本發(fā)明涉及一種適用與plc處理器的遠(yuǎn)程無線調(diào)試裝置。

背景技術(shù)：

隨著現(xiàn)代自動化控制技術(shù)水平的提供，現(xiàn)在的大型生產(chǎn)制造裝置設(shè)備都已經(jīng)配置上了能夠?qū)崿F(xiàn)自動化生產(chǎn)的電子系統(tǒng)，其中絕大多數(shù)電子系統(tǒng)以plc處理器為核心。而作為設(shè)計(jì)系統(tǒng)過程中的一個必不可少的環(huán)節(jié)就是進(jìn)行系統(tǒng)程序的調(diào)試。

眾所周知常規(guī)的調(diào)試方法都是采用有線的在線調(diào)試方法，即使用數(shù)據(jù)線將待調(diào)試設(shè)備和電腦進(jìn)行數(shù)據(jù)連接，這種連接方式在系統(tǒng)程序初期設(shè)計(jì)是使用較多，但是一旦到了在設(shè)備上進(jìn)行程序的調(diào)試階段，有線調(diào)試就顯得十分的不方便，這是由于待調(diào)試的裝置設(shè)備一般都是放置在車間內(nèi)，而車間內(nèi)生產(chǎn)環(huán)境復(fù)雜，若在這種環(huán)境下使用有線連接，調(diào)試過程就顯得十分地不便。

針對以上情況現(xiàn)有技術(shù)中存在利用無線路由器作為底層plc處理器和調(diào)試上位機(jī)的通信連接媒介，但現(xiàn)實(shí)中路由器設(shè)置較為困難繁瑣，設(shè)置成本較高，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對上述問題，本發(fā)明提供一種適用于plc處理器的，利用射頻通信技術(shù)的無線調(diào)試裝置。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題的解決方案是：

一種plc無線調(diào)試裝置，包括plc處理器以及調(diào)試上位機(jī)，還包括有第一射頻收發(fā)器和第二射頻收發(fā)器，所述第一射頻收發(fā)器和第二射頻收發(fā)器分別與調(diào)試上位機(jī)以及plc處理器相連；所述第一射頻收發(fā)器和第二射頻收發(fā)器均包括控制器、可調(diào)振蕩器、混頻器、包絡(luò)檢波器以及收發(fā)天線，所述控制器輸出端分別與混頻器輸入端以及可調(diào)振蕩器輸入端相連，所述可調(diào)振蕩器輸出端與混頻器輸入端相連，所述收發(fā)天線分別與混頻器輸出端以及包絡(luò)檢波器輸入端相連，所述包絡(luò)檢波器輸出端與控制器輸入端相連，所述第一射頻收發(fā)器控制器與調(diào)試上位機(jī)雙向通信連接，所述第二射頻收發(fā)器控制器與plc處理器雙向通信連接。

作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述可調(diào)振蕩器包括三極管、第一電容、第二電容、第三電容以及電感，所述第一電容接在三極管集電極與地之間，所述第一電容與串聯(lián)的電感和第二電容并聯(lián)，所述三極管基極通過第三電容接在電感和第二電容之間；所述第一電容和/或第二電容是可編程電容器，所述可編程電容器型號為max1474，所述第一電容和/或第二電容與控制器輸出端相連。

作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述包絡(luò)檢波器包括第一二極管、第四電容、第五電容、第一電阻以及第二電阻，所述第一二極管與包絡(luò)檢波器輸入端相連，所述第四電容兩端分別接在第一二極管負(fù)極和地，所述第一電阻與第四電容并聯(lián)，所述第一電阻與串聯(lián)的第五電容和第二電阻并聯(lián)。

作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述混頻器包括模擬乘法器芯片，所述模擬乘法器芯片型號為bg314，所述振蕩電路輸出端與控制器輸出端分別接在模擬乘法器芯片的輸入端，所述模擬乘法器輸出端與收發(fā)天線相連。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明無線調(diào)試裝置利用射頻收發(fā)器實(shí)現(xiàn)調(diào)試上位機(jī)和plc處理器的通信連接，取代原來利用路由器實(shí)現(xiàn)通信連接的技術(shù)手段，通信連接設(shè)置簡單，簡化整個調(diào)試裝置的結(jié)構(gòu)，降低通信連接損耗功率，保證調(diào)試通信質(zhì)量。

