• 本站微信:bfzyw168 点击关注

    6AV2123-2MB03-0AX0安装调试

  • 更新时间:2025-02-25 16:42
    所属行业:电气 工控电器 DCS/PLC系统
  • 发货地址:上海松江永丰

    信息编号:306003924,公司编号:22556605

    产品规格:模块式

    产品数量:1000.00 台

    包装说明:全新

    产品单价:666.00 元/台 起

    官方网址:http://zhangqueena.b2b168.com/

  • 15221406036 聂航
  • 留言数:1
  • 查看数:2
    相关产品: 西门子代理商 西门子一级代理商
浔之漫智控技术(上海)有限公司 会员 6 年
  • 所在区域:上海松江永丰
  • 经营性质:私有企业
  • 企业类型:经销批发
  • 注册地:上海 松江 永丰 上海市松江区广富林路4855弄52号3楼
  • 主营产品:西门子DP电缆代理商,西门子中国代理商,西门子中国一级代理商,西门子模块代理商,西门子,代理商
  • 企业已认证
  • 个人实名已认证
  • 产品详细信息

浔之漫智控技术(上海)有限公司

6AV2123-2MB03-0AX0安装调试

PLC,编码器,变频器实现同步控制的一种方法简介:变频器与可编程序控制器通过RS485通信连接控制电机速度;可编程序控制器根据编码器测出的现场速度改变变频器频率;触摸屏设定工作参数。

1,设备工作原理简介。
设备的用途为印刷后续加工,全自动覆膜机。
工作方式为把单张纸表面覆一层塑料膜,使印刷品表面看起来亮,并保护印刷表面的图文。比如色拉油的包装标贴,或者某些书籍的封面。
,一张张印刷后的纸张通过直线传送到腹膜滚筒,然后通过滚筒施加的压力,使纸张与薄膜贴合在一起,后把纸张与薄膜接缝处切开,具体的工序不赘述。
2,主要技术难点。由于纸张是一张张的传送到滚筒,薄膜是缠绕在滚筒表面的,要使它们贴合在一起,并且每张纸之间不能有间隙。通俗的讲就是:把一张张的纸,尾相接的贴在一卷薄膜上。纸张通过直线传送到滚筒上,薄膜通过开卷机构附在滚筒上,然后压在纸张表面。
这里,直线输纸机构与滚筒分别有两个变频电机驱动,所以要求两个运动机构的表面线速度一致。只有这样才能使纸张之间腹膜以后不留有空隙,控制精度要求误差不能大于1毫米。纸张的长度是可设定的,比如,某次是要求一万张同等长度的纸张,下一次有可能是另一种长度规格的纸张。滚筒的直径确定不变。
设备安装2个旋转编码器,分别输纸机构与滚筒的线速度,plc根据计算的速度调节变频器的输出频率使它们的线速度保持一致。在计算过程中由于存在圆周率,必需把计算的数据取整。这样经过乘除计算后才能得到比较准确的数据。计算的过程中数据取整只有把数据同时扩大1000倍或者10000倍才能得到比较准确的商。
plc的被除数是有限制的不能太大,否则溢出。在这里选择1000p/r的旋转编码器。就可以直接把纸张的长度分成1000份。并且把数据扩大1000倍。关于这些是具体设计变程过程中选取的。在这里只是说明一下。不再把数据计算一一演算。
根据数据计算结果不停的比较两个数据。依据比较结果加减从变频器的频率,使两个机构的表面线速度保持一致。比较周期为20毫秒,加减的频率单位为0.01赫兹。

3,系统组成。编码器2个,分别输入plc的两路高速计数通道。两个变频器通过plc的rs485通信口改变频率,组成简单的闭环控制系统。具体的关于plc与变频器通过485通信连接不在这里具体说明。大家可以参照modbus通信协议和支持它的变频器手册。具体的方法将在以后的文章里跟大家交流。

