基于嵌入式软PLC技术的智能控制器设计策略

周欐颜

（常州刘国钧高等职业技术学校 江苏 常州 213000）

1 引言

在现代科技快速发展的背景下，智能装置也在不断发展的过程当中。当前我国智能装置发展的未来方向，以及当下的制造核心都在于智能化程度，而智能化制造的具体方式就是提升智能控制能力，因此智能控制技术的相关研究是当前行业内相关工作落实的重点。在一般的智能控制器系统当中，主要内容就是控制器本身和其搭载的具体算法。显然智能控制器设备本身属于重点内容，在后续的应用过程中能够作为载体使用，因此工作人员有必要主要采取相应的保护措施，这样才能减轻其他因素对技术研究的干扰程度，最终使用时只需要与智能网络结合起来，即可在短时间内其实际设计效果。

2 基于嵌入式软PLC技术的智能控制器硬件设计

为增加这种智能控制器的具体功能，可以将其硬件系统的设计分为3个模块，具体细节如下。

2.1 智能控制器编辑模块

本文所选研究案例当中的工作人员，先落实了控制器当中编辑模块的设计规划工作，采取这样的工作顺序目的在于为后续设计和优化工作的落实奠定良好基础。该工作人员选择的是A型编辑器作为参考，这种编辑器在实际应用过程中能够产生50kHz的输出频率，这一数值十分优越。且编辑器本身就有结构电源，能够保障输入和输出之间建立的连接稳定性，需要注意的是这种连接通常需要利用网络系统才能达到控制的目的。

除此之外，该工作人员选择的编辑器，还可以对智能控制器系统当中指定的内容达到集中编辑和智能控制两种效果，且可以在自身配备的FE端子帮助下，实现底部连接工作。A编辑器的实际通信状态与以太网稳定程度息息相关，主要原因在于以太网负责该编辑器的大部分操控工作。不仅如此，该编辑器还具备其他基本机型的主机功能，界面系统使用的是集成显示电板，在工作中产生的电源输入和输出电压数值都比较稳定地控制在24 V。工作人员在设计过程中为该编辑器配置了很多不同类型的晶体管，目的在于使用这些晶体管，对编辑器主页面的系统信息进行合理编辑。不仅如此，还赋予了该编辑器连接拓展模块的能力，用于形成以太网接口，后续工作人员只需要保障编辑器处于互联网模式下即可实现连接操作，同时模拟数字量对模块进行拓展，以此达到提升模块编辑工作成功率的目的。

在实际绘制程序的过程中，设计人员对元件数量进行了合理控制，还将其放置在指定的工作区间当中，有效降低了数据混乱情况产生的可能性。为保障系统稳定，该案例当中的设计人员对系统元件使用的连接方式是串口连接，这样就能够保障全部元件处于一个工作系统线路内，这样能够为后续智能控制器编辑模块的设计细节提供稳定保障。

2.2 智能控制器编码模块

常规情况下的编码器工作方式是在转换和编制工作的辅助下，实现数据信号的存储、传输。编码器上的常见刻线方式有圆形暗、通两种，且光电码盘中心有轴[1]。通常最终可以得到4个正弦波信号组合，且其中还存在一定的相位差，通常是90°。

在基于嵌入式软PLC技术智能控制器当中，编码器的实际工作方式与传统编码器差异比较明显，这种编码器的工作方式与传感器相似，主要是通过角位转移成为数字脉冲信号的方式达到工作目的。其中角位移一般会被用于直线位移的检测以及电机是否正常工作的判断，即按照系统设计的速度和方向展开工作。在编码器形成电信号的情况下，工作人员就能够使用可编程逻辑控制器PLC以及数控加工等相关系统落实处理工作。

该案例中的设计人员，在智能控制器编码模块当中使用的是8460+8560系列的增量型编码器。设计人员选择的主系统旋转方式为小型H对值型，具备光纤尺光学增量先行的功能，优势在于能够精准地落实在智能控制器程序当中，与主导编码相关的各种操作。要注意的是该设备的高精度增量式旋转最多能够到达180万次/转，也可以实现100万次/转的高分辨率增量式旋转。不仅如此，其空心轴增量式的旋转最多也能达到22.5万次/转，这些功能都能够优化传统编码器运行过程中必须要面临的转速问题。案例中工作人员选择的编码器直径为37 ms，在设计的过程当中承担的是元件解码相关工作，同时也能对操作系统提供有效辅助。

