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用可编程芯片实现新型PLC

用可编程芯片实现新型PLC

新型PLC控制器及串口通讯软件简介
  一﹑新型PLC控制器简介
  PLC(Programmable Logic Controller)是人们熟知的控制器,凡使用过PLC的人都知到用梯形图或指令语句来描述一个控制要求。这对广大用户来说并非是易事。其实用户对受控对象的要求是简单明了的。例如:对步进电机这样受控对象的要求是走多少步,走的快慢及走的方向,这些都可以用一组简单的数字来描述。
  新型PLC控制器核心部件由一片EPM9320和一片EPF10K10构成,该控制器能驱动两台100V/5A步进电机﹑两台100V/5A直流电机(或直流伺服电机)﹑四台继电器﹑A/D及D/A等电器,并把A/D及D/A看作第一个受控对象,把两台步进电机看作第二个受控对象,把两台直流电机(或直流伺服电机)看作第三个受控对象,把四台继电器看作第四个受控对象,这些受控对象可以单独控制﹑部分控制及同时控制。新型PLC控制器不再用梯形图或指令语句来描述一个控制要求,而改用简单易学易用的数字指令来描述一个控制要求。解析和执行数字指令交由FPGA/CPLD芯片来实现,期望用户能从繁杂编程中摆脱出来。不管面对何种受控对象,都采用统一的五个字节数字指令格式,这五个字节构成一个数据包元,一个包元包含受控对象地址码和功能码。第一字节为受控对象地址码,第二字节~第五字节为受控对象功能码,受控对象地址码用于访问(控制)不同的受控对象,而受控对象功能码针对不同的受控对象其含义有所不同:
  1﹑受控对象为两台步进电机时,第一字节的值为地址码,02值对应受控对象为两台步进电机,第二字节的值为第一台步进电机要走的步数,第三字节的值为第二台步进电机要走的步数,第四字节后半字节为第一台步进电机转速挡数,前半字节为第二台步进电机转速挡数,挡数值越高转速越快,第五字节的D0位为第一台步进电机转动方向,“0”为正转,“1”为反转,D2位为第二台步进电机转动方向, 第五字节中没有使用的位为保留位,目前尚未赋予功能;
  2﹑受控对象为两台直流电机时,第一字节的值为地址码,03值对应受控对象为两台直流电机,第二字节的值为第一台直流电机要转的秒数,第三字节的值为第二台直流电机要转的秒数,第四字节和第五字节与步进电机定义一样;
  3﹑受控对象为四台继电器时,第一字节的值为地址码,04值对应受控对象为四台继电器,第二字节的值为第一台继电器接通电源的秒数,第三字节的值为第二台继电器接通电源的秒数,第四字节的值为第三台继电器接通电源的秒数,第五字节的值为第四台继电器接通电源的秒数;
  4﹑受控对象为A/D及D/A时,第一字节的值为地址码,01值对应受控对象为A/D及D/A,第二字节的D2~D0位为A/D模拟量通道选择;第三字节为保留字节,目前尚未赋予功能;第四字节的非零值启动D/A转换,零值停止D/A转换,第五字节为待转换的数字量;
设计受控对象地址码的目的是可访问不同的受控对象,实现群控。只有接收到从外部发来包元中的地址码与受控对象地址码一致时,受控对象才对功能码进行译码和执行,否则忽略功能码的作用。
  一个个包元构成一个大的数据包,逐个分发包元到不同的受控对象即可实现复杂控制。数据包放在何处呢?对于EPF10K10这样芯片只能容纳768个字节的数据包(相当容纳153个包元),而EPM9320这样芯片没有可容纳数据包的存储空间。大的数据包可以移到PC机(个人计算机)或笔记本上存放。为此研发出RS232串口通讯软件。
  二﹑串口通讯软件简介
  串口通讯软件用于控制一套或多套受控对象运行,研发该软件的宗旨是简化用户操作。在PC 机上运行串口通讯软件,其界面按功能可分为通讯口设置区,发送数据缓冲区,接收数据缓冲区,演示区,应答代码区,发送状态区等。下面简要介绍几个常用区:
  1﹑通讯口设置有:串口选择,波特率选择,奇偶选择,每批数据发送时间间隔(ms单位为毫秒)选择,每批发送字节数选择;
  2﹑发送数据区
  在发送数据缓冲区中手工输入待发送的包元(每个包元为五个字节),采用十六进制数,空格作为字节分隔符,填写完待发送的数据包,点击“发送”按键,数据缓冲区中的包元依次发送出去。数据缓冲区中的数据可以文件的形式存盘,也可以将已存盘数据文件载入数据缓冲区,只要在数据缓冲区中点击鼠标右键,并按弹出的菜单操作即可。
  在发送数据缓冲区中数据包只能实现开环控制。
  3﹑接收数据区
  在接收数据缓冲区中看到由新型PLC控制器发送来的数据,这些数据可以是接收状态或A/D采样数据。
  三﹑展望
  1﹑新型PLC控制器能理解的指令格式是一组简单的数字指令格式,该指令格式直观﹑灵活﹑易学易用,相信会得到广大用户的青睐;
  2﹑新型PLC控制器能提供多种受控对象,按目前版本包含两台步进电机﹑两台直流电机﹑四台继电器﹑A/D﹑ D/A等电器。还可以按客户“量身订做”,满足客户有要求,新型PLC控制器能在线重构系统功能;
  3﹑传统PLC(可编程逻辑控制器)在电力和电工领域有很大市场,新型PLC控制器可作为这一领域的一个补充,占领一席之地。

  联系电话:13659260732
  Email:liangzhitu@sohu.com
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