基于ARM+FPGA小型PLC系统编辑软件的设计
发布时间：2021-01-06 03:35
计算机技术的不断发展使得PLC在现代工业自动化生产运行中发挥着越来越重要的作用,这使得传统的硬PLC暴露出兼容性差、现场控制能力弱、成本昂贵等缺点。相比之下,软PLC技术则体现出灵活性好、现场控制能力强、适用于多种编程语言和硬件设备等优点。本课题正是出于以上考虑,基于课题组自主搭建的ARM+FPGA小型PLC系统,设计了一个可以实现梯形图、指令表、十六进制指令编码三种编程语言相互转换的PC上位机编辑软件。主要取得了以下研究成果:（1）实现了梯形图与指令表的上位机界面的功能。基于VS2010的MFC框架搭建了梯形图和指令表各自的编辑界面。能够实现新建、打开、保存完成的梯形图或是指令表程序文件;同时更加完善的建立了健全的梯形图图元库、指令表操作码、操作数指令;在原有的添加、更改、删除、插入的基础上,新加了支持快捷键操作的编辑功能。（2）实现了梯形图、指令表、十六进制指令编码三种指令之间的相互转换。针对32位新型指令编码,通过建立二叉树结构实现了将梯形图编程语言转换成对应的指令表语句的功能;将指令划分为加长型、合并型、跳出型这三种类别,针对不同的类型,通过建立堆栈arPasStack、arN...
【文章来源】：广西科技大学广西壮族自治区
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
单处理器PLC系统构架图
图 2-3 小型 PLC 编辑软件模块关系图Figure 2-3 Relationship diagram between small PLC editing software modules（2）编译模块：编译模块的主要功能是实现梯形图语言和指令表语言、指令表言和十六进制代码之间的相互转换。在转换过程中能够自动纠正程序编写过程中语法、语意、词法等错误。由于 PLC 系统只能识别二进制代码，所以编译模块的质是将梯形图语言和指令表语言转换成处理器可以识别的二进制代码再下载到LC 主机中，才能够实现其硬件功能。梯形图转换成指令表：梯形图语言是一种图符语言，而指令表则是一种描述性句语言，故梯形图和指令表不可以直接进行转换[30]。所以在实现转换时，先将梯图先转换成二叉树再将二叉树转换为指令表。但是又由于梯形图图元之间关系复，直接转换为二叉树较为困难，所以将 AOV 有向图看做中间桥梁，建立起梯形图二叉树的一一对应关系，将梯形图逻辑关系用 AOV 有向图表示出来，再将所得的向图转换为二叉树，对所得的二叉树结构进行后序遍历再简化得到正确的指令表言[31~32]。指令表转换成梯形图：采用二叉树作为中间转换语言，可以实现同二叉树位置
辑关系；法实现梯形图语言、指令表语句要求及实现位机编辑软件和PLC主机系统的码与PLC系统之间数据的上传和置，解决CPU利用率低的问题和格式，可以实现指令代码的“上传 Player 的资源视图设计统的上位机编辑软件 PLC Playe捷键模块，位图文件模块、对话、工具栏图像模块、上位机软件。
【参考文献】：
期刊论文
[1]电气工程自动化控制中PLC技术的应用[J]. 张千朋,洪腾飞,陈龙. 电子技术与软件工程. 2019(07)
[2]软PLC技术在油田物联网中的应用探讨[J]. 韩超. 中国设备工程. 2019(06)
[3]基于多叉树的梯形图向指令表转换算法[J]. 周伟强,何通能,陈德富. 计算机测量与控制. 2017(08)
[4]PLC梯形图转化为多操作数逻辑指令的设计与实现[J]. 邱盛成,蔡启仲,李克俭,潘绍明. 计算机测量与控制. 2016(06)
[5]基于矩阵模型的梯形图语言转换[J]. 徐俊,徐志明. 信息技术. 2015(07)
[6]PLC编程技术应用与解析[J]. 李言武. 工业控制计算机. 2014(10)
[7]基于ARM+PFGA的PLC系统通讯设计[J]. 谢从涩,蔡启仲,潘绍明,未庆超,蒋林芳. 计算机测量与控制. 2014(06)
[8]电化学控制离子分离性能测试实验装置设计[J]. 薛应芳,廉影,袁国光,王晓敏. 产业与科技论坛. 2014(10)
[9]软PLC梯形图向指令表转化的算法研究与实现[J]. 韩江,段少磊,夏链,董方方. 组合机床与自动化加工技术. 2013(11)
[10]手持增强现实系统的研究[J]. 王晓明. 电脑知识与技术. 2013(12)
硕士论文
[1]基于PLC和WPF的水库供水监测系统开发研究[D]. 杨启东.大连理工大学 2017
[2]基于S7-200的煤矿筛分控制系统的开发[D]. 崔浪.新疆大学 2015
[3]小型PLC的数据配置与ARM-FPGA总线接口的研制[D]. 李刚.广西科技大学 2015
[4]基于VS2010的PLC程序编辑系统的研究与设计[D]. 陆伟男.广西科技大学 2015
