PLC的体积一样平常都是比极大的,其安装固定在C45导轨,现在的PLC功能越做越强大,有以太网通讯模块、CAN通讯模块、MODBUS通讯模块,拓展节点掌握模块等等。配套软件也十分的强大,轻微配置一下,即可完成设计,以是非常适宜电工、机器干系的开拓职员利用。PLC内部的电路,实际上也是有单片机(或者CPU等)和赞助驱动电路组成,写入厂家的配套底层驱动软件。用户开拓PLC也仅仅是对运用开拓。为了更好的是适应恶劣条件,以是PLC在硬件和软件设计上都下足了很多的功夫,因此,其价格比较单片机开拓来说,其用度也不低。
本次我利用STM32F103RDT6单片机来仿制三菱的FX2N型号的PLC。这款PLC比较根本的,很老的、功能比较单一(它的地位可能和AT89C51差不多),但是适宜PLC入门和DIY。
事理图设计一样平常在在工业上,直流电源大多采取的是24V或者12V。

电源我采取的一个二极管进行防反接,紧张是这里电源电流也不高,没有必要利用MOS管。EARTH是一个大略的屏蔽地。电源经由一个共模线圈去掉共模滋扰。利用一个光耦,进行电源检测。
输入24V电源,经由TPS5430芯片转化为5V,末了用过LDO输出3.3V供单片机干系的电路利用。
复位电路利用的是外部专用的复位芯片MAX809,和RC复位电路比较,其可靠性更好。在快速开关机时,由于电容上次放电并没有开释完毕,导致单片机启动非常,而利用复位芯片则能够很好的办理这一问题。
这个便是单片机管脚定义电路。
LED指示灯电路,EEPROM存储电路,以及RS232调试电路,这个RS232电路接口紧张是用于与三菱的PLC开拓软件相连的。
ADC采取的是单片机自带的ADC,电路设计利用的是LM358运放,将外部输入电压按照一定的倍数进行缩放,以便单片机进行采集。在我的这个电路板上有三路这个样的电路。
输入电路采取了PC817C进行了光耦隔离。4.7K电阻进行了限流,把稳光耦的发光二极管的电流一样平常采取10mA即可,详细可以看手册。1N5819W的二极管紧张是起到保护浸染。当输入旗子暗记接反了的之后则通过这个二极管进行开释。避免破坏光耦,这个光耦的反向击穿电压只有6V。
输出的话,采取的是达林顿管+继电器的办法。由于达林顿管内部集成了方向二极管,以是,这里就可以不用担心继电器的反向感应电动势的问题。末了,大致的看下全体电路的逻辑关系。
PCB设计经由一番折腾,末了定稿的PCB设计如下图所示。
然后,送去PCB板厂打样,采购干系的电子元件,准备进行手工焊接。又是一番折腾,终于焊接完成,如下图所示。
这里给大家一个履历,焊接完成之后,建议用热风枪将每个元件在吹一遍,该补锡的地方进行补锡,有毛刺的地方,可以加点助焊剂等,像我这种有强制症的,我还要将贴片电阻电容顺便摆一下,让其位置对齐。末了在用洗板水洗一下。
软件编程想要PLC事情,还必不可少须要一个底层软件,不然这和单片机开拓没什么差异,不能支持PLC的开拓软件和办法。以是这里须要对PLC的指令进行一个转换和翻译。这里也没啥好说的,实在网上针对FX2N的PLC也有很多的代码,轻微移植和修正下就可以了。将管脚对应到自己设计的管脚即可。
程序验证将程序下载到单片机之后,如何验证程序的精确性呢?可以利用PLC的编程软件。三菱这款PLC的编程软件支持有两款,GX Developer和GX Works软件,在三菱官网可以下载。这里我利用的是GX Works2。启动软件,选择和得当的型号,建立对应的串口连接:
末了,点击“通讯测试”,弹出如下窗口。
可以看到,这个软件已经识别到我们低廉甜头的PLC了。关于PLC的利用,一样平常都是用的是梯形图编程。这个比较大略和直不雅观,下图仅为一个示例图片。
这里大家可以先有个大致的观点,关于PLC的详细利用,等待下期吧。