[发明专利]一种基于Cortex-M3的嵌入式软PLC硬件系统

说明书

本发明公开了一种基于Cortex‑M3的嵌入式软PLC硬件系统，包括单片机主控模块、通讯电路、晶振电路、复位电路、电源电路、AD/DA电路、掉电检测电路、大电容供电电路、64路输入光电隔离电路和64路输出光电隔离电路、外围电路板、核心电路板和PC机；通讯电路、晶振电路、复位电路、电源电路、AD/DA电路、掉电检测电路、大电容供电电路均与单片机主控模块进行数据传输；所述通讯电路与PC机进行数据传输；所述64路输入光电隔离电路和64路输出光电隔离电路均连接在外围电路板上；所述外围电路板上还设有电源电路对核心电路板进行供电。

技术领域

本发明涉及可编程逻辑控制器领域，更具体地，涉及一种基于Cortex-M3的嵌入式软PLC硬件系统。

背景技术

可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller,简称PLC)是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。一直以来，因其工作可靠、编程方便的特点而能够为工业自动化应用提供安全、可靠、完善的解决方案而长期被应用于工业自动化控制领域。PLC是现今最常用的控制设备，几乎可以完成工业控制领域的所有任务。在工业控制系统中，PLC常作为主控器来完成复杂过程控制，以及对生产状态的实时监控。随着供给测改革的不断深入，智能制造的蓬勃发展离不开底层的控制器，PLC的使用需求也将会越来越多，且也对其功能也提出了更高的要求。

PLC的实现分为硬PLC和软PLC。所谓硬PLC从严格意义上来说是由硬件或者一块专用的ASIC芯片来实现PLC指令的执行，也就是传统的PLC。而软PLC是用一些通用的CPU或者MCU来实现PLC指令的解释或者编译持行。软件PLC(SoftPLC，也称为软逻辑SoftLogic)是一种基于基于PC机开发结构的控制系统，它具有硬PLC在功能、可靠性、速度、故障查找等方面的特点，利用软件技术可以将标准的工业PC转换成全功能的PLC过程控制器。软件PLC综合了计算机和PLC的开关量控制、模拟量控制、数学运算、数值处理、网络通信、PID调节等功能，通过一个多任务控制内核，提供强大的指令集、快速而准确的扫描周期、可靠的操作和可连接各种I/O系统的及网络的开放式结构。所以，软件PLC提供了与硬PLC同样的功能，同时又提供了PC环境的各种优点。

本世纪初，随着计算机和微电子技术的进一步发展以及相关控制软件的逐步成熟，软PLC技术的瓶颈问题逐步得到解决，软PLC得到了进一步的发展。与此同时，嵌入式系统以其特有的优势得到了迅猛的发展。人们把软PLC技术与嵌入式系统结合起来，产生了嵌入式软PLC技术。嵌入式软PLC是架构在嵌入式系统上的软PLC，具有非常广泛的应用前景，在自动化领域采用基于嵌入式系统的软PLC来代替传统硬PLC已经成为一个趋势。然而目前国内外的嵌入式软PLC正处于发展初期，成熟的产品不多，因此研制嵌入式软PLC具有重要的意义。

发明内容

本发明的目的是解决上述一个或多个缺陷，设计一种基于Cortex-M3的嵌入式软PLC硬件系统。

为实现以上发明目的，采用的技术方案是：

一种基于Cortex-M3的嵌入式软PLC硬件系统，包括单片机主控模块、通讯电路、晶振电路、复位电路、电源电路、AD/DA电路、掉电检测电路、大电容供电电路、64路输入光电隔离电路和64路输出光电隔离电路、外围电路板、核心电路板和PC机；

其中所述单片机主控模块、通讯电路、晶振电路、复位电路、电源电路、AD/DA电路、掉电检测电路、大电容供电电路均连接在核心电路板上；通讯电路、晶振电路、复位电路、电源电路、AD/DA电路、掉电检测电路、大电容供电电路均与单片机主控模块进行数据传输；

所述通讯电路与PC机进行数据传输；

所述64路输入光电隔离电路和64路输出光电隔离电路均连接在外围电路板上，其中64路输入光电隔离电路的输出端与核心板电连接，64路输出光电隔离电路的输入端与核心板电连接；