基于IEC61131-3標準的嵌入式軟PLC研究.pdf

1、基于IEC61131—3標準的嵌入式軟PLC系統(tǒng)是嵌入式系統(tǒng)與PLC在現(xiàn)代工業(yè)控制中結合發(fā)展的必然產(chǎn)物。隨著計算機技術、網(wǎng)絡通訊技術、微處理器技術等技術的迅速發(fā)展，現(xiàn)在的控制過程越來越復雜而要求是越來越高(如：過程控制、運動控制、模糊控制等)，控制更趨分散化和個性化，由于傳統(tǒng)PLC自身的缺陷使得在這些方面都顯得力不從心，而IEC61131—3編程標準的頒布促進了PLC向開放性和通用性發(fā)展。根據(jù)這個標準，充分利用現(xiàn)代計算機的軟、硬件資源以

2、及成熟的網(wǎng)絡通訊和現(xiàn)場總線技術，開發(fā)以軟件技術來實現(xiàn)傳統(tǒng)PLC的控制功能的新一代開放體系結構，即軟PLC。基于嵌入式系統(tǒng)的軟PLC，有效的利用了嵌入式系統(tǒng)這個平臺，使控制過程更加可靠和穩(wěn)定，在自動化領域采用基于嵌入式的軟PLC來代替?zhèn)鹘y(tǒng)硬PLC產(chǎn)品已經(jīng)成為一個趨勢。 基于嵌入式系統(tǒng)的軟PLC由于其卓越的性能，良好的性價比，可擴展性、可移植性、實時性、開放性等特點，克服了傳統(tǒng)PLC的種種弊端，可以實現(xiàn)常規(guī)PLC無法完成的控制工程，

3、使企業(yè)的控制水平和效率得到了很大的提高。整個系統(tǒng)整合了許多先進的技術，尤其是網(wǎng)絡通訊的技術，實現(xiàn)了設備控制、設備管理和企業(yè)管理的無縫集成。 本系統(tǒng)的設計是建立在嵌入式系統(tǒng)平臺上面，以三星公司出品的S3C2440A(ARM920T核)作為嵌入式處理器，以嵌入式WinCE作為操作系統(tǒng)。其硬件平臺的設計符合開發(fā)性標準，有利于進行擴展和二次開發(fā)。而整個軟PLC系統(tǒng)的架構是遵循IEC61131—3標準的，各種符合IEC61131—3標準的

4、編程語言的轉換模型的建立和中間語言的結構定義是一個全新的開放的體系結構，有很強的兼容性和通用性，它支持數(shù)據(jù)結構，強大的網(wǎng)絡通訊功能，友好的人機界面，能夠執(zhí)行比較復雜的控制算法。 本論文首先分析了基于IEC61131—3標準的嵌入式軟PLC系統(tǒng)的體系結構，給出了整個系統(tǒng)具體的實現(xiàn)方案，根據(jù)此方案設計和開發(fā)了符合開放性標準的嵌入式系統(tǒng)硬件平臺，然后重點說明了符合IEC61131—3標準的軟PLC系統(tǒng)設計?？紤]到現(xiàn)代工業(yè)控制環(huán)境的惡劣

5、以及需要實現(xiàn)一些比較復雜的控制算法，嵌入式硬件平臺的設計采用了三星公司的S3C2440A芯片加嵌入式winCE操作系統(tǒng)的模式，存儲器采用由兩片三星公司的K4S561632E—UC75組成的64MSDRAM以及Intel的16M28F128NORF1ash和Samsung的64MK9F1208NANDFlash芯片作為存儲芯片，系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性和可靠性能夠得到保證。軟PLC運行支撐環(huán)境的設計采用模塊化設計的思想，根據(jù)IEC61131—3標