基于嵌入式软plc的集散控制系统设计与实现

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1、一Ｖ—；［Ｉ４击种成Ａ葦ＵＮＩＴＹＩＣＳＣＩＥＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＣＨＩＮＡＩＶＥＲＳＯＦＥＬＥＣＴＲＯＮＮＣＥＡＮＤＯＦＩ专业学位硕±学位论文喜Ｉ癌Ｉ论文题目基于嵌人式软ＰＬＣ的集散控制系统设计与实现＾专业学位类别工程硕ｄ：学号２０１３２２０６０５３５作者姓名李建颖指导教师崔金钟謝受■；．，独创性芦閒本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进巧的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加Ｗ标注和致谢的地方夕ｈ论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研究成

2、果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。作者签名：曰親六《年曰＿與论义使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可Ｗ将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、缩印或扫描，可Ｗ采用影印等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后应磯守此规定）作者签名：导师签名曰期

3、／乃廣年备月＾曰Ｉ分类号密级注1UDC学位论文基于嵌入式软PLC的集散控制系统设计与实现（题名和副题名）李建颖（作者姓名）指导教师崔金钟教授电子科技大学成都（姓名、职称、单位名称）申请学位级别硕士专业学位类别工程硕士工程领域名称计算机技术提交论文日期2016.3.26论文答辩日期2016.5.16学位授予单位和日期电子科技大学2016年6月答辩委员会主席评阅人注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。DESIGNANDIMPLEMENTATIONOFDISTRIBUTEDCONTROLSYSTEMBASEDONEMBEDDEDSOFTPLCAMasterT

4、hesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:MasterofEngineeringAuthor:LiJianyingAdvisor:ProfessorCuiJinzhongSchool:SchoolofComputerScienceandEngineering摘要摘要近年来，欧美发达国家纷纷推出以制造业为主的发展规划，旨在提高本国的制造业竞争力并引领工业发展趋势，其中以德国的“工业4.0”最具代表性。工业4.0以智能制造为主导，而智能工厂将是未来工业体系的关键，那么身

5、处工厂车间的控制系统及控制设备也必须适应智能工厂的发展需要。当前工业领域主要的控制系统有集散控制系统（DCS，DistributedControlSystem）、可编程逻辑控制器（PLC，ProgrammableLogicController）和现场总线控制系统（FCS，FieldbusControlSystem），前两者的应用尤其广泛，因此设计和改进现有的基于DCS和PLC的设备和控制系统以适应智能控制的需求有着重要意义。根据对工业控制系统技术的研究，本文研究和设计了嵌入式软PLC系统并拓展其联网能力，使其能够作为底层控制器，通过CAN总线实现PLC互联，通过以

6、太网实现集散控制系统。嵌入式软PLC系统包括开发系统和运行系统，本文详细描述了运行系统的设计与实现，主要工作如下：首先分析了传统PLC的系统结构和工作原理，以及以PLC为基础的控制系统，以此为基础研究了嵌入式软PLC的在集散控制系统中的实现方案。然后结合具体的硬件平台和系统流程，对嵌入式软PLC的运行系统进行了总体设计，描述了运行系统硬件平台的设备接口，以及软件平台的结构层次和各功能模块。接着实现了软件平台的具体模块，包括以下几点：实时操作系统、通信接口、设备驱动、应用程序任务、系统初始化。应用程序任务是嵌入式软PLC运行系统的重点，其中的循环扫描任务负责根据用户

7、控制程序实现控制功能。另外，详细介绍了嵌入式软PLC的指令系统的实现，设计和实现了PLC的软元件，并举例说明了27条基本逻辑指令的处理过程。最后设计了一个简易的集散控制系统，通过对嵌入式软PLC运行系统的功能测试和集成测试，验证了系统的控制功能和接口正确性。关键词：可编程逻辑控制器，嵌入式软PLC，PLC运行系统，PLC指令系统IABSTRACTABSTRACTInrecentyears,developedcountriesinEuropeandtheUnitedStateshavelaunchedsomedevelopmentplansofmanufacturi

8、ngind