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《案例》基于嵌入式PLC芯片组的多路模拟量PLC的开发 （上）
[正文]:摘要：本文介绍了一种新的plc开发过程——嵌入式plc的开发。
嵌入式plc以用户的应用为中心，软硬件可由用户根据工艺需要来裁剪，很好地满足了用户的个性化需求。
关键词：嵌入式plc芯片组 系统软件 内核如今工业控制产品已发展到一个追求个性化、差异化的阶段。
传统的plc产品已经无法满足更加细分化的市场需求，为了满足这种需求，出现了嵌入式plc产品。
一、嵌入式plc 嵌入式plc是将plc系统软件构建于控制器内，根据用户控制需要定制硬件，以plc的应用方式解决对象控制问题的plc。
它由两部分组成：嵌入式plc系统软件和芯片组1．嵌入式plc系统软件嵌入式plc系统软件将plc语言(梯形图语言)、can总线嵌入到单片机中,使单片机的产品开发从使用汇编语言变为使用plc梯形图语言,并具有can总线的互连特性。
该系统软件具有以下特点:1.以梯形图语言为内核,添加了中断管理系统,能实现plc无法实现的硬实时操作;2.强化运算能力,增加了canbus函数库、浮点数库、专家自整定pid、嵌入式web等,丰富了plc的功能;3.提供开放式扩展结构,支持第三方开发扩展单元的接线;4.增加了网络互连功能,在远程端加载专用浏览器后,即可实现远程监控。
系统软件包括三个部分。
①嵌入式plc内核： 它完成实时任务调度、梯形图语言解释、执行、通讯等基本功能，并提供二次开发驱动接口；②二次开发驱动程序 通过系统软件提供的外挂任务，使用内核开发各种面向具体对象个性化、差异化的驱动程序；③终端应用程序 指面向工艺流程控制的梯形图语言程序 2、嵌入式plc芯片组easy core 1.00 是一个加载了嵌入式plc系统软件的核心芯片组，作为一款加载了系统软件的硬件平台，可以用来设计通用和专用plc。
（1）芯片组基本性能：① 供电：+5v 200ma，ram掉电保护5年。
② cpu： c8051f040。
③ 嵌入扩展能力●32 i/o：可复用成spi、i2c接口及外中断、外计数、ad等。
●4 ad： 12位精度，100 kps。
●2 da： 12位精度，100 kps。
④ 通信接口●canbus：系统软件管理，使用工具软件canset构建canbus总线网络。
●uart0：系统软件管理，用于梯形图编程、监控，支持人机界面及用户驱动程序下载。
●uart1：系统软件管理，用于下载canbus网络参数、构建rs485网络及支持第三方设备互连。
（2）芯片组原理框图：
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二、应用开发基于加载了系统软件的核心芯片组，我们可以根据工艺需要来开发自己的嵌入式plc产品。
下面就介绍基于嵌入式plc芯片组开发的16路输入的模拟量plc产品（可输入标准信号或热电偶信号）。
1、硬件设计硬件整体结构图如下：ai0是芯片组内的一个ad转换通道，p1.0—p1.4作为模拟开关的通道控制线来进行16个模拟信号通道间的切换。
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（1）信号采集电路用ad公司的高精密放大器op07构成模拟信号放大电路，op07具有低输入偏移电压（10uv）、低漂移电压（0.2uv/℃）和宽范围的供电电压（±3v－±18v）, 可以很好地满足该产品的要求。
在这里op07由±5v供电，r18、r79作为调零电阻，输出电压由下式给出：vout＝vin（1＋r98/r56）。
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（2）信号选择电路选择16通道的模拟开关cd406 7构成信号选择电路，a、b、c、d、inh接到芯片组的p1.0－p1.4引脚，做为模拟开关的通道选择控制信号。
out引脚接到芯片组的ain0，即第一个ad转换通道。
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