基于Cortex-M3的嵌入式PLC設計和開發(fā).pdf

1、可編程控制器(PLC)以其工作可靠、編程方便、功能強大等特點被廣泛地應用于工業(yè)控制現(xiàn)場。但是PLC價格不菲且結(jié)構(gòu)相對固定單一，因此在一些應用場合會導致成本過高和資源浪費。隨著網(wǎng)絡通訊、計算機、微處理器等技術的迅速發(fā)展，同時結(jié)合了PLC和嵌入式系統(tǒng)優(yōu)點的嵌入式PLC應運而生。
　　本文在充分研究傳統(tǒng)PLC結(jié)構(gòu)和工作原理的基礎上，提出了一種嵌入式PLC的設計方案，并從總體設計、硬件電路設計以及軟件設計三方面做了介紹。該方案以現(xiàn)代化工業(yè)

2、現(xiàn)場需求為主要的考慮因素，以Cortex-M3內(nèi)核微控制器STM32F103ZET6為核心，配合輸入輸出模塊電路和通信模塊電路，搭建了CPU+通信接口形式的硬件平臺，輸入輸出模塊和通信接口模塊電路均采用了光耦隔離的方式，在保證系統(tǒng)穩(wěn)定性和可靠性的基礎上增強了系統(tǒng)的硬件可擴展能力。軟件系統(tǒng)根據(jù)傳統(tǒng)PLC的工作原理，設計了以循環(huán)掃描方式為主的PLC操作平臺，以解釋執(zhí)行的方式完成了控制程序的執(zhí)行，同時采用模塊化程序設計思想，對程序下載和通信進

3、行了模塊化的編程設計。之后，在嵌入式PLC軟件系統(tǒng)的基礎上提出了一種更加靈活和開放的PLC軟件系統(tǒng)模式，該模式通過梯形圖和C語言開放式混合編程的方式提升了軟件系統(tǒng)的靈活性。最后，介紹了基于uIP協(xié)議的遠程監(jiān)控端的設計，實現(xiàn)了以WEB方式對嵌入式PLC的遠程實時監(jiān)控。
　　本論文完成了系統(tǒng)電路板的制作，并對系統(tǒng)的主要軟、硬件模塊進行了調(diào)試，驗證了該嵌入式PLC的合理性和可行性，具有很好的實用價值，并為進一步提高PLC的開放性和靈活性