Conception et mise en uvre du syst�me GCPLC bas� K60

Division Xiao Jun, WANG Yi-Huai, Cong blanc

(Informatique et technologie College, l'Universit� de Suzhou, Suzhou 215000)

Membre fait d'un programme de d�veloppement graphique, un contr�leur logique programmable (GCPLC), qui est un contr�leur logique programmable classique (PLC) avec le nouveau mod�le d'innovation. Par rapport � l'automate traditionnel, GCPLC avec une programmation graphique glisser, programmation quadratique architecture ouverte, des combinaisons de composants, environnement de d�veloppement compatible, l'expansion composants sur mesure, l'int�gration de l'architecture RTOS et ainsi de suite. L'objectif est de GCPLC par rapport � PLC classique, en termes d'architecture technique, les m�thodes techniques, la conception et la mise en uvre, etc., pour avoir des perc�es dans l'application peut remplacer progressivement l'automate traditionnel.

Multit�che; GCPLC, membre du motif; le RTOS

CLC: TP391

Code de document: A

DOI: 10,16157 / j.issn.0258-7998.2017.02.010

format de citation chinois: Division Xiao Jun, WANG Yi-Huai, blanc Cong. GCPLC syst�me Conception et mise en uvre bas�e sur K60 Technologie �lectronique, 2017,43 (2): 47-50.

Anglais format de citation: Si Xiaojun, Wang Yihuai, Bai Cong. Conception et mise en uvre de GCPLC bas� sur K60 .Application Technique �lectronique, 2017,43 (2): 47-50.

0 introduction

contr�leur classique logique programmable (Programmable Logic Controller, PLC) du projet de d�veloppement a �t� plus de quarante ans, la formation d'un grand nombre d'autres applications � travers le monde plus de 30 milliards $ �norme march�, impliquant l'automatisation, les machines, l'�quipement, l'�lectronique m�dicale chaque ann�e de fournir une plate-forme technologique de base pour les techniciens herbe-racines de premi�re ligne avec une des pratiques de production informatique embarqu�s. Mais il y a un choix limit� CPU, pauvre mat�riel de couplage, param�tres variables simple, la programmation de l'�chelle assez profonde, des difficult�s de programmation quadratique, l'inflexible membre de combinaison, l'environnement de d�veloppement limit�, un nouveau membre dans les questions difficiles. M�me apr�s des ann�es d'am�lioration et le d�veloppement de techniques am�lior�es sous diff�rents angles, mais en raison de l'architecture technique n'a pas chang�, la nature du probl�me ne peut �tre r�solu.

Sur la base du syst�me d'exploitation multit�che MQX, le processeur ARM int�gr�, la technologie de bus CAN, le design (ensemble de membres composant graphique programmable contient un logiciel de programmation graphique et une composante graphique NXP � base de microprocesseur K60 d'un contr�leur logique programmable syst�me complet Logic Controller, GCPLC) mat�riel et de l'aper�u du syst�me, en se concentrant sur l'environnement de d�veloppement de logiciels � base de composants graphiques.

La conception globale du syst�me et principe de fonctionnement de 1 GCPLC

sch�ma de principe de configuration du syst�me GCPLC repr�sent� sur la figure.

La moiti� sup�rieure de la figure 1 est une section GCPLC environnement de d�veloppement de logiciels, principalement � la programmation graphique compl�te pour g�n�rer des fichiers de langage C, compil� et d'autres fonctions, et est responsable de la surveillance en temps r�el � la partie mat�rielle du processus de programmation ainsi. GCPLC la moiti� inf�rieure de la partie mat�rielle du noyau du syst�me, responsable de la mise en uvre du programme. partie mat�rielle de l'interface GPIO avec de multiples entr�es diff�rentielles normale / haute vitesse, � haute vitesse et l'interface de sortie PWM, l'interface de bus CAN, un signal 485 et les interfaces 232, peuvent �tre mis en oeuvre comprend un automate fonctions g�n�rales.

syst�me GCPLC d�veloppera des liens et des liens vers des op�rations g�r�es s�par�ment. Au cours de la phase de d�veloppement, en utilisant la programmation du logiciel de programmation bas�e sur des composants graphiques, alors que le syst�me d'exploitation embarqu� en temps r�el MQX en eux, dans la phase de mise en uvre, la partie mat�rielle de la mise en uvre du programme, command� pour chaque ordonnancement des t�ches, et par le port s�rie pour communiquer avec le PC, donc il transmet les informations � la partie logicielle de la partie mat�rielle, afin d'obtenir un suivi en temps r�el.

