PLC + 开源单片机（ESP32）分拣系统联动落地方案

PLC+开源单片机（ESP32）分拣系统联动落地方案一、核心分工（延续黄金组合原则）设备核心职责（分拣场景专属）对应动作禾川PLC核心控制+安全联锁+逻辑执行物料检测、低速/防偏移分拣、急停、堵料报警、接收单片机的拓展信号（如超重/计数）ESP32单片机智能化拓展+数据采集+远程上传分拣数量统计、易碎品称重检测、WiFi上传数据、给PLC发送超重/异常触发信号二、方案一：硬联动（数字量，最简单，优先推荐）1.接线图（电气工程师能直接接，无焊接门槛）（1）核心接线（仅需3根线）ESP32GPIO2（数字量输出）→串2K限流电阻→禾川PLCX013（数字量输入）作用：单片机检测到易碎品超重，输出高电平，PLC接收到后立即暂停分拣并报警ESP32GPIO4（数字量输出）→串2K限流电阻→禾川PLCX014（数字量输入）作用：单片机统计分拣数量达到设定值，输出高电平，PLC接收到后触发批次完成提示公共端：ESP32GND↔禾川PLC输入公共端COM（DC24V-）（2）接线注意事项所有接线采用屏蔽线，远离变频器/电机线，防止干扰限流电阻必须加，避免ESP32引脚过流烧坏，PLC输入为DC24V，ESP32输出为3.3V，电阻起分压保护作用2.核心代码（直接复制使用）（1）ESP32代码（ArduinoIDE，无需改逻辑，仅调参数）cpp运行//引脚定义#defineOVER_WEIGHT_PIN2//超重信号输出引脚#defineCOUNT_FINISH_PIN4//计数完成信号输出引脚//参数设置（现场微调）#defineMAX_WEIGHT500//易碎品最大重量阈值（g）#defineTARGET_COUNT100//每批次分拣数量阈值//全局变量intcurrent_weight=0;//当前物料重量intsort_count=0;//累计分拣数量voidsetup(){pinMode(OVER_WEIGHT_PIN,OUTPUT);pinMode(COUNT_FINISH_PIN,OUTPUT);digitalWrite(OVER_WEIGHT_PIN,LOW);//初始低电平digitalWrite(COUNT_FINISH_PIN,LOW);Serial.begin(115200);}voidloop(){//1.模拟采集重量（实际项目替换为称重传感器读取代码）current_weight=random(300,600);//模拟重量，300-600gSerial.print("当前重量：");Serial.print(current_weight);Serial.println("g");//2.超重判断：超过阈值，给PLC发高电平信号if(current_weight>MAX_WEIGHT){digitalWrite(OVER_WEIGHT_PIN,HIGH);Serial.println("易碎品超重，触发PLC报警");}else{digitalWrite(OVER_WEIGHT_PIN,LOW);//重量正常，分拣计数+1sort_count++;Serial.print("分拣计数：");Serial.println(sort_count);}//3.计数完成判断：达到阈值，给PLC发高电平信号if(sort_count>=TARGET_COUNT){digitalWrite(COUNT_FINISH_PIN,HIGH);Serial.println("本批次分拣完成，触发PLC提示");}else{digitalWrite(COUNT_FINISH_PIN,LOW);}delay(1000);//1秒采集一次，现场可改}（2）禾川PLC梯形图补充（对接单片机信号，直接加在原有程序后）LD//====================单片机硬联动信号处理（易碎品超重+分拣计数完成）====================LDM001//安全使能ANDX013//接收单片机：易碎品超重信号SETM400//超重标志位OUTY012//超重报警指示灯（新增输出）RSTY000//超重时暂停输送线LDM001ANDX014//接收单片机：分拣计数完成信号SETM401//计数完成标志位OUTY013//批次完成指示灯（新增输出）TMRT20K500//提示50秒后自动复位LDT20RSTM401RSTY013//超重复位LDX015//新增：超重复位按钮（输入）RSTM400RSTY012SETY000//恢复输送线3.