需要注意的是在磁性转码的过程中，设计人员添加了操作指令，也设计了相应的中间代码指令[2]。这种操作的目的在于，帮助后续使用智能控制器的工作人员明确其需要负责的任务信息，以及相关的综合智能控制器数据属性。在后续工作中，技术人员可以使用与之对应的编码编程方式，实现其需要的指令操作。且这些指令操作基本都是用编码的方式表示，属于技术人员熟悉的工作范围内。若想方便区分，还可以将指令按照需要的标准，划分成模块逻辑和数据关系等多种类型，降低了后续智能控制器的使用难度。

需要注意的是在后续连接的过程中，需要工作人员不断地在智能控制器中添加编码保护装置，这样做的目的在于保障数据处于编码状态下时的安全系数，能降低收集智能控制器编码信息的难度，保障智能控制器编码模块的组合快速完成[3]。

2.3 智能控制器调试模块

该案例当中的智能控制器设计人员使用的调试模块是ZQWL-CANET-1C111，这种调试器能承担的电源范围合理，搭载的CPU也是高性能处理器。在设计过程中，工作人员只需要将以太网作为参考即可。CAN接口可以同时落实静电防护、浪涌防护和EMC多种性能，对于中心系统操作来讲有十分明显的保护效果。

在后续使用时需要注意的是此种智能控制器的最佳工作温度在-40～85 ℃，而最佳存储温度则是-65～165 ℃。同时工作人员在使用时应尽可能将相对湿度维持在标准范围内，这样做的目的是促使智能控制器具备同时支持动态和静态两种IP的功能，达到降低系统的定位和管理工作难度的目的。

不仅如此，模块硬件接口能连接到不同的网络数据信息当中，在开关拨码落实的过程中，工作人员需要注意合理选择终端电阻，尤其是保障电阻数值在规范的范围内。

3 基于嵌入式软PLC技术的智能控制器程序设计

在此次智能控制器硬件的设计工作结束后，工作人员为得到其后续运行的准确数据，还在此基础上落实了控制程序的设计工作，具体细节如下。

众所周知，软PLC系统开发的内核系统设置工作主要由元件库、共享空间缓存区和串联接口3个部分组成。该案例中的控制器程序也是如此，因此案例中工作人员在智能控制软件运行的过程中配合添加了相应算法，并将其用于搭建软件运行桥梁的过程当中。同时还根据实际运行情况完善了算法设计细节，保证可以通过元件库将已经收集到的数据和文件妥善保存起来。

常规基于嵌入式软PLC技术智能控制器的软件操作，主要方式就是直接存址，这样能够保障系统数据存储工作落实的稳定程度。本文研究案例当中的设计人员在这一基础上又配合设计了以系统为中心的存址模块，这样做能够最大程度地提升智能控制器程序运行产生的数据存储合理性，能够产生增加存储空间的效果。不仅如此，这样做后续工作人员在使用这种智能控制器程序时面临的难度也更低。

但需要注意的是程序中串联接口内核装置不能作为数据完善和系统理论操作的辅助工具使用，因此案例设计师根据实际设计情况，扩大了智能控制器程序的系统区间，同时还针对模块的实际存在方式进行检验和对比，最终选择最佳的模块存在需求投入实际应用。为降低工作难度，在落实智能算法开发工作时，工作人员选择以传统算法作为数据更新参考依据，不仅打开参数配置模板，还将数据网络参数的连接装置设置为开放状态，当系统传达主要指令之后，用户可以直接进入系统参数选择的界面当中，对智能控制器系统实现建模操作。

4 验证结果

4.1 控制成功率对比

在相同的参数条件下，基于嵌入式软PLC技术智能控制器成功率更高[2]。这种实验结果表明，案例当中设计人员的基于嵌入式软PLC技术的智能控制器设计比较成功，若在相关行业中普及，其落实处理工作时能更有针对性。传统的控制器设计对硬件元件的处理比较粗放，准确率不高，这也是其控制成功率低的主要原因。

4.2 控制器操作时间消耗率对比

当控制器操作的样本数量为50时，基于嵌入式软PLC技术智能控制器操作时间消耗率为60%，而传统的设计控制器操作时间消耗率则是76%[4]。当样本数量为100时，基于嵌入式软PLC技术智能控制器时间消耗率为56%，传统控制器则是70%，显然基于嵌入式软PLC技术智能控制器工作效果更好[5]。

5 结语

综上所述，基于嵌入式软PLC技术智能控制器设计，对控制器系统的有序发展而言十分有利，且能够辅助工作人员不断获得新数据信息，不仅可以达到增加数据研究价值的目的，还能为该研究带来更广泛的市场，也就是能够为后续该技术的相关研究落实提供稳定保障。