王欣

（武漢工程大學郵電與信息工程學院 武漢 430073）

摘 要：隨著科學技術的快速發(fā)展，機械生產(chǎn)自動化、智能化發(fā)展特征日益突出，將PLC運動控制器應用于風機控制當中，注重對控制系統(tǒng)功能進行實現(xiàn)。為了達到這一目標，需要對PLC運動控制系統(tǒng)設計情況進行較好的把握，使PLC功能得到較好的發(fā)揮，以滿足風機控制實際需要。

關鍵詞：嵌入式PLC；控制器；風機控制

前言：基于嵌入式PLC運動控制器的開發(fā)，注重對PLC系統(tǒng)的自動化和智能化特征進行把握，將其應用于風機控制當中，能夠提升風機應用的智能化水平，從而更好地滿足實際生產(chǎn)需要。PLC平臺上實現(xiàn)運動控制器功能，需要對運動控制器的邏輯控制和運算功能進行把握，從而保證運動控制功能得以有效發(fā)揮。

一、嵌入式PLC結構分析

基于嵌入式PLC運動控制器開發(fā)和應用過程中，要對PLC結構進行把握，從而保證嵌入式PLC系統(tǒng)功能得以實現(xiàn)。一般來說，嵌入式PLC結構是一種開放式的結構，在PLC內(nèi)核基礎上，設置驅(qū)動接口，從而使用戶對PLC硬件系統(tǒng)的應用，發(fā)揮自動化控制功能。關于嵌入式PLC結構的結構特征，具體內(nèi)容如下：

第一，PLC的核心為實時內(nèi)核，在進行任務調(diào)度過程中，能夠使系統(tǒng)具有實時化的處理能力，從而保證控制系統(tǒng)功能和作用得到較好的發(fā)揮[1]。

第二，嵌入式PLC結構設計過程中，要對驅(qū)動程序進行把握。驅(qū)動程序的應用，主要由內(nèi)核提供接口。

第三，嵌入式PLC結構在運行過程中，采取了一種梯形圖程序，通過相應的運算，對系統(tǒng)指令進行處理。

二、嵌入式PLC運動控制器開發(fā)

在對嵌入式PLC運動控制器開發(fā)時，需要對開發(fā)流程和實現(xiàn)原理進行較好的把握，這樣一來，才能夠發(fā)揮嵌入式PLC運動控制器的功能。

（一）嵌入式PLC開發(fā)流程分析

在對嵌入式PLC開發(fā)過程中，主要從底層硬件開發(fā)、驅(qū)動開發(fā)和梯形圖開發(fā)三個方面入手，其開發(fā)的關鍵點在于驅(qū)動程序的開發(fā)[2]。

1、PLC底層硬件設計

在對嵌入式PLC底層硬件設計過程中，要保證PLC硬件具有較為靈活的拓展性，能夠根據(jù)系統(tǒng)運行需要，對PLC硬件進行相應調(diào)整，以保證系統(tǒng)性能得到較好的發(fā)揮，所以需對I/O接口進行合理的利用，對信息傳輸通道進行較好的分配。

2、用戶驅(qū)動開發(fā)

用戶驅(qū)動開發(fā)設計過程中，對于嵌入式PLC系統(tǒng)功能實現(xiàn)具有重要的影響。驅(qū)動開發(fā)采取了嵌入式PLC內(nèi)核，并且借助于PLC內(nèi)核，實現(xiàn)驅(qū)動接口連接。

驅(qū)動開發(fā)，還需要將驅(qū)動任務進行合理的分配，保證驅(qū)動運行過程中，PLC的控制功能得到較好的發(fā)揮[3]。

3、梯形圖設計

在對梯形圖設計時，需要針對于PLC系統(tǒng)工作情況，完成設計。嵌入式PLC系統(tǒng)開發(fā)過程中，梯形圖設計關系到了PLC系統(tǒng)運行流程，在這一過程中，梯形圖與PLC控制系統(tǒng)情況是否具有一致性，會對系統(tǒng)功能產(chǎn)生較大的影響。

（二）嵌入式PLC運動控制器功能實現(xiàn)

嵌入式PLC運動控制器硬件結構圖如圖1所示，為了保證其功能實現(xiàn)，需要選擇有效的中央處理單元，這一過程中，可以對性能先進的單片機進行應用。例如C8051F120單片機或是8031、8096單片機等。

嵌入式PLC運動控制器功能軟件實現(xiàn)，主要包括了三個模塊，分別是位置模塊、速度模塊和相應的計數(shù)模塊。位置模塊定位過程中，主要以脈沖數(shù)量進行定位，并需要對脈沖的頻率進行控制。位置模塊是一種高速模塊，這就需要保證高

速脈沖精確輸出，通過利用C8051F120單片機和PCA陣列，可以實現(xiàn)其功能；速度模塊功能的實現(xiàn)，需要對PCA陣列進行把握，該計數(shù)器以一種特定的頻率進行循環(huán)技術，并且當計數(shù)值與模塊數(shù)值一致的情況下，會使系統(tǒng)進行運動[4]；計數(shù)模塊功能的實現(xiàn)，用戶會對初始頻率進行指定，通過利用PCA模塊，可以對脈沖頻率進行較好的計算。

三、基于嵌入式PLC運動控制器在風機控制中的應用分析

嵌入式PLC運動控制器在風機控制中應用時，需要對風機驅(qū)動任務進行把握，并能將風機驅(qū)動任務進行合理分配。

通過利用接口函數(shù)和PCA可實現(xiàn)風機位置模塊驅(qū)動開發(fā)?？梢詰糜陲L機底層硬件初始化，PCA模塊則針對于I/O初始化。在進行具體設計過程中，利用非實時性的接口，風機控制過程中的底層硬件配置可以在這一接口實現(xiàn)。

當?shù)讓佑布渲迷O計完成后，需要針對于風機控制的調(diào)速接口進行設計。用戶對初始頻率進行指定，并對這一段內(nèi)的脈沖個數(shù)進行設置，從而對該段的速度進行調(diào)節(jié)。一般來說，每一次頻率線性的變化，會在PCA內(nèi)進行下一次的脈沖調(diào)節(jié)，這就需要對PCA中的數(shù)值進行重新更新，且會導致CPU的消耗增大。為了解決這一問題，就需要對PCA中的任務進行合理的分配。通過利用PLC運動控制器，可以設計合理的調(diào)速方案，并對每一周期的變化值進行確定，從而保證脈沖信號的科學性和合理性。除此之外，為了保證風機控制目標實現(xiàn)，位置模塊在設計過程中，需要利用到PLC的D寄存器和S線圈，保證控制更加靈活、可靠，以滿足風機控制需要。

結論：嵌入式PLC運動控制器在應用過程中，其具有較強的靈活性，能夠更好地滿足控制需要。在將PLC控制系統(tǒng)應用于風機控制當中，要注重對位置模塊、速度模塊和計數(shù)模塊進行較好的設計，從而保證其控制功能得到有效發(fā)揮。

參考文獻

[1] 付子鑫，李璇，周純杰. 基于嵌入式PLC的運動控制器實現(xiàn)[J]. 可編程控制器與工廠自動化，2015，01：29-34.

[2]《煤礦機械》2011年總目次索引[J]. 煤礦機械，2011，12：263-280.

[3] 許家忠，王東野，溫武，張浩. 基于嵌入式運動控制器的鉆床控制系統(tǒng)[J]. 自動化技術與應用，2010，10：19-21+36.

[4]《制造業(yè)自動化》2010年總目錄[J]. 制造業(yè)自動化，2010，15：219-236.