基于EASY CORE内核的嵌入式PLC系 统研究项目申报书

1、附件：大学生创新创业训练计划项目申报书项目名称：基于easy core内核的嵌入式plc系统研究项目类型：创新训练 创业训练 创业实践院系名称：机电与控制工程学院负 责 人：张帆指导教师：高红亮填报日期：2012年 9 月 4 日湖北师范学院教务处二一二年八月 填 写 须 知一、项目分类说明：1.创新训练项目是本科生个人或团队，在校内导师指导下，自主完成创新性实验方法的设计、设备和材料的准备、实验的实施、数据处理与分析、总结报告撰写等工作。2.创业训练项目是本科生团队，在校内导师指导下，团队中每个学生在项目实施过程中承担一个或多个具体的角色，通过编制商业计划书、开展可行性研究、模拟企业运行、进

2、行一定程度的验证试验，撰写创业报告等工作。3.创业实践项目是学生团队，在学校导师和企业导师共同指导下，采用前期创新训练项目（或创新性实验）的成果，提出一项具有市场前景的创新性产品或者服务，以此为基础开展创业实践活动。申报该类项目需额外提交企业导师合作指导协议书作为附件。二、申报书请按顺序逐项填写，填写内容必须实事求是，表达明确严谨。空缺项要填“无”。三、申请参加大学生创新创业训练计划项目团队的人数含负责人在内不得超过5人。四、表格中的字体小四号仿宋体，1.5倍行距；需签字部分由相关人员以黑色钢笔或水笔签名。均用a4纸双面打印，于左侧装订成册。五、推荐上报的计划项目由学校分管领导在申报书上签署意

3、见、签字并加盖公章后，一式五份（均为原件），报送省教育厅高等教育处。项目名称基于easy core内核的嵌入式plc系统研究项目起止时间 2013年 1 月 至 2013年 12 月负责人姓名学院简称+班级学号联系电话e-mail（或qq号）张帆机电1002201011801022118772305660244317670项目组成员尹欢欢机电1002201011801022718772305889723286499石凯机电10032010118020345135454940671598083701王威机电1003201011802034015374515004924361889指导教师姓名高红

4、亮职务/职称讲师所在单位湖北师范学院机电与控制工程学院联系电-mail66795819校外导师姓名无职务/职称无所在单位无联系电话无e-mail无一、项目简介（100字左右）嵌入式plc芯片组是一个加载了嵌入式plc软件平台的核心芯片组，具备plc功能和can，rs232/485通信功能，能够完成常规过程控制的控制模块。本项目将分析芯片组嵌入式plc的特点,研究嵌入式plc的系统构成各部分的功能,确定嵌入式plc系统的开发过程与方法。并以此研究一种基于easy core芯片组的嵌入式plc驱动开发方法。二、申请理由（包括自身/团队具备的知识、条件、特长、兴趣、前期准备

5、等）（一）、关于项目团队项目组成员均为10级学生，经过两年多的专业学习、以及在多项学生工作中积累的执行、组织、统筹能力，具备了基本的理论运用能力和发现问题、分析问题、解决问题的能力。张帆：男，项目负责人，具备开展此项目的知识，学习成绩优异。热爱学术科研，曾参加黄石市“科威杯”plc电子设计创新竞赛并取得优异成绩，对此项目有着透彻的了解。荣获“达内杯”it精英程序设计大赛一等奖，具有较强的程序设计能力。曾担任院学生会部长、社团部长等职务，社会工作经验丰富，有较强的组织、领导能力。尹欢欢：女，项目组成员，具备开发此项目的知识，学习成绩优异。学习勤奋刻苦，做事认真负责，多次获得学习奖学金。曾荣获智能

6、设计大赛一等奖，对通过大学生实践创新训练计划项目提高自我学习的能力有着深刻的认识。石凯：男，项目组成员，具备开发此项目的知识，学习成绩优异。热爱学术科研，曾荣获“达内杯”it精英程序设计大赛一等奖，具有较强的程序设计能力。王威：男，项目组成员，具备开发此项目的知识，学习成绩优异。能熟练使用plc编程语言。我们这个团队各有特点，基本具备了科研的素质要求。团队成员平时能够严格要求自己、学习勤奋、态度认真。项目负责人曾参加过黄石市“科威杯”plc电子设计创新竞赛，在此期间对easy core内核的嵌入式plc有过深入的认识和理解。此外，为了鼓励在校大学生参与科技创新活动，学院提供了专门的科技创新实验

