1 引言
PLC因为稳定可靠、结构紧凑、简单易学、功能强大和使用方便已经成为应用面最广、最广泛的通用工业控制装置，成为现代工业自动化控制的主要支柱之一。而单片机因为成本低廉，使用灵活，功能多样，在自动化领域应用及其广泛，往往在一个控制系统中可能会出现单片机和PLC共存的情况，如果使二者互相联系，互相通信，具有非常重要的现实意义。
2 硬件以及通讯原理分析
西门子S7-200系列PLC拥有RS-485串行口，所以要使MCS51单片机与S7-PLC进行通讯，可以采用几种通讯方式。其中之一就是可以通过MCS-51的串行口与MAX485芯片相接，然后与S7-200 PLC的RS-485口进行通讯，其硬件连接如图1所示。
S7-200 PLC是串行通讯方式最为丰富的小型PLC，支持多种通信协议，如点对点接口协议（PPI协议）、多点接口协议（MPI协议）和PROFIBUS协议以及自由通信协议等。其中自由通信协议又叫用户定义协议，利用自由端口模式，可以实现用户定义的通信协议，连接多种智能设备，使用起来非常方便，在第三方工程接入中取得了巨大的成功。
在自由端口模式下，PLC的串行通信接口由用户来控制，通过梯形图程序以及和单片机的汇编语言进行配合，来使用完成中断、字符接收中断、发送完成中断等，通信协议由用户完全控制。这时单片机处于主机状态，由单片机主动发送握手信号，PLC接到信号后被动反馈信息即可。
3 通信系统设计
3.1 通信协议设计
定义根据经验和有关参考资料，定义协议结构和参数。
（1）通信波特率为9.6kbps，无校验，8个数据位，1个可编程位，1位起始位，1位停止位。
（2）定义通信协议的数据流结构的格式为起始码、命令码、元件首址、字节数、数据块、BCC校验码和结束码。

● 起始码：表示单片机与PLC开始发送数据，是数据流第一个字符，告诉PLC开始进行通信了，可以用00H表示
● 命令码：表示单片机对PLC的各种操作：
40H：读取目标元件 I、Q、V、M、SM、L、T、C等的数据或状态；
41H：修改目标元件 I、Q、V、M、SM、L、T、C等的数据或状态；
42H：强制目标单元为ON；
43H：强制目标单元为OFF；
● 元件首址：表示PLC内部的元件类型以及寄存器的地址（但不能表示一个位地址）。前两个字节表示寄存器类型，后两个字节表示寄存器号。00 00（H）：I寄存器区 01 00（H）：Q寄存器区。02 00（H）：M寄存器区 08 00（H）：V寄存器区；
● 字节数：从元件首地址起，读取或写入PLC元件的数据个数数据块：准备读取或者写入PLC的数据或状态；
● BCC校验码：在传输过程中，指令有可能受到任何的干扰而使原来的数据信号发生扭曲，此时的指令当然是错误的，为了侦测指令在传输过程中发生的错误，接收方必须对指令作进一步的确认工作，以防止错误的指令被执行，最简单的方法就是使用校验码。BCC校验码的方法就是将要传送的字符串的ASCII码以字节为单位作异或和，并将此异或和作为指令的一部分传送出去；同样地，接收方在接到指令后，以相同的方式对接收到的字符串作异或和，并与传送方所送过来的值作对比，若其值相等，则代表接收到的指令是正确的，反之则是错误的
● 结束码：结束字符标志着指令的结束，在本例中被定义为FFH，不同的PLC从站可以定义不同的结束字符以接收针对该PLC的指令。
3.2 通信程序的实现
（1）单片机端程序的实现。单片机在主程序中初始化，采用串行口工作方式3[2]，波特率为9.6kbps，采用单片机作为主机，向PLC进行呼叫，定期读取数据或者写入数据，其程序流程图参见图2。
（2）PLC端程序流程图的实现。PLC端作为从机，采用梯形图或者STL编程，主要是先设置通讯协议，然后按照协议把采集到的数据进行处理，再发送给主机单片机，其具体的程序流程图如图3所示。
4 结束语
本文利用单片机与PLC的串行通信方法，成功的应用于多个项目中，实际表明该方法简单可靠，成本低，而且易于扩充经济实用的其它功能，如A/D、D/A等功能，取得了较好的社会效益和经济效益。 
中信重工寄望于凭借唐山开诚的现有优势，使自身转型成为国际领先的大型矿山智能成套装备服务商。但唐山开诚的产品销量较少，尚未体现盈利，市场前景存在较大不确定性。
机器人产业在中国的持续升温，令世界最大的矿山机械制造商也按耐不住了。
12月7日晚间，中信重工（601608.SH）发布公告称，拟向唐山开诚电控设备集团有限公司（下称唐山开诚）全体股东，以非公开发行股份和支付现金相结合的方式购买其持有的唐山开诚80%的股权，其中以现金支付的对价为5.3亿元，非公开发行股份的方式支付3.18亿元，合计8.48亿元。
中信重工是中信集团旗下子公司，是中国最大的重型机械制造商之一，亦是世界最大的矿山机械和水泥设备制造商，主要从事建材、煤炭、矿山、冶金、电力以及节能环保等行业的大型成套技术设备及大型铸锻件的开发、研制及销售。

