文档介绍：上海交通大学硕士学位论文基于 ARM 的 PLC 系统嵌入式硬件设计硕士研究生: 徐浩栋学 号: 1110342070 导师: 龙沪强教授副 导师: 教授申请学位: 工程硕士学 科: 电子与通信工程所在单位: 电子信息与电气工程学院答辩日期: 2014 年 6 月授予学位单位: 上海交通大学万方数据 Dissertation Submitted to Shanghai Jiao Tong Univ ersity for the Degree of Master Research on embedded hardware design for PLC system with ARM CORE Candidate : Xu Haodong Student ID : 1110342070 Supervisor : Prof. Long Huqiang Assistant Supervisor : Prof. Academic Degree Applied for : Master of Engin eering Speciality : Electronic communication Engineering Affiliation : School of Electronic communication Date of Defence : 201 4. 6 Degree -Conferring -Institution : Shanghai Jiao Tong University 万方数据万方数据万方数据万方数据上海交通大学硕士学位论文 I 基于 ARM 的 PLC 系统嵌入式硬件设计摘要可编程控制器诞生于是六十年代末的美国,当时被称为 PLC (Programmable Logic Controller ), 作为继电器的替代者, 可以执行逻辑判断、脉冲输出、计数等一系列的过程控制功能。通用计算机功能完善、使用灵活, 继电器控制系统操作方便易懂、价格低,PLC 的基本设计思想是把两者的优点结合起来。控制器用的是标准的、通用的硬件。为了达到使控制器和被控对象连接方便的需要,根据实际应用需求,将控制指令梯形图下载到 PLC 的用户程序存储器内。到了七十年代,微电子技术逐渐成熟,尤其是微型计算机技术和微处理器的发展, 微处理器已被广泛地使用作为 PLC 的中央处理器, 中、大规模甚至超大规模的集成电路应用到输入输出模块和外围电路中, 这时的 PLC 不但可以实现逻辑判断, 同时还拥有了数据处理、网络通信和微积分调节功能。工业在发展,科技在进步。过去的 PLC 架构越来越无法满足现代工业自动化技术的要求,于是各大研发厂商都开始研究把时下最热门的 ARM 移植到 PLC 身上,注入新鲜血液, 提高 PLC 的整体性能。了解在工业控制领域 PLC 的实际需求,查阅了大量的国内外关于嵌入式设计和 ARM 的相关资料,选用适合高功能应用的双核 ARM 9 作为主处理器。深入分析嵌入式结构的硬件设计,系统参数计算等,详细阐述了整体设计模块的硬件架构。同时根据设计思路,利用可用的经费和资源做出少量样品,进行设计的参数测试,功能测试等,来验证本设计的可行性。本文研究内容是设计一款基于 ARM 嵌入式的 PLC 系统模块, 开万方数据上海交通大学硕士学位论文 II 发模块采用新一代 PLC 总线结构,使用双核 CPU 做数据处理, 兼容多种通信与数字量输入输出协议规范,从而在提高整体性能的情况下具有较高的抗干扰能力并保证稳定工作。着重讲述硬件回路设计,并根据实际调试逐步完善设计 PLC 系统模块。关键词:可编程逻辑控制器;嵌入式硬件设计;ARM ;电磁兼容万方数据上海交通大学硕士学位论文 III Research on embedded hardware design for PLC system with ARM CORE ABSTRACT Programmable Logic Controller was borned in the United States at the end of 60 century , it was called PLC (Programma ble Controller ) , the purpose was to replace relay , to perform Logic , timing , counting and other sequence control function. The basic design idea of PLC was bine with the advan tages of the co