嵌入式PLC的設(shè)計(jì)與研究.pdf

1、可編程控制器（PLC）因其編程簡(jiǎn)單、可靠性高、適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn)，得到了極其廣泛的應(yīng)用。但隨著技術(shù)的發(fā)展，其局限性也凸現(xiàn)：如兼容性差、計(jì)算能力不強(qiáng)等。因此使用PC機(jī)作為硬件支撐平臺(tái)、利用軟件實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)PLC的基本功能的軟PLC技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生；軟PLC提供了PLC的相同功能，并且具有開(kāi)放的體系結(jié)構(gòu)、豐富的指令集和控制模塊、更強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理能力和強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)通訊能力。但是PC機(jī)缺乏PLC的實(shí)時(shí)性和堅(jiān)固性，可靠性不如PLC。設(shè)計(jì)一種新型的PLC，既具有常

2、規(guī)PLC的可靠性、實(shí)時(shí)性，又具有軟PLC的開(kāi)放性以及強(qiáng)大的功能，是當(dāng)今面臨的課題。
　　 嵌入式PLC使用嵌入式技術(shù)作為其平臺(tái)，強(qiáng)化過(guò)程控制的運(yùn)算能力，提供開(kāi)放式擴(kuò)展結(jié)構(gòu)，融合嵌入板的特點(diǎn)，發(fā)揚(yáng)PLC梯形圖語(yǔ)言優(yōu)勢(shì)，同時(shí)也具有PC機(jī)的開(kāi)放性等諸多的優(yōu)點(diǎn)，為對(duì)象控制問(wèn)題的解決提供了一個(gè)通用開(kāi)發(fā)平臺(tái)。
　　 本文通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外各種PLC技術(shù)的分析，提出了一種基于嵌入式技術(shù)的PLC設(shè)計(jì)方案。該P(yáng)LC的硬件平臺(tái)采用基于ARM芯片的

3、模塊化設(shè)計(jì)，使系統(tǒng)具有良好的擴(kuò)展能力，用戶可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)控制需要來(lái)選擇特定的功能模塊自由組裝；設(shè)計(jì)了豐富的通信接口，可實(shí)現(xiàn)RS232、RS485、CAN總線以及以太網(wǎng)的通信，可完成各PLC之間以及PLC與底層設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳輸，方便用戶組成PLC控制網(wǎng)絡(luò)；所設(shè)計(jì)的嵌入式PLC采用μCLinux嵌入式操作系統(tǒng)，并通過(guò)所設(shè)計(jì)的虛擬機(jī)（即在嵌入式系統(tǒng)和用戶程序之間加入了一層抽象的虛擬的PLC實(shí)現(xiàn)用戶程序的編譯執(zhí)行，以增強(qiáng)系統(tǒng)的可移植性和通用性；

4、系統(tǒng)的監(jiān)控平臺(tái)采用國(guó)內(nèi)的易控組態(tài)軟件，通過(guò)Internet網(wǎng)絡(luò)與PLC進(jìn)行通信。本文還給出了基于以太網(wǎng)的驅(qū)動(dòng)程序，實(shí)現(xiàn)所設(shè)計(jì)的嵌入式PLC與易控組態(tài)軟件的通信；在嵌入式PLC中建立了WEB服務(wù)器，用戶也可以通過(guò)瀏覽器來(lái)遠(yuǎn)程訪問(wèn)嵌入式PLC，以實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)控。
　　 本文采用所設(shè)計(jì)的嵌入式PLC設(shè)計(jì)了變頻調(diào)速控制系統(tǒng)，完成了嵌入式PLC對(duì)變頻器的控制，實(shí)現(xiàn)了該系統(tǒng)的上位監(jiān)控和遠(yuǎn)程監(jiān)控，整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行良好，達(dá)到了預(yù)期設(shè)計(jì)目標(biāo)