基于Cortex-M3的嵌入式PLC設(shè)計(jì)和開發(fā).pdf

1、可編程控制器(PLC)以其工作可靠、編程方便、功能強(qiáng)大等特點(diǎn)被廣泛地應(yīng)用于工業(yè)控制現(xiàn)場(chǎng)。但是PLC價(jià)格不菲且結(jié)構(gòu)相對(duì)固定單一，因此在一些應(yīng)用場(chǎng)合會(huì)導(dǎo)致成本過高和資源浪費(fèi)。隨著網(wǎng)絡(luò)通訊、計(jì)算機(jī)、微處理器等技術(shù)的迅速發(fā)展，同時(shí)結(jié)合了PLC和嵌入式系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)的嵌入式PLC應(yīng)運(yùn)而生。
　　本文在充分研究傳統(tǒng)PLC結(jié)構(gòu)和工作原理的基礎(chǔ)上，提出了一種嵌入式PLC的設(shè)計(jì)方案，并從總體設(shè)計(jì)、硬件電路設(shè)計(jì)以及軟件設(shè)計(jì)三方面做了介紹。該方案以現(xiàn)代化工業(yè)

2、現(xiàn)場(chǎng)需求為主要的考慮因素，以Cortex-M3內(nèi)核微控制器STM32F103ZET6為核心，配合輸入輸出模塊電路和通信模塊電路，搭建了CPU+通信接口形式的硬件平臺(tái)，輸入輸出模塊和通信接口模塊電路均采用了光耦隔離的方式，在保證系統(tǒng)穩(wěn)定性和可靠性的基礎(chǔ)上增強(qiáng)了系統(tǒng)的硬件可擴(kuò)展能力。軟件系統(tǒng)根據(jù)傳統(tǒng)PLC的工作原理，設(shè)計(jì)了以循環(huán)掃描方式為主的PLC操作平臺(tái)，以解釋執(zhí)行的方式完成了控制程序的執(zhí)行，同時(shí)采用模塊化程序設(shè)計(jì)思想，對(duì)程序下載和通信進(jìn)

3、行了模塊化的編程設(shè)計(jì)。之后，在嵌入式PLC軟件系統(tǒng)的基礎(chǔ)上提出了一種更加靈活和開放的PLC軟件系統(tǒng)模式，該模式通過梯形圖和C語言開放式混合編程的方式提升了軟件系統(tǒng)的靈活性。最后，介紹了基于uIP協(xié)議的遠(yuǎn)程監(jiān)控端的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了以WEB方式對(duì)嵌入式PLC的遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控。
　　本論文完成了系統(tǒng)電路板的制作，并對(duì)系統(tǒng)的主要軟、硬件模塊進(jìn)行了調(diào)試，驗(yàn)證了該嵌入式PLC的合理性和可行性，具有很好的實(shí)用價(jià)值，并為進(jìn)一步提高PLC的開放性和靈活性