plc无线通讯电缆设计
【】在现代工控领域中，PLC被广泛的应用在各个公开设备之中。但早期PLC系统上传和下载程序功能需要通过传统数据线（编程线缆）将程序输入进PLC中，工作人员需要将两台机器相连接串口线公头插在PLC上，母头插在电脑的COM口上。数据线的长度也有很大的局限性。当PLC随设备需要运动时，工程技术人员调试设备极不方便。因此操作人员每次在执行这过程浪费了极大地时间，同时这样势必会影响设备的正常运行时间。设计一款无线编程电缆可以解决这些问题。一个发射器和接收器，通过蓝牙来相互传递信息。取代了传统的有线连接，没有了数据线的限制操作人员可以在一定范围内随意操控与监测设备，为机器控制提供了很大的便捷。本设计分为两个部分PLC无线编程电缆发射器、接收器。发射器与PLC设备相连接、接收器与电脑或笔记本相连。两者选用蓝牙模块相互传递信息。有效距离为15米，能够在电脑上监视PLC、上传与下载PLC程序。
目 录
一、 引言 1
（一） 课题背景与研究意义 1
（二） PLC无线电缆设计要求 1
（三） 论文主要工作 2
二、PLC无线电缆发射器与接收器硬件的设计 3
（一） PLC无线电缆发射器电路图 3
（1）MD8插头 3
（2）稳压器AMS1117 4
（3） RS232转TTL模块 5
（4） RS422转 RS232模块 6
（5） 无线通讯模块比较与选择 7
（6） 方案总结 9
（二） PLC无线电缆接收器原理图 11
(1) USB转RS232模块 11
三、PLC无线通讯电缆蓝牙的调试 12
（一）蓝牙调试 12
（二） PLC通过无线电通讯电缆监控执行梯形图 13
（三） 总结 13
五、 总 结 14
致 谢 15
参考文献 16
一、 引言
（一） 课题背景与研究意义
PLC又叫做可编程逻辑控制器，是一种可编程的控制器，作为现代工业领域中的一项重要的标准控制设备，在各个行业均发挥着及其重要的作用，由于其应用的范围 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
不同，在实际生产过程中受到多种外界因素的影响。早期的P4LC的上传与下载需要一根数据线作为媒介连接，不能远距离对其进行控制与调试，及其不方便。因此对PLC本身提出了更高的要求，在满足自动化控制的基础上，还要兼具有良好的通讯能力。PLC无线编程电缆的出现解决了这一问题。此装置能够在一定的范围内随意操控、监视PLC。具有良好的因此根据这一背景下研究和设计PLC无线通讯方式，并做出PLC无线通讯方法。
（二） PLC无线电缆设计要求
本设计的设计思路就是将PLC作为被调试对象，通过寻找资料来设计PLC无线通讯电缆，并且根据所查找资料来设计工艺流程，通过几个模块来设计PLC无线电缆的硬件：接收器与发射器。发射器置于PLC机器上，接收器通过USB口插在电脑上。两者之间通过蓝牙模块相互传递信息。一个简单PLC的程序代码将其通过所设计的PLC无线通讯模块下载进入到PLC，从而使得PLC按照所编写程序代码进行实际的运转工艺要求，再将PLC无线通讯模块设计功能进一步的完善，扩大通讯模块信号范围，使其在更远距离也能进行对PLC程序进行监控、上传和下载。
1、发射器采用MD8插头、稳压器AMS1117、RS422转232模块、RS232转T模块、无线模块、LED指示灯。
2、发射器采用USB接口、AMS1117稳压器、无线模块、指示灯。
3、无线模块采用蓝牙无线。蓝牙采用CSR主流蓝牙芯片，蓝牙V2.0协议标准。
4、串口模块工作电压3.3v（PLC串口取电，带线性稳压装置，无需外接电源。
传输距离115米。
5、自动配对，上电后接收器自动搜索发射器，无需人工干预，配对结束后LED常亮。
6、完全代替有线串口电缆和USB有线电缆。
7、可以与笔记本电脑、台式电脑进行无缝连接。
8、配对以后当全双工串口使用，无需了解任何蓝牙协议，蓝牙配对连接以后自动切换到透传模式，直接取代原来的有线串口电缆而不需要修改程序。
9、本设计支持持热插拔（带电插拔）.