在全球经济增长动力不足，中国经济增速放缓的新常态下，全球工程机械行业已进入连年下滑轨道，部分企业陷入严重亏损。中信重工亦未能独善其身。今年前三季度，中信重工实现净利润1.85亿元，同比下滑近五成。
智能化转型成为中信重工眼下正在谋求的出路。今年4月中旬，中信重工投建的目前亚洲最大的“高端电液智能控制产业基地”宣布投产。项目总8.98亿元，这也是中信重工首个全面投产的上市募投项目。
此次中信重工则瞄准了机器人产业。公告显示，唐山开诚是国内煤矿智能安全装备的领军企业，亦是唯一取得煤矿安全生产和救援用机器人系列产品生产资质的国家高新技术企业。中信重工寄望于凭借唐山开诚的现有优势，使自身转型成为国际领先的大型矿山智能成套装备服务商。
中信重工称，本次交易完成后，将全面进入国内井下防爆、提升、控制、救援等系列装备领域，建设中国的无人矿山和智能矿山，并期望快速实现基于矿山高危环境使用的工业机器人的系统化、产业化。
此外，中信重工还希望利用唐山开诚在矿用变频器、传感器、控制系统及信号、通讯、监控系统的产品优势，延伸中信重工矿山自动化产业链条，将高性能综合自动化、智能化系统，从煤炭矿山扩展至黑色、有色、化工矿山。
成立于2008年5月的唐山开诚，位于河北省唐山市国家高新技术产业园区，拥有唐山开诚航征自动化设备制造有限公司、通辽韦尔自动化设备科技有限公司，和唐山开诚机器人制造有限公司等3家全资子公司。今年上半年，这三家子公司合计盈利27.9万元。以2014年12曰31日为评估基准日，唐山开诚账面净值2.9亿元，估值10.7亿元，评估增值率为263.98%。
唐山开诚现有200多种产品，主要包括机器人本体、矿用本安型机器人、矿用灾区侦测机器人、矿用隔爆兼本安型水下机器人、矿用井下机器人等。目前主要应用于煤矿领域，覆盖煤矿提升、运输、通风、排水、掘进、综采等各个生产环节和应急救援领域。
不过，唐山开诚目前尚未体现盈利。公告显示，截至目前唐山开诚已签订相关机器人产品合同订单69套（目前已交付3套），销量较少。中信重工解释称，机器人产品属于市场新产品，正处于市场培育阶段，客户接受该产品需要一段时间，因此产品销售和利润尚未体现。
唐山开诚的主要销售客户为煤炭生产型企业。2014年唐山开诚营业收入较上年下降，主要原因在于近几年宏观经济环境下行压力较大，煤炭行业景气度下降较快，导致煤炭生产企业资本开支有所影响。而煤炭行业的持续低迷将令唐山开诚的市场需求在短期内难见好转。
中信重工此次为落实交易，拟募集配套资金8.48亿元，除5.3亿元用于支付本次资产收购的现金对价，另外3.18亿元将用于补充唐山开诚的营运资金。         咨询热线：18150695049
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【主营产品】
1：Invensys Foxboro（福克斯波罗）：I/A Series系统，FBM（现场输入/输出模块）顺序控制、梯形逻辑控制、事故追忆处理、数模转换、输入/输出信号处理、数据通信及处理等。

2：Invensys Triconex: 冗余容错控制系统、基于三重模件冗余（TMR）结构的最现代化的容错控制器。

3：Westinghouse（西屋）： OVATION系统、WDPF系统、WEStation系统备件。

4：Rockwell Allen-Bradley: Reliance瑞恩、SLC500/1747/1746、
MicroLogix/1761/1763/1762/1766/1764、CompactLogix/1769/1768、
Logix5000/1756/1789/1794/1760/1788、PLC-5/1771/1785等。

5：Schneider Modicon（施耐德莫迪康）：Quantum 140系列处理器、控制卡、电源模块等。

6：ABB：工业机器人备件DSQC系列、Bailey INFI 90等。

7：Siemens(西门子)：Siemens MOORE， Siemens Simatic C1，Siemens数控系统等。

8：Motorola（摩托罗拉）：MVME 162、MVME 167、MVME1772、MVME177等系列。

9：XYCOM：I/O 、VME板和处理器等。

10：GE FANUC(GE发那科)：模块、卡件、驱动器等各类备件。

11：Yaskawa（安川）：伺服控制器、伺服马达、伺服驱动器。

12：Bosch Rexroth（博世力士乐）：Indramat，I/O模块,PLC控制器,驱动模块等。

13：Woodward（伍德沃德）：SPC阀位控制器、PEAK150数字控制器。

14:工业机器人系统备件。

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