7、室，并精选安排具备丰富项目开发经验的导师指导培养实践团队成员钻研探讨开发项目技能，注重成员团队精神创新理念综合锻炼项目实践。我们根据已有的知识，进行了前期准备。首先根据项目要求，组建项目团队，制定项目研究及考核方案，然后查阅文献、分析文献，对使用的方法做出评价，在此基础上做出改进。有良好的项目课题为前提，以浓厚的兴趣、具体详尽的准备和认真严谨的调研态度为保障，我们对做好这一创新项目充满信心。 之所以提出这一项目的申请，不仅是基于项目组成员们已有的知识结构、专业技能和兴趣爱好和已取得的实践创新成果，更重要的是基于我们对这个项目所做的充分的准备工作、具体可行的项目实施方案以及这个项目本身所具有的重

8、大现实意义和社会价值。我们希望通过这次创新训练计划，拓展自己的专业素质和实践能力，提高自身的科研素养，通过实验验证我们的思想，锻炼我们的能力，同时通过教师有针对性地指导，学会科研的思想、方法等。（二）、关于项目1、研究目的随着经济的快速发展和科学技术的不断进步，工业控制产品已发展到一个追求个性、差异化的阶段。传统的plc产品已经无法满足更加细化分的市场需求，为了满足市场需求，嵌入式plc作为工业控制产品的新方向便应运而生。嵌入式plc是一种以单片机为载体、以梯形图为编程工具的芯片组。使用嵌入式plc芯片组能减轻单片机开发的工作量，并提供强大的平台功能。本项目对基于芯片组的嵌入式plc系统的开发

9、构成与方法进行研究，给出基于芯片组的嵌入式plc系统的设计方法。2、国内外研究现状及分析目前市场上的嵌入式plc的发展呈现多元化发展，国内外企业均有很好的表现。例如德国赫优讯是一家以现场总线技术和芯片、模块为主业的科技企业，极有发展活力。他们推出的将现场总线技术和plc技术结合的net plc很有特色。国内几年前就有华中科技大学在easy core1.00核心芯片组（easy core是一个加载了easy嵌入式plc软件平台的核心芯片组，用于设计，其内部结构框图如图1所示）中加载了嵌入式plc系统软件，作为硬件平台，开发了多模入通道的嵌入式plc。还有一种发展路径是以开发plc与人机界面相结合

10、的硬件软件一体化为目标的平台，充分利用case（计算机辅助软件工程）工具，结合各类嵌入式芯片的开发平台和各种输入输出通道的硬件电路库，专为机电设备开发客制化、具有odm性质的专用plc。 图1 嵌入式plc的横空出世，必将给工控产品领域带来一场革命性的变革。随着微型和超微型plc技术的发展和数量的增长，并逐渐进入新的应用领域。随着工业发展的技术不断革新，嵌入式plc必将在信息革命的浪潮中创造更多的价值。3、可行性分析嵌入式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。嵌入式plc系统软

11、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。easy core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。本项目对基于easy core芯片组的嵌入式plc系统的开发构成与方法进行研究，项目组已对该芯片组的嵌入式plc有深入的了解，并熟悉项目所涉及的理论知识和研究方法。4、研究价值嵌入式plc在我国具有比较广阔的发展空间，首先在于它十分有利于发挥我国自动化行业发展的两大特点：有相当雄厚的为机电设备配套的市场基础；有足够的、性价比。嵌

12、入式plc的硬件、软件、人机界面、通信等各方面的功能设计灵活，易于剪裁，更贴近各种档次的机电设备的要求。由于嵌入式plc的功能强大、个性化、差异化、客制化，嵌入式plc芯片组开发的plc产品可以很好的满足用户的个性化需求，因此，嵌入式plc在我国市场发展的前景十分可观，具有重要的研究价值。参考文献1翟静.嵌入式plc应用前景的研究j.计算机光盘软件与应用,20112陈凤兰,孙竹梅.软plc技术的发展趋势与应用前景j.现代电子技术,20063吴玉香.嵌入式plc系统的研究和实现j.计算机工程,20094杨广才,唐学媛.嵌入式plc的研发j.机床电器,20065龚云生.easy-v1.00嵌入式p

