嵌入式软PLC技术的研究与实现

发布时间：2017-03-21 09:02

  本文关键词：嵌入式软PLC技术的研究与实现，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】： 软PLC技术是目前国际工业自动化领域逐渐兴起的一项基于PC的新型控制技术。嵌入式软PLC技术是在深入研究分析传统PLC技术、软PLC技术以及嵌入式系统的基础上发展提出的,适用于目前工业控制中的PLC控制程序大多仅包含常用的基本控制指令的发展现状。嵌入式软PLC可以弥补传统PLC兼容性与可扩展性差、性价比低等缺点,并可克服目前大型软PLC系统较为庞大及资源浪费等不足。本文研究开发的嵌入式软PLC系统,具有灵活小巧,使用方便可靠等优点。 本文通过分析国内外传统PLC、软PLC以及嵌入式系统的发展现状,阐述了研究开发嵌入式软PLC系统的意义。在此基础上提出了嵌入式软PLC系统的关键技术,并设计了其总体结构。对嵌入式软PLC系统分为四个模块进行了设计研究,即梯形图编辑系统,PLC指令运行系统,串口通信系统,以及输入输出系统。 本文研究了传统PLC指令系统,并运用编译原理知识,对软PLC指令结构进行了设计,其中PLC指令运算采用堆栈结构进行操作。对MCU的内部资源及运行速度进行深入分析后,针对其特定的环境,对PLC指令解释系统进行了更适宜于基于MCU的嵌入式系统的设计,如数据类型、存储区域的选择,合理的构造函数,解释器中对PLC指令的简化等优化操作。 运用VC++6.0在PC环境中开发实现了软PLC指令解释系统,并为其设计了测试PLC基本逻辑指令的I/O控制模型,以及测试相对复杂PLC指令的电梯仿真模型。在此基础上,使用C51编程语言在Keil uVersion3 IDE中采用交叉编译的方式设计开发了嵌入式软PLC指令运行系统。 本文最后设计开发了基于MCU的嵌入式软PLC原型系统,它是在综合运用全文研究成果的基础上设计开发的。该嵌入式软PLC系统主要包括上位机梯形图的编辑系统、串口通信系统、下位机指令解释系统以及输入输出系统。实验表明,该嵌入式软PLC系统较好的实现了传统PLC系统的基本功能,通过PLC指令简化的PLC指令解释系统性能也有了较好的提升,达到了设计要求。
【关键词】：软PLC 解释执行系统 嵌入式 单片机 PLC指令
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：TM571.61
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 绪论9-18
• 1.1 课题来源9
• 1.2 课题的提出9-10
• 1.3 课题目的意义10
• 1.4 国内外研究现状10-16
• 1.5 本项目组已完成及尚待完成的工作介绍16
• 1.6 本文主要研究内容与章节安排16-18
• 2 软PLC 总体结构及运行原理18-36
• 2.1 引言18
• 2.2 软PLC 的总体结构及工作原理18-22
• 2.3 主要PLC 指令的实现方法22-26
• 2.4 PLC 指令解释器的实现方法26-33
• 2.5 基于PC 的软PLC 仿真实现33-35
• 2.6 本章小结35-36
• 3 嵌入式软PLC 技术的研究36-52
• 3.1 引言36
• 3.2 单片机的特点分析36-37
• 3.3 基于单片机的嵌入式软PLC 系统架构37-38
• 3.4 串口通信系统的设计实现38-40
• 3.5 嵌入式软PLC 代码编译器的设计40-43
• 3.6 提高嵌入式软PLC 系统性能的若干措施43-51
• 3.7 本章小结51-52
• 4 嵌入式软PLC 技术应用实例52-58
• 4.1 引言52
• 4.2 蓝津运动控制卡简介52-53
• 4.3 基于蓝津运动控制卡的8 点嵌入式软PLC 系统53-54
• 4.4 LED 控制实验模型54-55
• 4.5 实验运行效果55-57
• 4.6 本章小结57-58
• 5 结论和展望58-60
• 5.1 全文总结58
• 5.2 未来展望58-60
• 致谢60-61
• 参考文献61-64
• 附录1 攻读硕士学位期间发表的论文64-65
• 附录2 软PLC 电梯控制程序65-68

【引证文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 陈海秀;戴栋;王海俊;;新型机器人控制器在焊接系统中的应用[J];吉林大学学报(信息科学版);2012年04期

2 戴栋;陈海秀;王海俊;;机器人控制器的二次开发[J];重庆理工大学学报(自然科学);2012年07期

3 周莉;焦洋;;PLC控制技术研究综述[J];硅谷;2010年16期

4 陈锡勇;;基于单片机的的嵌入式PLC细纱机控制系统的研究[J];经营管理者;2010年24期

5 崔竞;;嵌入式PLC在电机调速系统中的应用[J];机电信息;2011年30期

6 高帅;陈婵娟;张强;;陶瓷快速成型机数控系统软PLC模块的实现[J];制造业自动化;2010年13期

7 陈锡勇;;基于FA506细纱机的嵌入式PLC系统的研究[J];科技致富向导;2010年30期

8 王亚男;陈婵娟;;软PLC运行系统的研究与实现[J];煤炭技术;2012年02期

9 张传娟;;浅谈PLC在工业控制领域中的应用[J];数字技术与应用;2011年10期

10 李慧强;程广河;王茂励;伊晓峰;;基于ARM的编译型可编程序控制器系统研究[J];自动化与仪表;2009年10期

中国硕士学位论文全文数据库 前7条

1 裴锋;基于ARM-FPGA体系的PLC程序编辑平台的设计与实现[D];广西工学院;2011年

2 周雷;基于PC的软PLC开发系统的设计与实现[D];重庆大学;2009年

3 魏雷;基于语句表的软PLC仿真系统的设计与实现[D];重庆大学;2010年

4 周建香;基于ARM的嵌入式软PLC运行系统设计[D];华南理工大学;2010年

5 李慧强;编译型PLC编译系统的研究与实现[D];山东轻工业学院;2010年

6 王晓光;嵌入式PLC的设计与研究[D];西华大学;2010年

7 李松博;基于ATMEGA169的嵌入式PLC的设计与实现[D];西安科技大学;2010年

  本文关键词：嵌入式软PLC技术的研究与实现，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：259358