基于嵌入式PLC的运动功能模块开发及应用

论文摘要

随着控制技术的不断发展、市场需求的不断扩大,嵌入式PLC在工控领域中应用范围越来越大。运动控制技术作为一种新的控制技术,也在日益成熟和普及,必然渗透到工业生产的各个环节。国内外的大部分PLC都具有一定的运动控制功能,有较好的高速脉冲输入输出处理能力。有些厂家,则直接开发了基于PLC的运动控制器。在控制领域中,PLC的运动功能有着广泛的应用基础和客户需求。本文阐述了嵌入式PLC的芯片组,内核的基本功能和任务的管理调度,并说明了其开发体系,分析了如何基于嵌入式PLC的软硬件平台开发运动功能模块。在参考其它PLC的运动功能后,结合嵌入式PLC的实际情况,规划了两路高速脉冲输入、两路高速脉冲输出。嵌入式PLC运动模块的脉冲输入有HSCS/HSCR/HSZ和测频功能四种工作方式,脉冲输出有PLSY/PWM/PLSR三种工作方式。脉冲输入部分的设计,实现了了单相计数、单相双计数和双相双计数功能,以及HSCS/ HSCR/ HSZ的高速事件输出功能。频率测量部分,分析了测频功能的两种方法,比较了两种方法的优缺点。脉冲输出部分的设计,实现了多种输出方式,分析了用户设定频率与实发频率的误差。嵌入式PLC运动功能模块的具体实现过程中,巧妙运用了C8051F020芯片的可编程计数器阵列。并对嵌入式PLC的运动功能模块进行测试。最后,详细说明了制袋机的工艺流程及送料问题,并用嵌入式PLC的运动功能模块实现制袋机送料位置曲线的控制。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 课题来源及意义
• 1.2 国内外现状
• 1.3 本文的主要工作
• 2 基于C8051F020 的嵌入式实时操作系统及其开发体系
• 2.1 嵌入式PLC 芯片组结构
• 2.2 嵌入式PLC 的实时操作系统
• 3 嵌入式PLC 运动功能模块的设计原理
• 3.1 运动功能模块的设计要求
• 3.2 运动功能模块输入功能块的设计
• 3.3 运动功能模块输出功能块的设计
• 4 嵌入式PLC 运动功能模块的具体实现
• 4.1 C8051F020 芯片的PCA 功能块说明
• 4.2 运动功能模块输入功能块的实现
• 4.3 运动功能模块输出功能块的实现
• 4.4 运动功能模块的指标及测试
• 5 运动功能模块在制袋机系统中的应用
• 5.1 制袋机的工艺流程
• 5.2 制袋机的位置曲线
• 5.3 运动功能模块实现制袋机的位置曲线
• 6 总结与展望
• 6.1 工作总结
• 6.2 展望
• 致谢
• 参考文献