lpc4357在工业控制中的应用

PLC在工业自动化控制领域中的应用

发表时间：2017-10-19T16:52:25.023Z 来源：《电力设备》2017年第17期 作者： 周国燚

[导读] 摘要：随着社会的不断发展进步，以及我国工业自动化进程的不断加快，PLC在工业自动化控制中的应用也越来越广泛。PLC即为可编程逻辑控制器，以下简称为PLC。

华电渠东发电有限公司 河南新乡 453000

摘要：随着社会的不断发展进步，以及我国工业自动化进程的不断加快，PLC在工业自动化控制中的应用也越来越广泛。PLC即为可编程逻辑控制器，以下简称为PLC。对于PLC而言，其本身存在的目的就是为了工业自动化控制而设计，PLC系统大量应用于工业生产

中，其自身由于具有可靠性高，抗干扰能力强以及易学易用等特点，在企业得到很广泛的应用，在工业自动化控制中起到了不可代替的作

用。本文通过对PLC在工业自动化控制领域中的应用、功能做出了阐述，同时也对PLC技术进行分析，对需要改进的问题提出了意见，望

能为PLC在工业自动化领域的进一步发展提供一些有用的帮助。

关键词：PLC；工业自动化控制；应用

1、工业自动化的主要内容

工业自动化是机器设备或生产过程在不需要人工直接干预的情况下，按预期的目标实现测量、操纵等信息处理和过程控制的统称。工业自动化技术运用各种控制理论、仪器仪表、计算机信息技术等，对工业生产过程进行检测、控制、优化、调度、管理和决策。利用工业

自动化技术，企业可以实现节约人力成本、降低物料消耗、提高产品质量、优化工艺流程、减少安全事故等目的，从而有效提高企业效

益。随着社会的发展和技术的进步，越来越多的企业加入自动化生产的浪潮，带来了良好的企业和社会效益。

2、PLC的原理和作用

可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller，简称 PLC或 PC）是专为在工业环境下应用而设计的一种数字运算操作电子系统。它采用了可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字量、模

单片机在工业领域有广泛的应用，它们作为嵌入式系统的核心，提供了实时控制和处理能力。以下是一些单片机在工业领域中的常见应用：

自动化控制：单片机广泛应用于自动化控制系统，例如工厂生产线、机械控制、流程控制等。它们可以实时采集传感器数据，控制执行器和执行各种自动化任务。

传感器接口：单片机可以与各种传感器进行接口连接，例如温度传感器、压力传感器、湿度传感器等。通过采集和处理传感器数据，可以实现实时监测和控制。

数据采集与监控：单片机可以用于数据采集和监控系统，收集工业设备的运行状态、生产数据等。这些数据可以用于生产过程优化、故障诊断和预测性维护。

过程控制与调节：单片机可用于工业过程控制，例如温度控制、液位控制、流量控制等。通过读取传感器数据和执行相应的控制算法，单片机可以实时调节工业过程的参数，以保持稳定的操作条件。

智能仪表与监视器：单片机可用于开发各种智能仪表和监视器，例如仪表板、仪表指示器、数据记录器等。这些设备可以提供实时数据显示、报警功能和远程监控，帮助操作员监控和控制工业过程。

通信与网络连接：单片机可以集成通信接口，如串口、以太网等，实现与其他设备或系统的通信。通过网络连接，单片机可以远程控制和监控工业设备，实现远程操作和管理。

总的来说，单片机在工业领域中的应用非常广泛，涵盖了自动化控制、数据采集与监控、过程控制、仪表与监视器以及通信等多个方面。它们为工业系统提供了高效、实时的控制和处理能力，提升了生产效率和质量。

单片机在工业控制上的应用分析

电动机的数字控制是电动机控制的发展趋势，用单片机对电动机进行控制是实现电动机数字控制的最常用的手段。单片机就是在一块芯片上集成了中央处理器，随机存储器，程序存储器，定时器和各种I/O接口。单片机的主要特点是体积比较小，重量轻，再加上良好的抗干扰性和可靠性，单片机已经成为工业控制不可缺少的器件之一。本文对单片机及其实现控制的方法进行简要概述，以供参考。

