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隨著信息科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，無線通信技術(shù)應(yīng)用廣泛。在工業(yè)生產(chǎn)控制中，現(xiàn)階段通信方式基本上還都是以有線方式，實(shí)現(xiàn)各種控制功能，但有線網(wǎng)絡(luò)布線麻煩，線路故障難以檢查，設(shè)備重新布局就要重新布線，且不能隨意移動等缺點(diǎn)越發(fā)突出。針對上述問題，這里提出一種基于nRF2401的PLC無線通信控制設(shè)計(jì)方案。
1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)
針對西門子S7-200 PLC，設(shè)計(jì)基于nRF2401的PLC無線通信控制器，其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。
在發(fā)送信號時，單片機(jī)從PLC獲取現(xiàn)場數(shù)據(jù)，再將獲取的數(shù)據(jù)經(jīng)nRF2401傳輸至另一臺PLC；接收數(shù)據(jù)時，nRF240l從另一臺PLC接收信號，經(jīng)單片機(jī)傳送到接收端的PLC。
2 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
2．1 單片機(jī)與PLC接口電路
在西門子S7-200 PLC端，通過RS-485總線與單片機(jī)AT89S52通信，為了避免RS-485信號與單片機(jī)之間的電氣信號不匹配，二者之間采用6N137進(jìn)行光電隔離。
在PLC端，采用MAX485通過一個9針端口與西門子S7-200 PLC的自由接口連接，MAX485通過光電隔離6N137與單片機(jī)AT89S52相連。單片機(jī)的P1．2通過光電隔離6N137控制MAX485的使能端和DE。當(dāng)為邏輯0時，MAX485處于接收狀態(tài)；當(dāng)DE為邏輯1時，則處于發(fā)送狀態(tài)。在任意時刻這2個使能端都只有1引腳有效。使得MAX485能夠滿足其半雙工的通信方式。
接收與發(fā)送控制信號時，單片機(jī)的P3．0／RXD端通過6N137與MAX485的R0端相連，單片機(jī)的P3．1／TXD通過6N137與MAX485的DI端相連，從而實(shí)現(xiàn)PLC與單片機(jī)的通信。其電路原理圖如圖2所示。
2．2 單片機(jī)與nRF240l接口電路
在無線通信端，單片機(jī)AT89S52與nRF2401模塊相連實(shí)現(xiàn)無線通信。此處，由于單片機(jī)用5 V電源供電，而nRF2401采用3．3 V電源供電，為了避免兩者之間產(chǎn)生電氣干擾，仍需要采用光電隔離實(shí)現(xiàn)兩者問的電氣連接。表1給出了單片機(jī)AT89S52與nRF2401模塊的通信接口描述。圖3給出單片機(jī)AT89S52通過光電隔離4N35與nRF2401的對應(yīng)端口相連的電路原理圖。
