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发表人:xuyankang 发表时间:2007/6/24 1:06:00  

 

 本栏论题: 使用AVR单片机芯片可以自由DIY硬件和梯形图编程的MicroPLC 1.0正式发布!  [5115]

    经过近半年的开发,终于完成此软件,请各位关注此话题的朋友试用并提宝贵意见。下面是简介:
   
    MicroPLC是在Atmel公司ATMega系列单片机的硬件平台基础上按照通用PLC原理及标准开发的一套PLC核,同人们传统认识的 PLC产品相比,其相同点是都采用梯形图程序开发用户程序,但MicroPLC提供了更多的灵活性,一是在IO资源的分配方面,用户可以根据自己的实际需要自行决定输入/输出口的数量与特性,另一方面MicroPLC开发定位于微型低成本PLC核,因此在PLC的总体成本构成中,PLC核被降低到等同于一片单片机芯片的程度,最低仅为5元左右,因此能够兼顾适用于开发通用PLC和特定PLC产品的情况。对于用户而言,具备一定技术基础的情况下可以直接进行芯片级PLC开发,不具备技术能力的用户也可以购买采用MicroPLC核的通用标准PLC产品。
    产品特征:
     低成本的开发环境(MicroPLC软件),通过梯形图进行编程
     使用者根据情况,IO输入输出方向可自行更改
     程序使用闪存储(Flash Memory)技术,在不使用电池的状态下,同样保证系统的安全
     程序可选择通过廉价ISP下载线、编程器或计算机RS232端口(测试中,下一版本)进行下载
     工作状态下,可以通过计算机进行监控PLC的运行(测试中,下一版本)
     源程序可以采用镕丝加密
     半导体型 (IC型)PLC核,可在线路板上直接组装,节省了大量的无用线路连接
     资源自由裁减,降低产品成本
     体积小,可以减小产品尺寸
    当前版本的MicroPLC具备基本指令23条,规划中的应用指令提供诸多特殊功能,而其它品牌的 PLC一般需单独购买这些特殊模块。正处于测试中的下一版本MicroPLC将具备下列功能:
     最大内置10位8信道A/D变换器,通道数和滤波权数可自由设定
     内置30KHz 16位高速计数器一个
     内置16位双通道PWM,不仅可以进行PWM输出,还可以进行定数脉冲输出,驱动步进系统
     内置国内低成本、高抗干扰性BC7281A/B显示接口,用于驱动最大16位的LED数码管和最大64键的键盘
     内置工业Modbus协议通讯功能,可以与标准触摸屏等人机界面接口
     内置SPI及I2C接口,可以进行输入输出IO及其他方面的自由扩展
   
    当前版本的软件开放的芯片资源主要是输入输出IO和RS232(UART)通讯,其中RS232(UART)UART是标配内容,通过RS232接口,可以实现工业标准ModbusRTU协议的通讯功能。
    引脚输入/输出功能的切换可以通过勾选相应引脚前的复选框来实现;所有的输入口可以设置统一的数字滤波时间,时间范围是0~500ms,按照经验判断,一般设定为5~20ms即可有效消除暂态震荡信号。PLC软件架构是按照标准PLC架构设计,扫描循环为:第一次扫描开始——内务处理——RS232通讯——读取输入口位镜像——解算用户程序——更新输出口位镜像——等待——第二次扫描…,PLC扫描周期指的是一次循环的最大时间,原则上建议扫描周期应该大于一次扫描的处理时间,否则有可能导致定时错误。一个判断用户程序执行所需时间的有效方法是把PLC扫描周期调整为0ms,在用户程序中增加一个F11寄存器(每扫描周期交替改变逻辑状态)同步输出的信号,检测信号的频率(为扫描时间的2倍)即可知道用户程序解算需要的准确时间,有了准确时间后再把PLC扫描周期设定为略大的数值即可。另外根据测试,MicroPLC的运行速度大约是36550步/秒@7.3728MHz,振荡频率提高到14.7456MHz,运行速度可以再提高一倍,因此用户程序可以根据步数和此速度数据推断扫描周期的最佳值。
    其他灰色的资源目前处于测试阶段,将来的版本会逐步开放。系统所支持的AVR芯片以及每种芯片所能提供的内部资源可以通过切换到“内存”标签查看,下面把当前软件所能操控的资源汇总如下表:
   
    芯片型号 引脚IO
    (X、Y) 内部继电器(M) 特殊内部继电器(F) 定时器
    (T) 计数器
    (C) Word型变量
    (WD) 用户程序空间(步)
    ATMega48 18 256 32 16 16 52 >318
    ATMega8/88 18 512 32 32 32 80 >1334
    ATMega168 18 512 32 32 32 80 >4004
    ATMega16 30 512 32 32 32 80 >4013
    ATMega169 51 512 32 32 32 80 >3891
    ATMega32 30 1024 32 64 64 256 >9474
    ATMega64 51 4096 32 64 64 512 >20292
    ATMega128 51 4096 32 64 64 512 >42137
    注:1)软件提供2种优化编译选项,即速度优化和Flash占用大小优化,上表中的用户程序空间数据是在速度优化选项下获得。
    2)系统中对元件的编号基数从1开始,假设共有16个定时器,那么依次定义为T1、T2…T16。
    3)未来的版本随着新指令的开放,用户程序空间会减少。
    4)从资源和执行效能看,采用如M8等廉价芯片的MicroPLC确已具备目前中档PLC的能力。当然它所支持的指令目前限于基本指令,进一步的计划中应用指令不会增加很多,只是基本的运算、条件判断、脉冲、AD、显示接口以及通讯接口。
    5)特殊内部寄存器F的定义:
    序号 寄存器名称 寄存器特性
    1 F1 上电复位
    2 F2 外部复位脚复位
    3 F3 BOD检测复位
    4 F4 看门狗复位
    5 F5 JTAG调试复位
    6 F6~F7 保留
    7 F8 运行状态
    8 F9 总ON
    9 F10 总OFF
    10 F11 每扫描周期交替变化
    11 F12 第一个扫描周期OFF
    12 F13 第一个扫描周期ON
    13 F14 每秒交替变化
    14 F15 每0.5秒交替变化
    15 F16~F32 保留
   
    各位朋友也可以到我的网站下载安装包和其他相关资料
    http://microplc.siteem.com/
    或
    http://www.ouravr.com/bbs/bbs_content.jsp?bbs_sn=765832&bbs_page_no=1&bbs_id=1000

以下是关于《使用AVR单片机芯片可以自由DIY硬件和梯形图编程的MicroPLC 1.0正式发布!》论题的回复(共1篇)

回复人:陈平19851020 

 回复时间:2007/10/23 21:44:00

支持(354) | 反对(434)

 

    那么好的东西,

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