而且通过触摸屏画面可以直接修改系统运行参数，人机交互性好。 单片机广泛应用于工控领域中，与触摸屏配合，可组成良好的人机交互环境。 触摸屏和单片机通信，需要根据触摸屏采用的通信协议为单片机编写相应的通信程序。 Modbus协议是美国Modicon公司推出的一种有效支持控制器之间以及控制器经由网络（例如以太网）和其它设备之间进行通信的协议。 本文以PIC16F877单片机和人机电子有限公司的eView MT510T型触摸屏为例，介绍其通信程序的开发过程。 1 系统结构实现触摸屏与单片机的通讯，主要是解决通讯协议的问题。 本文使用开放的Modbus通讯协议，以触摸屏作主站，单片机作从站。 eView触摸屏本身支持Modbus通讯协议，如果单片机也支持Modbus协议，就可以进行通信了。 触摸屏与单片机之间采用的RS-232C兼容接口直接连接，传输速率设置为9600kb/s。 图1为该系统的电路图。 将PIC16F877单片机RC6、RC7口设置为异步串行通信模式，经过MAX232芯片将TTL电平转换为RS232电平，再与eView触摸屏PLC[RS-232]接口相连，即完成了硬件连接。 eView触摸屏PLC[RS-232]接口的管脚2为TXD，管脚3为RXD。 2 Modbus通信协议介绍Modbus通信协议是一种串行的主从通信协议，网络里仅有一台设置可作为主机（称Master），其它设备作为从机（称Slaver），主机不需编号，从机必须编号。 协议定义了主机查询及从机应答的信息帧格式。 通信时，主机首先向从机发出请求信息，符合相应地址码的从机接收通讯命令，并除去地址码，读取信息，如果没有出错，则执行相应的任务，然后把执行结果返给主机。 若从机接收到的校验码与本机计算的不同，则说明数据在通信过程中出现错误，从机把这次请求视为无效，功能代码将被修改以用于指出回应消息是错误的，同时数据段包含了描述此错误信息的代码。 当主机收到这一信息时，会重新发送请求信息。 校验方式分为LCR（传送数据为ACSII时）校验或CRC（传送数据为二进制时）校验，这里采用CRC校验方式。 信息传输为异步方式，并以字节为单位。 主从站之间通讯的字格式如表1所示。 表1 通讯的字格式字格式（串行数据） 10位二进制 起始位 1位 数据位 8位 奇偶校验位 无 停止位 1位 Modbus协议可支持ASCII码或二进制格式的数据传输。 ACSII码方式下每一个字节数据分两个字节传送，二进制方式下用一个字节传送，为了减少数据传输量，一般选二进制数据方式。 各个区允许发送的字节均为16进制的0～9，A～F。 二进制信息帧标准结构为：初始结构 ≥4字节的时间地址码 1字节功能码 1字节数据区 N字节错误校验 16位CRC码结束结构 ≥4字节的时间二进制模式中，信息开始至少需要3.5个字符的静止时间，依据使用的波特率，很容易计算这个静止时间。 发送完最后一个字符后，也有一个至少3.5个字符的静止时间，然后才能发送一个新的信息。 网络上的设备连续监测网络上的信息，包括静止时间。 3 单片机与触摸屏地址的对应关系eView触摸屏只支持Bit和Word地址类型，而实际的单片机或其它控制器还有Byte、Double Word等表示方法，因此在进行通信时，需要把单片机和触摸屏的数据进行变换。 触摸屏画面元件读取地址的设备类型有LW、0x、1x、3x、4x、RWI、RW等选项。 其中，LW表示该元件读取的是触摸屏内部的地址，如其它元件的地址；0x表示读取的是控制器的输出信号；1x表示读取的控制器的输入信号;3x和4x指控制器的寄存器地址类型，其中4x是可读可写的，3x是只读的;RWI、RW都是触摸屏的内部地址，起辅助作用。 使用这些读取地址的设备类型，触摸屏即可显示或设定控制器寄存器或I/O口的数值。 以“数值输入”元件为例，通过“小键盘”输入数据即可设置单片机寄存器或I/O口的数值。 如果启动了“触发地址”，那么当被触控时，输入的数据就被存放到了指定的单片机地址中。 4 通信程序的开发触摸屏与单片机的通信程序采用PIC单片机C语言编写。 编译工具选择Hitech公司的PICC编译器。 程序共分三大模块，即初始化模块、数据接收模块以及数据处理及发送模块。 主程序流程图如图2所示。 PIC16F877单片机USART功能模块带有一个八位的波特率发生器BRG，BRG支持USART的同步和异步工作方式。 用SPBRG寄存器控制一个独立的八位定时器的周期。 在异步方式下，发送状态/控制寄存器TXSTA的BRGH位（即D2）被用来控制波特率。 对串行口进行的初始化如下：GIE=1; %全局中断允许;SPBRG=25; %设置波特率为9600；TXSTA=0x04； %选择异步高速方式；RCSTA=0x80; %允许同步串行口工作；RTISC6=1；TRISC7=1； %将C口的RC6和RC7设置为异步串行通信模式；PFIE=1; %外围接口中断允许；RCIE=1; %USART接收中断允许；TXIE=1; %USART发送中断允许；数据接收模块由一个中断函数组成。 该中断函数将触摸屏发来的Modbus数据帧存储在一个自定义的数组中，当一帧数据接收完时，置接收结束标志位为1，转入数据处理及发送模块。 串行通信接收器的核心是接收移位寄存器RSR，当接收到停止时，如果RCREG缓冲器为空，RSR就把接收到的数据送入RCREG。 传送完成后，接收中断标志位RCIF被置1。 实际的中断是否被CPU响应，可以通过设置外围接口中断允许寄存器PIE1的中断允许位RCIE来控制。 数据处理及发送模块执行Modbus协议功能码对应的运用。 eView触摸屏与单片机以Modbus协议通信，用到的Modbus功能码如表2所示。 表2 通信程序用到的功能码功能码eView地址名称含 义作 用010x读开关量输出读取一路或多路开关量输出状态034x读保持寄存器读取一个或多个保持寄存器的数据050x 1x写开关量输出强置一路继电器的“分/合”输出163x 4x预置多寄存器把具体的数据装入一组连贯的保持寄存器以Modbus功能码03为例来说明触摸屏及单片机的实际通信数据格式。 如单片机地址编号为01H，触摸屏需要查看单片机中地址为0031H的寄存器的值，发送命令格式如表3所示。 表3 触摸屏发送数据结构数据段名称数据值地址01功能码03读取地址高位00读取地址低位31读取数据个数高位00读取数据个数低位01CRC校验码高位D5CRC校验码低位C5假设单片机中地址为0031H的寄存器中断为05H，则单片机的回复命令如表4所示。 表4 单片机应答数据结构数据段名称数据值地址01功能码03读取字节数02寄存器数据高位00寄存器数据低位05CRC校验码高位78CRC校验码低位47当波特率达到kb/s时，通信仍然稳定可靠。 本系统具有连接电路简单、组态灵活、通信可靠性高等特点，并已成功应用于物料筛选控制系统项目中。 由于Modbus通信协议的开放性的特点，国外进口控制器串行通信大者支持该协议，因此本文所实现的采用Modbus协议的串行通信具有广泛的应用价值。