2 conception mat�rielle du syst�me GCPLC

Les applications principales cibles GCPLC mat�riel de commande industriel, la fiabilit� et la performance sont indicateur cl� de la performance des appareils �lectriques dans le contr�le industriel, et donc lors de la conception du circuit interne, en utilisant la technologie anti-brouillage, y compris les circuits opto-isolement, champ isolement de circuit de transistor � effet. Est s�lectionn� �l�ment mat�riel avec des propri�t�s de haute barri�re, y compris � grande vitesse optocoupleur 6N137, FET LR120N comme. Ce qui suit montre une grande vitesse et � grande vitesse d'entr�e du circuit PWM GPIO circuit de sortie diff�rentiel.

2.1 le circuit d'entr�e � haute vitesse GPIO

Afin de r�pondre aux exigences en temps r�el, et l'efficacit� du contr�le industriel entr�e GPIO pour la conception du mat�riel GPPLC GPIO du circuit d'entr�e � grande vitesse ayant des caract�ristiques d'isolation �lectrique, comme repr�sent� sur la Fig.

Le circuit utilise un seul canal 6N137 entr�e � grande vitesse et un coupleur optique de sortie, et la sortie de la plaque de coeur K60 apr�s la sortie du filtre de sortie. Le circuit de compensation pr�sente une temp�rature, courant et tension, pr�sente une caract�ristique d'isolation de sortie de solides d'entr�e �lev�e et une capacit� anti-brouillage, un taux typique du circuit d'entr�e 10 MB / s.

2,2 circuit de sortie diff�rentiel � grande vitesse PWM

Entra�nement moteur est un contr�le industriel tr�s courant, le fonctionnement du bras de robot, robots marcheurs sont ins�parables de l'entra�nement du moteur. Afin d'am�liorer l'efficacit� de la sortie PWM, la conception du circuit PWM � haute vitesse avec une capacit� diff�rentielle, comme montr� sur la Fig.

La figure 3 est une section de sortie PWM, l'utilisation d'une puce � double commutateur analogique touche SGM4717 dans d'autres parties, et la commutation du mode diff�rentiel normal de sortie PWM. Dans des circonstances normales, la vitesse de sortie de PWM peut atteindre 100 Kb / s ou plus, entra�nement de moteur stable et de contr�le dans le contr�le industriel.

3 GCPLC environnement de d�veloppement graphique con�u

Dans le syst�me GCPLC, PC peut fournir un bon d�veloppement de logiciels et de l'environnement de d�bogage pour l'utilisateur, donc en cours d'ex�cution sur le syst�me de contr�le informatique de l'environnement de d�veloppement graphique n�cessit� de se concentrer sur le d�veloppement. GCPLC environnement de d�veloppement de logiciel pour fournir une interface intuitive, facile � utiliser, glisser la plate-forme de d�veloppement d'une application efficace du syst�me GCPLC. Les supports de la plate-forme graphique g�n�r� glisser langage C, compil�es, proc�dures �crites, le suivi en temps r�el et d'autres fonctions.

La plate-forme utilise PC comme outils de programmation de base, les applications, Visual Studio 2012 comme l'environnement de d�veloppement, langage de programmation abandonn� l'automate traditionnel en utilisant la programmation de l'�chelle, le choix d'une nouvelle ic�ne et faites glisser les langages de programmation de connexion, ce qui rend le programme devient le d�veloppement secondaire a �t� plus facile, la structure du programme est devenu plus clair, et ajoute copier, couper, supprimer, coller, commande rapide et conviviale du menu contextuel et ainsi de suite. Avant la programmation, vous devez compiler un programme, un programme �crit par le compilateur est responsable de la v�rification de l'utilisateur, et un retour d'erreur � l'utilisateur. Si le compilateur est correct, le programme utilisateur peut �tre �crit carte mat�rielle GCPLC. La plate-forme de d�veloppement se compose des modules suivants:

(1) Module de commande d'ic�ne. Contient tous les contr�les n�cessaires aux programmes d'�criture, la mise en uvre des contr�les sont en contr�le, le contr�le du capteur, le contr�le de la communication, le contr�le du processus, le contr�le de la mission cinq cat�gories. Sous chaque cat�gorie contient �galement un certain nombre de contr�les sp�cifiques de l'enfant.