0 引 言

抢答器是一种典型的电气控制产品,广泛应用在各种智力抢答竞赛中。现在市面上的抢答器,种类繁多,功能各异,控制方式也不尽相同。

本文提出了一种新的控制方法--用触摸屏和PLc(可编程逻辑控制器)实现抢答器的控制。与一般的控制方法相比,运行加,操作加直观,适合于的场合。

本文以三菱F940GOT-LwD-c型触摸屏和三菱FXOS_30MR型PLc控制4路抢答器为例,介绍具体的实现方法。

l触摸屏

20世纪90年代初出现了一种新的人机交互技术--触摸屏技术,触摸屏便是这种技术的具体体现。触摸屏是一种直观的计算机的输入设备,使用者只要触摸屏幕上的图形对象,计算机便会执行相应的操作,这样就摆脱了键盘和鼠标操作,大大提高了计算机的可操作性。 触摸屏的基本原理是:用户用手指或其他物体触摸触摸屏时,所触摸的位置(以坐标形式)被触摸屏控制器检测,并通过串行通信接口送到计算机或PLc的CPU,CPU将此坐标和触摸屏上的各个图形对象(代表特定的信息)的坐标相对比,从而确定输入的信息。

触摸屏系统一般包括触摸屏控制器(卡)和触摸检测装置两个部分。触摸屏控制器(卡)的主要作用是从触摸点检测装置上接收触摸信息,并将它转换成触点坐标,再送给计算机或PLC的CPU,它同时能接收cPu发来的命令并加以执行,例如直观动态地显示开关量和模拟量。触摸检测装置一般安装在显示器的,主要作用是检测用户的触摸位置,并传送给触摸屏控制器(卡)。

触摸屏有以下5种类型:电阻式、电容式、红外线式、声波式或近场成像式。现在用得多的是电阻式触摸屏。

触摸屏有以下特点:

a)触摸屏用的画面制作软件生成画面。画面的生成是可视化的,不需要用户编程。在画面中用文字或图形动态地显示PLc中开关量的状态和数字量的数值,还可以实现某些动画功能。通过各种输入方式,将操作人员的开关量命令和数字量设定值传送到PLC。

b)触摸屏的按键在屏幕上的画面中。每个画面可以设置不同大小和个数的按键,每个按键均可以设置有明确意义的文字或图形提示。

c)用触摸屏上的软元件代替硬件按钮和指示灯等外部元件,可以节省PLC的输入点和输出点。

d)触摸屏的画面制作软件带有丰富的图库。使用图库中的元件,可以快速方便地生成各种画面。 e)为了实现触摸屏与计算机或PLc之间的通信,只要对通信参数进行简单的设置,用户不用编写通信程序。在生成画面时将图形对象与控制器中的存储器地址联系起来,就可以实现PLC与触摸屏之间的通信。

f)触摸屏可以在恶劣的工业现场环境使用,其稳定性和性与PLC相当。

2抢答器的控制要求

设计1个4个参赛组的抢答器,主持人通过触摸屏监控比赛的进行。为了方便观众了解比赛情况,抢答器应设置必要的显示。抢答器的功能如下:

a)比赛开始之前,主持人要按一次触摸屏上的复位按钮,使所有参赛组的显示均灭。 b)比赛开始后,主持人要按一次触摸屏上的开始按钮,当开始灯(绿灯)亮之后,才允许参赛组进行抢答。

c)比赛开始后,如果参赛组在开始灯(绿灯)亮之前按下按钮进行抢答,则视为抢答违规。此时,蜂鸣器以1次/s的频率呜叫,数码管显示参赛组的序号,同时,触摸屏显示违规组号及抢答违规信号。

d)比赛开始后,如果参赛组在开始灯(绿灯)亮之后按下按钮进行抢答,数码管显示先抢到的参赛组的序号,同时,触摸屏显示答题组号及答题信号,然后主持人请此参赛组回答问题。

e)为了控制比赛时间,回答问题在20 s内完成,时按错误论处。当时间进行到lO s时,红灯亮,提示抢答者"抓紧时间";当时间进行到20 s时,红灯亮,同时蜂鸣器不间断地呜叫,提示抢答者"答题时",同时,触摸屏显示"答题时"信号及"答题时"组号。

f)答对一题加10分,答错一题、答题时或违规一次扣10分,按积分的多少论胜负。

其中,加分和减分靠现场工作人员手动翻动记分牌进行计分,其余功能靠PLc控制实现。

3抢答器的软硬件设计

根据系统的控制要求,综合控制点数,本装置选择三菱.FXOS-30MR型PLc,它特别适合于小型单机且仅需要开关量控制的普通设备。 触摸屏选用三菱F940GOT-LwD-C型图形操作终端,它是基于PLC的软硬一体人机界面,能以图形界面方式实现各种工作状态的显示,并具有使用方便、人机对话界面友好、组态技术易掌握、与PLC可进行良好通信的功能。三菱F940GOT-LWD-c型触摸屏含有两个通信接口:RS-232C接口,与装有画面制作软件的计算机通信(上载、下载画面);RS一422接口,与PLC通信(通过画面实时监控PLC的运行)。

