基于IEC61131-3標(biāo)準(zhǔn)的嵌入式軟PLC研究.pdf

1、基于IEC61131—3標(biāo)準(zhǔn)的嵌入式軟PLC系統(tǒng)是嵌入式系統(tǒng)與PLC在現(xiàn)代工業(yè)控制中結(jié)合發(fā)展的必然產(chǎn)物。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)、微處理器技術(shù)等技術(shù)的迅速發(fā)展，現(xiàn)在的控制過(guò)程越來(lái)越復(fù)雜而要求是越來(lái)越高(如：過(guò)程控制、運(yùn)動(dòng)控制、模糊控制等)，控制更趨分散化和個(gè)性化，由于傳統(tǒng)PLC自身的缺陷使得在這些方面都顯得力不從心，而IEC61131—3編程標(biāo)準(zhǔn)的頒布促進(jìn)了PLC向開(kāi)放性和通用性發(fā)展。根據(jù)這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，充分利用現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的軟、硬件資源以

2、及成熟的網(wǎng)絡(luò)通訊和現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)，開(kāi)發(fā)以軟件技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)PLC的控制功能的新一代開(kāi)放體系結(jié)構(gòu)，即軟PLC?；谇度胧较到y(tǒng)的軟PLC，有效的利用了嵌入式系統(tǒng)這個(gè)平臺(tái)，使控制過(guò)程更加可靠和穩(wěn)定，在自動(dòng)化領(lǐng)域采用基于嵌入式的軟PLC來(lái)代替?zhèn)鹘y(tǒng)硬PLC產(chǎn)品已經(jīng)成為一個(gè)趨勢(shì)。 基于嵌入式系統(tǒng)的軟PLC由于其卓越的性能，良好的性?xún)r(jià)比，可擴(kuò)展性、可移植性、實(shí)時(shí)性、開(kāi)放性等特點(diǎn)，克服了傳統(tǒng)PLC的種種弊端，可以實(shí)現(xiàn)常規(guī)PLC無(wú)法完成的控制工程，

3、使企業(yè)的控制水平和效率得到了很大的提高。整個(gè)系統(tǒng)整合了許多先進(jìn)的技術(shù)，尤其是網(wǎng)絡(luò)通訊的技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了設(shè)備控制、設(shè)備管理和企業(yè)管理的無(wú)縫集成。 本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是建立在嵌入式系統(tǒng)平臺(tái)上面，以三星公司出品的S3C2440A(ARM920T核)作為嵌入式處理器，以嵌入式WinCE作為操作系統(tǒng)。其硬件平臺(tái)的設(shè)計(jì)符合開(kāi)發(fā)性標(biāo)準(zhǔn)，有利于進(jìn)行擴(kuò)展和二次開(kāi)發(fā)。而整個(gè)軟PLC系統(tǒng)的架構(gòu)是遵循IEC61131—3標(biāo)準(zhǔn)的，各種符合IEC61131—3標(biāo)準(zhǔn)的

4、編程語(yǔ)言的轉(zhuǎn)換模型的建立和中間語(yǔ)言的結(jié)構(gòu)定義是一個(gè)全新的開(kāi)放的體系結(jié)構(gòu)，有很強(qiáng)的兼容性和通用性，它支持?jǐn)?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)通訊功能，友好的人機(jī)界面，能夠執(zhí)行比較復(fù)雜的控制算法。 本論文首先分析了基于IEC61131—3標(biāo)準(zhǔn)的嵌入式軟PLC系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)，給出了整個(gè)系統(tǒng)具體的實(shí)現(xiàn)方案，根據(jù)此方案設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)了符合開(kāi)放性標(biāo)準(zhǔn)的嵌入式系統(tǒng)硬件平臺(tái)，然后重點(diǎn)說(shuō)明了符合IEC61131—3標(biāo)準(zhǔn)的軟PLC系統(tǒng)設(shè)計(jì)?？紤]到現(xiàn)代工業(yè)控制環(huán)境的惡劣

5、以及需要實(shí)現(xiàn)一些比較復(fù)雜的控制算法，嵌入式硬件平臺(tái)的設(shè)計(jì)采用了三星公司的S3C2440A芯片加嵌入式winCE操作系統(tǒng)的模式，存儲(chǔ)器采用由兩片三星公司的K4S561632E—UC75組成的64MSDRAM以及Intel的16M28F128NORF1ash和Samsung的64MK9F1208NANDFlash芯片作為存儲(chǔ)芯片，系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性能夠得到保證。軟PLC運(yùn)行支撐環(huán)境的設(shè)計(jì)采用模塊化設(shè)計(jì)的思想，根據(jù)IEC61131—3標(biāo)