一種無線調(diào)試裝置的調(diào)試方法，包括以下步驟：

步驟a：設(shè)置初始參數(shù)，包括通信地址、通信頻率以及信號功率；

步驟b：第一射頻收發(fā)器控制器根據(jù)調(diào)試上位機(jī)傳輸?shù)男畔⒋a設(shè)置校驗(yàn)碼，所述信息碼和校驗(yàn)碼組成調(diào)試信號；

步驟c：第一射頻收發(fā)器混頻器對調(diào)試信號進(jìn)行調(diào)制并通過收發(fā)天線發(fā)送出去；

步驟d：第二射頻收發(fā)器包絡(luò)檢波器對接收到的調(diào)試信號進(jìn)行解調(diào)；

步驟e：第二射頻收發(fā)器控制器判斷接收到的信息碼和校驗(yàn)碼是否符合設(shè)置原則，如果符合，控制器將信息碼傳輸?shù)絧lc處理器，如果不符合，第二射頻收發(fā)器發(fā)送反饋信號到第一射頻收發(fā)器，第一射頻收發(fā)器接收到反饋信號后，重新發(fā)送調(diào)試信號。

作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述信息碼是8位數(shù)據(jù)，步驟b中設(shè)置校驗(yàn)碼規(guī)則包括以下步驟：

步驟b01：將信息碼左移一位，在最低位補(bǔ)零，得到新的信息碼；

步驟b02：將新舊信息碼進(jìn)行與運(yùn)算；

步驟b03：計(jì)算步驟b02運(yùn)算結(jié)果中數(shù)字1的位數(shù)；

步驟b04：將位數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制，得到校驗(yàn)碼。

本調(diào)試方法的有益效果是：本發(fā)明通過根據(jù)信息碼設(shè)置校驗(yàn)碼，有效降低通信過程中的誤碼率，提高調(diào)試過程中的通信質(zhì)量。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡單說明。顯然，所描述的附圖只是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部實(shí)施例，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他設(shè)計(jì)方案和附圖。

圖1是本發(fā)明的電路原理框架圖；

圖2是本發(fā)明可調(diào)振蕩器的電路原理圖；

圖3是本發(fā)明包絡(luò)檢波器的電路原理圖；

圖4是本發(fā)明調(diào)試方法的具體實(shí)施例的流程圖。

具體實(shí)施方式

以下將結(jié)合實(shí)施例和附圖對本發(fā)明的構(gòu)思、具體結(jié)構(gòu)及產(chǎn)生的技術(shù)效果進(jìn)行清楚、完整的描述，以充分地理解本發(fā)明的目的、特征和效果。顯然，所描述的實(shí)施例只是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部實(shí)施例，基于本發(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的其他實(shí)施例，均屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。另外，文中所提到的所有聯(lián)接/連接關(guān)系，并非單指構(gòu)件直接相接，而是指可根據(jù)具體實(shí)施情況，通過添加或減少聯(lián)接輔件，來組成更優(yōu)的聯(lián)接結(jié)構(gòu)。本發(fā)明創(chuàng)造中的各個技術(shù)特征，在不互相矛盾沖突的前提下可以交互組合。

