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挑战单片机的嵌入极限 点击：3998 | 回复：22



QQ65

    
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发表于：2005-10-27 12:07:00
楼主
15年前，当我用8031 单片机控制PPN折弯机时，觉得汇编语言是多么神奇啊！但干了十几年的围绕用户工艺要求定制各类嵌入板的工作后，感觉仿佛陷入了无边的苦海。用户每提出一个新的小要求，我就得改程序，只要用户有新的需求，这种工作就没有尽头。 12年前，我采用数据采集卡，在IPC上用C语言实现了唐山热河82米辊道窑全计算机控制。做了几十条窑炉计算机控制系统后，我发现走入了系统控制的误区。在IPC上运行实时控制算法，风险太大；用C、VC、组态软件编程的辛苦无人认可。尽管硬盘、键盘、接口花去了大量的售后服务费用，用户最终还是抛弃了工控机系统。 而PLC以其高可靠性，十几年来市场不断扩大，在解决好了逻辑控制的同时，加强过程控制的功能，并增加了大量的扩展专用模块，其应用范围向上挤占DCS的市场，向下覆盖了部分嵌入式单片机应用的市场。PLC的现场总线功能、支持人机界面及易学易用的梯形图语言，让工厂电工都易于接受。 如果PLC能满足用户的工艺要求，谁还愿用需要昂贵的一次开发费用的嵌入板或不稳定的计算机系统呢？幸好是假设，PLC也有的短处。由于控制对象千差万别，工艺要求五花八门，即使有大量的扩展模块供选择，也难以满足特定对象的工艺要求。否则谁还会要工控嵌入板？ 今天工厂自动化人员能进行二次开发的软件一是组态，二是梯形图语言。这二者如果能解决的问题还用VB、VC去开发，那一定是在做傻事！借助工具软件开发各类应用系统，既提高了开发速度，降低开发风险，又能节约开发费用。但组态软件只能在PC机（或专用PC）上运行，梯形图语言只在PLC可编程逻辑控制器中运行。制约PLC不能满足用户工艺要求的，不是梯形图语言，而是PLC的硬件不够灵活。 嵌入式PLC软件正是在这种困惑中开始开发的，它以PLC梯形图语言为内核，强化过程控制的运算能力，提供开放式扩展结构，增加网络互连功能。它融合嵌入板的特殊要求，发扬PLC梯形图语言优势，为特定对象控制问题的解决提供了一个通用开发平台。 嵌入式PLC软件是面向单片机嵌入板的软件设计而开发的（当然做标准PLC很容易），解决PLC不好解决的问题（如成本、硬件支持、工艺保密等）。在开发初期，试图在Uclinux、Uxwoek环境下开发，但深入进去发现，要实现片级嵌入（8位单片机），运行Uclinux、COS/D的芯片都大了。最终开发选择了汇编（针对51系列单片机）语言，难的是自己，但为保证应用的稳定性、实时性，值得！ 嵌入式PLC软件的扩展能力体现在扩展接口及协议的开放性上。世界上各家的PLC生产商都有现场总线接口，如三菱的CC—Link，西门子的Profibus等。但我选择了CANbus，一是中国的现场总线标准是DeviceNet（CANbus是其底层协议），二是CANbus在中国工控市场上已形成事实标准。 嵌入式PLC软件的网络互连能力体现在嵌入式Web服务器上，其深度裁剪TCP/IP协议（仅运行TCP/IP、ICMP ARP），在远程端加载专用浏览器后，即可实现远程监控。 嵌入式PLC软件提供的硬实时体现在用户定制中断系统干预内核任务调度机制，实现高速实时控制系统要求（如步进驱动，可控硅移相触发等）上。 当我写完EASY-V1.00嵌入式PLC软件时，它已具备以下功能： 1、支持台达、三菱等多家人机界面 2、支持梯形图编程（86条指令） 3、支持CANbus互连（多机并联运行或扩展单元连接） 4、支持第三方开发扩展单元的接线 5、提供硬实时，用户嵌入接口 嵌入式PLC软件以EASYCORE芯片组为载体，广大单片机爱好者可直接应用，充分体现嵌入式PLC软件的方便和高效。
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周公

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发表于：2005-10-27 12:16:00
1楼
建议转向 C 语言，可靠性与编程语言无关。
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对NAIS有意见

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发表于：2005-10-28 10:20:00
2楼
其实我觉得C语言本身真是好东西，关键是以前没有好的硬件平台，除了工控机，没有别的选择，现在好多了，单片机可以使用C编程了，但缺点是基本上没有单片机能提供JTAG接口，所以使单片机在现场调试时很不方便，不但要使用仿真器，而且不如PLC直观，ARM核单片机的出现也许为C在工控上的再次应用提供了新的机会，有用过ARM的各位，希望谈谈感受，谢谢！
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发表于：2005-10-28 10:30:00
3楼
特别佩服qq65的执著、功夫、成绩。
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lonelywatch

