面向運(yùn)動(dòng)控制器的嵌入式軟PLC的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、工業(yè)機(jī)器人技術(shù)的快速發(fā)展與廣泛的應(yīng)用，不斷推動(dòng)著工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)的向前發(fā)展?，F(xiàn)代化的工業(yè)大生產(chǎn)對(duì)于臺(tái)式機(jī)器人工作的實(shí)時(shí)性、可操作性和編程的開放性都提出了更高的要求。運(yùn)動(dòng)控制器作為臺(tái)式機(jī)器人工作的核心組成部分，直接決定了機(jī)器人的性能。近些年來，由于嵌入式系統(tǒng)和PLC技術(shù)相融合的嵌入式軟PLC技術(shù)快速發(fā)展，使得現(xiàn)代運(yùn)動(dòng)控制器正向著標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化、開放式和嵌入式方向前進(jìn)。嵌入式軟PLC具有較好的實(shí)時(shí)性、可靠性同時(shí)高效低耗、系統(tǒng)靈活，同時(shí)兼顧了嵌

2、入式操作系統(tǒng)和軟PLC的優(yōu)勢(shì)，被廣泛地應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域，能夠很好的適應(yīng)運(yùn)動(dòng)控制器的研發(fā)趨勢(shì)。
　　本文以運(yùn)動(dòng)控制器作為研究對(duì)象，在廣泛查閱國內(nèi)外文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，分析了面向運(yùn)動(dòng)控制器的嵌入式軟PLC設(shè)計(jì)需求，提出了一套完整的包含嵌入式軟PLC開發(fā)系統(tǒng)與運(yùn)行系統(tǒng)的整體方案，為開放式運(yùn)動(dòng)控制器的研究與推廣做出了有意義的探索，主要完成工作有以下幾個(gè)方面：
　?。?）介紹了軟PLC技術(shù)在國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀，分析了面向運(yùn)動(dòng)控制器的嵌入式

3、軟PLC系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需求，根據(jù)需求進(jìn)行嵌入式軟PLC整體方案的設(shè)計(jì)，包括開發(fā)系統(tǒng)和運(yùn)行系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案。
　?。?）論述了嵌入式軟PLC開發(fā)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，選用符合IEC61131-3標(biāo)準(zhǔn)的Codesys，作為ST源文件的編輯與編譯平臺(tái)，基于自動(dòng)生成掃描程序工具flex和自動(dòng)語法分析工具bison，設(shè)計(jì)了ST語言編譯器，實(shí)現(xiàn)了嵌入式軟PLC目標(biāo)文件的編譯生成等功能。
　　（3）針對(duì)基于OMAPL138的運(yùn)動(dòng)控制器，完成嵌入式軟

4、PLC運(yùn)行系統(tǒng)的搭建。在硬件平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)了嵌入式操作系統(tǒng)Linux的內(nèi)核和Uboot移植等工作，同時(shí)考慮到Linux操作系統(tǒng)實(shí)時(shí)性不高的問題，實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)內(nèi)核補(bǔ)丁Xenomai的移植。
　　（4）分析并設(shè)計(jì)嵌入式軟PLC運(yùn)行系統(tǒng)在Linux及Xenomai實(shí)時(shí)內(nèi)核補(bǔ)丁下的任務(wù)模塊劃分以及其通信接口設(shè)計(jì)等，重點(diǎn)論述了運(yùn)行管理任務(wù)和運(yùn)行系統(tǒng)虛擬機(jī)任務(wù)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)管理、目標(biāo)文件解釋執(zhí)行、多軸運(yùn)動(dòng)控制功能塊等工作。最后，對(duì)嵌