CN1818817A - 总线式控制器装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种总线式控制器装置,以方便实现网络化控制。本发明包括主站和从站,电线载波主站经RS-485总线通过双绞光缆线连接至少两个从站,基于AT89S52单片机的智能从站通过控制继电器来实现控制现场电磁阀的动作,同时将人机界面与PLC的另一个通讯口相联,实现操作人员通过HMI操作现场设备并了解其状态。本发明采用主从式485总线可以降低成本,实现对现场设备的监控。本发明电路简单、使用方便。
Description
技术领域
本发明涉及电控开关领域,更具体地说,是涉及一种可以实现远程网络化控制的总线式控制器装置。
背景技术
煤(料)场喷淋系统的喷淋是指所有喷枪同时工作,使整个煤(料)场同时被水幕覆盖。这种工作对水泵的扬程和流量都有较高的要求。实际应用时一般在相对较短工作时间内使用。循环喷淋是指各喷枪依次工作一定时间;组合喷淋是指几只喷枪组成工作组同时工作,该方式为常用工作方式,适合于大多数场合的使用,同时也是比较经济和有效的工作方式。定时喷淋是一种自动工作方式,主要是指控制器按照预先设定的时间自动启动和停止喷枪的工作。传统煤(料)场喷淋系统主要采用PLC控制或手动控制,工作方式分为:同时喷淋、循环喷淋、组合喷淋、定时喷淋等。由于煤厂内的煤堆堆放比较分散,这给煤堆的喷淋带来了一定的难度。按照传统的方法,采用PLC硬接线实现对喷淋电磁阀的控制。如果电磁阀的数量比较多,就增加了硬接线的成本。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种总线式控制器装置,以方便实现网络化控制。
本发明总线式控制器装置,通过下述技术方案予以实现,由主站和从站构成,输电线载波主站经RS-485总线通过双绞光缆线连接至少两个从站,所述从站由依次连接的485总线收发芯片、光耦隔离芯片、中央控制器、驱动芯片、继电器和电磁阀构成,所述485总线收发芯片分别与两个光耦隔离芯片连接,所述两个光耦隔离芯片分别与中央控制器TXD端口、RXD端口连接,所述中央控制器连接有拨码开关和数码管,拨码开关通过中央控制器设定从站的地址,并通过数码管显示出来。
本发明所述输电线载波主站为西门子公司S7-200PLC。
本发明所述双绞光缆为两芯的屏蔽双绞线。
本发明所述中央控制器为AT89S52单片机。
本发明所述光耦隔离芯片为6N137。
本发明所述485总线收发芯片为SN75176。
本发明所述驱动芯片为ULN2003。
本发明采用主从式485总线可以降低成本,实现对现场设备的监控。本发明电路简单、使用方便,由于RS-485接口标准是总线的物理层标准,完成了电平转换和数据收发,当系统比较简单,监控要求不高的情况下,485总线提供了一种较好的解决方案。
附图说明
图1是本发明结构框图;
图2是本发明主站与从站通信原理框图;
图3是本发明通信流程实施例。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步描述。
如图1所示,本发明由主站和从站构成,输电线载波主站经RS-485总线通过双绞光缆线连接至少两个从站,图示为从站1、从站2、从站n,根据实际需要n可以为任意数值。
如图2所示,采用西门子公司S7-200PLC作为主站,通过RS-485总线按照自定义的通信协议与各从站进行通讯,通信线采用两芯的屏蔽双绞线。从站由依次连接的485总线收发芯片SN75176、光耦隔离芯片6N137、中央控制器AT89S52单片机、驱动芯片ULN2003、继电器和电磁阀构成,485总线收发芯片SN75176分别与两个光耦隔离芯片6N137连接,两个光耦隔离芯片分别与中央控制器AT89S52单片机TXD端口、RXD端口连接,单片机的TXD,RXD端口与485总线收发芯片SN75176连接并接入485总线,AT89S52单片机的P1.0口用来控制485芯片的接收或发送状态,电磁阀经由AT89S52单片机通过驱动芯片ULN2003和继电器来控制;中央控制器AT89S52单片机连接有拨码开关和数码管,拨码开关通过AT89S52单片机设定从站的地址,中央控制器AT89S52单片机通过芯片74LS164将从站地址经数码管显示出来。
现将本发明的实现原理做如下说明:
S7-200PLC CPU主机上的通信接口是符合欧洲标准EN50170中PROFIBUS标准的RS-485兼容9针D型接口,可实现五种网络的连接:PPI模式、PROFIBUS模式、AS-I模式和自由口通讯模式。
自由口(Freeport)通讯是建立在半双工RS-485硬件基础上的一种通讯方式,是一种通讯协议完全开放的工作模式。数据长度、字符检验方式、停止位位数及奇偶校验码等通信参数都可通过专用自由口协议设定。通过使用接受中断,发送中断,发送指令(XMT)和接受指令(RCV)用户程序控制通讯口的操作。在自由口模式下,通讯协议完全由用户程序控制。通过SMB30(口0)或SMB130(口1)允许自由口模式,而且只有CPU处于RUN模式时才能允许。当CPU处于STOP模式时,自由口通讯停止,通讯协议转换成正常的PPI协议操作。200PLC的通讯口工作模式定义如下所示:
p | p | d | b | b | b | m | m |
