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。隨著計算機技術(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)在的控制過程越來越復(fù)雜而要求是越來越高(如：過程控制、運動控制、模糊控制等)，控制更趨分散化和個性化，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)的頒布促進了PLC向開放性和通用性發(fā)展。根據(jù)這個標(biāo)準(zhǔn)，充分利用現(xiàn)代計算機的軟、硬件資源以

2、及成熟的網(wǎng)絡(luò)通訊和現(xiàn)場總線技術(shù)，開發(fā)以軟件技術(shù)來實現(xiàn)傳統(tǒng)PLC的控制功能的新一代開放體系結(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)這個平臺，使控制過程更加可靠和穩(wěn)定，在自動化領(lǐng)域采用基于嵌入式的軟PLC來代替?zhèn)鹘y(tǒng)硬PLC產(chǎn)品已經(jīng)成為一個趨勢。 基于嵌入式系統(tǒng)的軟PLC由于其卓越的性能，良好的性價比，可擴展性、可移植性、實時性、開放性等特點，克服了傳統(tǒng)PLC的種種弊端，可以實現(xiàn)常規(guī)PLC無法完成的控制工程，

3、使企業(yè)的控制水平和效率得到了很大的提高。整個系統(tǒng)整合了許多先進的技術(shù)，尤其是網(wǎng)絡(luò)通訊的技術(shù)，實現(xiàn)了設(shè)備控制、設(shè)備管理和企業(yè)管理的無縫集成。 本系統(tǒng)的設(shè)計是建立在嵌入式系統(tǒng)平臺上面，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)。其硬件平臺的設(shè)計符合開發(fā)性標(biāo)準(zhǔn)，有利于進行擴展和二次開發(fā)。而整個軟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、編程語言的轉(zhuǎn)換模型的建立和中間語言的結(jié)構(gòu)定義是一個全新的開放的體系結(jié)構(gòu)，有很強的兼容性和通用性，它支持?jǐn)?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，強大的網(wǎng)絡(luò)通訊功能，友好的人機界面，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)，給出了整個系統(tǒng)具體的實現(xiàn)方案，根據(jù)此方案設(shè)計和開發(fā)了符合開放性標(biāo)準(zhǔn)的嵌入式系統(tǒng)硬件平臺，然后重點說明了符合IEC61131—3標(biāo)準(zhǔn)的軟PLC系統(tǒng)設(shè)計?？紤]到現(xiàn)代工業(yè)控制環(huán)境的惡劣

5、以及需要實現(xiàn)一些比較復(fù)雜的控制算法，嵌入式硬件平臺的設(shè)計采用了三星公司的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芯片作為存儲芯片，系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性和可靠性能夠得到保證。軟PLC運行支撐環(huán)境的設(shè)計采用模塊化設(shè)計的思想，根據(jù)IEC61131—3標(biāo)