一款高性能PLC及其開發(fā)平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、本課題對(duì)PLC控制系統(tǒng)的基本理論進(jìn)行了研究，結(jié)合對(duì)國外成熟PLC產(chǎn)品的應(yīng)用和實(shí)踐，掌握PLC系統(tǒng)的原理和基本實(shí)現(xiàn)方法，并且完成了一款PLC產(chǎn)品的設(shè)計(jì)。本課題開發(fā)完成的PLC產(chǎn)品中包括：PLC編程界面、PLC編程語言的編譯器、PLC本體。 首先，論述了對(duì)PLC系統(tǒng)原理的研究成果，介紹了PLC的國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)、PLC的運(yùn)行原理以及PLC編程語言的解釋原理。其次，介紹了這款PLC的規(guī)格設(shè)計(jì)，包括：PLC編程模型、PLC通訊以及PLC特殊功

2、能。再次，介紹了PLC產(chǎn)品整個(gè)體系的設(shè)計(jì)。最后，對(duì)PLC編程界面、PLC編程語言的編譯器、PLC本體的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了闡述。 在PLC編程界面的設(shè)計(jì)中，詳細(xì)介紹了指令表和梯形圖編程方式下的編輯、顯示等功能的實(shí)現(xiàn)方法；描述了MODBUS通訊的分層和各層次的函數(shù)接口。 在PLC編程語言的編譯器設(shè)計(jì)中，詳細(xì)描述了編譯的流程，重點(diǎn)介紹了編譯過程中的兩種重要的中間代碼的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)——內(nèi)部碼和流程碼，最后對(duì)執(zhí)行代碼生成的各個(gè)環(huán)節(jié)也進(jìn)行了詳細(xì)

3、描述。 在PLC本體的設(shè)計(jì)中，首先介紹了PLC固件的構(gòu)成，其次對(duì)BOOT部分的流程進(jìn)行了詳細(xì)介紹，再次介紹了PLC通訊中MODBUS主端、MODBUS從端和自由格式的實(shí)現(xiàn)，然后介紹了輸入濾波和映射以及輸出映射的實(shí)現(xiàn)。最后介紹了PLC的特殊功能的實(shí)現(xiàn)以及用戶中斷處理機(jī)制。 本課題所設(shè)計(jì)的PLC，采用瑞薩公司的M16C作為主處理器。PLC配置參數(shù)為：輸入點(diǎn)36個(gè)、輸出點(diǎn)24個(gè)、高速計(jì)數(shù)4路(其中2路可設(shè)置為AB相計(jì)數(shù))、脈沖

4、輸出2路、串口2個(gè)。PLC的性能參數(shù)為：中間線圈6144個(gè)、字寄存器8000個(gè)、100ms定時(shí)器200個(gè)、10ms定時(shí)器200個(gè)、1ms定時(shí)器200個(gè)、16位計(jì)數(shù)器300個(gè)、32位計(jì)數(shù)器300個(gè)、10K步程序掃描時(shí)間小于8ms、程序容量30K步、高速計(jì)數(shù)最高頻率300K、脈沖輸出最高頻率300K。 PLC產(chǎn)品完成的測(cè)試項(xiàng)目包括：邏輯和運(yùn)算指令測(cè)試、流程指令測(cè)試、特殊功能測(cè)試、通訊測(cè)試。測(cè)試表明，本課題中采用的設(shè)計(jì)方法是正確的，P