专利名称：小型可编程逻辑控制器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及可编程逻辑控制器领域，更具体地说，涉及一种小型可编程逻辑控制器。
背景技术：
传统的可编程逻辑控制器(PLC)是以微处理器技术为基础，综合了计算机技术、自动化技术以及通讯技术的一种工业控制装置。可编程序控制器及其有关外围设备，都按易于与工业控制系统联成一个整体、易于扩充功能的原则设计。小型PLC在90年代初期推出，如三菱的FXlN和FX2N、西门子S7-200等，其包括微处理器，编程、监控接口，ROM、RAM存储器、控制用输入端口，控制用输出端口等。其中，微处理器是PLC的控制中心和运算中心，在系统程序的调配下，完成如下的工作:接收并存储从编程器输入的用户程序和数据；诊断电源、电路工作状态和程序中语法错误；用扫描方式接收现场输入设备状态，并存入相应的存储单元；从存储器中读取用户程序，经解析程序解释并执行，完成用户程序规定的运算和控制任务；最后输出相应的运算结果和控制信号。上述小型PLC中，存储器分为ROM和RAM，ROM在系统停止供电的时候仍然可以保持数据，因此一般用于存放检查程序、翻译程序和监控程序等；RAM则提供存放用户程序、输入输出缓冲区(映射区)、定时器、计数器、内部继电器等。通讯接口多采用RS232串行通讯接口。传统小型PLC于90年代推出，所采用的硬件平台和软件平台相对今天快速发展的嵌入式技术，都显得比较陈旧和落后并存在固有的一些缺点，如执行速度慢、用户程序容量小、用户数据容量小、通信方式单一、通信IO端口少等等，这些缺点已经远不能满足现代工业自动化的控制需求。特别是早期设计基于前后台系统设计方式，系统程序通常是一个无限循环，不断的轮训调用子功能模块完成期望的功能，通过中断响应异步实时事件。这种前后台设计方式，在现代嵌入式系统需求下，实时性、扩展性、编程方便性这些方面有很大的限制。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题在于，针对上述小型PLC性能较差的问题，提供一种具有较高性能的小型可编程逻辑控制器。本实用新型解决上述技术问题的技术方案是，提供一种小型可编程逻辑控制器，包括ARM处理器、用于连接外设的硬件通信接口、动态存储器、用于存储嵌入式操作系统程序及硬件驱动程序的静态存储器、用于存储用户数据的串行存储器、用于存储调试记录和工作状态的大容量SD卡，其中所述硬件通信接口、动态存储器、静态存储器、串行存储器、大容量SD卡分别连接到ARM处理器。在本实用新型所述的小型可编程逻辑控制器中，所述硬件通信接口包括以下接口中的一个或多个:RS232串行通信接口、CAN网络通信接口、TCP/IP以太网通信接口、USB通信接口、GPRS无线通信接口。[0008]在本实用新型所述的小型可编程逻辑控制器中，所述动态存储器为DDR2/3动态存储器，且存储容量大于或等于IG字节。在本实用新型所述的小型可编程逻辑控制器中，所述静态存储器为NorFlash。在本实用新型所述的小型可编程逻辑控制器中，所述串行存储器为SPIDataFlash。 在本实用新型所述的小型可编程逻辑控制器中，所述ARM处理器基于Cortex-AS架构。本实用新型的小型可编程逻辑控制器具有以下有益效果:通过合理的架构和丰富的硬件资源，使得该小型可编程逻辑控制器支持更大的程序容量、更大的数据容量、更丰富的通信方式、更高的处理速度，能满足当代工业自动化的需求。
图1是本实用新型的小型可编程逻辑控制器实施例的示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，
以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。如图1所示，是本实用新型的小型可编程逻辑控制器实施例的示意图。本实施例中的小型可编程逻辑控制器包括ARM处理器11、硬件通信接口 16、动态存储器13、静态存储器15、串行存储器12、大容量SD卡14，其中硬件通信接口 16、动态存储器13、静态存储器15、串行存储器12、大容量SD卡14分别连接到ARM处理器11。上述ARM处理器11采用ARM Cortex-A架构，其指令速度达到720M，并具有MMU和D-CACHE, 1-CACHE。