基于CAN的嵌入式PLC和监控系统通信设计.pdf

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1、2011拄仪表技术与2011第10期InstrumentTechniqueNo．10基于CAN的嵌入式PLC和监控系统通信设计李霞，蔡启仲，陈文辉(1．桂林电子科技大学计算机与控制学院，广西桂林541004；2．广西工学院电子信息与控制工程系，广西柳州545006)摘要：针对嵌入式PLC和监控系统的通信问题，提出采用基于ARM7的微处理器LPC2478以及其自带的CAN控制器设计通信节点。分析了嵌入式PLC和监控系统的通信工作过程及通信功能实现关键问题。在此基础上设计了CAN扩展协议格式，重点描述了uC／OS—II实时操作系统下应用程序的编写。最终通过试

2、验测试，表明该设计可以实现监控系统和嵌入式PLC远程实时可靠的通信。关键词：嵌入式PLC；uC／OS-II；CAN协议；监控系统中图分类号：P212．9文献标识码：A文章编号：1002—1841(2011)10—0041—03CommunicationDesignofEmbeddedPLCandMonitoringSystemBasedonCANLIXia，CAIQi-zhong，CHENWen-hui(1．SchoolofComputerandControl，GIliliIlUniversityofElectronicTechnology，Guilin

3、541004，China；2．DepartmentofElectronicInformationandControlEngineering，GuangxiUniversityofTechnology，Liuzhou545006，China)Abstract：AccordingtocommunicationproblemsofembeddedPLCandmonitoringsystem，thispaperproposedthecommuni—cationnodesdesignedbymicroprocessorLPC2478basedonARM7andit

4、sownCANcontroller．CommunicationworkingprocessandkeyproblemtocommunicationfunctionofembeddedPLCandmonitoringsystemwasanalyzed．AcustomCANexpandprotoclolwasdesignedbasedontheanalysis，andsoftwareapplicationprogrammethodbyuC／OS-IIreal-timeoperatingsystemwereemphat—icallyintroduced．Tes

5、tsshowthatthisdesigncanrealizeromotecommunicationinreal—timeandreliablybetweeninjectionmachinemonitoringsystemandembeddedPLC．Keywords：embeddedPLC；uC／OS—II；CANprotocol；monitoringsystem0引言可编程控制器(PLC)以其可靠性高和编程简单的特点，在工业控制领域占有重要的地位。随着科学技术的进步，PLC已得到极大的发展和应用，但目前控制要求越来越需要较高的智能化和人性化，而一般PL

6、C无法满足智能化和人性化要求。具有开放的体系结构，强大的通信能力，更强的数据处理能力且性价比较高和能更好的满足现代工控系统的要求的嵌入式PLC已经成为今后自动化的发展方向。ARM作为一种32位高性能低成本的微处理器，成为嵌入式PLC的微控器首选，文中选择基于ARM7的微处理器LPC2478作为嵌入式PLC的微控器。监控系统和嵌入式PLC的通信一般采用串口通信，但是串口通信不适合远程工业控制，而CAN作为一种可靠性和实时性较高的总线可以满足工业现场控制以及远距离通信，解决了监控系统和嵌入式PLC的远程控制，同时方便构建开放式的系CANL：⋯监控一系一统一节

7、一一点一一一一JIlI一一一PL一C一主一机一节一点一一!统结构，为系统未来扩展打下良好的基础。图1系统通信硬件框图1系统硬件设计2通信系统软件设计监控系统采用串口智能显示终端(HMI)，采用RS一232连2．1系统工作过程分析接到LPC2478的串口上，LPC2478又采用自身带有CAN控制器监控系统与PLC主机的通信过程如下：及TJA1040收发器连接CAN网络。(1)当PLC主机处于下载状态(STOP状态)，监控系统可PLC主机采用采用ARM7芯片LPC2478微控制器自带以发送设置参数命令到PLC主机，否则不能更改参数设置值，CAN控制器及TJA

8、1040收发器连接到CAN网络。除非监控系统发送远程改变主机状态命令到主机或者P