3.1触摸屏画面设计

本文中的触摸屏操作画面是用三菱公司的画面制作软件SWOPC-FXDU/wIN-c制作的。

为了达到用触摸屏操作画面实时监控PLc运行的目的,将操作画面中的图形对象与PLC中的编程软器件联系起来。触摸屏操作画面的组态如表1所示。


1、概况

涌溪三级和东固机组位于同个厂房,涌溪三级装机2×20MW,东固装机1×12MW,涌溪四级装机2×11MW,电站按“无人值班”(少人值守)原则设计。现在用的是水科院H9000计算机监控系统,分成现地控制层、厂站控制层、梯调控制层,系统早投入运行的已10年。H9000计算机监控系统采用分布式结构,将现地控制层依据现场设备分成一个一个单元,每个单元建立相对立LCU,目前智能设备的通讯采用扩展串口接至工控机。

2.涌溪水电厂现有LCU结构及改进的必要性

涌溪水电厂现在使用的LCU结构是以工控机为网络接口的,主要由工控机、PLC可编程控制器、自动准同期装置、转速装置、温度巡检、交流采样装置、电源等附件组成。工控机作为计算机监控系统内部网上的一个结点,各种数据经过工控机送到网上各个结点,控制命令经工控机下达到控制器等设备。因此工控机的性显得非常重要。虽然工控机是工控产品,但由于它的风扇、硬盘驱动器、软驱等旋转部件的存在,性就有所降低,而且各部件现已老化,现在备品备件也难以购买。针对这种情况,涌溪水电厂考虑对监控系统进行技术改造,应用PLC的直接上网模式,取消原有的工控机,现场增加一台触摸屏以方便现地查看与操作。

3.PLC直接上网的结构模式下智能设备接入方式探讨

采用PLC直接上网的结构,妥善解决PLC直接上网后智能设备的接入问题。采用直接上网的结构,坚持分层分布(单元)式的结构原则,就是要达到与LCU有关的各种数据采集和控制都由LCU来实现的目标。LCU需要与一定数量的智能设备进行通讯。在有工控机结构的LCU结构中,通讯实现是比较容易的,通讯的方式也比较灵活。

但在采用PLC直接上网的结构后,就考虑各种PLC产品特性对接入LCU智能设备的影响。PLC与工控机相比,通讯接口少,方式比较少。

LCU智能设备接入问题,解决的总的方法有两种,一种是直接或经转换接入PLC,另一种是直接接入以太网。由于各种PLC产品分别产于不同的公司,它们的特性也各不相同,因此实现智能设备接人PLC的方法有多种多样。在比较国外主要PLC产品特性基础上,在满足分层分布(单元)式的结构原则前提条件下,对智能设备接人LCU的方法进行分析对比,从它们的特性中,力图找出共性的方法,侧重于通讯速率、实现方式、是否需要编程、接入智能设备的数量、是否易于维护等方面。

3.1直接接入PLC

每种PLC CPU上的串口或一般通讯模块的串口所支持的普遍方式是从(Slave)方式,即使它支持主(Master)方式,相应通讯协议也是专有协议,不是开放的协议。对于一些PLC如GE90系列PLC,它有一种模块该模块通讯方式为主方式。可以使用不同通讯协议编程,与智能设备通讯,这是解决方法之一。参见结构图见图一。

这种方法智能设备与PLC的数据交换的速率是串口的速率,智能设备采集的数据可以在PLC控制流程中使用。设备通讯协议一致且数量不多时,比较适合这种方式。因为智能设备多,总的通讯速度就会较慢,通讯协议不一致,就会占用该模块较多内存。

3.2通过现场总线直接接入PLC

对于部分PLC,一些智能设备可以通过现场总线直接接入PLC。这种方式较好,因为现场总线的方式,其性、速率与直接插入PLC机箱的模块是相同的,而且接入的地点比较灵活,距离可以比较远。这种方式不需要编程。可以介入较多设备,非常方便,是一种很好的方法。参见结构图一。

