基于嵌入式PLC的运动控制系统的设计

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1、工程硕士学位论文基于嵌入式PLC的运动控制系统的设计李曙光哈尔滨理工大学2015年3月国内图书分类号：TP277工程硕士学位论文基于嵌入式PLC的运动控制系统的设计硕士研究生：李曙光导师：曹伟申请学位级别：工程硕士学科、专业：仪器仪表工程所在单位：测控技术与通信工程学院答辩日期：2015年3月授予学位单位：哈尔滨理工大学ClassifiedIndex：TP277DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringDesignofMotionControlSystemBasedonEmbeddedPLCCandidate：LiShuGuangSupervis

2、or：CaoWeiAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpecialty：InstrumentationEngineeringDateofOralExamination：March，2015HarbinUniversityofScience&University：Technology哈尔滨理工大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文《基于嵌入式PLC的运动控制系统的设计》，是本人在导师指导下，在哈尔滨理工大学攻读硕士学位期间独立进行研究工作所取得的成果。据本人所知，论文中除已注明部分外不包含他人已发表或撰写过的研究

3、成果。对本文研究工作做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。作者签名：日期：年月日哈尔滨理工大学硕士学位论文使用授权书《基于嵌入式PLC的运动控制系统的设计》系本人在哈尔滨理工大学攻读硕士学位期间在导师指导下完成的硕士学位论文。本论文的研究成果归哈尔滨理工大学所有，本论文的研究内容不得以其它单位的名义发表。本人完全了解哈尔滨理工大学关于保存、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部门提交论文和电子版本，允许论文被查阅和借阅。本人授权哈尔滨理工大学可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文，可以公布论文的全部或部分内容。本学位论文属于保密，在3年解密

4、后适用授权书。．不保密深√。入(请在以上相应方框内打√)研作者签名：究日期：年月日导师签名：了日期：年月日GSM移-I-动通信系统的基于嵌入式PLC的运动控制系统的设计摘要随着工业技术的发展，运动控制系统已逐渐成为衡量现代工业控制发展水平的重要指标。目前运动控制技术已在控制速度、稳定性、精确性等方面做出了很大的突破和改善，为运动控制系统的发展提供了一定的参考价值，然而它没能够将高速、高精度、高稳定性三者结合。本文是在基于嵌入式PLC的控制结构的基础上，选择双核处理器，设计了一种高速、高性能、高开放性的嵌入式PLC运动控制系统。目前，国内外PLC厂家有200多家，德国的西门子，日本的三菱是业

5、内的领先企业。我国的自动化程度普遍较低，但成长较高，预计能在2014年达到60亿美元市场。基于嵌入式PLC运动控制系统是将PLC技术内嵌到高性能处理器上，实现实时快速的控制检测驱动系统的一种装置，嵌入式芯片对PLC进行控制。本文选择ARM与FPGA作为运动控制系统的主控单元。ARM处理器实现运动控制系统的通讯管理、逻辑控制以及运动反馈信号的采集处理；FPGA处理器实现PWM脉冲信号的进给控制，通过接收运动控制命令及运动参数进行解析，根据解析结果进行PWM脉冲输出，保证运动控制信号的精确性。ARM与FPGA之间使用共享内存的数据信息储存方式，保证运动控制信号的高速处理。其中硬件电路主要包括主

6、从CPU设计电路、通信电路、运动驱动电路、反馈电路、脉冲输出电路等。嵌入式PLC运动控制系统的软件部分设计主要采用内嵌的梯形图进行运动控制指令的实现，同时对运动控制的指令算法进行了精简与优化，使得脉冲输出更为准确。本次设计优化了目前运动控制系统的发展方式，该控制系统不仅成本低廉、集成度高、实时性强，而且具有较强的可扩展能力，很大程度上也提高了整个系统的稳定性；用户还可以通过PC机、人机界面、按键等操作实现对运动控制系统的控制，支持用户在线编程，实现对控制器软硬件的在线升级，具有较好的应用价值和发展前景。关键词运动控制；嵌入式；PLC；共享内存-I-DesignofMotionControl

7、SystemBasedonEmbeddedPLCAbstractWiththedevelopmentofindustrialtechnology,nowmotioncontrolsystemshasbecomeanimportantindicatorofdevelopmentofmodernindustrialcontrol.Atpresent,thedevelopmentofmotioncontroltechnolog