口号的选择,通讯的格式设置,计算机侧数据格式与单片机侧数据格式的匹配等内容。
2.3 PLC仿真器软件程序界面设计
为了直观的显示出PLC输入、输出的状态,在PLC仿真器软件程序界面设计了与PLC对应的输入、输出指示灯,当PLC的输入、输出动作时,PLC仿真器软件程序界面上与之对应的指示灯变为红色,PLC运行情况更直观的模拟显示出来了。PLC仿真器软件程序界面如下图2所示。
3 PLC仿真器硬件设计
PLC仿真器硬件主要包含了硬件电路以及单片机程序两个主要部分。
3.1 硬件电路设计
硬件电路核心是单片机,它主要包含了电源、串口通讯模块、输入模块、输出模块等部分。
为了保证电源的可靠性及稳定性,本电路板采用USB直接供电的方式。
串口通讯模块是PLC仿真器硬件与计算机实现通讯的电路连接部件,它利用MAX232芯片把单片机的单5V(TTL/CMOS)电源转换成计算机串口通讯标准的EIA/TIA-232-E(RS-232)电平,以实现单片机与计算机间通讯时电平的一致。单片机的发送端接MAX232的TTL Input端,单片机的接收端接MAX232的TTL Output端,在PLC仿真器硬件与计算机通讯时,串口通讯模块的发送端连接计算机侧串口的接收端,串口通讯模块的接收端连接计算机侧串口的发送端。
输入模块主要作用是采集外部开关量输入信号,它由多为按钮及指示灯组成,按钮与单片机的I/O口连接,但相应的开关量动作时,单片机获取相应数据,同时表示相应按钮有动作的输入指示灯亮。为了方便进行外部电路的连接,可以选择外接开关作为输入信号,留有外接开关的接线端子。
输出模块主要由输出指示灯、输出继电器等组成。当PLC仿真器硬件从PLC仿真器软件处获得PLC仿真运行后输出继电器Y的状态,并通过单片机程序运行后通过I/O口输出,同时,表示该输出的指示灯亮,同时,相应输出继电器动作,利用输出继电器对外部执行机构进行控制。
PLC仿真器硬件主要原件布置图如下图3所示。
3.2 单片机程序设计
单片机主要要进行的任务是单片机数据格式与计算机侧PLC仿真器软件的数据格式匹配,外部开关量的输入处理,对来自PLC仿真器软件的数据进行输出处理,以及进行串口通讯的设置等。
单片机程序框图如下图4所示。
4 结束语
本PLC仿真器结合三菱GX Developer及GX Simulator 6可以仿真实现从用户程序到外围硬件的整个控制系统的仿真运行,对于PLC的学习以及PLC控制系统的调试都具有积极的作为,它可以缩小PLC系统开发、调试的周期,对于PLC使用的普及具有积极的作用。
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