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发表于：2005-10-28 10:42:00
4楼
hehe,不错的文章.
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autoyx.com

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发表于：2005-10-30 08:23:00
5楼
很佩服楼上的执著!!
利用现有的成熟技术推进中国自动化的普及:
在工控界,下面这些技术广为人知，而且在各种工业中都得到了验证。 
·       MS Windows操作系统 win2000/NT/CE
·       工业计算机 
·       以太网技术 
·       RS485总线标准 
·       工业电源 
·       集成电路:32位ARM芯片的发展
以上技术针对自动化:检测控制智能化、测量信息数字化、控制管理集成化 都能给出很好的解决方案,我们已在这方面做了大量工作。只要站在外国人的肩膀上，利用上面现成廉价的技术，一定能发展好中国的自动化技术。 http://www.tiasky.com/ 提供从硬件到控制策略组态的整体解决方案,免费为用户做配置和报价。
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周公

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发表于：2005-10-30 12:07:00
6楼
过路的： 现在 ISP 的很多了。
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对NAIS有意见

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发表于：2005-10-31 09:34:00
7楼
谢谢周公
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吴为

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发表于：2005-11-04 12:28:00
8楼
见识高手了！
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精神食粮

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发表于：2005-11-19 16:18:00
9楼
我觉得复杂的控制系统还是用单片机比较好，虽然可靠性比不上PLC。
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QQ65

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发表于：2005-11-28 16:58:00
10楼
谢谢大家：
我们已将以上技术进行了产业化（芯片组及PLC两大系列），使很多单片机设计人员在极短时间内能设计出具有文中所述的高性能产品，大大降低了开发成本。
希望大家对我公司生产的通用或专用控制器（以芯片组为核心）给予批评和建议。
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精神食粮

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发表于：2005-12-01 16:52:00
11楼
有点道理。
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工控新新人

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发表于：2005-12-01 21:53:00
12楼
能给我发来一份资料吗?谢谢!\
chinagdczy@163.com
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QQ65

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发表于：2005-12-03 16:57:00
13楼
楼上好：
   资料在[color=#0000FF]黄石科威自控[/color]的网站上已经公布：《原理及应用》，以及《应用文集》。介绍了用芯片组如何开发专用控制器和通用PLC，也有PLC和控制器的应用实例。有兴趣不妨试着用芯片组设计。
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baisheng

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发表于：2005-12-20 15:04:00
14楼
文笔不错，我以前也是使用组态软件开发工控产品，不过现在却改为VB、DELPHI了，因为他们是免费的！
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LAODENG

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发表于：2005-12-23 09:15:00
15楼
我觉得单片机系统的可靠性不如PLC是一个谬误,关键是设计者对可靠性的掌控程度如何,如果在单片机系统中采用实时操作系统,在系统中嵌入输入,输出,键盘,显示,通信等驱动模块,将用户的应用看做一个任务,有用户用C语言进行编译开发然后用ISP加载到系统中,这样的单片机系统可能要比PLC灵活得多.
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QQ65

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发表于：2005-12-24 10:47:00
16楼
PLC是单片机做成的，只是经过多人多年，持之以恒的解决很多问题的基础上而成长起来的。硬件上讲，如接口设计是经成千上万次的反复提炼来定型的；软件上讲，集成了很多工控行业的专有指令，反复的验证，消除了应用中的很多漏洞。
我想可以这么说：PLC是单片机构建的一个通用有效的应用平台。
另外，作为产品目标是将同样复杂的功能集成在一个价位低的简易芯片上。如果不用8位单片机，当然用C比较方便，我们也在这样做，比如说在ARM上嵌入，功能也将更加强大。
至于VB，VC或上位机组态软件不是有限内存的芯片级产品所能使用的。
欢迎大家赐教与交流！
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精神食粮

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发表于：2005-12-28 09:58:00
17楼
还是嵌入式单片机好。
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yangzx2000

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发表于：2006-01-24 14:22:00
18楼
 QQ65你说的资料我下不下来,可不可以发一份给我.油箱是：yangzx2000@163.com
嵌入式PLC这东西好象不错,如果可靠性不太坏的话,也许真能帮我省下一些成本.
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狂生李白

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发表于：2007-08-26 23:39:00
19楼
TO QQ65:
     你们还在干吗?
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QQ65

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20楼
   谢谢狂生李白的惦记!
   我们研制完EASYCORE芯片组以后,一直使用它进行各种控制设备的设计,成功的设计出各种通用型PLC,也设计出多种专用控制器,如带CANBUS总线的电梯专用PLC,带惯量自测和摩擦力矩自测的张力控制PLC.
   EASYCORE芯片组被多家合作单位采用,并将"会员制"纳入芯片组的应用及管理上来,旨在提高合作平台,提升产业规模，欢迎对芯片组有兴趣的单位或个人来公司面谈！
   http://www.kwzk.com
   kwplc@163.com
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