【摘 要】
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可编程逻辑控制器（PLC）在控制领域内应用极其广泛,我国作为制造大国对于PLC有非常大的市场需求,但我国PLC研发仍处于起步阶段,随着美国在科学技术领域对我国的限制和制裁,迫切需要研发具有自主知识产权的国产PLC。本文以国产龙芯2K1000微处理器为核心,结合开源Open PLC,展开开源PLC的研究,全文主要工作如下:（1）在分析龙芯微处理器和Open PLC的基础上,结合PLC的一般功能,完成
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可编程逻辑控制器（PLC）在控制领域内应用极其广泛,我国作为制造大国对于PLC有非常大的市场需求,但我国PLC研发仍处于起步阶段,随着美国在科学技术领域对我国的限制和制裁,迫切需要研发具有自主知识产权的国产PLC。本文以国产龙芯2K1000微处理器为核心,结合开源Open PLC,展开开源PLC的研究,全文主要工作如下:（1）在分析龙芯微处理器和Open PLC的基础上,结合PLC的一般功能,完成了开源PLC的总体方案设计。（2）设计了基于龙芯的开源PLC系统。分析龙芯1号系列和2号系列微处理器的性能和成本,选用龙芯2K1000开源主控板卡作为PLC核心,通过更新PMON系统,搭建Debian10系统,修改脚本代码解决了Open PLC移植过程中的软件依赖、库文件装载等问题,实现了Open PLC的移植。针对Open PLC平台直接驱动龙芯GPIO口的控制方式较复杂问题,应用ESP8266设计了接口扩展模块电路,灵活地实现了所设计开源PLC与被控对象之间的连接和数据交换。同时,在接口扩展模块的基础上扩展继电器解决了强电控制问题。（3）设计并实现了开源PLC的功能及性能验证实验。设计了四层电梯模型,并基于开源PLC完成电梯控制器软硬件设计,包括电梯上下楼按键、楼层显示等硬件模块,以及电梯控制程序,分别进行了单梯控制和并联控制实验,测试了开源PLC的基本输入输出功能、基本逻辑控制功能以及复杂控制功能。测试结果表明所设计开源PLC运行稳定,能够满足常见控制需求。
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