3.3间接接入PLC

直接接入PLC的方法不具有普遍性,不是每一种PLC都可以实现的。下面两种方法可以在大范围使用。尤其是经串口转换接入PLC的方法,是一种普遍的方法。

3.3.1经串口转换接入PLC

PLC一般具有丰富的通讯模块可供选择,多数PLC的CPU模块具有一到两个串口。由于这些串口多支持从(Slave)方式通用协议,智能设备也多为从方式,两者通讯不能实现。有些串口虽支持主(Master)的通讯方式,但通讯协议多为不公开的专有协议,智能串口设备很少能支持这些协议。因此,解决方法之一是采用一种装置,它一侧接入PLC串口,另一侧接人智能设备。该装置起协议转换作用,而且它对两侧都可以是主方式。这种方式可以接入较多串口设备。这是一种很有前途的、比较经济的方式,可以适用每一种PLC产品。其结构图参见图二。

3.3.2经转换接入现场总线进入PLC

为了解决PLC串口从方式不能直接接入PLC的问题,有些PLC厂家如施耐德,它开发一种网桥装置,一边接串口设备,一边接PLC的现场总线MB+。它有两种,一种支持同一种开放的协议如MODBUS,不需编程,另一种支持各个串口协议可以不同,但需要编程。参见结构图二。

3.4串口设备经转换(不经PLC)上网

几种方法都直接或间接通过PLC接入智能设备。现在,通过一种串口以太网转换器装置(如MOXA公司生产的串口转换装置),它的一侧接入串口设备,另一侧接入局域以太网。串口设备侧不需任何改变,上位系统直接采集串口设备的信号。这样一个LCU需要有几个IP地址。这种方式可以接入大量的智能设备。是一种很有前途的方法。参见图三。

3.5智能设备直接接入以太网

随着时间的推移,越来越多的设备将可以直接上网,因此可以采取智能设备直接上网的方式;速率可达到10Mbps或100Mbps,将会很有应用前景。但一个LCU需要有几个IP地址。其结构见图四。

3.6几种方式的比较


将PLC直接上网模式下,智能设备接入LCU情况按速率、方式、编程进行比较,并给出总体评价,见下表;

上表给出了六种方式接入智能设备的方法,经比较可以看出:

(1)智能设备以直接接入PLC现地总线方式从比较好,因为应用简单、速率陕等,在可以选择直接接入现场总线的设备时,尽量采用这种方式。

(2)智能设备经串口转换接入PLC方式,是一种较优的方法,它虽然与PLC产品有关,但可以在每种PLC产品上使用,接人智能设备数量也较多,经济性能也较好。

(3)智能设备经串口转换上网方式和智能设备直接上网方式是很有应用前景的两种方式。因为这两种方法都与具体的PLC产品无关,是一种具有普遍意义的方法,值得引起注意。

4.结束语

结合涌溪水电厂实际需要,经过经济性、性、易维护性对比,终选用了南瑞自动控制有限公司的监控产品,智能设备采用经串口转换通讯管理机SJ30接入PLC方式进行技术改造,SJ30装置上送PLC的各类型数据格式符合南瑞自动控制有限公司的PLC与上位机机通信标准协议V3.0.5的规定,PLC程序仅完成转发功能,数据的解析由上位机驱动程序完成,节省了PLC的CPU资源,sJ30的串口比较多,能满足智能设备较多的要求。

各工程的智能设备具体采用何种方式接控系统,要结合工程项目的具体需要及投资,加强现地控制单元(LCU)结构研究,选择适合自身的接入方式进行设计改造,终达到有利于提高LCU的性、稳定性、免维护性,有利于水电厂创建水电厂,实现“无人值班,关门运行”的目标。

