图2-3 系统硬件连接示意图
PLC串行通讯处理模块支持的串行通讯协议有多种，常见的有支持ASCII驱动、3964(R), RK512协议，特殊的还支持第三方串行通讯协议，如MODBUS RTU, Date Highway DFl协议。在绝大多数的应用中使用ASCII驱动，而3964(R), RK512协议在较早的一些PLC系统中有使用，现在则较少使用。
ASCII驱动包含物理层(ISO参考模型第一层)。条形码阅读器都支持ASCII码驱动方式，通常PLC要连接的串行口设备需要知道该设备的报文格式，数据请求报文和数据报文，串行口设备在接收到数据请求报文后返回数据报文，但这样的设计应用在PLC条形码数据采集系统中不能做到灵活的条形码数据采集，因为需要等待PLC的数据请求报文。
在PLC的串行通讯中通讯处理单元支持一种称为“无协议通信模式”或“自由端口模式”的通讯方式。所谓“无协议通信模式”或“自由端口模式”是指CPU串行通讯口可由用户程序控制。用户可利用发送/接收中断，发送/接收指令来控制通讯的操作，实现与打印机、条形码阅读器等设备的通讯。该方式下PLC数据接收缓存区处于激活状态，随时接收条形码阅读器产生的数据报文，并在接收到新数据时寄存器接收标记位产生一个PLC扫描周期长度的接收完成脉冲信号，利用该脉冲调用编写的数据采集与识别程序即可实现条形码数据的采集与识别。
按照“无协议通信模式”将两者RS232C接口相连，并分别进行通讯协议的设置。
PLC的串行通讯口通常分为CPU模块自带串行通讯端口和专用串行通讯模块，其功能上没有区别，使用CPU自带的串行通讯模块最经济。各种系列PLC在串行通讯接口的定义上有一些区别，因此设计通讯接线时要首先了解
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选用PLC串行通讯接口的定义。条形码阅读器的RS232C接口形式为标准的DB25或DB9定义。本系统中根据OMRON PLC对其S232C端口9芯的定义，其与条形码阅读器的接线形式如图2-4所示。图中PLC串行通讯接口为D9.Female型，条形码阅读器的串行通讯接口为D25. Male型。
条形码阅读器 信号源 序号 RXD 2 TXD 3 GND 7 屏蔽保护 C200Ha 序号 信号名 2 TXD 3 RXD 4 RS 5 CS 9 GND 屏蔽保护 图2-4 条形码阅读器与PLC串行通信口接线示意图
条形码阅读器中的通讯设置和帧结构与PLC的设置相一致才能保证正常通讯。条形码阅读器的通讯设置通常是使用用户手册中的参数设置条形码来完成，即通过阅读其中的参数设置条形码来设定各种通讯协议。常用的参数设置条形码有条形码类型、前置符(Preamble)、后置符((Postamble)、RS232C通讯（包括：数据位、停止位、校验方式、波特率、终端符）。
其中的前置符((Preamble)对应PLC通讯协议中定义的起始代码，后置符(Postamble)对应结束代码。比照上述PLC中定义的通讯协议，可设置条形码阅读器中通讯协议为：
条形码类型128码，前置符“S”，后置符“EN” , 8位数据位，1个停止位，偶校验，波特率9600b/s，无终端符。
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3 PLC的选型与设计
3.1 PLC系统设计
3.1.1 PLC系统设计原则
任何一种电器控制系统都是为了实现被控对象的工艺要求，以提高生产效率和产品质量。因此，在设计PLC控制系统时，应遵循以下基本原则：
1. 最大限度地满足被控对象的控制要求。设计前，应深入现场进行调查研究，搜集资料，并与机械部分的设计人员和实际操作人员密切配合，共同拟定电器控制方案，协同解决设计中出现的各种问题。
2. 在满足控制要求的前提下，力求使控制系统简单、经济、使用及维修方便。
3. 保证控制系统的安全、可靠。
4. 考虑到生产的发展和工艺的改进，在选择PLC容量时，应适当留有余量。
PLC控制系统设计的基本内容：
PLC控制系统是由PLC与用户输入、输出设备连接而成的。因此，PLC控制系统设计的基本内容应包括：
1. 选择用户输入设备(按钮、操作开关、限位开关、传感器等)、输出设备(继电器、接触器、信号灯等执行元件)以及由输出设备驱动的控制对象(电动机、电磁阀等)。这些设备属于一般的电器元件，其选择的方法在其他有关书籍中已有介绍。
2. PLC的选择。PLC是PLC控制系统的核心部件，正确选择PLC对于保证整个控制系统的技术经济性能指标起着重要的作用。选择PLC应包括机型的选择、容量的选择、I/O模块的选择、电源模块的选择等。
3. 分配I/O点，绘制I/O连接图。
4. 设计控制程序。包括设计梯形图、语句表(即程序清单)或控制系统流程图。控制程序是控制整个系统工作的条件，是保证系统工作正常、安全、可靠的关键。控制系统的设计必须经过反复调试、修改，直到满足要求为止。
5. 编制控制系统技术文件。包括说明书、电气图及电器元件明细表等。传统的电气图，一般包括电气原理图、电气布置图及电气安装图。在PLC控
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制系统中，这一部分图可以统称为“硬件图”。它在传统电器图的基础上增加了PLC部分，因此在电气原理图中应增加PLC的I/O连接图。
此外，在PLC控制系统的电气图中还应包括程序图(梯形图)。向用户提供梯形图，可便于用户生产发展或工艺改进时修改程序，并有利于用户在维修时分折和排除故障。 3.1.2 PLC控制系统的硬件设计
PLC控制系统的硬件设计是至关重要的一个环节，这关系着PLC控制系统运行的可靠性、安全性、稳定性。 3.1.2.1 PLC的选型
在工程中主要根据工艺要求、控制对象、用户需要等方面选择合适的PLC，以获得最佳的性能价格比。就一个控制系统而言，PLC的选型原则和考虑因素如下：
1. PLC一般用于开关量控制为主兼有模拟量控制的系统，尤其适合于动作频繁、逻辑关系复杂、程序多变的系统。应用于这样的系统，将会最大限度发挥技术经济效果。
2. 是否与计算机连接，是否要求构成网络信息系统，以及对远程站的设置要求。是否需要中断输入、双机设备、位置控制、高速计数器等特殊模块和智能模块。
3. 开关量I/O点数、模拟量I/O路数、电压等级及输出功率、内存容量。I/O点数直接关系到PLC输入/输出模块的选择，I/O点数一般要考虑余量，特别是开关量输入更应考虑多些余量；合适的电压等级可提高PLC的抗干扰能力。
4. 其他考虑因素选择PLC还要对其外型、结构、系统组成、设置条件、价格、技术服务、应用业绩等多项指标综合分析比较，然后才能确定理想的PLC产品。
3.1.2.2 输入/输出模块的选择
模块电源：
在选择交流I/O模块时，宜采用隔离变压器为其供电，这样可防止外部电路故障冲击模块。电源线采用双绞线，绞距1~2CM。隔离变压器的容量按
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