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，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)控技術領域，還是工業(yè)自動化領域，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的基礎上，設計了一種高性能、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的同時，無法較好地勝任復雜的運動控制這一缺陷，提出了一種多核架構6路同步控制與64路IO控制相結合的控制專用系統(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