開(kāi)放式可編程控制器的設計
加入技術(shù)交流群
目前，國內用戶(hù)選用的可編程控制器(PLC)仍以國外產(chǎn)品為主，造成這種局面的一個(gè)重要原因是歐、美、日等發(fā)達工業(yè)國家掌握了高端PLC的核心技術(shù)，其硬軟件技術(shù)對應用者來(lái)說(shuō)完全是封閉的，使用者只能從應用的角度學(xué)習PLC，而不能參與PLC的開(kāi)發(fā)[1-2]。近年來(lái)，IEC61131-3國際標準的頒布和實(shí)施為各PLC生產(chǎn)廠(chǎng)家提供了統一的軟件開(kāi)發(fā)準則，開(kāi)放的高性能單片機技術(shù)的發(fā)展，為硬件開(kāi)發(fā)提供了有效的物質(zhì)基礎[3]。在這樣的背景下，研制開(kāi)放的PLC系統無(wú)論對于科學(xué)研究還是促進(jìn)PLC行業(yè)的發(fā)展都有積極的現實(shí)意義。
PLC是一種專(zhuān)用于工業(yè)控制的計算機，其硬件主要由中央處理器、存儲器、輸入/輸出接口等組成[4]，其硬件結構如圖1所示。
1 開(kāi)放式可編程控制器
開(kāi)放式PLC硬件結構采用CPU+外圍模塊+接口構成，各個(gè)接口都按標準設計，大大提高了PLC的開(kāi)放性，使其能方便地與大系統連接。編程語(yǔ)言遵循國際標準IEC61131-3，并將基于PC的編程軟件作為PLC首選編程工具。系統硬件部分采用高性能51內核處理器STC89C51，其為模塊化設計，采用濾波、隔離電路，以降低成本。主要電路有：微控制器STC89C51RC、開(kāi)關(guān)量輸入電路、繼電器輸出電路、晶體管輸出電路、RS232通信接口電路、電源電路、時(shí)鐘復位電路和USB通信接口電路等，PLC硬件系統框圖如圖2所示，軟件采用Borland公司集成開(kāi)發(fā)軟件C++ Builder，通過(guò)集成平臺對51內核處理器指令集進(jìn)行解釋、編譯，使梯形圖語(yǔ)言轉換為能被51內核處理器識別的代碼。
USB通信部分選擇Philips公司的PDIUSBD12[5]芯片作為系統的USB接口器件，片內集成了高性能USB接口電路、SIE、FIFO存儲器、收發(fā)器以及電壓調整器等，可與任何外部控制器或微處理器實(shí)現高速并行通信，其速率為2 Mb/s，完全能夠滿(mǎn)足設計所要求的數據傳輸速度。USB通信接口模塊電路如圖4所示。
評論