技術(shù)頻道

      基于藍(lán)宇科技PCM-3499的紡織控制器解決方案

      當(dāng)美國勝家(Singer)公司于1889年發(fā)明了全世界第一臺電動機(jī)驅(qū)動縫紉機(jī)后,開創(chuàng)了紡織縫紉工業(yè)的新紀(jì)元。二戰(zhàn)后,紡織工業(yè)的霸主地位已逐漸被日本所占據(jù)。進(jìn)入21世紀(jì)后,中國已成為工業(yè)縫紉紡織機(jī)制造業(yè)的新盟主。
      如今,市場的發(fā)展期待紡織控制器達(dá)到高智能化、低成本、簡易維修的標(biāo)準(zhǔn),由于受芯片技術(shù)、工控主板功能等方面的制約,眾多廠商在為選擇能完全實(shí)現(xiàn)相關(guān)功能的、價格低廉的且性能穩(wěn)定的控制板而煩惱。
      藍(lán)宇科技在多年的系統(tǒng)開發(fā)和與客戶進(jìn)行深入探討的過程中,深入了解了紡織控制各方面的性能及對工控板的要求,基于藍(lán)宇科技PCM-3499主板成功的為數(shù)量不少的紡織控制廠商開發(fā)出了多款產(chǎn)品,據(jù)了解,相關(guān)產(chǎn)品市場反應(yīng)良好,在實(shí)際應(yīng)用過程中表現(xiàn)出了高性能和高穩(wěn)定性的特征,獲得了各廠商的認(rèn)可。
      為了方便更多的客戶進(jìn)行項目選擇,藍(lán)宇科技特別把基于PCM-3499主板的紡織控制器方面的相關(guān)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)出來,以供各位廠商參考。

      一、PCM-3499主板簡介
      PCM-3499 是一款極高性價比、尺寸及其緊湊的嵌入式控制模塊。在PC104規(guī)格的板子上實(shí)現(xiàn)了幾乎所有的工業(yè)計算機(jī)所需要功能。
      PCM-3499 板載嵌入式高性能16位處理器,該處理器內(nèi)部為32位RISC架構(gòu)并且與80C186 處理器兼容,具有極高的性能,主頻高達(dá)100MHz,內(nèi)置了100M的以太網(wǎng),并且支持1MB的SDRAM。其指令與其他X86微處理器兼容。
      板上功能包括10/100M高速以太網(wǎng)接口,PC104接口,TFT接口和LVDS接口,VGA 接口,支持標(biāo)準(zhǔn)IDE接口(DOM,普通硬盤)、并口、四個串口(RS-232 和RS-485 ,四個串口都可配置為TTL電平接口)、USB接口、DOC接口、PS/2鍵盤口、RTC實(shí)時時鐘、鐵電,電池后備SRAM非易失性存儲器、看門狗、蜂鳴器接口、通用GPIO、和8/16位兼容的ISA總線等。
      在一單片閃存芯片上集成了系統(tǒng)BIOS、1.44M 閃存盤(Flash Flopy Disk -- FFD ,根據(jù)用戶需要可擴(kuò)大成8M閃存)和16點(diǎn)陣二級漢字庫,以最少數(shù)量的芯片實(shí)現(xiàn)最小尺寸的模塊的最多的功能。
      完全自主開發(fā)的顯示控制器,可以實(shí)現(xiàn)最高1024 768 真彩色高性能顯示效果。
      如果需要更多的其他功能可以通過PC/104總線去擴(kuò)展相關(guān)的功能模塊。

      二、PCM-3499紡織控制器解決方案系統(tǒng)架構(gòu)
      在藍(lán)宇科技客戶成功開發(fā)的紡織控制器案例中,我們簡單介紹其中一個客戶的基于藍(lán)宇科技PCM-3499的紡織控制器系統(tǒng)方案,系統(tǒng)架構(gòu)圖示于圖:



      根據(jù)上圖所示的整個系統(tǒng)方案的控制實(shí)現(xiàn)原理,我們把此方案的主控制單元分為上、下位機(jī)結(jié)構(gòu),并由PCM-3499來完成與上位機(jī)的協(xié)同和終端設(shè)備的控制工作。
      上位機(jī)主要負(fù)責(zé)人機(jī)交互、文件讀取與解析、部分傳感器信號的處理;
      下位機(jī)主要負(fù)責(zé)輸出控制信號、協(xié)同工作以及部分傳感器信號的處理。
        
      三、基于PCM-3499的紡織控制器的技術(shù)實(shí)現(xiàn)
      (一)、通訊信道
      PCM-3499板載10/100高速以太網(wǎng)接口,4個串口,16C550兼容UART ,COM1 為9線RS-232,COM2為9線,COM3 RS-232 或者RS-485 可選,COM4是3線的RS-232 口(TTL和RS232可選) ,提供13路(5V電平)單向數(shù)字I/O通道和4路3.3V電平(5V兼容),雙向可編程數(shù)字I/O ,8位,16位動態(tài)IO總線。
      PCM-3499在通訊中可以以RS485或者10/100M以太網(wǎng)接口與上位機(jī)實(shí)現(xiàn)通訊互聯(lián),在與終端設(shè)備(電機(jī)、監(jiān)視器等)可以通過串口、ISA總線等進(jìn)行通訊。