在PC ACCESS中起动客户机测试时,显示“出现错误”对话框,不能启动测试。
现在的互联网真是个好东西,有问题上互联网,已经成了我们的生活习惯。我遇到问题的个反应就是上网。
在西门子网站的S7-200论坛上搜索“PC ACCESS”,出现了大量的有PC没有ACCESS的帖子。改为搜索“ACCESS”,搜索到的帖子少了很多,剩下的有效帖子的比例也高了。
逐个打开找到的帖子,说什么的都有,例如:
1)用的是的PC/PPI电缆吗? 
我用的不是的,有人说的也不行。
2)只要能下载程序,说明PC/PPI电缆肯定没问题。
我也能下载程序,看来电缆没问题。
3)在Microwin中定义变量名不要使用中文。
我改为英文也不行。
 4)PC ACCESS 内建立的变量保存了吗?
我保存了也不行。
 5)系统安装了WinCC flexible2008_SP2,不能连接。卸载后重装系统问题得到解决。
我用一个重装的“干净”的操作系统也不行。
6)PC ACCESS V1.0  SP3~SP5安装后都不能用,只有SP1能用,后来找了个SP6又能用了。
说明此软件与操作系统可能有兼容性问题。
7)在“找答案”版区找到“pc access sp6为升级包,需要您先安装完整版才可以,pc access sp3是完整版”。
我在西门子网站下载了PC ACCESS V1.0 SP6,安装时需要先卸载老版的PC ACCESS、MicroWIN V4.0和S7-200 Explorer(真是麻烦!)。
安装好PC ACCESS V1.0 SP6和MicroWIN V4.0 SP9后,在PC ACCESS中起动客户机测试时,没有显示“出现错误”对话框了。“测试客户机”窗口可以显示PLC中变量的数值了,战告捷。

引言

在各类数字和计算机系统中,都离不开多谐振荡器,虽然市场上有许许多多种多谐振荡器,但功能却各不相同。本文以日本三菱公司型号为FX2-24MR的可编程控制器为例进行程序设计,并验证,设计了一款用可编程控制器构成的多谐振荡器。与普通振荡器相比,本设计有以下几方面优势:

a.构成简单,具有通用性。改变程序和接线又可作其它用途;

b.程序编写简单,易于理解和掌握;

c.通过软件变参数就可很方便地获得想要的频率和占空比。

1 设计

我们以一个具体工作任务为目标,看看整个多谐振荡器的设计全过程。该具体工作任务为设计一个频率为f=0.4Hz,占空比q=40%的多谐振荡器。

我们采用状态转移图SFC来实施这一工作任务。

(1)通过工作任务计算波形的周期T以及波形的高电平持续时间t1、低电平持续时间t2。周期按计算公式T=1/f=1/0.4=2.5s完成,t1和t2按占空比公式q=t1/(t1+t2)和t1+t2=T完成。将T=2.5s和q=40%代入到以上两个公式中,求解这个二元一次方程组,得到t1=1s,t2= 1.5s。

现在我们的工作任务变为要获得一个方波,它的高电平持续时间为1s,低电平持续时间为1.5S。即波形如图1所示。



(2)采用状态转移图SFC时,起始状态元件选择S0,中间状态元件选择S20。高电平持续时间继电器采用T0,低电平持续时间继电器采用T1,它们的时间参数根据规则分别设置为K10和K15。据此我们可以画出状态转移图SFC,如图2所示。



将状态转移图SFC变为可以实施的梯形图软件后,我们就可以将它写入到计算机里面去了。由图2的状态转移图得到的梯形图软件如图3所示。



2 I/O分配表

根据现场控制所需的输入信号和输出信号,分配可编程控制器的输入与输出点,见表1。


3 可编程控制器多谐振荡器实施的接线图

可编程控制器多谐振荡器的实施终要反映到三菱 FX2-24MR型可编程控制器的输入/输出接线上,图4为可编程控制器多谐振荡器实施的接线图。SB1为启动按钮,SB2为停止按钮,24V直流电源为可编程控制器外加的直流电源。



4 运行观察

根据所设计的可编程控制器多谐振荡器梯形图,采用型号为FX2-24MR的可编程控制器,把可编程控制器方式开关置于运行“SHOP”档,通过计算机及数据线把程序写入到可编程控制器中,再把可编程控制器方式开关置于运行“RUN”档,合上X0,我们会看到与Y0联接的指示灯亮1s后熄灭,紧接着与Y1连接的指示灯亮1.5s后再熄灭,以后交替循环进行,按X1可结束工作任务,从而达到工作任务所设计的要求。实际运用时,将指示灯换成负载就可以正常工作了,Y0输出频率为f、占空比为q的方波,Y1输出频率为f、占空比为(1-q)的方波。