參照圖1～圖3，針對現(xiàn)有技術(shù)中利用路由器作為調(diào)試上位機(jī)以及plc處理器通信連接設(shè)備的技術(shù)方案過于復(fù)雜，通信設(shè)置過于繁瑣的技術(shù)問題，本發(fā)明創(chuàng)造提供一種plc無線調(diào)試裝置，所述調(diào)試裝置包括plc處理器以及調(diào)試上位機(jī)，還包括有第一射頻收發(fā)器和第二射頻收發(fā)器，所述第一射頻收發(fā)器和第二射頻收發(fā)器分別與調(diào)試上位機(jī)以及plc處理器相連；所述第一射頻收發(fā)器和第二射頻收發(fā)器均包括控制器、可調(diào)振蕩器、混頻器、包絡(luò)檢波器以及收發(fā)天線，所述控制器輸出端分別與混頻器輸入端以及可調(diào)振蕩器輸入端相連，所述可調(diào)振蕩器輸出端與混頻器輸入端相連，所述收發(fā)天線分別與混頻器輸出端以及包絡(luò)檢波器輸入端相連，所述包絡(luò)檢波器輸出端與控制器輸入端相連，所述第一射頻收發(fā)器控制器與調(diào)試上位機(jī)雙向通信連接，所述第二射頻收發(fā)器控制器與plc處理器雙向通信連接，既所述第一射頻收發(fā)器和第二射頻收發(fā)器內(nèi)部結(jié)構(gòu)是一致的，只是第一射頻收發(fā)器受調(diào)試上位機(jī)控制，第二射頻收發(fā)器受plc處理器控制。本發(fā)明創(chuàng)造利用射頻收發(fā)器作為調(diào)試上位機(jī)與plc處理器在調(diào)試過程中的通信連接的設(shè)備，取代了現(xiàn)有技術(shù)中利用路由器作為通信設(shè)備的技術(shù)手段，簡化了整個調(diào)試裝置，而且射頻收發(fā)器設(shè)置簡單，無需像路由器一般在通信前要進(jìn)行各種繁瑣的設(shè)置，便于工作人員使用。本發(fā)明創(chuàng)造具體工作原理如下：調(diào)試上位機(jī)將調(diào)試用信息碼發(fā)送到第一射頻收發(fā)器，第一射頻收發(fā)器控制器根據(jù)信息碼按照設(shè)定的算法添加校驗(yàn)碼，所述信息碼和校驗(yàn)碼組成調(diào)試信號，所述調(diào)試信號與振蕩器所輸出的調(diào)制信號同時輸入到混頻器中進(jìn)行信號的調(diào)制，之后經(jīng)收發(fā)天線發(fā)射出去，plc處理器端第二射頻收發(fā)器收發(fā)天線接收到相關(guān)信號后經(jīng)包絡(luò)檢波器得到基帶的調(diào)試信號，第二射頻收發(fā)器控制器判斷信息碼和校驗(yàn)碼是否按照規(guī)定的算法互相對應(yīng)，如果是，第二射頻收發(fā)器控制器將信息碼傳輸?shù)絧lc處理器，plc處理器根據(jù)該信息碼作出調(diào)試操作。

作為進(jìn)一步優(yōu)選的實(shí)施方式，本發(fā)明創(chuàng)造中可調(diào)振蕩器用于生成一定頻率的調(diào)制信號，本實(shí)施方式中所述可調(diào)振蕩器是電容三點(diǎn)式振蕩器，參照圖2，可調(diào)振蕩器包括三極管、第一電容、第二電容、第三電容以及電感，所述第一電容接在三極管集電極與地之間，所述第一電容與串聯(lián)的電感和第二電容并聯(lián)，所述三極管基極通過第三電容接在電感和第二電容之間；所述第一電容和/或第二電容是可編程電容器，所述可編程電容器型號為max1474，所述第一電容和/或第二電容與控制器輸出端相連。其中第一電容、第二電容以及電感共同構(gòu)成選頻網(wǎng)絡(luò)，改變其中任何一個元件的值，都能實(shí)現(xiàn)調(diào)制信號頻率的改變，因此本實(shí)施方式中所述第一電容和/或第二電容采用一種可編程電容器，所述可編程電容器型號為max1474，所述第一電容和第二電容分別與控制器的輸出端相連。

進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，本發(fā)明創(chuàng)造中所述包絡(luò)檢波器用于對接收到的調(diào)制信號進(jìn)行解調(diào)操作，本實(shí)施方式中所述包絡(luò)檢波器包括第一二極管、第四電容、第五電容、第一電阻以及第二電阻，所述第一二極管與包絡(luò)檢波器輸入端相連，所述第四電容兩端分別接在第一二極管負(fù)極和地，所述第一電阻與第四電容并聯(lián)，所述第一電阻與串聯(lián)的第五電容和第二電阻并聯(lián)。其中所述第五電容用于隔離電路中的直流成份，而第四電容用于濾除電路中的高頻成份，使低頻的基帶信號通過，原理如下：高頻的調(diào)制信號經(jīng)過濾波和隔直后作用在第二電阻上，而第二電阻的電壓同時又反作用在二極管的負(fù)極，使到第二電阻上的壓降呈現(xiàn)出緩慢的變化，將調(diào)制信號的波形勾勒出來，得到低頻的基帶信號。