通过提高ARM处理器11的性能，可使本实用新型的小型可编程逻辑控制器轻松运行嵌入式操作系统。硬件通信接口 16包括以下接口中的一个或多个:RS232串行通信接口、CAN网络通信接口、TCP/IP以太网通信接口、USB通信接口、GPRS无线通信接口。从而使该小型可编程逻辑控制器可采用以下通信方式中的一种或多种:RS232串行通信、CAN网络通信、TCP/IP以太网通信、USB通信、GPRS无线通信等。本实用新型通过引入USB通信和TCP/IP通信，不仅可实现高速方便的通信，而且可以跟其他工业设备组网，满足用户各种应用。上述动态存储器13采用DDR2/3动态存储器，且存储容量大于或等于IG字节。该动态存储器13用于在可编程逻辑控制器运行过程中存放操作系统程序、用户程序、输入输出缓冲区(映射区)、定时器、计数器、内部继电器等。动态存储器13配合高性能的ARM处理器11，使得本实用新型的小型可编程逻辑控制器的用户程序的执行速度比传统小型PLC能快10倍左右，并且可运行海量的软件资源，可满足任何PLC用户对软件的需求。静态存储器15采用NorFlash，其用于存储嵌入式操作系统程序及硬件驱动程序(例如网口驱动、USB接口驱动、SD卡驱动、CAN控制器驱动、串口驱动、SPI驱动、I2C驱动、Timer驱动等)。在本实用新型的可编程逻辑控制器开始运行时，通过ARM处理器11从该静态存储器15载入硬件驱动程序及嵌入式操作系统程序，从而使用户程序运行于嵌入式操作系统之上，极大地提高了产品的性能。串行存储器12采用SPI DataFlash，其通过SPI接口与ARM处理器11连接，并用于存储用户数据。大容量SD卡14通过SD卡接口连接到ARM处理器11，并用于存储调试记录和工作状态等。本实用新型的小型可编程逻辑控制器，通过上述硬件架构，使其可引入嵌入式多任务操作系统，从而基于嵌入式操作系统实现小型可编程逻辑控制器的系统软件、CAN网络协议、USB协议栈、TCP/IP协议栈、FAT文件系统、GPRS无线通信。以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式
，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
权利要求1.一种小型可编程逻辑控制器，其特征在于:包括ARM处理器、用于连接外设的硬件通信接口、动态存储器、用于存储嵌入式操作系统程序及硬件驱动程序的静态存储器、用于存储用户数据的串行存储器、用于存储调试记录和工作状态的大容量SD卡，其中所述硬件通信接口、动态存储器、静态存储器、串行存储器、大容量SD卡分别连接到ARM处理器。
2.根据权利要求1所述的小型可编程逻辑控制器，其特征在于:所述硬件通信接口包括以下接口中的一个或多个:RS232串行通信接口、CAN网络通信接口、TCP/IP以太网通信接口、USB通信接口、GPRS无线通信接口。
3.根据权利要求1所述的小型可编程逻辑控制器，其特征在于:所述动态存储器为DDR2/3动态存储器，且存储容量大于或等于IG字节。
4.根据权利要求1所述的小型可编程逻辑控制器，其特征在于:所述静态存储器为NorFlash0
5.根据权利要求1所述的小型可编程逻辑控制器，其特征在于:所述串行存储器为SPIDataFlash0
6.根据权利要求1所述的小型可编程逻辑控制器，其特征在于:所述ARM处理器基于Cortex~A8 架构。
专利摘要本实用新型提供了一种小型可编程逻辑控制器，包括ARM处理器、用于连接外设的硬件通信接口、动态存储器、用于存储嵌入式操作系统程序及硬件驱动程序的静态存储器、用于存储用户数据的串行存储器、用于存储调试记录和工作状态的大容量SD卡，其中所述硬件通信接口、动态存储器、静态存储器、串行存储器、大容量SD卡分别连接到ARM处理器。本实用新型通过合理的架构和丰富的硬件资源，使得该小型可编程逻辑控制器支持更大的程序容量、更大的数据容量、更丰富的通信方式、更高的处理速度，能满足当代工业自动化的需求。
文档编号G05B19/05GK203164668SQ20132010481
公开日2013年8月28日 申请日期2013年3月6日 优先权日2013年3月6日
发明者罗德福, 杨志强, 孟国军 申请人:深圳市汇川控制技术有限公司, 深圳市汇川技术股份有限公司, 苏州汇川技术有限公司