1 EASY CORE的PLC芯片組
EASY CORE是一個加載了EASY嵌入式PLC軟件平臺的核心芯片組,用于設計PLC,其內部結構框圖如圖1所示。
1.1 EASY CORE內核
內核采用C8051F040混合式高性能單片機,片內有64個I/O端口引腳、1個CAN2.0B集成控制器、12位的ADC、PGA和模擬復用開關、2個12位DAC、64 KB的可編程Flash存儲器、4 352(4 096+256)字節的RAM、SPI、SMBus/I2C、2個UART串行接口、5個16位通用定時器,可編程計數/定時陣列有6個捕捉/比較模塊,片內有看門狗定時器、VDD監視器、溫度傳感器等,工業溫度范圍-45℃~+85℃內采用2.7~3.6 V的工作電壓。
可通過設置開關交叉控制寄存器,將片內的計數器/定時器、串行總線、硬件中斷、ADC轉換啟動輸入、比較器輸出以及微控制器內部的其他數字信號配置為在I/O引腳輸出。允許用戶根據自己特定的應用選擇通用端口I/O和所需數字資源的組合。
內核采用實時操作系統,加載了與FX2N PLC兼容的梯形圖語言的監控程序,指令系統與通信格式與FX2NPLC兼容。因而可以采用FX2N PLC軟件編程,也可采用通用組態軟件監控。
1.2 用戶驅動開發接口
用戶根據接口規范,可以嵌入完成特定功能的匯編程序,實現I/O點配置、AD/DA以及其他特殊的功能。
①嵌入程序代碼存放地址為E000H~F7FFH。
②用戶可使用的中斷源如表1所列。
③位寄存器區中用戶使用區(20H~23H)。
④直接尋址寄存器中用戶使用區(58H~67H)。
⑤外部RAM中用戶使用區(3600H~3FFFH)。
⑥PLC資源區(0000~5080H),系統程序和用戶程序均可訪問。位變量區和字變量區分別如表2、表3所列。
2 應用實例
現以8個輸入點、7個輸出點PLC設計為例,說明專用PLC的設計過程。
2.1 硬件電路設計
硬件電路由芯片組、電源電路、輸入接口電路、輸出接口電路、通信接口電路等組成。
2.1.1 EASY CORE芯片組外圍引腳
EASY CORE芯片組引腳分布如圖2所示。
(1)特殊用途引腳
P0.0,串口1的RXD,用于下載程序。
P0.1,串口1的TXD。
P0.2,串口2的RXD,用于RS4.85通信。
P0.3,串口2的TXD。
P4.5,PRO,嵌入式程序下載,低電平有效。
P4.4,RUN/SET。
CANRX、CANTXD,CAN總線接口。
(2)用戶應用引腳
AIN0.0~AIN0.3,模擬量輸入;
DAC0~DAC1,模擬量輸出;
P1、P2、P3、P0.4~P0.7——數字I/O,可通過接口程序與
PLC的輸入/輸出緩沖區相連。
2.1.2輸入/輸出接口電路
輸入接口電路:輸入點為X0~X7(圖中只畫一條),輸入接口采用光電隔離器TLP180,防止外界干擾,接口電路如圖3所示。P3.0為高電平電壓3.3 V。
輸出接口電路:輸出點為Y0~Y7(圖中只畫一條),輸出信號經2003驅動輸出繼電器或晶體管,如圖4所示。ULN2003AN為7路驅動器。
2.2 軟件設計
PLC指令的