（三） 论文主要工作
1、通过查阅资料，分析了本课题基于PLC设计无线编程线缆控制系统的研究背景与研究意义，然后概述了PLC无线编程系统的要求。
2、对PLC无线电缆工作流程进行了全面的分析，选择了蓝牙或者GPRS和网关+路由器两种无线通讯控制系统的控制方案。
3、介绍了无线电缆模块的硬件结构和PLC硬件通讯端口为模式以及硬件结构，分析了PLC的工作原理，介绍了无线通讯模块原理与选型。
4、给出了PLC无线电缆控制系统的流程图，然后对流程图进行了分析，最后给出了PLC无线通讯控制模块电气原理图。
二、PLC无线电缆发射器与接收器硬件的设计
（一） PLC无线电缆发射器电路图
无线电缆发射器由MD8插头、RS42转RS232模块、RS232转TTL模块、AMS1117稳压器、蓝牙模块、电源指示灯组成。
图1 发射器原理图
MD8插头
本设计采用MD8针插头作为发射器连接PLC设备的连接器。MD8通常适用于PLC工控设备、编程器、数据转换器、单片机等S端口。此插头有公母两头，发射器装配母头，PLC设备装配公头。
图2 MD8插头
图3 MD8插头功能
（2）稳压器AMS1117
① 本设计选择的稳压器AMS1117是一款正向输出电压3.3V正向导通的低电压稳压器。AMS117低电压稳压器通用于高效率线性稳压电路。常用于开关电源、小型电池充电器的小型计算机系统接口终端笔记本电脑的电源管理电池供电的仪器。
② 这款稳压器的优势可以把电压最大误差微调整到1.5%以内，因此电流也会随着得到控制，这样可以大幅减少稳压器对电路施加的压力。
③ 三个端子可调节七个不同电压分别为：1.2V,1.5V, 1.8V, 2.5V, 2.85V, 3.3V 和5.0V正向输出电流为1A， 正常工作电压差为1V 、线性荷载为：0.2% Max. 负载调节：0.4% Max.有SO8、SOT223可作为封装选择 。
图4 AMS1117稳压器
（3） RS232转TTL模块
1、这款稳压器选择的芯片是MAX232，这款芯片电路板上一共有四个引脚端子分别为电源（VCC）、接地（GND）、发送数据（RXD）、接受数据（TXD），该模块内包含5个电容、1个电阻、1个LED和一个核心芯片MAX232组成。里面的LED灯被用来做电源指示灯，电容C5被用于整流滤波，其他电容则被芯片作为外部配置所使用。
目 录
一、 引言 1
（一） 课题背景与研究意义 1
（二） PLC无线电缆设计要求 1
（三） 论文主要工作 2
二、PLC无线电缆发射器与接收器硬件的设计 3
（一） PLC无线电缆发射器电路图 3
（1）MD8插头 3
（2）稳压器AMS1117 4
（3） RS232转TTL模块 5
（4） RS422转 RS232模块 6
（5） 无线通讯模块比较与选择 7
（6） 方案总结 9
（二） PLC无线电缆接收器原理图 11
(1) USB转RS232模块 11
三、PLC无线通讯电缆蓝牙的调试 12
（一）蓝牙调试 12
（二） PLC通过无线电通讯电缆监控执行梯形图 13
（三） 总结 13
五、 总 结 14
致 谢 15
参考文献 16
一、 引言
（一） 课题背景与研究意义
PLC又叫做可编程逻辑控制器，是一种可编程的控制器，作为现代工业领域中的一项重要的标准控制设备，在各个行业均发挥着及其重要的作用，由于其应用的范围 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
不同，在实际生产过程中受到多种外界因素的影响。早期的P4LC的上传与下载需要一根数据线作为媒介连接，不能远距离对其进行控制与调试，及其不方便。因此对PLC本身提出了更高的要求，在满足自动化控制的基础上，还要兼具有良好的通讯能力。PLC无线编程电缆的出现解决了这一问题。此装置能够在一定的范围内随意操控、监视PLC。具有良好的因此根据这一背景下研究和设计PLC无线通讯方式，并做出PLC无线通讯方法。