硬件清单（低成本，总费用＜200元）设备型号/规格价格（参考）ESP32开发板ESP32-WROOM-3250元限流电阻2KΩ1/4W5元（10个）屏蔽线RVVP3*0.5mm²20元（5米）称重传感器（可选）HX711+压力传感器80元接线端子小型端子排（5P）10元三、方案二：软联动（ModbusRTU，数据交互更丰富）如果需要单片机和PLC双向传输数据（如PLC给单片机发运行状态，单片机给PLC发精准重量/计数），用ModbusRTU通讯，以下是核心落地内容：1.接线图（485通讯，2根线）ESP32接485模块（如MAX485）→禾川PLC485通讯口（TX/RX）485模块A↔PLC485A485模块B↔PLC485B485模块GND↔PLCGNDESP32供电：DC5V（可从PLCDC24V转5V供电）2.核心代码（直接复制使用）（1）ESP32Modbus从站代码（ArduinoIDE，作为数据采集端）cpp运行#include<ModbusRTU.h>#include<HX711.h>//称重传感器库（可选）//Modbus设置ModbusRTUmb;#defineSLAVE_ID1//从站地址，和PLC一致//485模块引脚#defineTX_PIN17#defineRX_PIN16//称重传感器引脚（可选）#defineHX711_DT21#defineHX711_SCK22HX711scale;//Modbus寄存器定义（和PLC寄存器对应）#defineREG_WEIGHT0//重量寄存器（D100）#defineREG_COUNT1//计数寄存器（D101）#defineREG_STATUS2//状态寄存器（D102）：0=正常，1=超重，2=计数完成//全局变量floatcurrent_weight=0.0;intsort_count=0;intdevice_status=0;#defineMAX_WEIGHT500.0#defineTARGET_COUNT100voidsetup(){Serial.begin(115200);//初始化485和Modbusmb.begin(&Serial2,TX_PIN,RX_PIN);//Serial2对应ESP32的UART2mb.slave(SLAVE_ID);//初始化称重传感器（可选）scale.begin(HX711_DT,HX711_SCK);scale.set_scale();//校准称重传感器，现场需标定scale.tare();}voidloop(){//1.采集重量（实际值）if(scale.is_ready()){current_weight=scale.get_units(10);//采集10次取平均}//2.分拣计数和状态判断if(current_weight<MAX_WEIGHT&¤t_weight>0){sort_count++;device_status=0;//正常}elseif(current_weight>MAX_WEIGHT){device_status=1;//超重}if(sort_count>=TARGET_COUNT){device_status=2;//计数完成}//3.写入Modbus寄存器（传给PLC）mb.Hreg(REG_WEIGHT,(int)current_weight);//重量存入D100mb.Hreg(REG_COUNT,sort_count);//计数存入D101mb.Hreg(REG_STATUS,device_status);//状态存入D102//4.处理Modbus通讯mb.task();delay(500);}（2）禾川PLCModbus主站设置（无需改梯形图，仅配置参数）打开禾川编程软件，进入通讯设置→选择ModbusRTU主站配置参数：波特率：9600数据位：8停止位：1校验位：无从站地址：1（和ESP32一致）配置寄存器读取：读取从站寄存器0→存入PLCD100（重量）读取从站寄存器1→存入PLCD101（计数）读取从站寄存器2→存入PLCD102（状态）编译下载后，PLC可直接通过D100-D102调用单片机的数据，原有分拣逻辑无需修改，仅需加状态判断即可。四、现场调试步骤（3步搞定，电气工程师专属）接线调试：按接线图接好线，给ESP32和PLC上电，用万用表测量ESP32输出引脚，看是否有高低电平变化（硬联动）；用编程软件查看PLCD100-D102是否有数据（软联动）。参数调试：硬联动：修改ESP32代码中的MAX_WEIGHT（超重阈值）和TARGET_COUNT（计数阈值）；软联动：标定称重传感器，修改PLC寄存器地址和通讯参数。联动调试：模拟易碎品超重（修改代码中重量值），看