[发明专利]工业乐高平台

说明书

本发明提供了一种工业乐高平台，包括开发底板及固定在所述开发底板上的核心板，所述核心板与所述开发底板电气相连，且所述核心板上设有工控PC模块，所述开发底板包括线路板、集成在所述线路板上的集成电路以及设置在所述开发底板的接口，所述开发底板上还设有DSP芯片，所述DSP芯片与所述核心板电气相连，所述集成电路包括运动控制模块和PLC功能模块，且所述运动控制模块和PLC功能模块分别与所述DSP芯片电气相连。本发明的工业乐高平台集工控PC、可编程控制器PLC、运动控制卡为一体，并且集成现场总线控制技术、先进计算机算法以及工业以太网技术，可以为用户提供模块化运动控制平台，满足工控自动化领域的智能化、网络化、集成化趋势。

技术领域

本发明涉及一种运动控制计算机，尤其涉及一种集成可编程控制器PLC、运动控制卡及现场总线控制技术为一体的工业乐高平台，实现百轴联动、即插即用功能。

背景技术

工业自动控制系统一般由工控机、执行机构、控制对象组合而成。工控机(Industrial Personal Computer，IPC)即工业控制计算机，是一种采用总线结构，对生产过程及机电设备、工艺装备进行检测与控制的工具总称。

随着高新技术的发展和应用，工业自动化控制系统的研制和生产趋向微型化、智能化、网络化，实现高可靠性、高性能和高适用性。计算机技术的发展对工业控制技术产生了深远影响，发展出如下自动控制系统：可编程控制器(PLC)，集散控制系统(DCS)和现场总线控制系统(FCS)；其中，集散控制系统(DCS)是工业控制的主流系统，PLC技术和以工控机为核心的PC-based技术是当前比较具有代表性的控制技术。

工业自动化系统注重的是可靠性与适应性、操作性与友好性、灵活性与扩展性以及实时性。而事实上，现有的工业自动控制系统中，PLC着重于逻辑控制及开关量控制，即，主要用于工业过程中的顺序控制，但是由于PLC的体系结构是封闭的，各PLC厂家的硬件体系互不兼容，编程语言及指令系统也各异，因此，当用户选择了一种PLC产品后，必须选择与其相应的控制规程，并且学习特定的编程语言，方可实现PLC的控制操作。

DCS系统的关键是通讯，着重于闭环控制及数据处理，控制功能强，可靠性高，软硬件采用模块化积木式结构，操作方便；但是，DCS系统只可连接采用串口或网关来转换实现通讯的硬件，因此DCS系统的使用成本高，开放性较低。

而FCS系统是由PLC与DCS系统发展而来，其核心是总线协议，对于一个特定类型的现场总线而言，只要遵循同一类现场总线的总线协议，则对其产品的控制操作即是开放的，并具有互操作性，此外，FCS系统还可以通过网关与企业的上级管理网络相连，以便管理者掌握第一手资料，为决策者提供数据信息依据。所以FCS系统具有开放性、互操作性、系统结构高度分散性、灵活的网络拓扑结构、现场设备的高度智能化、对环境的高度适用性等诸多突出特点，同时，通过使用现场总线，用户可以大量减少现场接线，系统集成大大简化，维护简单。

然而，以总线协议为核心的FCS系统虽然发展很快，但FCS系统的发展有缺乏统一标准、仪表智能化低等问题，同时，鉴于PLC对于顺序控制的独特优势以及DCS系统对传统控制系统的维护和改造的优势，目前FCS系统还不能完全取代PLC和DCS系统。

有鉴于此，有必要提供一种集工控PC、可编程控制器PLC、运动控制卡为一体，集成现场总线控制技术、先进计算机算法以及工业以太网技术，并提供模块化、控制系统高度集成符合“乐高”拼接原理的工业乐高平台，实现百轴联动，即插即用功能，以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种工业乐高平台，该工业乐高平台集工控PC、可编程控制器PLC、运动控制卡为一体，并且集成现场总线控制技术、先进计算机算法以及工业以太网技术，可以为用户提供方便连接、控制的模块化运动控制平台，实现百轴联动，即插即用的功能，满足工控自动化领域的智能化、网络化、集成化趋势。