進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述混頻器用于將控制器傳輸?shù)幕鶐盘柵c振蕩器輸出的高頻載波信號進(jìn)行乘法運(yùn)算，得到攜帶信息數(shù)據(jù)的高頻調(diào)制信號，本實(shí)施例中所述混頻器包括模擬乘法器芯片，所述模擬乘法器芯片型號為bg314，所述振蕩電路輸出端與控制器輸出端分別接在模擬乘法器芯片的輸入端，所述模擬乘法器輸出端與收發(fā)天線相連，所述模擬乘法器芯片集成度高，外圍所需的元器件少，有效簡化電路結(jié)構(gòu)。

參照圖4，本發(fā)明創(chuàng)造還公開了一種plc無限調(diào)試方法，該方法需要利用上述調(diào)試裝置才能得以實(shí)現(xiàn)。所述調(diào)試方法包括以下步驟：

步驟a：設(shè)置初始參數(shù)，包括通信地址、通信頻率以及信號功率；

步驟b：第一射頻收發(fā)器控制器根據(jù)調(diào)試上位機(jī)傳輸?shù)男畔⒋a設(shè)置校驗(yàn)碼，所述信息碼和校驗(yàn)碼組成調(diào)試信號；

步驟c：第一射頻收發(fā)器混頻器對調(diào)試信號進(jìn)行調(diào)制并通過收發(fā)天線發(fā)送出去；

步驟d：第二射頻收發(fā)器包絡(luò)檢波器對接收到的調(diào)試信號進(jìn)行解調(diào)；

步驟e：第二射頻收發(fā)器控制器判斷接收到的信息碼和校驗(yàn)碼是否符合設(shè)置原則，如果符合，控制器將信息碼傳輸?shù)絧lc處理器，如果不符合，第二射頻收發(fā)器發(fā)送反饋信號到第一射頻收發(fā)器，第一射頻收發(fā)器接收到反饋信號后，重新發(fā)送調(diào)試信號。

具體地，步驟a是設(shè)置調(diào)試前的運(yùn)行參數(shù)，主要包括通信地址、通信頻率以及信號功率，由于實(shí)際應(yīng)用中通常需要對多個plc處理器進(jìn)行調(diào)試，因此設(shè)置各plc處理器所連接的第二射頻收發(fā)器的通信地址，以及設(shè)置當(dāng)前調(diào)試上位機(jī)需要調(diào)試的plc處理器的通信地址，使到調(diào)試上位機(jī)與該通信地址對應(yīng)的plc處理連接，通信頻率主要用于設(shè)置調(diào)試上位機(jī)與plc處理器的通信信道，只有當(dāng)plc處理器和調(diào)試上位機(jī)對應(yīng)的通信頻率相同，才能實(shí)現(xiàn)通信連接，信號功率是指收發(fā)天線發(fā)射調(diào)試信號的功率，可以根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境進(jìn)行設(shè)置，當(dāng)調(diào)試上位機(jī)與plc處理器距離較遠(yuǎn)時，可增大信號功率，保證通信質(zhì)量，降低通信誤碼率；步驟b至步驟d是調(diào)試時調(diào)試信號傳輸?shù)恼{(diào)制和解調(diào)過程，另外本實(shí)施例中所說信息碼是8位，校驗(yàn)碼是3位；而步驟e則是一個反饋機(jī)制，當(dāng)?shù)诙漕l收發(fā)器控制器檢測到信息碼和校驗(yàn)碼不符合相應(yīng)的設(shè)置規(guī)則時，第二射頻收發(fā)器發(fā)送反饋信號到第一射頻收發(fā)器，告知調(diào)試上位機(jī)重新發(fā)送該調(diào)試信號。本發(fā)明調(diào)試方法通信原理簡單，能夠?qū)崿F(xiàn)一對多的調(diào)試模式，同時在通信過程中設(shè)置校驗(yàn)碼，有效降低通信誤碼率，保證通信質(zhì)量。