[5]一种小型PLC电路、编译与通信系统的研制[D]. 郑力.广西科技大学 2015
[6]基于FPGA+ARM的高速串行数据记录器设计[D]. 张少华.中北大学 2015
[7]基于FPGA硬件平台的高性能PLC系统研究[D]. 沈迪松.合肥工业大学 2015
[8]基于磨沟机的嵌入式PLC的研究[D]. 张弛.南京航空航天大学 2015
[9]工程机械嵌入式软PLC编程环境的研究与实现[D]. 黄江波.中南大学 2014
[10]嵌入式软PLC的研究与设计[D]. 谢春杰.南京理工大学 2014
本文编号：2959858
【文章来源】：广西科技大学广西壮族自治区
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
单处理器PLC系统构架图
图 2-3 小型 PLC 编辑软件模块关系图Figure 2-3 Relationship diagram between small PLC editing software modules（2）编译模块：编译模块的主要功能是实现梯形图语言和指令表语言、指令表言和十六进制代码之间的相互转换。在转换过程中能够自动纠正程序编写过程中语法、语意、词法等错误。由于 PLC 系统只能识别二进制代码，所以编译模块的质是将梯形图语言和指令表语言转换成处理器可以识别的二进制代码再下载到LC 主机中，才能够实现其硬件功能。梯形图转换成指令表：梯形图语言是一种图符语言，而指令表则是一种描述性句语言，故梯形图和指令表不可以直接进行转换[30]。所以在实现转换时，先将梯图先转换成二叉树再将二叉树转换为指令表。但是又由于梯形图图元之间关系复，直接转换为二叉树较为困难，所以将 AOV 有向图看做中间桥梁，建立起梯形图二叉树的一一对应关系，将梯形图逻辑关系用 AOV 有向图表示出来，再将所得的向图转换为二叉树，对所得的二叉树结构进行后序遍历再简化得到正确的指令表言[31~32]。指令表转换成梯形图：采用二叉树作为中间转换语言，可以实现同二叉树位置
辑关系；法实现梯形图语言、指令表语句要求及实现位机编辑软件和PLC主机系统的码与PLC系统之间数据的上传和置，解决CPU利用率低的问题和格式，可以实现指令代码的“上传 Player 的资源视图设计统的上位机编辑软件 PLC Playe捷键模块，位图文件模块、对话、工具栏图像模块、上位机软件。
【参考文献】：
期刊论文
[1]电气工程自动化控制中PLC技术的应用[J]. 张千朋,洪腾飞,陈龙. 电子技术与软件工程. 2019(07)
[2]软PLC技术在油田物联网中的应用探讨[J]. 韩超. 中国设备工程. 2019(06)
[3]基于多叉树的梯形图向指令表转换算法[J]. 周伟强,何通能,陈德富. 计算机测量与控制. 2017(08)
[4]PLC梯形图转化为多操作数逻辑指令的设计与实现[J]. 邱盛成,蔡启仲,李克俭,潘绍明. 计算机测量与控制. 2016(06)
[5]基于矩阵模型的梯形图语言转换[J]. 徐俊,徐志明. 信息技术. 2015(07)
[6]PLC编程技术应用与解析[J]. 李言武. 工业控制计算机. 2014(10)
[7]基于ARM+PFGA的PLC系统通讯设计[J]. 谢从涩,蔡启仲,潘绍明,未庆超,蒋林芳. 计算机测量与控制. 2014(06)
[8]电化学控制离子分离性能测试实验装置设计[J]. 薛应芳,廉影,袁国光,王晓敏. 产业与科技论坛. 2014(10)
[9]软PLC梯形图向指令表转化的算法研究与实现[J]. 韩江,段少磊,夏链,董方方. 组合机床与自动化加工技术. 2013(11)
[10]手持增强现实系统的研究[J]. 王晓明. 电脑知识与技术. 2013(12)
硕士论文
[1]基于PLC和WPF的水库供水监测系统开发研究[D]. 杨启东.大连理工大学 2017
[2]基于S7-200的煤矿筛分控制系统的开发[D]. 崔浪.新疆大学 2015
[3]小型PLC的数据配置与ARM-FPGA总线接口的研制[D]. 李刚.广西科技大学 2015
[4]基于VS2010的PLC程序编辑系统的研究与设计[D]. 陆伟男.广西科技大学 2015
[5]一种小型PLC电路、编译与通信系统的研制[D]. 郑力.广西科技大学 2015
[6]基于FPGA+ARM的高速串行数据记录器设计[D]. 张少华.中北大学 2015
[7]基于FPGA硬件平台的高性能PLC系统研究[D]. 沈迪松.合肥工业大学 2015
[8]基于磨沟机的嵌入式PLC的研究[D]. 张弛.南京航空航天大学 2015
[9]工程机械嵌入式软PLC编程环境的研究与实现[D]. 黄江波.中南大学 2014
[10]嵌入式软PLC的研究与设计[D]. 谢春杰.南京理工大学 2014
本文编号：2959858
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