基于EP9315的嵌入式软PLC开发系统的研究与实现

发布时间：2020-05-15 20:41

【摘要】： 近几年随着IEC61131-3标准的制定,软PLC技术得到了快速的发展。随着计算机技术、通信技术和网络技术的迅速发展,嵌入式系统在工控领域得到了广泛的应用。嵌入式处理器的技术也更加成熟,已经完全能够满足工控领域的要求。因而,嵌入式系统与软PLC的结合是两者在工业控制领域内发展的必然趋势,软PLC可以作为一个嵌入式应用程序运行在嵌入式系统中。本文在介绍了嵌入式系统和软PLC的发展状况之后,通过对目前存在的几种嵌入式软PLC的解决方案的分析,提出了一种改进的嵌入式软PLC的解决方案,并阐述了该开发系统的整体设计方案。本文采用基于NFS的网络开发方式,利用开源工具Scratchbox和Busybox构建了系统开发时所依赖的交叉编译环境以及系统运行时所依赖的根文件系统和运行库。本文采用面向对象的C++图形库FLNX,实现了基于Nano-X和嵌入式Linux系统的软PLC开发系统的图形界面、梯形图绘制和鼠标键盘事件处理。本文的主要工作概况如下: 1)提出了本文的嵌入式软PLC开发系统所基于的架构体系通过对目前存在的几种嵌入式软PLC解决方案的利弊分析,提出了本文中的对于嵌入式软PLC的架构设计。 2)为嵌入式软PLC开发系统选择了软硬件平台针对本文提出的架构体系和软PLC开发系统的需求,选定了开发系统的软硬件开发平台,以及开发该系统所需要的图形库。 3)开发系统开发与运行环境的搭建完成了主机的DHCP、NFS、TFTP服务的安装和配置,ARM Linux到EP9315开发平台的移植,嵌入式根文件系统的构建以及Microwindows和图形库FLNX的交叉编译移植。 4)利用FLNX图形库实现了嵌入式软PLC开发系统利用开源图形库FLTK的基于Nano-X的版本FLNX完成了系统界面的开发,以及系统中的梯形图元件的绘制和鼠标键盘的事件处理。 5)开发系统中的数据结构和算法设计完成了针对梯形图的指针数组存储数据结构的设计,实现了梯形图存储算法和梯形图到指令表的转换算法。 6)嵌入式软PLC开发系统在EP9315开发平台的编译运行完成了开发系统的目录文件组织和Makefile编写,并在EP9315硬件平台上验证了开发系统运行的正确性。
【图文】：

开发板,实物,软PLC,外部设备

该开发板提供串口、外部设备扩展插槽，用于满足软PLC开发系统的其他需求。该开发板的实物图如图2一6所示:图2一6开发板实物图I:一 9.2一61，hys一ea]developllle川board一:lap

内核,人学,配工,路径

仪原理}人学顿「研究生学位沦文图3一2配工IP层协议Fig.3一 211， laverprotocoleonfig叮ation3)NFS内核配置经过2)中的配置之后，在配置内核的 Filesystems一 >NetworkFileSystems路径下会出现 RootfilesystemonNFS选项，，如图3一3所示。这就是对NFs作为根文件系统的支持。气.‘，:。。‘。，，，‘，，二‘，了》嘿丫嗯产幽目胜甘翔.幽幽幽目幽‘图3一3配置NFS根文件系统 F19.3一 3NFSFileSyste一 nCo一lfiguratlo一1 4)devfilesysteln支于、}夕fl图3一4在 F:leSysrenls‘I’选择 /devfilesyste，:1，2()
【学位授予单位】：太原理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：TP368.12

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