基于人机界面和PLC实现环境设备控制系统的设计

其中滤波采样电路中采用的Maxim的单通道24位ADC MAX11210。该ADC集成了模拟和参考输入缓冲放大器,并提供四个GPIO口,可用于控制一个外部16通道模拟开关,令MAX11210有效地对16通道的模拟信号进行采集,降低了LPC1758的I/O资源负担。采样电路框图如图7所示。

基于人机界面和PLC实现环境设备控制系统的设计

最后,为了保证I/O电路的准确性与可靠性,硬件电路中增加了I/O状态检测设计。对于输出点,I/O状态检测电路将输出状态生成对应的Output序列信号,当控制器改变输出状态的命令发送到LPC1758并执行后,输出点状态改变,LPC1758将改变后的Output序列信号与控制器下发的输出命令进行对比,以确保输出的准确性;而对于输入点,则生产对应的Input序列信号,当输入状态改变后,LPC1758通过比较实际的输入状态与Input序列信号,可判断输入端电路是否发生错误。

3 、控制系统软件设计

为满足控制器多硬件接口、多软件程序应用开发、多文件操作、系统定制等要求,采用Linux嵌入式操作系统,主要应用程序有人机界面程序、数据处理程序、软PLC程序,如图7所示。其中人机界面程序是由Windows环境下运行的图形化软件通过图元、控件以及宏命令组合生成,可通过USB导入到控制器以实现人机界面的更新。数据处理程序主要负责设备工控记录、PID运算、设备状态监测等功能。软PLC程序则是由德国Infoteam OpenPCS软件开发,支持ST、IL、SFC、FBD、LD、CFC六种IEC语言,负责I/O逻辑运算。