(2) et reli� au module de r�glage d'attributs de commande. Le module est un module de contr�les de glissement et des connexions, mais aussi la cl� de tout l'environnement de d�veloppement. Vous pouvez s�lectionner le contr�le dont ils ont besoin � partir du module de contr�le des ic�nes dans la pr�paration du programme, les contr�les s�lectionn�s peuvent �tre plac�s sur ce module. Haut et en bas de chaque commande pr�sente une r�gion triangulaire, lorsque le nombre s�lectionn� de contr�le, contr�le la connexion de ces r�gions triangulaires, peut �tre compos� d'un programme.

code (3) met � jour le module d'affichage. Lorsqu'il est connect� aux commandes du module de connexion de contr�le du module g�n�re automatiquement le code. Les utilisateurs ont besoin un simple langage de programmation C, vous pouvez mieux comprendre la fonction de toute cette partie de la mise en uvre du programme.

3.1 Ic�ne du module de commande

Afin de faciliter le d�veloppement secondaire, a d�cid� de renoncer � la m�thode de programmation d'�chelle plate-forme de conception et de d�veloppement utilis� dans PLC traditionnel et au lieu con�u un seuil plus bas pour les d�veloppeurs, les ic�nes plus faciles � comprendre de contr�le, une partie du programme complet pour �tre en mesure de se stabiliser, les processus de base fonctionnent, vous avez besoin avec succ�s pour r�aliser le langage C n�cessaire, en fonction du d�bit de base de l'ex�cution du programme, le module de commande d'ic�nes est divis� en cinq cat�gories mentionn�es pr�c�demment.

Les contr�les comprennent l'ex�cution d'un certain nombre d'op�rations � effectuer, par exemple, l'interruption de l'interrupteur, r�gler le retard fourni d'entr�e / sortie IO et analogues; capteur GCPLC comprend un besoin de commande de capteur, par exemple un capteur � ultrasons, capteur de AD; mat�riel associ� comprenant une carte de commande de communication pour communiquer avec le noyau contr�le, par exemple I2C, SPI, UART et analogues; le contr�le de flux est effectu�e en rapport avec le programme, de sorte que le sI est d�termin�, le cycle de comptage de boucle conditionnelle tel contr�le, le contr�le de la t�che est d'effectuer plusieurs t�ches ensemble d'ex�cution coordonn�e du programme, donc chaque fois qu'un utilisateur ajoute une t�che, le contr�le des t�ches g�n�re les contr�les appropri�s.

Afin de d�velopper la plate-forme elle-m�me plus d'�volutivit�, a con�u un ensemble d'algorithmes attributs associ�s base de donn�es de noms de contr�le d'acc�s lit et images de contr�le, lorsque le besoin d'ajouter une sorte de contr�le, il suffit de d�finir les propri�t�s appropri�es pour le contr�le, le d�p�t base de donn�es peut �tre. Pour chaque programme utilisateur, qui ont �galement des t�ches de contr�le diff�rentes, r�alisant ainsi des t�ches de contr�le d'acc�s dynamique �galement important. Dans la conception des contr�les, afin d'atteindre le programme universel, con�u classe de contr�le Ic�ne, le code de la cl� est la suivante:

// type de contr�le; LinkIconType publique iconType

cha�ne publique ModuleName, nom // Commandes

int IconArrNum public; // index de contr�le dans un tableau de commande

int IconDbNum public; // num�ro de contr�le dans la base de donn�es

Le contr�le des images, du public PictureBox IconPicBox

publique PictureBox MoveToIconPicBox, qui appara�t lorsque la souris se d�place sur le contr�le // images

// num�ro Dotsize le c�t� gauche des ic�nes de contr�le; IconLeftDotNum public int

// le nombre de contr�les sur le c�t� de l'ic�ne Dotsize; IconTopDotNum public int

3.2 module de commande et r�glage d'attribut de connexion

module de param�trage de contr�le et l'attribut de connexion est des contr�les de glissement, le c�blage, l'ordre du programme de conception du module de base, mais aussi l'ensemble de la plate-forme de d�veloppement, reli�s par un certain nombre de contr�les dans un ordre diff�rent, va g�n�rer le programme tr�s diff�rent.

Dans cette interface, double-cliquez sur chaque contr�le pour modifier les propri�t�s du contr�le peuvent �tre. Par exemple, le contr�le PWM est initialis� lorsque vous cliquez dessus, roulera fen�tre d'attribut � PWM Initialisation �, comme indiqu� sur la figure.

