基于μC/OS-Ⅱ的嵌入式软PLC系统的设计实现

发布时间：2021-12-11 06:41

　　随着嵌入式系统技术的快速发展与广泛应用,软PLC技术得以在嵌入式系统上实现与应用。嵌入式软PLC因兼顾了嵌入式系统与软PLC的优势特点,具备良好的实时性、可靠性,并且高效低耗、系统灵活,而越来越多地应用于工业控制领域。本文具体介绍了嵌入式软PLC的系统结构与工作原理,并在嵌入式软PLC执行机制与系统控制方案对比分析的基础上,提出了本课题的系统总体设计方案。并对嵌入式软PLC系统的实现进行了详细阐述。嵌入式软PLC系统由开发系统与运行系统两部分组成。对于运行系统,本文开发并构建了一种基于ARM处理器和μC/OS-Ⅱ操作系统的嵌入式软PLC运行系统平台。硬件以Atmel公司的AT91SAMA5D34处理器为核心,采用处理器核心板与应用主板结合的方式设计实现。外设电路主要包括CAN通信接口电路、逻辑输入输出电路、复位电路、程序下载电路等。运行系统软件基于μC/OS-Ⅱ操作系统并采用模块化结构方法设计实现。软件的执行模拟了传统PLC的工作执行过程,并通过调用驱动程序控制硬件设备而最终实现系统控制功能。开发系统软件运行于Windows操作系统上,用于实现符合IEC61131-3标准的PLC程序的... 

【文章来源】：西南交通大学四川省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：86 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 研究发展现状
        1.2.1 嵌入式系统技术发展现状
        1.2.2 软PLC技术发展现状
    1.3 IEC61131-3标准概述
    1.4 本文主要研究内容与组织结构
第2章 嵌入式软PLC系统技术基础
    2.1 嵌入式系统概述
        2.1.1 嵌入式系统的结构组成
        2.1.2 嵌入式操作系统概述
    2.2 传统PLC基本构成与工作原理
    2.3 嵌入式软PLC概述
        2.3.1 嵌入式软PLC的定义与特点
        2.3.2 嵌入式软PLC的系统结构
        2.3.3 嵌入式软PLC的工作执行原理
        2.3.4 嵌入式软PLC的系统控制方案
        2.3.5 嵌入式软PLC的执行机制
    2.4 本章小结
第3章 嵌入式软PLC系统需求分析与方案选择
    3.1 嵌入式软PLC系统的需求分析
        3.1.1 嵌入式软PLC系统硬件需求分析
        3.1.2 嵌入式软PLC系统软件需求分析
    3.2 嵌入式软PLC系统的总体方案设计
        3.2.1 硬件方案选择与总体设计
        3.2.2 软件方案选择与总体设计
    3.3 本章小结
第4章 嵌入式软PLC系统软件的设计实现
    4.1 开发系统软件的研究与实现
        4.1.1 Beremiz软件概述
        4.1.2 基于Beremiz的PLC程结构分析
        4.1.3 基于嵌入式系统需求的Beremiz开发实现
    4.2 运行系统软件的设计与实现
        4.2.1 μC/OS-Ⅱ操作系统概述
        4.2.2 引导加载程序的移植
        4.2.3 操作系统的移植与配置
        4.2.4 硬件驱动程序设计
        4.2.5 应用软件层程序设计
    4.3 本章小结
第5章 嵌入式软PLC系统功能的测试与验证
    5.1 系统测试平台的搭建与介绍
    5.2 基于LCU逻辑控制功能实现的测试验证
        5.2.1 逻辑控制功能的测试方法
        5.2.2 逻辑控制功能的测试验证
        5.2.3 逻辑控制功能测试结论
    5.3 系统CAN冗余功能的测试验证
        5.3.1 双CAN冗余功能的测试方法
        5.3.2 双CAN冗余功能的测试验证
        5.3.3 双CAN冗余功能测试结论
    5.4 本章小结
结论与展望
致谢
参考文献



本文编号：3534194