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基于语言转换的嵌入式软PLC系统的研究与设计
作 者: 王静思
导 师: 邓忠华
学 校: 华中科技大学
专 业: 控制理论与控制工程
关键词: 嵌入式软PLC 开发系统 运行系统 XML Modbus协议
分类号: TP273
类 型: 硕士论文
年 份: 2011年
下 载: 12次
引 用: 0次
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内容摘要
本文针对传统PLC封闭、兼容性差等缺点,结合IEC61131-3国际通用的可编程控制器编程标准,提出了一种基于语言转换的嵌入式软PLC系统的整体设计方案,并对嵌入式软PLC开发系统和运行系统的各组成模块分别进行了设计和实现。论文首先介绍了传统PLC的结构和工作原理,并基于传统PLC的设计思想,对嵌入式软PLC的系统结构和工作原理进行了深入研究。通过分析比较编译型和解释型两种执行机制的优缺点,提出了基于语言转换的嵌入式软PLC系统整体设计方案,并对硬件部分系统结构和软件部分系统结构分别进行了规划。接着,详细阐述了嵌入式软PLC运行系统的具体实现,对内存变量系统、用户程序部分、指令解释函数库以及系统程序部分分别进行了说明。然后,基于编译原理的有关知识,分析了符号表的建立过程,并据此进行了词法分析器的设计。针对XML文件内容和结构分离、可扩展性强的特点,完成了基于XML的翻译器的设计及实现,并针对具体的监控要求设计了应用层的kvplc通讯协议,在串行链路上实现了该协议。最后,以延时接通/断开控制电路为例对嵌入式软PLC的功能进行了验证。验证结果表明,本文所设计的嵌入式软PLC系统能够实现一些基本的控制功能,具有一定应用和推广价值。
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全文目录
摘要 4-5 Abstract 5-8 1 绪论 8-13 1.1 研究背景 8-9 1.2 课题研究目的和意义 9-10 1.3 课题的国内外研究现状 10 1.4 课题来源及创新点 10-11 1.5 论文内容及组织结构 11-13 2 嵌入式软PLC 系统总体设计思想 13-23 2.1 传统PLC 结构及工作原理 13-15 2.2 嵌入式软PLC 系统结构及工作原理分析 15-18 2.3 基于语言转换的嵌入式软PLC 系统整体设计方案 18-19 2.4 硬件系统总体设计 19-21 2.5 软件系统总体设计 21-22 2.6 本章小结 22-23 3 软PLC 运行系统分析及设计 23-33 3.1 内存系统变量规划 23-24 3.2 用户程序的设计及实现 24 3.3 指令解释函数库的实现 24-30 3.4 系统程序的设计及实现 30-31 3.5 运行系统目标代码的生成 31-32 3.6 本章小结 32-33 4 嵌入式软PLC 开发系统语言转换模块的设计 33-51 4.1 语言转换模块总体设计规划 33-34 4.2 符号表的建立 34-37 4.3 词法分析器的设计及实现 37-39 4.4 基于XML 的翻译器的设计及实现 39-50 4.5 本章小结 50-51 5 嵌入式软PLC 开发系统通讯模块设计及实现 51-63 5.1 串口通讯编程简介 51-52 5.2 Modbus 通讯协议及实现 52-56 5.3 通讯模块功能实现 56-62 5.4 本章小结 62-63 6 实验与分析 63-67 6.1 系统功能验证 63-66 6.2 本章小结 66-67 7 总结与展望 67-68 致谢 68-69 参考文献 69-72 附录攻读硕士学位期间发表论文目录 72
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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 自动化技术及设备 > 自动化系统 > 自动控制、自动控制系统
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