嵌入式快速邏輯控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā).pdf

1、當(dāng)今制造業(yè)正面臨一個(gè)快速變革的時(shí)代,減少資金投入、降低人力成本,提高勞動(dòng)生產(chǎn)率等成為用戶追求的目標(biāo),對(duì)于PLC系統(tǒng)的處理速度、開放性等方面的要求也大大超過從前.PLC已發(fā)展成為集實(shí)時(shí)控制、故障診斷、數(shù)據(jù)綜合分析等復(fù)雜任務(wù)于一體的硬軟件系統(tǒng)平臺(tái),這些任務(wù)的復(fù)雜性與控制的難度急劇增加,對(duì)PLC系統(tǒng)的功能提出了更高的要求.要實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo),就需要采用新的技術(shù),不斷改進(jìn)系統(tǒng)的硬軟件,如采用嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)、嵌入式高速處理器內(nèi)核和工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù),

2、就可以將高速的處理性能和良好的開放性引入到控制領(lǐng)域,推動(dòng)PLC系統(tǒng)向更高層次發(fā)展.本文對(duì)構(gòu)建開放、快速、可靠穩(wěn)定的新一代PLC系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究,成功攻克了控制站內(nèi)部高速并行總線技術(shù)、工業(yè)以太網(wǎng)應(yīng)用實(shí)現(xiàn)技術(shù)、基于嵌入式處理器和實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的CPU模塊設(shè)計(jì)、系統(tǒng)可靠性穩(wěn)定性設(shè)計(jì)等技術(shù)難題.工業(yè)以太網(wǎng)以其成熟的技術(shù)優(yōu)勢(shì),已開始在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層網(wǎng)絡(luò)中逐步應(yīng)用,以工業(yè)以太網(wǎng)為網(wǎng)絡(luò)平臺(tái),既可滿足各控制站之間的高速數(shù)據(jù)通信的需求,又可以滿足系統(tǒng)的

3、開放性需求,在對(duì)工業(yè)以太網(wǎng)實(shí)現(xiàn)技術(shù)深入研究后,提出了工業(yè)以太網(wǎng)應(yīng)用于控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路和開發(fā)過程,并在本地控制站與遠(yuǎn)程通訊站的通訊中成功應(yīng)用;為滿足控制站內(nèi)高速數(shù)據(jù)采集的要求,改變以往控制站內(nèi)應(yīng)用串行傳輸數(shù)據(jù)的方式,研究參考了成熟的并行通訊總線模型(MULTIBUS總線和STD總線)后,原創(chuàng)性地提出了適合控制系統(tǒng)內(nèi)部應(yīng)用的高速并行總線"FPBUS",在實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證其可靠性與高速性能后應(yīng)用于PLC系統(tǒng)中;基于控制系統(tǒng)對(duì)可靠性和穩(wěn)定性的基本要求