嵌入式PLC编程软件设计探讨

2018-12-24孙建宇唐山开元焊接自动化技术研究所有限公司

数码世界 2018年7期

孙建宇唐山开元焊接自动化技术研究所有限公司

1 嵌入式PLC的定义

嵌入式PLC编程设计是一种工厂常见的一种控制系统，主要是面对工厂中技术人员使用设备时的一种简洁的控制指令。PLC可以将流水线上的一些硬件的设备的操作转化为一种可以通过计算机指令完成的一种方式，从而达到让技术人员不用亲身到设备的操作去进行手工操作，不仅费时费力，而且还影响工厂的工作效率。工厂的技术人员利用梯形图语言将PLC控制系统进行二次开发，使PLC软件控制系统可以满足现阶段的工程设备的需求，从而形成了可编程逻辑控制，也就是PLC系统。为了控制成本、提高效益、增加产品的个性，在可编程控制系统中出现了IPC、单片机PLC等等。经过这些软件的搭配使用，可以达到企业的发展规划。

2 嵌入式PLC编程软件的系统结构

嵌入式PLC的主要系统结构有嵌入式PLC终端用户、梯形图文件的编辑器、AOV图像射算法、语句文件编辑器、通信模块、嵌入式PLC平台。在系统的运行过程中PLC中的数据信息最多出现的形式就是文件，这样用户在使用操作的时候，通过简单的鼠标操作就就可以完成梯形图符的使用，从而形成对PLC可编程控制器的建立、修改、保存、删除等等操作。针对特定的图文编辑的过程中，一般是使用文件编辑器，这样不仅操作简单移动，而且不用对文件的反复修改，同时还可以对文件进行创建、修改和储存。AOV的映射算法是可以将数据图文装换成可以在软件系统中运算的一种数字信号，这样是PLC软件控制的重点，数据的转化成功率直接决定着对设备的运行判断。在这个信息和梯形图符转化的过程中要注意语法指令的正确、对应的指令、指令的运算和主要的文本生成。在各个场合中通信功能是必不可少的，而将实际的信息转化为计算机运算的数据也是重要的一个环节。主要有PLC可以将不同的嵌入式编程程序下载下来在一些可编程处理的平台中进行处理。还有就是在嵌入式PLC的软件调试过程中需要对数据出路的一种监督和调取，通过使用特殊的计算机设备从通讯端口将数据采集出来，通过数据的分析可以针对性的调整可编程编程器中存在的问题，不断完善PLC软件设计要求。

3 嵌入式PLC编程软件的设计

3.1 系统的设计

嵌入式PLC编程软件的系统设计主要有两方面，一个是PLC软件的硬件设施，主要是软件的使用过程中的一些集体操作，还有一个就是软件设计，通过软件设计可以修正产品的形状和色彩等等，总之PLC软件的开发离不开这两者的互相搭配。

PLC编程系统中主要是各个模块的设计、PLC主机和各个现场监控点的反馈，在PIC运行中通过CAN总线将各个模块连接在一起，并通过CAN总线连接各个现场监控点的信息源，现场监控的设计模块都分布于工厂的各个位置，这样通过信息数据的采集将工厂各个位置的实际情况通过CAN总线传输到PLC的各个模块，通过模考将数据转化为，可以简单识别的处理信号反馈到PLC的主机中，然后人们就可以通过PLC主机的屏幕显示，来判断工程的各个施工过程中都发生了什么事情。

微处理器是PLC控制系统中一个重要的硬件设备，传统的微处理器由于储存的信息量较少，使用时工作效率不高，而且容易卡顿和死机，为了解决这一问题，我们设计了一款低能耗、高效率、32位的微处理器，这样不仅可以解决储存空间不足的问题，而且能够有效的提高PLC系统的控制效率。同时为了满足未来产品开发的需要，我们在设计的时候，还为本编程处理器留了一定的硬件、软件的拓展空间，就是说随着科技的发展，传统的PLC软件技术要退伍，为了节约能源，我们可以对原有的可编程控制系统进行升级处理，这样既节约了资源，还使PLC可编程控制器能够对当下的一些产品进行设计制造，还不至于落后淘汰的惨剧。

3.2 硬件的设计

3.2.1 主控制模块设计

主模块控制包括实时的电子复位时钟、实时的复位电路和LPC主控制器等等，其中主控制器主要是负责对其他模块信息的收集、对信息的处理、对信息的分析汇中、软件系统的计算，LPC主控制器作为中心，在实际的应用过程中主要是实时复位的电路和实时的复位时间，来实际行啊精准的控制各个模块的基本信息的。过去的主控制模块还是通过外界电源的形式进行工作的，本文设计的该PLC软件系统中的主模块可以接入一个5V的电源，实现自主运行。在主控制器的实际工作中我们可以实现多任务的同时处理，极大提高了处理软件的工作效率。

3.2.2 储存模块的设计

过去的PLC储存模块的储存量太小，在一个储存模块中只能储存一个可编程的控制系统，在需要其他编程系统运行时，就需要将储存模块中原有的系统删除，再安装新的可编程控制系统，这样的工作效率是极低的。不仅会影响其他产品的工作进度，对产品的质量也没有办法进行保障。我们选用SDRAM储存硬件设备中的32位储存器，通过在使用的过程中还要注意对存储模块接入的电流。该储存器的工作电压是2.3和7.6伏之间，最大可以通过的电流是9毫安。

3.2.3 CAN 通讯模块的设计

在CAN总线的通讯模块中采用电气隔离的一种CAN收发芯片CTM，该芯片要可以将现场监控的数据信息实时的转化为编程数据，已提供计算机控制系统进行处理。在通讯模块的要去中要保障该模块拥有一定的抗电磁干扰和良好的使用性能，芯片在同一时间内要处理110个节点以上的数据转换，所以说芯片的性能也要严格的检测。其中通讯模块通过SOI总线和主控制模块进行连接，在传输效率中可以提高很多，有LPC主控制模块中的微处理器将切断和进行的指令发布到通讯模块中，然后通讯模块在根据微处理器的调控，对相关的设备机器进行一定的操作。

3.2.4 机器界面的模块设计

机器界面的设计中主要有电子屏的系统设计和控制键盘的设计，我们在设计的过程中还是依据实际的工厂情况进行设计，要保证涉及到屏幕的操作简单明了，将实际的操作极简化，这样可以避免操作中的失误。在键盘的设计中，我们要考虑到实际键盘的功效，PLC编程控制器的键盘不仅可以为电脑中输入一定的字数和文件，同时通过一定特定的设计要让键盘可以对一些设备进行直接的操作，这样就节省了操作时间，一般的设计原则几种不同的键进行组合，就可以开启对一项特殊设备的操作，并进行产品的生产。