[发明专利]一种基于ARM嵌入式技术的PLC协同控制装置

摘要

本发明涉及一种基于ARM嵌入式技术的PLC协同控制装置，包括硬件系统和软件系统两部分；硬件系统包括CPU模块、电源模块、数字输入模块、数字输出模块、模拟量I/O模块和底板连接模块，CPU模块、电源模块、数字输入模块、数字输出模块和模拟量I/O模块分别与底板连接模块相连接；数字输入模块和数字输出模块实现装置与外部I/O接口的联系；模拟量I/O电路先将现场的模拟量转变成A/D转换后适用的电压信号后进行转换，电压输入信号通过滤波电路和电压钳制电路，再进行电平增益转换输入到A/D接口，如果是电流输入，首先进行I/V转换再进行处理。本发明具有很强的可修改性和可移植性；且系统的可靠性较高。

主权项

一种基于ARM嵌入式技术的PLC协同控制装置，包括硬件系统（1）和软件系统（2）两部分；其特征在于：所述的硬件系统（1）包括CPU模块（3）、电源模块（4）、数字输入模块（5）、数字输出模块（6）、模拟量I/O模块（7）和底板连接模块（12），CPU模块（3）、电源模块（4）、数字输入模块（5）、数字输出模块（6）和模拟量I/O模块（7）分别与底板连接模块（12）相连接；所述的CPU模块（3）选用AT91RM9200微处理器（13）作为控制芯片，AT91RM9200微处理器（13）连接设有复位电路（14）、SDRAM芯片（15）、Flash芯片（16）、RS232通信接口A（17）、RS232通信接口B（18）、以太网接口（19）和I²C总线接口（20），并设置复位电路（14）用于保证系统运行的稳定；扩展16MB容量的SDRAM芯片（15）、8MB容量的Flash芯片（16）；RS232通信接口A（17）作为整个装置的监视接口，同时作为调试接口；RS232通信接口B（18）是整个协同控制器的核心总线；以太网接口（19）实现与上位机的通讯；I²C总线接口（20）与基于协议的外设器件进行通讯；所述的数字输入模块（5）和数字输出模块（6）实现装置与外部I/O接口的联系；所述的模拟量I/O电路（8）选用PCF8591芯片（25），模拟量I/O电路（8）先将现场的模拟量转变成A/D转换后适用的电压信号后进行转换，电压输入信号通过滤波电路（26）和电压钳制电路（27），再进行电平增益转换（28）输入到A/D接口，如果是电流输入，首先进行I/V转换（29）再进行处理；所述的软件系统（2）包括嵌入式Linux实时操作系统（8）、Bootloader引导程序（9）、系统服务程序（10）、用户应用程序（11）；所述的嵌入式Linux实时操作系统（8）选择Linux‑2.4.19内核版本作为嵌入式操作系统，所述的Bootloader（33）将U‑Boot作为引导装载程序，初始化硬件设备并建立内存空间的映射图；所述的Linux操作系统（34）包括Linux内核和根文件系统两部分，Linux内核根据本装置的实际硬件情况，将Linux系统以及各种设备驱动进行移植，根文件系统用于存放各种工具、应用程序、必需的链接库；所述的系统服务程序（35）向用户提供服务的应用程序，为用户的应用程序提供必要的服务；用户应用程序（11）在本装置中是指实现虚拟PLC功能的程序代码，将PLC的梯形图程序编译生成的可执行文件。