13、lc的基本原理c.黄石科威自控有限公司,20066嵌入式plc原理与应用s.黄石科威自控有限公司,20047杨惠灵.嵌入式数控系统中plc模块的开发j.机电技术,2009三、项目方案（计划、技术路线、人员分工等）（一）、计划根据本项目的时间要求，拟定进展计划：第一阶段：项目准备阶段。项目小组成员分工协作，系统深入研究有关理论及基础理论，对课题研究的主要内容，进行全面、深入的理论方法的研究和探索，广泛收集各种资料，对资料简单分析。第二阶段：熟悉easy嵌入式plc软件平台的核心芯片组，分析芯片组嵌入式plc的特点，研究嵌入式plc的系统构成各部分的功能。第三阶段：对芯片组进行二次开发，确定嵌入式

14、plc系统的开发过程与方法。第四阶段：项目组成员将研究成果进行汇总、整理，最终达到项目研究的预期效果，完成系列论文或综合研究报告。接受有关专家的鉴定。（二）、技术线路1、训练目标：（1）、综合能力训练：构建终身学习的思想和途径，提高自我学习能力、团结协作能力和组织实施能力。训练学生严谨的科研实践作风、勇于创新的科研态度和不怕困难、刻苦钻研的求知精神。学以致用，锻炼学生勤于理论运用、善于理论分析的能力。（2）、专业技能训练：训练文献查阅、评价和实验设计的能力，将所学知识应用于生产实践，培养高素质、富有创新性、科研性人才。2、前期准备：（1）、组建项目团队，确立负责人；（2）、制定项目研究及考核方

15、案；（3）、查阅相关文献，设计分析方案。3、组织实施：通过与导师技术交流细致注意项目的各个重要细节，分析探讨项目要求的各项技术解决方案，研究出一套详细可靠实施的项目计划；熟悉嵌入式plc相应模块功能，根据项目要求，划分功能模块设计及编写代码，完成驱动程序，实施模块功能测试。 4、教师指导：本项目指导老师高红亮老师将全程指导、监督项目的进展，并对项目运行提出宝贵意见。5、过程管理：（1）、在各阶段中明确团队成员分工，并根据实际进行情况以及内外部环境、因素的变化不断调整优化方案，随时发现问题随时解决；（2）、建立中期报告机制，分阶段总结成果，及时调整研究方向的偏差，保证项目质量。6、实践环节：（1

16、）、根据指导教师的建议，修改实验方案；（2）、学会使用相关编程软件，能够使用汇编语言熟练编程；（3）、熟悉easy嵌入式plc软件平台的核心芯片组；（4）、编写驱动程序，并进行测试；（5）、学会项目总结报告和科研论文的撰写。（三）、人员分工张帆：协调各方面的工作，把握整体进度；尹欢欢：进行文献的收集与整理；石凯：编写驱动程序； 王威：测试驱动程序，修改完善。四、项目特色与创新点plc的梯形图编程语言简洁、直观且面向工艺流程的特点，使控制装置中的硬件管理和面向控制流程分离。而嵌入式plc是指在特定的控制装置中实现plc编程语言的解释、执行，使特定装置在自身专用功能基础上具有plc的基本功能。与普

17、通的plc相比它的优越性更加强大：定制性强，扩展灵活，性价比高。本项目紧密跟踪国内嵌入式plc研究领域，但并不是完全重复其他人的研究工作，而是在申请者前期研究的基础上，通过分析传统plc技术和嵌入式系统技术，对基于芯片组的嵌入式plc系统的开发过程与方法进行研究，给出基于芯片组的嵌入式plc系统的设计方法。五、项目进度安排准备阶段：2013年1月到2013年3月，在老师的指导下，阅读相关资料，进一步熟悉研究课题的内容，形成清晰的思路；前期阶段：2013年3月到2013年5月，熟悉easy嵌入式plc软件平台的核心芯片组，分析芯片组嵌入式plc的特点，研究嵌入式plc的系统构成各部分的功能；中期阶段：2013年5月到2013年8月，对芯片组进行二次开发，确定嵌入式plc系统的开发过程与方法。编写驱动程序，并进行测试；后期阶段：2013年8月到2013年12月，进行数据分析和资料整理，将研究成果进行汇总、整理，完成撰写论文或综合研究报告。 六、项目经费使用计划（要求说明项目经费）购买器材和实验装置：4000元测试及仪器使用费：1500元调研费用：1000