标签：单片机；工业控制；应用

1、单片机概述

单片机的核心部分是中央处理器（CPU），CPU主要包括运算器和控制器兩个部分，运器中主要包括了累加器，寄存器组，算术逻辑单元，是处理能力的核心。控制器是计算机的指挥核心，包括指令部件、时序部件和微操作控制部件，其功能是完成CPU内外的数据交换。单片机的存储分为RAM和ROM两种，其中ROM又包括PROM，EPROM，EEPROM等多种不同的类型，程序通常固化在ROM中，丰富的存储类型也使得单片机更加适合工业上不同场合的需要。重要的是，单片机还具有很强的存储扩展能力，有能力满足不同的存储需要。单片机的开发主要是处于汇编级的开发。虽然单片机的指令系统和普通计算机系统的指令非常类似，但它也有自己特殊的指令。比如MC系列单片机的位寻址就是一个特有的寻址方式，这也增强了该类型单片机在处理布尔代数时候的能力。单片机的主要开发工作都集中在接口技术中，也就是为单片机进行扩展外部功能。单片机的接口技术主要包括了并行接口、串行接口、数模转换器和模数转换器以及接口的扩展技术。通过这些扩展工作，单片机就获得了交互的能力，也使得内部的处理能力得到有效的发挥。单片机发展到今天，出现了不少高级语言的开发工具，这些系统通过仿真，在更高的平台上进行快速的开发，也为单片机的广泛应用铺平了道路。所以单片机在工业中的应用，极大地提了工业设备的智能化，提高了处理能力和处理效率，而且无需占用很大的空间和复杂的设备。单片机已经为我们的生产和生活发挥了巨大的作用，在未来的社会主义工业化的建设中，单片机无会发挥更大的作用。

LPC4357贞明电子开发板介绍

一、LPC4357处理器介绍

ARMCortex-M4处理器，工作频率高达204MHz

支持8个区的ARMCortex-M4内置存储器保护单元(MPU)

ARMCortex-M4内置可嵌套矢量中断控制器(NVIC)

硬件浮点单元

非屏蔽中断(NMI)输入

JTAG和串行调试(SWD)

系统节拍定时器

ARMCortex-M0处理器，工作频率高达204MHz

用于代码和数据的136kBSRAM

2个支持独立总线访问的32kBSRAM模块

包含启动代码和片内软件驱动器的32kBROM

供客户使用的32位一次性可编程(OTP)存储器

串行GPIO(SGPIO)接口

AHB上的状态可配置定时器(SCT)子系统

具有四条通道、速率高达每秒40MB的四通道SPI闪存接口(SPIFI)

内置RMII接口和MII接口、带DMA支持的以太网MAC

1个带DMA支持的高速USB2.0主机/设备/OTG接口

1个带DMA支持的高速USB2.0主机/设备接口

1个带DMA支持和全调制解调器接口的550UART

3个带DMA和同步模式支持550USART

带1个通道的C_CAN2.0B控制器

2个带FIFO和多协议功能的SSP控制器

1个SPI控制器

1个比特率最高为1Mbit/s的超快速模式I2C总线接口

1个超快速模式I2C总线接口

2个I2S接口

支持外部SRAM、ROM、闪存和SDRAM的外部存储器控制器(EMC)

具有专用DMA控制器、显示器分辨率可选的LCD控制器

安全数字输入输出(SDIO)卡接口

8通道通用DMA(GPDMA)控制器

多达164个通用输入/输出(GPIO)引脚

4个具有捕获和匹配功能的通用定时器/计数器

1个电机控制脉冲宽度调制器(PWM)，支持三相电机控制

1个正交编码器接口(QEI)

重复中断定时器（RI定时器）

窗口化看门狗定时器(WWDT)

独立电源域上的超低功耗实时时钟(RTC)

报警定时器；可由电池提供动力。

1个带DMA支持、数据转换速率达400kSamples/s的10位DAC