基于UCOS-Ⅱ嵌入式小型PLC研究.pdf

1、小型PLC在工業(yè)控制領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)小型PLC前后臺(tái)的軟件系統(tǒng)功能模塊間耦合性強(qiáng)，軟件升級(jí)、維護(hù)困難，實(shí)時(shí)性差等問(wèn)題，嚴(yán)重阻礙了小型PLC的發(fā)展。本課題提出嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)為系統(tǒng)軟件平臺(tái)的小型PLC，利用操作系統(tǒng)的多任務(wù)調(diào)度機(jī)制，提高系統(tǒng)設(shè)計(jì)的水平，從而達(dá)到提升小型PLC系統(tǒng)的可靠性、穩(wěn)定性、實(shí)時(shí)響應(yīng)能力的目的。
　　本文主要內(nèi)容如下：
　　(1)在分析小型PLC技術(shù)要求的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了系統(tǒng)總體

2、結(jié)構(gòu)，硬件上提出采用ARM+FPGA主從式工作方式的雙CPU結(jié)構(gòu)；軟件上設(shè)計(jì)了小型PLC的功能結(jié)構(gòu)與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，制定軟件設(shè)計(jì)方案。
　　(2)分析比較多個(gè)嵌入式操作系統(tǒng)，結(jié)合小型PLC特性，選擇UCOS-II作為小型PLC軟件平臺(tái)，并完成在TMS470R1B1M上的剪裁移植工作，對(duì)UCOS-II內(nèi)核進(jìn)行詳細(xì)分析，并實(shí)際測(cè)試其搶占時(shí)間、額外中斷處理時(shí)間等參數(shù)。
　　(3)完成基于UCOS-II的多任務(wù)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)，包括系統(tǒng)BSP層的

3、編寫、任務(wù)的劃分、各個(gè)任務(wù)優(yōu)先級(jí)的確定以及每個(gè)任務(wù)的詳細(xì)設(shè)計(jì)工作等。提出在實(shí)時(shí)多任務(wù)系統(tǒng)中的小型PLC原子性問(wèn)題，并采用信號(hào)量互斥機(jī)制實(shí)現(xiàn)指令執(zhí)行的原子性。
　　(4)搭建了對(duì)2維運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的控制系統(tǒng)，編寫指令庫(kù)函數(shù)，完成“PLC”軌跡控制實(shí)驗(yàn)，實(shí)際檢驗(yàn)了小型PLC運(yùn)行系統(tǒng)功能。
　　本文設(shè)計(jì)的基于UCOS-II嵌入式小型PLC系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，實(shí)時(shí)響應(yīng)能力優(yōu)良，可以滿足工業(yè)控制對(duì)小型PLC的功能與性能的需求。系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想與設(shè)計(jì)流