基于嵌入式PLC软核的通用保护平台设计与实现

提出了基于嵌入式PLC软核的通用配网保护平台设计方案。针对传统保护软件编程灵活性差,现场可配置能力弱的问题,在分析嵌入式PLC软核的特性并讨论了基于PLC软核技术实现110 kV及以下配网综合保护的可行性和优势的基础上,实现了基于嵌入式PLC软核的通用保护平台。设计了基于PLC软核的保护平台系统结构,然后在以ARM9200芯片为核心的硬件平台上实现了PLC软核的移植和调试。采用模块化设计思路,通过结构化文本语言(Structure Text)实现了差动保护、零序电压保护、反时限电流保护等面向配网主设备的保护功能。最后,以10 kV电动机为被保护对象,从保护特性和电磁兼容性等方面进行测试。实验分析表明,所实现的保护平台具有配置灵活,通用性好的优点,各保护参数满足GB/T 7261-2008和GB/T 14598国标要求。

云化控制系统的设计与实现

提出了适合云化部署的PLC控制系统设计方案。针对市面上PLC控制系统,在面向未来的制造升级时,将存在规模、性能不足等问题,设计了一种可在云基础设施部署的PLC控制系统。系统以浙江中控的OPENCONTRIX逻辑控制PLC软核为核心,在云主机上实现了移植和调试,并针对云边通讯的特征,设计了适用于云边的物联网协议,以便现场侧的信号能更好地传输到云端,实现云边协同。最后,以某汽车制造场景为案例,对云化控制系统的性能等方面进行测试。实践表明,云化控制系统具备高运算性能、大控制规模、灵活可扩展等特性,满足制造升级的要求。

基于CODESYS与ARM的车辆组态系统可视化界面通用方案设计

提出了基于ARM软核PLC的车辆组态系统可视化界面通用平台设计方案。针对传统的PLC使用CODESYS可视化界面编程的底层硬件方案具有现场可配置能力弱、不同项目之间可移植性较差的特点,在分析基于嵌入式软核PLC与CODESYS开发特性的基础上设计了基于MVB通信的车辆组态系统可视化界面通用平台结构。构造了在以IMX.6与S3C2440芯片为核心的双系统上进行移植与调试。以轨道车辆系统为例进行模拟运行,分析其相关功能以及实现该功能所需要的控制参数和实现策略,采用模块化编程,并以结构化文本与功能块图语言的编程形式完成可视化界面的设计。试验结果证明了该平台设计方案具有不同项目间可移植性高、运行稳定的优点。

基于SOPC虚拟PLC技术的协同控制器

为了克服传统PLC兼容性和可扩展性差、性价比低等缺点,同时为了突破新型烟机设备PLC程序加密、二次开发难度高等问题,设计了基于SOPC技术的FPGA片上系统作为虚拟PLC来协助传统硬件PLC完成自动化控制的目的。通过软硬件的设计以及将uC/OS-II成功移植到NiosII上,实现了该嵌入式软核PLC协同传统PLC在同一设备内共同控制的目标。因此,基于SOPC虚拟PLC技术的协同控制器消除了单一传统PLC控制的缺陷,具有体系结构开放、开发移植简单以及可扩展性高等优点,能较好地满足现代工业卷烟生产自动化的要求。