5 扩展小结

当我们需要任意频率f、任意占空比q的方波,我们只需改变图2和图3软件中的时间继电器T0、T1的参数就可以实现。方法如下:

将f和q代入公式



计算出t1=q/f,t2=(1-q)/f。T0时间继电器中的参数K择计算出来的t1×10,T1时间继电器中的参数K择计算出来的t2×10,修改好这二个参数后再按所叙述的方法将程序写入到可编程控制器中运行,我们所要求的结果就可以实现了。


摘要:目前利用FPGA设计的嵌入式处理器已经成为SOC设计的重要部分,对一种基于FPGA芯片的嵌入式PLC处理器进行了研究和设计,并采用了基于VHDL语言的自向下的模块化设计方法,层设计使用原理图输入。后用QuartusII进行,给出了主要。实验表明,该处理器能准确且快速的响应嵌入式PLC的逻辑指令,且较传统的PLC处理器灵活,集成度高。

0 前言

现场可编程门阵列(FPGA)是近几年来出现并被广泛应用的大规模集成电路器件,它的特点是直接面向用户,具有大的灵活性和通用性使用方便,硬件测试和实现快捷,开发,,上市时间短,技术维护简单,工作性好等。

硬件描述语言(VHDL)是用来描述硬件电路的功能,信号连接关系及时序关系的硬件编程语言,设计者可根据VHDL语言法则,对系统的逻辑进行行为描述,然后通过综合工具进行电路结构的综合、编译、优化,用工具进行逻辑功能和系统时序,可在短时间内设计出、稳定、符合设计要求的大规模或大规模的集成电路。

该处理器采用了TOP—DOWN的层次网络模块化设计方法,用VHDL描述了嵌入式PLC的CPU的主要逻辑功能,考虑到嵌入式CPU结构的复杂性和设计的可扩展性,在层设计中采用了原理图的方法,通过VHDL对每个单元模块进行了和综合,然后将综合生成的各个模块连接起来,组成了一个整体。

1 系统设计

1.1 系统的功能

该PLC主要是用来与DSP共同实现数控机床中的部分操作,它主要执行一些辅助的逻辑控制。它的主要任务如下:

(1)接收从DSP发送过来的指令字,并将其进行译码转换成相应的命令信号,从而执行相应的操作;(2)接收操作面板上的按键信号,并响应相应的操作;(3)给DSP发送应答信号以及状态信息;(4)将处理的输出到面板上以驱动相应的继电器。

1.2 系统的组成部分

该系统的组成部分是由控制器、运算器以及I/O端口构成,如图1所示。



控制器:控制器是由程序计数器、指令寄存器、指令译码器、时序产生器和操作控制器等组成,它是发布命令的“决策机构”。运算器:运算器由算术逻辑单元、暂存器以及数据缓冲器等组成,它是数据的加工处理部件。

I/O端口该PLC的I/O点数为l0点输入和8点输出。每个端口由输入寄存器以及相应的端口控制部分组成。

2 系统的FPGA实现

2.1 控制器

控制器的形式主要有组合逻辑控制器和微程序控制器两种,与组合逻辑控制器相比较,微程序控制器具有规整性、灵活性、可维护性等一系列优点 ,在计算机的设计中使用比较普遍,本控制器的设计采用的也是微程序控制器。微程序控制的基本思想,就是通常的解题程序的方法,把操作控制信号编成所谓的“微指令”,存放到一个只读存储器里。当机器运行时,一条又一条地读出这些微指令,从而产生全机所需要的各种操作控制信号,使相应部件执行所规定的操作。

微程序控制器主要由控制存储器(CM),微地址产生逻辑,微地址寄存器(uAR),微指令寄存器(ulR)等组成。

(1)机器指令与微程序。该处理器选取了PLC指令系统中的十条基本指令如表1所示,指令采用十位二进制编码格式。



9~6位是四位指令的操作码字段;5位是标志位,用来判断该指令有无操作数(1一有操作数,0一无操作数);4~0位是操作数字段。

表中每条机器指令对应一段微程序,一段微程序包含若干条微指令,微程序的设计就具体地可落实到微指令的设计 ,微指令中的控制字段作为控制命令控制计算机的操作,控制字段给出的微命令应包含计算机操作的所有微命令,对微命令给出和表示的方法与所采用的编码方式有关,常用的微命令表示方法有直接表示法、编码表示法、和混合表示法,该设计采用的是将直接表示法和编码表示法混合使用的混合表示法。