Cette fen�tre est utilis�e pour r�gler la fr�quence de sortie de l'onde PWM sur le mat�riel GCPLC, entrez simplement la fr�quence souhait�e dans la zone de texte, cliquez sur OK apr�s avoir r�ussi � configurer la fr�quence de la sortie PWM. L'utilisateur peut facilement saisir pendant la programmation. D'autres contr�les sont aussi avec leur propre fen�tre Propri�t�s.

Lorsque l'ic�ne hors de contr�le � partir du module de commande, entre chaque contr�le est ind�pendant, m�me si la propri�t� est un bon contr�le, ces contr�les n'ont toujours pas la fonction r�elle, chaque contr�le que par le haut et le bas de la zone triangulaire serait n�cessaire lorsque les commandes sont connect�s, ces contr�les fonctionnent vraiment, g�n�re automatiquement une ic�ne de commande principale, apr�s un nouveau fichier de projet dans l'environnement de d�veloppement, ce contr�le n'est pas modifiable, exprim�e en d�but de chaque programme.

Afin d'accueillir des programmes plus ou moins grandes, la conception de l'interface de programmation �volutive, lorsque le besoin d'�crire une grande quantit� de proc�dures de programme, l'interface peut �tre r�duite afin de voir la structure du programme complet. De plus, l'environnement de d�veloppement pour apprendre les avantages du programme ladder PLC �crit en plusieurs lignes, con�u la structure du programme affichage multiligne. Pendant ce temps, quand trop de contr�le sur l'ic�ne de la page en cours d'affichage, en temps r�el algorithme de rafra�chissement du design am�liore l'efficacit� du logiciel.

Lorsque le syst�me a besoin d'effectuer plusieurs t�ches programme GCPLC, afin de faire la distinction entre les diff�rentes t�ches plus claires, et chaque t�che en fonction programme sous-t�che fen�tre s�par�e ouverte, ajouter chaque t�che de l'utilisateur, la t�che ma�tre g�n�re formulaire une ic�ne de contr�le des sous-t�ches, double-cliquez sur l'ic�ne pour modifier les attributs de la t�che de contr�le des t�ches, telles que le nom de la t�che, la taille de la pile de t�ches, la priorit� des t�ches.

3.3 mise � jour du code de module d'affichage

Dans le connecteur du module de commande et la propri�t� est d�finie conform�ment � l'ordre de retour ic�ne respective de leur connexion souhait�e est termin�e, s'il n'y a aucune fonction ne peut �tre r�f�rence modifi�e, il est susceptible de rendre la programmation finale ne fonctionne pas correctement, et que l'ic�ne fera la connexion Les d�veloppeurs se sentent tr�s confus. Pour r�soudre ces probl�mes, la conception de la zone d'affichage du code. code de commande d'affichage dans la zone du module de connexion est connect� un pour un, comme repr�sent� sur la Fig.

4 GCPLC exp�rience globale en cours d'ex�cution

Dans cette exp�rience, le syst�me �tait de GCPLC POST test exp�rimental sur tout le temps. Tout d'abord, �crire un bon programme POST dans un environnement de d�veloppement logiciel GCPLC, le programme POST sera ouvert toute GPIO, PWM, syst�me mat�riel GCPLC d'entr�e diff�rentielle E / S, bus CAN, 485, 232, et les fonctions num�riques, et des informations d'initialisation par l'interm�diaire du module de port s�rie � r�troaction. des informations de r�troaction en s�rie sur l'alimentation comme repr�sent� sur la Fig.

5. Conclusion

syst�me GCPLC syst�me int�gr�, syst�me de d�veloppement de logiciels ensemble, forment une architecture ouverte, par rapport � la flexibilit� plus conventionnelle PLC et d'�volutivit�, de sorte que le mat�riel du syst�me de contr�le informatique ne soit plus un automate traditionnel limite, l'am�lioration de la fiabilit� et de fonctionnement. Ce syst�me a de bonnes capacit�s de communication, capable de remplir plusieurs fonctions complexes de contr�le multi-t�ches, et la mise en uvre pour r�pondre aux besoins actuels et futurs de l'ouverture du syst�me de contr�le de l'automatisation industrielle et de flexibilit�, permet l'automatisation industrielle � un niveau plus �lev� d'int�gration et fiable compter la protection, il a de larges perspectives d'application.

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Conception et mise en uvre du syst�me GCPLC bas� K60