（二） PLC无线电缆设计要求
本设计的设计思路就是将PLC作为被调试对象，通过寻找资料来设计PLC无线通讯电缆，并且根据所查找资料来设计工艺流程，通过几个模块来设计PLC无线电缆的硬件：接收器与发射器。发射器置于PLC机器上，接收器通过USB口插在电脑上。两者之间通过蓝牙模块相互传递信息。一个简单PLC的程序代码将其通过所设计的PLC无线通讯模块下载进入到PLC，从而使得PLC按照所编写程序代码进行实际的运转工艺要求，再将PLC无线通讯模块设计功能进一步的完善，扩大通讯模块信号范围，使其在更远距离也能进行对PLC程序进行监控、上传和下载。
1、发射器采用MD8插头、稳压器AMS1117、RS422转232模块、RS232转T模块、无线模块、LED指示灯。
2、发射器采用USB接口、AMS1117稳压器、无线模块、指示灯。
3、无线模块采用蓝牙无线。蓝牙采用CSR主流蓝牙芯片，蓝牙V2.0协议标准。
4、串口模块工作电压3.3v（PLC串口取电，带线性稳压装置，无需外接电源。
传输距离115米。
5、自动配对，上电后接收器自动搜索发射器，无需人工干预，配对结束后LED常亮。
6、完全代替有线串口电缆和USB有线电缆。
7、可以与笔记本电脑、台式电脑进行无缝连接。
8、配对以后当全双工串口使用，无需了解任何蓝牙协议，蓝牙配对连接以后自动切换到透传模式，直接取代原来的有线串口电缆而不需要修改程序。
9、本设计支持持热插拔（带电插拔）.
（三） 论文主要工作
1、通过查阅资料，分析了本课题基于PLC设计无线编程线缆控制系统的研究背景与研究意义，然后概述了PLC无线编程系统的要求。
2、对PLC无线电缆工作流程进行了全面的分析，选择了蓝牙或者GPRS和网关+路由器两种无线通讯控制系统的控制方案。
3、介绍了无线电缆模块的硬件结构和PLC硬件通讯端口为模式以及硬件结构，分析了PLC的工作原理，介绍了无线通讯模块原理与选型。
4、给出了PLC无线电缆控制系统的流程图，然后对流程图进行了分析，最后给出了PLC无线通讯控制模块电气原理图。
二、PLC无线电缆发射器与接收器硬件的设计
（一） PLC无线电缆发射器电路图
无线电缆发射器由MD8插头、RS42转RS232模块、RS232转TTL模块、AMS1117稳压器、蓝牙模块、电源指示灯组成。
图1 发射器原理图
MD8插头
本设计采用MD8针插头作为发射器连接PLC设备的连接器。MD8通常适用于PLC工控设备、编程器、数据转换器、单片机等S端口。此插头有公母两头，发射器装配母头，PLC设备装配公头。
图2 MD8插头
图3 MD8插头功能
（2）稳压器AMS1117
① 本设计选择的稳压器AMS1117是一款正向输出电压3.3V正向导通的低电压稳压器。AMS117低电压稳压器通用于高效率线性稳压电路。常用于开关电源、小型电池充电器的小型计算机系统接口终端笔记本电脑的电源管理电池供电的仪器。
② 这款稳压器的优势可以把电压最大误差微调整到1.5%以内，因此电流也会随着得到控制，这样可以大幅减少稳压器对电路施加的压力。
③ 三个端子可调节七个不同电压分别为：1.2V,1.5V, 1.8V, 2.5V, 2.85V, 3.3V 和5.0V正向输出电流为1A， 正常工作电压差为1V 、线性荷载为：0.2% Max. 负载调节：0.4% Max.有SO8、SOT223可作为封装选择 。
图4 AMS1117稳压器
（3） RS232转TTL模块
1、这款稳压器选择的芯片是MAX232，这款芯片电路板上一共有四个引脚端子分别为电源（VCC）、接地（GND）、发送数据（RXD）、接受数据（TXD），该模块内包含5个电容、1个电阻、1个LED和一个核心芯片MAX232组成。里面的LED灯被用来做电源指示灯，电容C5被用于整流滤波，其他电容则被芯片作为外部配置所使用。
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