该系统中的每条微指令为32位,其中低5位为下地址字段,直接送给微地址寄存器,5~7位为测试字段,送到微地址产生逻辑电路里面以控制微地址的产生,其余位为用来产生各种微命令的控制字段。

(2)控制存储器。控制存储器中存放的是各指令所对应的微程序,它可以用FPGA中的LPM—ROM模块来实现,如图2所示。Clock为同步时钟信号,address为5位的地址值,q为32位的微指令,当clock上升沿到来时,rom就把address所对应的中的值输出给q。



(3)微地址产生逻辑。微地址产生逻辑主要是根据微指令中的测试位及其他相关的条件来控制微地址的产生,它是根据一定的逻辑功能用VHDL语言编写的,并且经过编译和综合后生成的模块,如图3所示。



其中,clk为同步时钟信号,rst为复位信号,q为输出的5位微值。其控制流程如下:

(1)系统启动时,给出一个rst=1的复位信号,q端便输出“00010”,为输入扫描微程序的入口地址;(2)对应的微指令就从控存中输出,然后该微指令中的5位下地址字段直接输入到din端,3位测试位输入到m端;(3)如果m=“000”,则q端输出的值直接加1,且返回(2)继续执行;否则,执行下一步;(4)如果m=“001”,则看i端输入的用户程序指令来判断是否需要取数操作,如果需要,则q端输出各个取数微程序的入口;如果不需要,则q端根据i的操作码输出相应指令的微程序入口地址,且返回(2)继续执行;否则,执行下一步;(5)如果m=“010”,q端直接输出din的值,且返回(2)继续执行;否则,执行下一步;(6)如果m=“011”,则q端根据i的操作码输出相应指令的微程序地址,且返回(2)继续执行。

2.2 运算器

运算器是用来对输入的数据进行算术和逻辑运算的部件,该ALU具有三输入和两输出,d1和d2是参与逻辑运算的两个位数据,其中dl来自外部的取数,d2来自输出暂存器s,sel是指令的操作码。result是运算后的,输出后送给了暂存器S,q用来启动定时器,如图4所示。



2.3 RAM

RAM用来存储用户程序,它可以用FPGA中的LPM—RAM—DQ模块来实现。其中,wren是读写控制端,当wren=0时为读允许,这时在同步时钟clock的上升到来时沿将address所对应的中的内容给输出端q;当wren=1时为写允许,这时在同步时钟clock的上升沿到来时将data端的数据写入到address所指明的地址中,如图5所示。



3 与分析

为了测试指令的运行情况,本文在后给出了一段基于Quartus II的程序。



时给出了10位输入数据indata=”1 1 10000101”,10.0~10.4分别对应着该数据的0位~4位,同样Q0.0和Q0.1分别对应着输出端子的0位和1位。

结果的图6中:T1,T2,T3,T4为4个时钟节拍信号,out0和out1分别对应着输出端子Q0.0和Q0.1,因为IO.0和IO.2为1,IO.3和IO.4都为0,因此程序运行的后结果应该是Q0.0和Q0.1都为1,并且从图6可以看出,与此相同,程序运行正确,说明所设计的微处理器及其指令正确。



4 结束语

本文所设计的PLC微处理器具有很强的可修改性和可移植性,并且优化升级也很方便,可以根据特定的需要方便地增删指令和I/O端口的数量,这比传统的PLC具有大的灵活性。另外,由于FPGA具有很高的密度,能够集成很大的系统,因而大地提高了系统的性





    商家联系方式

    浔之漫智控技术(上海)有限公司

  • 聂航(经理)

    电话:18974237865

    手机:15221406036

    地址:上海松江永丰上海市松江区广富林路4855弄52号3楼

    网址:http://zhangqueena.b2b168.com/

    我要给商家留言
    商家产品推荐
关于八方 | 关于我们 | 八方币招商合作网站地图 | 免费注册商业广告 | 一元广告 | 友情链接 | 联系我们 | 八方业务| 汇款方式商务洽谈室投诉举报
粤ICP备10089450号 - Copyright © 2004 - 2025 b2b168.com All Rights Reserved