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嵌入式PLC開發(fā)背景
黃石市科威自控有限公司
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15年前，當(dāng)我用8031單片機(jī)控制PPN折彎?rùn)C(jī)時(shí)，覺(jué)得匯編語(yǔ)言是多么神奇��！但干了十幾年的圍繞用戶工藝要求定制各類嵌入板的工作后，感覺(jué)仿佛陷入了無(wú)邊的苦海。用戶每提出一個(gè)新的小要求，我就得改程序，只要用戶有新的需求，這種工作就沒(méi)有盡頭。<BR> 　　12年前，我采用數(shù)據(jù)采集卡，在IPC上用C語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)了唐山熱河82米輥道窯全計(jì)算機(jī)控制。做了幾十條窯爐計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)后，我發(fā)現(xiàn)走入了系統(tǒng)控制的誤區(qū)。在IPC上運(yùn)行實(shí)時(shí)控制算法，風(fēng)險(xiǎn)太大；用C、VC、組態(tài)軟件編程的辛苦無(wú)人認(rèn)可。盡管硬盤、鍵盤、接口花去了大量的售后服務(wù)費(fèi)用，用戶最終還是拋棄了工控機(jī)系統(tǒng)。<BR> 　　而PLC以其高可靠性，十幾年來(lái)市場(chǎng)不斷擴(kuò)大，在解決好了邏輯控制的同時(shí)，加強(qiáng)過(guò)程控制的功能，并增加了大量的擴(kuò)展專用模塊，其應(yīng)用范圍向上擠占DCS的市場(chǎng)，向下覆蓋了部分嵌入式單片機(jī)應(yīng)用的市場(chǎng)。PLC的現(xiàn)場(chǎng)總線功能、支持人機(jī)界面及易學(xué)易用的梯形圖語(yǔ)言，讓工廠電工都易于接受。<BR> 　　如果PLC能滿足用戶的工藝要求，誰(shuí)還愿用需要昂貴的一次開發(fā)費(fèi)用的嵌入板或不穩(wěn)定的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)呢？幸好是假設(shè)，PLC也有的短處。由于控制對(duì)象千差萬(wàn)別，工藝要求五花八門，即使有大量的擴(kuò)展模塊供選擇，也難以滿足特定對(duì)象的工藝要求。否則誰(shuí)還會(huì)要工控嵌入板？<BR> 　　今天工廠自動(dòng)化人員能進(jìn)行二次開發(fā)的軟件一是組態(tài)，二是梯形圖語(yǔ)言。這二者如果能解決的問(wèn)題還用VB、VC去開發(fā)，那一定是在做傻事！借助工具軟件開發(fā)各類應(yīng)用系統(tǒng)，既提高了開發(fā)速度，降低開發(fā)風(fēng)險(xiǎn)，又能節(jié)約開發(fā)費(fèi)用。但組態(tài)軟件只能在PC機(jī)（或?qū)Ｓ肞C）上運(yùn)行，梯形圖語(yǔ)言只在PLC可編程邏輯控制器中運(yùn)行。制約PLC不能滿足用戶工藝要求的，不是梯形圖語(yǔ)言，而是PLC的硬件不夠靈活。<BR> 　　嵌入式PLC軟件正是在這種困惑中開始開發(fā)的，它以PLC梯形圖語(yǔ)言為內(nèi)核，強(qiáng)化過(guò)程控制的運(yùn)算能力，提供開放式擴(kuò)展結(jié)構(gòu)，增加網(wǎng)絡(luò)互連功能。它融合嵌入板的特殊要求，發(fā)揚(yáng)PLC梯形圖語(yǔ)言優(yōu)勢(shì)，為特定對(duì)象控制問(wèn)題的解決提供了一個(gè)通用開發(fā)平臺(tái)。<BR> 　　嵌入式PLC軟件是面向單片機(jī)嵌入板的軟件設(shè)計(jì)而開發(fā)的（當(dāng)然做標(biāo)準(zhǔn)PLC很容易），解決PLC不好解決的問(wèn)題（如成本、硬件支持、工藝保密等）。在開發(fā)初期，試圖在Uclinux、Uxwoek環(huán)境下開發(fā)，但深入進(jìn)去發(fā)現(xiàn)，要實(shí)現(xiàn)片級(jí)嵌入（8位單片機(jī)），運(yùn)行Uclinux、COS/D的芯片都大了。最終開發(fā)選擇了匯編（針對(duì)51系列單片機(jī)）語(yǔ)言，難的是自己，但為保證應(yīng)用的穩(wěn)定性、實(shí)時(shí)性，值得！<BR> 嵌入式PLC軟件的擴(kuò)展能力體現(xiàn)在擴(kuò)展接口及協(xié)議的開放性上。世界上各家的PLC生產(chǎn)商都有現(xiàn)場(chǎng)總線接口，如三菱的CC—Link，西門子的Profibus等。但我選擇了CANbus，一是中國(guó)的現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)是DeviceNet（CANbus是其底層協(xié)議），二是CANbus在中國(guó)工控市場(chǎng)上已形成事實(shí)標(biāo)準(zhǔn)。<BR> 　　嵌入式PLC軟件的網(wǎng)絡(luò)互連能力體現(xiàn)在嵌入式Web服務(wù)器上，其深度裁剪TCP/IP協(xié)議（僅運(yùn)行TCP/IP、ICMP ARP），在遠(yuǎn)程端加載專用瀏覽器后，即可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。<BR> 嵌入式PLC軟件提供的硬實(shí)時(shí)體現(xiàn)在用戶定制中斷系統(tǒng)干預(yù)內(nèi)核任務(wù)調(diào)度機(jī)制，實(shí)現(xiàn)高速實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)要求（如步進(jìn)驅(qū)動(dòng)，可控硅移相觸發(fā)等）上。</P><P> 當(dāng)我寫完EASY-V1.00嵌入式PLC軟件時(shí)，它已具備以下功能：<BR> 1、支持三菱、臺(tái)達(dá)等多家人機(jī)界面<BR> 2、支持梯形圖編程（86條指令）<BR> 3、支持CANbus互連（多機(jī)并聯(lián)運(yùn)行或擴(kuò)展單元連接）<BR> 4、支持第三方開發(fā)擴(kuò)展單元的接線<BR> 5、提供硬實(shí)時(shí)，用戶嵌入接口<BR> EASY-V1.00嵌入式PLC軟件，為單片機(jī)嵌入設(shè)計(jì)提供了一個(gè)全新的設(shè)計(jì)方法，設(shè)計(jì)人員更多地關(guān)注接口及可靠性，而將用戶工藝交給梯形圖語(yǔ)言，僅需數(shù)數(shù)I/O口數(shù)量，畫畫PCB板，就可快速推出產(chǎn)品。<BR> EASY-V1.00嵌入式PLC軟件，將改變國(guó)產(chǎn)PLC設(shè)計(jì)格局，使PLC生產(chǎn)廠家能快速設(shè)計(jì)出貼近終端市場(chǎng)的PLC，即嵌入式PLC，也可更形象地稱為客制式PLC（為客戶定制的PLC）。</P><P> EASY-V1.00開發(fā)負(fù)責(zé)人：龔云生<BR> 網(wǎng)站<img align=absmiddle src=pic/url.gif border=0><a target=_blank href=http://www.kwzk.com.cn>www.kwzk.com.cn</a><BR>
 

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