Sterownik mikroprogramowalny na bazie układu FPGA

• Autorzy: Slawik D. , Tomczewski K.

Identyfikatory

DOI

10.21008/j.1897-0737.2018.96.0012

Warianty tytułu

EN

FPGA based programmable microcontroller

• Konferencja: Computer Applications in Electrical Engineering (23-24.04.2018 ; Poznań, Polska)
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono koncepcję implementacji struktury sterownika programowalnego PLC w układzie FPGA. W ramach projektu opracowano centralną jednostkę sterującą, moduły wejść i wyjść binarnych, moduły wejść analogowych oraz interfejsy komunikacyjne. Opracowane moduły umożliwiają tworzenie różnych konfiguracji wejść-wyjść sterownika. W układzie FPGA zaimplementowano strukturę sprzętową, realizującą cykl pracy sterownika programowalnego PLC. Utworzone zostały również przykładowe moduły biblioteki użytkownika, umożliwiające tworzenie własnych programów. Biblioteki opracowano w języku VHDL. W układzie zaimplementowano interfejs UART umożliwiający komunikację z komputerem PC. Opracowany program komputerowy umożliwia ustawianie oraz monitorowanie stanów wejść i wyjść sterownika.

EN

The paper presents an implementation of a programmable logic controller in a FPGA based system. During the project a central control unit, digital and analog I/O modules, as well as communication interfaces module were designed. The modules allow for variable I/O configurations of the controller. The FPGA system implements a hardware structure, which performs the PLC work cycle. Additionally, a library in VHDL programming language was created allowing a user to create own programs. The system also implements the UART interface allowing communication with a PC. A sample computer program allows changing and monitoring of the controllers input and output ports.

Słowa kluczowe

PL

układ programowalny; FPGA; sterownik PLC; VHDL

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej
• Czasopismo: Poznan University of Technology Academic Journals. Electrical Engineering
• Rocznik: 2018
• Tom: No. 96
• Strony: 143--152
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., rys.

Twórcy

autor

Slawik D.

• Politechnika Opolska

autor

Tomczewski K.

• Politechnika Opolska

Bibliografia

• [1] Dhanashri Gawali, Sharma V. K., FPGA Based Micro-PLC Design Approach. Advances in Computing, Control, & Telecommunication Technologies, 2009.
• [2] Dinesh O. Dange, Rajan Mevekari, Dipankar D. Khartad, DC Motor Speed Control using LabVIEW FPGA Modeling, Control Algorithm Simulation & Implementation, International Journal for Scientific Research & Development| Vol. 3, Issue 05, 2015.
• [3] Dokumentacja techniczna firmy Siemens, S7-1500, ET 200SP, ET 200 pro Zyklusund Reaktionszeiten, 09.2016.
• [4] Dokumentacja techniczna firmy Allen-Bradley, COMPACT 5000 I/O Modules and EtherNet/IP Adapters Specifications, 09.2017.
• [5] Dokumentacja techniczna firmy Wago, sterownik CANopen; 640/832 KB program/RAM; D-Sub; ekstrem, 28.01.2018.
• [6] Fares Sassi, Mehdi Abbes, Abdelkader Mami, FPGA Implementation of PID Controller, International Conference on Control, Engineering & Information Technology, Proceedings- Copyright IPCO-2014, pp.1-13.
• [7] Hajduk Z., Trybus B., Trybus L., Porównanie prototypu sterownika FPGA z klasycznymi sterownikami PLC. XVII Konferencja Automatyków Rytro 2013.
• [8] Handan Gürsoy, Mehmet Önder Efe, Control System Implementation on an FPGA Platform. IFAC-PapersOnLine, Volume 49, Issue 25, 2016, pp. 425-430.
• [9] Manish M. Patil, Shaila Subbaraman, Prashant S. Nilkund, IEC control specification to HDL synthesis: Considerations for implementing PLC on FPGA and scope for research, Control Automation and Systems (ICCAS), 2010.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).