基于嵌进式plc芯片组设计的运控制器

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1、基于嵌进式PLC芯片组设计的运控制器基于嵌进式PLC芯片组设计的运控制器论文：本文先容了一种应用于圆X印花机控制系统的运动控制器的设计方法，其核心是利用嵌进式PLC芯片组作为主控制器，从控制器采用一片低本钱的高速单片机，主从控制器组合设计，实现点动、定位、插补、电子齿轮等运动控制功能。用户可以使用标准梯形图语言进行编程，多个运动控制器通过CAN通讯接口互连，很轻易组成多轴联动控制。关键词：圆X印花机、嵌进式PLC芯片组、梯形图语言、脉冲分频、SPI通讯、运动控制器圆X印花机是一种印染后处理机电设备，对织物进行上色印花并烘干，其关键部位是印花单元。早期印花采取机械传动控

2、制，印花精度低，机械传动噪音大，使用寿命短。20世纪90年代末，国产圆X印花机开始采用分电机独立传动控制模式，印花精度和速度大为进步。与之配套的控制系统构成方式多种多样，有单片机多机控制、计算机分布式控制、PLC控制及CAN现场总线等控制方式。黄石市科威自控有限公司运用嵌进式PLC芯片组，生产的EASY-KP3-M0506R型运动控制器是集PLC功能、CAN总线功能于一体的运动控制部件，与步进驱动器或伺服驱动器配套使用，具有对步进电机或伺服电机进行点动、定位、脉冲正反插补、脉冲分频等功能，多个运动控制器通过CAN通讯接口互连，其中一台运动控制器作为主站，接人机界面，实

3、现工艺集中显示、控制和治理，如配备IPS。从控制器对输进脉冲采样，接受主控制器发送的命令并进行相应的处理，输进脉冲经过分频后，输出相应频率的脉冲，并将有关信息发送给主控制器。主、从控制器之间以SPI接口连接，SPI通讯速率为1Mbit/s，这样有利于进步系统实时性。3、硬件总体框图3．1、主控制器及外围电路框图3．2、从控制器及外围接口电路框图INT0输进脉冲输出脉冲4、硬件功能说明4．1、嵌进式PLC芯片组嵌进式PLC芯片组是一种内部加载嵌进式PLC实时内核，具备PLC功能和CAN、RS232/485通讯功能，能够完成常规过程控制（如IO、AD、DA、高速输进输出）

4、的控制模块。过程控制功能的实现使用梯形图语言编程，通讯功能只需简单设置便可完成，其它接口信号的输进输出使用汇编语言或C语言编程，大大简化了产品的设计过程。4．2、开关量输进输出采集开关量输进信号，输出控制信号，所有信号必须隔离，进步抗干扰性能。所有开关量输进输出信号在梯形图中都可以编程，用户根据实际需要定义每个IO点的功能和用途。4．3、UART0完成梯形图下载、监控、接字符屏或人机界面。4．4、UART1支持三菱FX2N计算机链接方式格式1的部分主从站协议，具体协议格式请参见科威公司《EASY原理及应用》一书，按照此协议可实现其它设备或操纵终端与运动控制器互连，完成

5、信息交换、参数设置、易地操纵等功能。4．5、CAN接口加载科威公司嵌进式PLCCAN应用层协议，使用CANSET软件进行简单设置，就可实现不同运动控制器之间的互连，其它设备按照此协议也可进行互连。4．6、从控制器及外围接口CPU采用C8051F330，输进脉冲经过隔离、整形后进进外部中断输进口，CPU按照用户梯形图设置的分频系数，对输进脉冲进行分频，然后输出对应频率的脉冲控制步进或伺服电机。用户根据实际系统的需要，应用梯形图编程，产生相应的控制信息，如点动、定位、插补、改变分频系数等。从控制器通过SPI接口接收相应的命令后，执行相应的程序。4．7、SPI接口采用SPI

6、一主一从通讯模式，ASCII码传输。主站采用定时发送/接收模式，嵌进程序初始化时，启动SPI发送，定时时间到，先接收一字节数据，然后发送下一字节数据。当所有报文发送完成后，暂停发送等待主程序处理报文，报文处理完后启动下一轮发送。从站采用中断接收/发送模式，进进中断服务程序后，先接收一字节数据，然后发送一字节数据，当所有报文接收完成后，对应的有相同字节的报文发送完成。此时从站停止接收报文，等待主程序处理接收到的报文，报文处理完后，才启动下一轮报文接收过程。报文结构：STX+报文内容+ETX+CRCSTX：报文起始代码，固定为02H报文内容：起始2个字节为命令字对应的AS

7、CII码，以区别不同的报文，后面为报文实际数据，全部采用ASCII码ETX：报文结束代码，固定为03HCRC：校验和，报文内容所有字节相加后再加ETX的数值，然后转换成ASCII码。5、软件功能5．1、主控制器软件由梯形图软件和嵌进程序组成，梯形图软件由用户根据功能要求编制，嵌进程序由产品设计职员编写，基本软件框架由以下七个子程序组成。INIT-CONFIG：端口初始化程序，完成输进输出端口配置，中间变量初始化，启动SPI。INIT-START：上电初始化程序，复位所有输出口。INIT-SET：设置初始化程序，复位所有输出口。INIT-RUN：运行初