【摘 要】
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随着物联网、总线通信、智能控制等高新技术不断发展进步,对工业控制系统实施智慧监控、远程操控、自动化控制要求不断提高。针对远程控制、分布式控制、控制网络类型单一等问题,本文将PLC技术与互联网技术、现场总线技术进行联合,设计一种基于工业控制网络的可编程控制系统。本文设计的可编程控制系统同时支持工业控制网络主站与从站功能,能够实现双向通信,并支持多种总线通信,能够灵活地实现分布式远程控制以及有效节约开
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随着物联网、总线通信、智能控制等高新技术不断发展进步,对工业控制系统实施智慧监控、远程操控、自动化控制要求不断提高。针对远程控制、分布式控制、控制网络类型单一等问题,本文将PLC技术与互联网技术、现场总线技术进行联合,设计一种基于工业控制网络的可编程控制系统。本文设计的可编程控制系统同时支持工业控制网络主站与从站功能,能够实现双向通信,并支持多种总线通信,能够灵活地实现分布式远程控制以及有效节约开发成本。首先,针对可编程控制问题,本文使用嵌入式实时操作系统,设计一个完善的PLC内核运行系统。系统功能包括与上位机编程软件通信、用户程序解析执行、IO拓展,完整实现了用户程序的下载、解析、控制等功能,达到可编程控制的目的。然后,针对系统工业控制网络主站控制,本文采用CAN/CANopen通信技术,设计了CANopen主站功能模块及相关PLC用户控制指令和方法,并给出了相关理论基础与功能设计及实现方式。可编程控制系统通过CANopen主站连接从站设备,能够灵活地组建控制局域网,实施对从站功能模块的管理及控制。其次,针对系统工业控制网络从站功能,本文采用RS485/Ether NET通信技术与Modbus协议标准,设计Modbus RTU/TCP从站功能模块,将Modbus与PLC内核系统联合起来。外部主站设备能够实现对可编程控制系统的数据采集及控制,有效提高系统的灵活性。文章给出了相关理论基础与功能设计及实现方法。最后,对整个系统功能进行测试实验,主要分为PLC内核运行系统功能测试与工业控制网络主从站功能测试两部分,包括扫描周期、指令解析、通信功能等。实验结果表明本文所设计的可编程控制系统是可行的,完成了本文要达到的研究设计要求。末尾进行了工作总结与展望,以期进一步优化系统,将应用更广泛、稳定,功能更完善。
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