基于Cortex-M3的嵌入式PLC设计.pdfVIP

仪器仪表用户 □科研设计成果□ Doi:10.3969/j.issn.1671-1041.2013.04.011 基于Cortex-M3的嵌入式PLC设计 李冠军，郭文成 （天津工业大学 电气工程与自动化学院，天津 300387） 摘要 ：利用Cortex-M3 内核的STM32F103VET6芯片作为中央处理器，通过分析传统PLC的下载协议和工作原理，并充分 考虑到工控现场的抗干扰等实际需求设计了一种集成多路开关量及模拟量输入的嵌入式可编程逻辑控制器 （PLC ）系统。 该嵌入式PLC能通过梯形图程序的直接下载实现传统PLC的功能，并具有结构紧凑、成本低等优点 ，为工控领域控制器的 选择提供了一种新思路 。 关键词：STM32F103VET6；嵌入式PLC ；梯形图 中图分类号：TP 368 文献标志码：A Design of embedded PLC based on Cortex-M3 LI Guan-jun,GUO Wen-cheng (School of Electrical Engineering and Automatic,Tianjin Polytechnic University,Tianjin 300387,China) Abstract:In this paper,an embedded Programmable Logic Controller-PLC system integrated with multiple switching and analog input is designed after analyzing the download protocol and operational principle of traditional PLC.The system takes the STM32F103VET6 as CPU and takes into account the anti-jamming needs in the industrial site.The embedded PLC can realize the traditional PLC’s function by downloading ladder diagram program and has the advantages of compact structure and low cost.Moreover,the embedded PLC provides the engineers with a new choice for controller. Key words:STM32F103VET6;embedded PLC;ladder diagram program 0 引言 相关的功能。其系统的总体结构图如图1所示。其中通信接 可编程控制器（PLC）以工作可靠、编程方便被广泛 口模块支持RS232和RS485两种标准，既可以用作用户程序 应用于工业控制现场。目前PLC常采用梯形图进行编程， 的下载，也可以用作系统的监控通信接口；LCD显示模块 [2] 广大工程技术人员使用这一工具时基本没有编程方面的困 可用于完成PLC的实时监控功能 。 难，因而PLC易于在工控现场推广使用。但是PLC价格不菲 且结构不够紧凑，在一些应用场合会造成成本的过高和资 源的浪费，针对这一现状，市场上的多款单片机工控板应 运而生。这些工控板与传统PLC相比有明显的价格优势， 但是很多做工业现场的工程师仍不愿用单片机工控板代替 PLC，其主要原因是单片机工控板的C语言开发方式与梯形 图开发相比难度较大且不利于应用于工业控制现场。本文 通过对某传统PLC编程口通信协议以及梯形图指令和其保 存代码之间关系的分析，实现了对梯形图代码在EEPROM （用STM32的闪存