進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，本調(diào)試方法步驟b中校驗(yàn)碼的設(shè)置規(guī)則如下：

步驟b01：將信息碼左移一位，在最低位補(bǔ)零，得到新的信息碼；

步驟b02：將新舊信息碼進(jìn)行與運(yùn)算；

步驟b03：計(jì)算步驟b02運(yùn)算結(jié)果中數(shù)字1的位數(shù)；

步驟b04：將位數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制，得到校驗(yàn)碼。

本實(shí)施例中所述的校驗(yàn)碼設(shè)置方法步驟簡單，易于實(shí)現(xiàn)，同時能夠檢測出較多的誤碼情況，在這里舉個例子予以說明：比如信息碼是“01011101”，經(jīng)上述步驟處理后，得到的校驗(yàn)碼是“010”，經(jīng)數(shù)學(xué)推理，當(dāng)8位信息碼中出現(xiàn)“1”的位數(shù)小于等于2或大于等于6都能夠全部檢測出來，當(dāng)信息碼中出現(xiàn)“1”的位數(shù)等于3或等于4時，只有當(dāng)3個1集中在一起才檢測不到，當(dāng)信息碼出現(xiàn)“1”的位數(shù)等于5時，當(dāng)2個或以上“0”集中在一起，都能被檢測到；再如信息碼是“00100000”，經(jīng)上述步驟處理后，得到的校驗(yàn)碼是“000”，任何相鄰兩位都是“1”的信息嗎都能夠被檢測出來。與傳統(tǒng)的奇偶校驗(yàn)碼等其他設(shè)置方式相比，出現(xiàn)誤碼的情況大大地降低。

進(jìn)一步，所述調(diào)試上位機(jī)除了能夠?qū)ν馓峁┱{(diào)試操作選項(xiàng)，還需要能夠?qū)ν怙@示當(dāng)前plc處理器的內(nèi)部程序運(yùn)行狀況，因此所述步驟e之后還包括步驟f，plc處理器向調(diào)試上位機(jī)返回通信地址以及內(nèi)部各個寄存器的值。

參照圖4，本發(fā)明調(diào)試方法的其中一個具體實(shí)施例，包括以下具體步驟：

步驟s01：設(shè)置通信地址、通信頻率以及信號功率；

步驟s02：調(diào)試上位機(jī)將信息碼發(fā)送到第一射頻收發(fā)器；

步驟s03：將信息碼左移一位，在最低位補(bǔ)零，得到新的信息碼；

步驟s04：將新舊信息碼進(jìn)行與運(yùn)算；

步驟s05：計(jì)算步驟s04運(yùn)算結(jié)果中數(shù)字1的位數(shù)；

步驟s06：將位數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制，得到校驗(yàn)碼，所述原信息碼與校驗(yàn)碼組合成為調(diào)試信號；

步驟s07：第一射頻收發(fā)器混頻器將調(diào)試信號進(jìn)行調(diào)制并通過收發(fā)天線發(fā)射出去；

步驟s08：第二射頻收發(fā)器包絡(luò)檢波器對接收到的調(diào)試信號解調(diào)；

步驟s09：第二射頻收發(fā)器控制器判斷接收到的調(diào)試信號和校驗(yàn)碼是否符合規(guī)則，如果是，第二射頻收發(fā)器將調(diào)試信號中信息碼傳輸?shù)絧lc處理器，如果不是，第二射頻收發(fā)器向第一射頻收發(fā)器發(fā)送反饋信號，要求重發(fā)；

步驟s10：plc處理器向調(diào)試上位機(jī)返回通信地址以及內(nèi)部各個寄存器的值。

以上對本發(fā)明的較佳實(shí)施方式進(jìn)行了具體說明，但本發(fā)明創(chuàng)造并不限于所述實(shí)施例，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不違背本發(fā)明精神的前提下還可作出種種的等同變型或替換，這些等同的變型或替換均包含在本申請權(quán)利要求所限定的范圍內(nèi)。