pp:校验选择 bbb:自由口波特率 mm:协议选择
00=不校验 000=38400波特率 00=PPI从站模式
01=偶校验 001=19200波特率 01=自由口模式
10=不校验 010=9600波特率 10=PPI/主站模式
11=奇校验 011=4800波特率 11=保留
d:每个字符的数据位 100=2400波特率
0=每个字符8位 101=1200波特率
1=每个字符7位 110=115.2K波特率
111=57.6K波特率
PLC开机后运行主程序,首先初始化自由口通信协议,通过设置特殊位存储区SMB30将PLC的Port0设置为自由口模式,波特率设置为9600kb/s。同时对RCV指令进行初始化,包括设置接收数据的起始位、结束位、接收的数据长度、接收数据的超时时间等。当操作员通过HMI向操作PLC时,主站会向从站发送V存储区内的数据,发送完成后主站进入发送完成中断,在中断程序中等待从从站返回的数据。若从站的电磁阀动作后会给主站返回一个信号,反之,若主站在一定的时间内没有接收到从站返回的信号,或者接受到从站返回的错误代码(通过HMI的指示灯显示)则认为该从站已经发生故障。利用PLC自由口模式发送的数据帧和接收帧格式如下:
发送数据字节数 | 起始字符 | 状态信息 | 单片机从站地址 | 结束字符 | 校验码 |
VB100 | VB101 | VB102 | VB103 | VB104 | VB105 |
接收数据字节数 | 起始字符 | 状态信息 | 结束字符 | 校验码 | |
VB200 | VB201 | VB202 | VB203 | VB204 |
单片机侧采用AT89S52内部串口工作方式2实现,通信波特率设为9600bps(与主站PLC收发数据的波特率一致)。此时串行口是一个11位的异步串行接口(UART)。这里传送的一帧长度为11位,包括1位起始位、8位数据位、1位自定义位和1位停止位。RXD为数据接收端,TXD为数据发送端。发送时,自定义位内容为TB8中的内容,接受时,自定义位保存在RB8中。在这一工作方式下,数据位的第9位完全由软件控制,因此既可以将其作为数据的奇偶校验位,也可以将其作为多机通信中的地址数据标志位。其通信流程可以采用现有技术中的多种方式实现,现提供实施例具体通信流程,如图3所示。
Claims (7)
1.一种总线式控制器装置,其特征是,由主站和从站构成,输电线载波主站经RS-485总线通过双绞光缆线连接至少两个从站,所述从站由依次连接的485总线收发芯片、光耦隔离芯片、中央控制器、驱动芯片、继电器和电磁阀构成,所述485总线收发芯片分别与两个光耦隔离芯片连接,所述两个光耦隔离芯片分别与中央控制器TXD端口、RXD端口连接,所述中央控制器连接有拨码开关和数码管,拨码开关通过中央控制器设定从站的地址,并通过数码管显示出来。
2.根据权利要求1所述的总线式电磁阀装置,其特征是,所述输电线载波主站为西门子公司S7-200PLC。
3.根据权利要求1所述的总线式控制器装置,其特征是,所述双绞光缆为两芯的屏蔽双绞线。
4.根据权利要求1所述的总线式控制器装置,其特征是,所述中央控制器为AT89S52单片机。
5.根据权利要求1所述的总线式控制器装置,其特征是,所述光耦隔离芯片为6N137。
6.根据权利要求1所述的总线式控制器装置,其特征是,所述485总线收发芯片为SN75176。
7.根据权利要求1所述的总线式控制器装置,其特征是,所述驱动芯片为ULN2003。
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CNA2006100132595A CN1818817A (zh) | 2006-03-08 | 2006-03-08 | 总线式控制器装置 |
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Family Applications (1)
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101482743B (zh) * | 2008-01-09 | 2011-05-25 | 财团法人工业技术研究院 | 除雾控制系统及方法 |
CN102322545A (zh) * | 2011-07-21 | 2012-01-18 | 天津理工大学 | 煤场喷淋电磁阀的控制装置 |
CN104760049A (zh) * | 2015-03-31 | 2015-07-08 | 南通艾利特自动化有限公司 | 一种基于rs485总线的嵌入式轻型机械臂控制系统 |
CN105955103A (zh) * | 2016-04-29 | 2016-09-21 | 四川零点自动化系统有限公司 | 基于s7协议的hmi与plc数据通信方法及设备 |
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2006
- 2006-03-08 CN CNA2006100132595A patent/CN1818817A/zh active Pending
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