嵌入式PLC的設(shè)計與研究.pdf

1、可編程控制器（PLC）因其編程簡單、可靠性高、適應(yīng)性強等特點，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、計算能力不強等。因此使用PC機(jī)作為硬件支撐平臺、利用軟件實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)PLC的基本功能的軟PLC技術(shù)應(yīng)運而生；軟PLC提供了PLC的相同功能，并且具有開放的體系結(jié)構(gòu)、豐富的指令集和控制模塊、更強的數(shù)據(jù)處理能力和強大的網(wǎng)絡(luò)通訊能力。但是PC機(jī)缺乏PLC的實時性和堅固性，可靠性不如PLC。設(shè)計一種新型的PLC，既具有常

2、規(guī)PLC的可靠性、實時性，又具有軟PLC的開放性以及強大的功能，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，強化過程控制的運算能力，提供開放式擴(kuò)展結(jié)構(gòu)，融合嵌入板的特點，發(fā)揚PLC梯形圖語言優(yōu)勢，同時也具有PC機(jī)的開放性等諸多的優(yōu)點，為對象控制問題的解決提供了一個通用開發(fā)平臺。
　　 本文通過對國內(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)計方案。該PLC的硬件平臺采用基于ARM芯片的

3、模塊化設(shè)計，使系統(tǒng)具有良好的擴(kuò)展能力，用戶可以根據(jù)現(xiàn)場控制需要來選擇特定的功能模塊自由組裝；設(shè)計了豐富的通信接口，可實現(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)計的嵌入式PLC采用μCLinux嵌入式操作系統(tǒng)，并通過所設(shè)計的虛擬機(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實現(xiàn)用戶程序的編譯執(zhí)行，以增強系統(tǒng)的可移植性和通用性；

4、系統(tǒng)的監(jiān)控平臺采用國內(nèi)的易控組態(tài)軟件，通過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)動程序，實現(xiàn)所設(shè)計的嵌入式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，用戶也可以通過瀏覽器來遠(yuǎn)程訪問嵌入式PLC，以實現(xiàn)對現(xiàn)場設(shè)備的實時監(jiān)控。
　　 本文采用所設(shè)計的嵌入式PLC設(shè)計了變頻調(diào)速控制系統(tǒng)，完成了嵌入式PLC對變頻器的控制，實現(xiàn)了該系統(tǒng)的上位監(jiān)控和遠(yuǎn)程監(jiān)控，整個系統(tǒng)運行良好，達(dá)到了預(yù)期設(shè)計目標(biāo)