      (二)數(shù)據(jù)處理分析
      PCM-3499的CPU應(yīng)用了RISC的技術(shù),64bit指令隊列,5級流水線,相對于傳統(tǒng)的CISC 技術(shù),指令周期短。不分頻的系統(tǒng)時鐘(386是2分頻),外部時鐘100MHz,內(nèi)部時鐘100MHz 。高速內(nèi)存總線(200Mbyte/S),在數(shù)據(jù)通訊應(yīng)用方面可以充分發(fā)揮大數(shù)據(jù)量吞吐的優(yōu)勢。8KB的高速緩存。性能高,速度快,經(jīng)過測試,實(shí)際性能相當(dāng)于486SX-100MHz。
      PCM-3499的DOS操作平臺在486的CPU基礎(chǔ)上可以支持復(fù)雜的應(yīng)用程序,實(shí)現(xiàn)對終端設(shè)備如步進(jìn)電機(jī)的精密控制。

      (三)存儲
      DOS操作系統(tǒng)和在此基礎(chǔ)上開發(fā)出來的復(fù)雜應(yīng)用程序本身要占用一定的存儲空間,此外,相關(guān)終端設(shè)備的監(jiān)控信息、上位機(jī)下達(dá)的指令和傳送的相關(guān)資料如紡織圖案等也必須占用一定的存儲空間,這都要求控制器具有一定容量的存儲功能。
      PCM-3499 提供了非常完善的數(shù)據(jù)存儲解決方案,BIOS中集成了完全自主知識產(chǎn)權(quán)的高性能1.44M 或更高容量的Flash 電子盤,用于存貯應(yīng)用程序及數(shù)據(jù),對于小程序及數(shù)據(jù)的用戶不需要另外購買DOC或硬盤,就能直接建立完整的應(yīng)用系統(tǒng),降低了系統(tǒng)成本。應(yīng)用程序訪問Flash電子軟盤與PC上的訪問普通軟盤一樣,但是訪問速度和重復(fù)壽命要遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過普通軟盤。
      由于BIOS提供了對IDE設(shè)備的直接支持,用戶也可以使用CF卡等大容量存儲設(shè)備,或與電子軟盤交換文件。系統(tǒng)啟動時首先查找IDE設(shè)備,并優(yōu)先從IDE設(shè)備引導(dǎo)系統(tǒng),如果沒有IDE設(shè)備,則從電子軟盤引導(dǎo)系統(tǒng)(同時提供配制工具可強(qiáng)制從電子軟盤優(yōu)先啟動)。同時還提供了DOC電子盤接口,支持8~1G的M-system DOC 電子盤。通過USB接口,支持U盤,可以熱插拔,快速方便數(shù)據(jù)交換方式。

      (四)顯示及輸入
      在特殊的情況下,用戶可能需要通過人機(jī)交互界面對下位機(jī)進(jìn)行直接的操作,PCM-3499自帶PS/2鍵盤接口,顯示共享系統(tǒng)SDRAM高速內(nèi)存8MB( 最高32MB) ,支持TFT LCD最高1024 x 768 真彩色,支持LVDS LCD最高1024 x 768 真彩色,支持CRT接口,支持觸摸屏,為客戶提供多種顯示解決方案。

      四、開發(fā)方式及編程要點(diǎn)
      1、 開發(fā)方式
      n 根據(jù)使用習(xí)慣,用戶可以使用TC2.0(本地開發(fā))、BC3.1(遠(yuǎn)程開發(fā))、BC4.5(遠(yuǎn)程開發(fā))開發(fā)程序。
      n 根據(jù)使用習(xí)慣,用戶還可以使用DEBUG調(diào)試硬件。
      n 開發(fā)好的運(yùn)行程序,可以拷貝到電子盤上(通過TDRF軟件,或者虛擬顯示的COPY命令)
      n 用戶可以使用虛擬顯示來格式化電子盤、傳送操作系統(tǒng)、拷貝文件、察看內(nèi)存等操作。
      n 編輯AUTOEXEC.BAT批處理文件,增加鍵盤驅(qū)動、顯示驅(qū)動、用戶程序命令,以便加電后自動運(yùn)行應(yīng)用程序。
      2、編程要點(diǎn)
      n 以太網(wǎng):我公司提供全套TCP/UDP/FTP源代碼例子,用戶很容易上手,參見DEMO例子程序。
      n 485:我公司提供全套中斷方式或查詢方式源代碼。參見DEMO例子程序。
      n FLASH:我公司提供接口程序,可以實(shí)現(xiàn)每小時更新一次24小時連續(xù)工作時,壽命長達(dá)10年以上,更長的壽命我們認(rèn)為沒有必要。
      n I/O:開關(guān)量使用IO函數(shù)訪問
      n 模擬量:使用雙向PIO擴(kuò)充串行A/D、D/A轉(zhuǎn)換器,參見PIO例子程序
      n 896KB內(nèi)存使用:直接使用即可,不需要特殊技巧,參見DEMO例子程序。
      n 文件操作:參見DEMO例子程序。
      n RTC:參見DEMO例子程序。
      用戶可以修改FTP的例子代碼,把存儲文件改為存儲到FLASH中。

      文章版權(quán)歸西部工控xbgk所有,未經(jīng)許可不得轉(zhuǎn)載。

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