基于嵌入式ARM的PLC设计与实现

嵌入式PLC是在深入研究传统PLC技术、嵌入式系统的基础上提出的。适用于目前工业控制中大多仅包含常用的基本控制指令的PLC控制程序的发展现状。传统PLC可靠性高、抗干扰能力强、专用化和模块化，适用于恶劣的控制现场，在工业控制领域和其他行业得到广泛应用。然而，传统PLC的通用性和兼容性不好以及昂贵的价格限制了其快速发展。嵌入式PLC可以弥补传统PLC兼容性差、性价比低等缺点。本论文设计了基于ARM微处理器STM32F103x的嵌入式可编程控制器系统，具有灵活小巧，成本低的优点，满足用户的个性化需求，对于嵌入式PLC在工业控制中的应用研究具有一定的参考价值。 本课题的主要任务是开发一个嵌入式PLC系统。主要包括总体方案设计、软件设计和硬件电路设计。首先在充分研究PLC内部结构和工作原理的基础上构建出嵌入式PLC的整体框架。其次，软件设计分为两部分：上位机编程软件设计和下位机PLC系统程序设计，采用模块化设计思想。上位机编程软件利用VC++6.0中MFC类库开发，整个系统按功能划分为梯形图和指令表编辑模块，梯形图和指令表转化模块，指令表编译模块和通信模块等4个模块。能够实现梯形图绘制、修改、编译和存储等功能。利用IAR编程软件开发下位机PLC系统程序，并将其划分为芯片配置文件，I/O文件，核心运算文件和驱动文件。本课题完成了以32位ARM处理器STM32F103x为核心的硬件电路设计，并对系统的软、硬件主要模块进行了调试，验证了嵌入式PLC系统设计的合理性和可行性。