一種多核嵌入式PLC運動控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、作為制造業(yè)中的一項重要技術(shù)，運動控制系統(tǒng)的發(fā)展極大地提高了現(xiàn)代制造業(yè)的整體水平。無論在機器人、數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域，還是工業(yè)自動化領(lǐng)域，運動控制系統(tǒng)都發(fā)揮著不可或缺的作用。就目前發(fā)展現(xiàn)狀而言，運動控制系統(tǒng)主要有三種形式：CNC運動控制系統(tǒng)、基于PC機的運動控制系統(tǒng)和基于PLC的運動控制模塊。不可否認，上述3種控制系統(tǒng)以其各自在精確度、穩(wěn)定性、開放性等方面上優(yōu)點，為運動控制技術(shù)的發(fā)展與進步做出了很大的貢獻。然而上述3種方式都沒能夠較為理想地實現(xiàn)低

2、成本、高性能、高穩(wěn)定性的有機融合。本文在基于嵌入式PLC的基礎(chǔ)上，設(shè)計了一種高性能、低成本的多核嵌入式PLC運動控制系統(tǒng)。
　　該嵌入式PLC運動控制系統(tǒng)采用了軟硬件協(xié)同設(shè)計的理念，提出了邏輯與運動分別由兩個獨立的ARM Cortex-M3處理器實現(xiàn)，系統(tǒng)硬件部分由主控單元、通信單元、運動驅(qū)動單元、基本IO單元等模塊組成，并實現(xiàn)PLC控制與運動控制統(tǒng)一的梯形圖編程平臺，為運動控制系統(tǒng)提供了一個性能穩(wěn)定的硬件平臺和便利的開發(fā)環(huán)境。系

3、統(tǒng)針對單嵌入式處理器在處理邏輯任務(wù)的同時，無法較好地勝任復(fù)雜的運動控制這一缺陷，提出了一種多核架構(gòu)6路同步控制與64路IO控制相結(jié)合的控制專用系統(tǒng)，彌補了單處理器處理能力的不足。在軟件設(shè)計部分，本論文首先在對整個系統(tǒng)分析論證的前提下，建立了一個嵌入式PLC軟件模型。其次針對所建立的軟件模型設(shè)計了一系列基于多處理器的運動控制指令，通過多處理器的協(xié)調(diào)合作，實現(xiàn)了對各類復(fù)雜運動控制算法的并行運算，從而提升了整個系統(tǒng)的運動控制性能。最后將運動控