[发明专利]基于软PLC技术的无线传感器网络控制终端

说明书

技术领域

本发明涉及无线传感器网络控制终端，特别是涉及一种基于软PLC技术的无线传感器网络控制终端。  

背景技术

传统的PLC技术经过长时间的发展，已经成为一项成熟的技术，因其高速度、高性能、高可靠新在工业控制领域得到广泛的应用，但是传统的PLC自身存在诸多缺点。 

传统的PLC生产厂商之间的产品互补兼容，明显缺少明确一致的标准，因此难以构建开放的硬件体系结构；各厂商产品的编程方法差别很大，技术专有性很强，工作人员必须将经过较长时间的专业培训才能掌握某一种产品的编程方法；传统的PLC生产厂家被几家厂商所垄断，造成PLC性价比增长很缓慢，这些因素制约的传统PLC发展，为了充分发挥PLC的控制优势，同时减少不利因素，提出了软PLC技术，就是利用软件实现标准硬件PLC的基本功能，或者说，将PLC的控制功能“封装”在软件内，运行于PC环境中，使得PLC软件开发工具与系统硬件设备分离，因此可以装载在各种开放式工业计算机系统的软硬件平台上，不仅方便了用户，而且也解除了硬件设备对于PLC发展的制约。 

嵌入式系统是一种嵌入到对象体系中的专用计算机系统，主要用于各种类型的信号处理与控制，在当前的工业控制等多个领域都得到了广泛的应用，将软PLC技术与嵌入式系统相结合，除了具有传统PLC的PID控制、I/O控制好离散控制之外，还能完成过程控制、运动控制等一些复杂的控制技术，具有强大的数据处理、运算和网络通信功能，通过一个多任务控制内核，提供强大的指令集、快速而准确的扫描周期，可靠的操作和可连接各种I/O 系统的开放式结构，因此具有通用性，性价比高，程序可移植性强和编程方便等特点。 

嵌入式系统是嵌入对象系统中用于执行独立功能的专用计算机，在无线传感器网络应用广泛，一般采用传统的嵌入式控制器1实现网络控制过程，这使得传感器网络存在一些缺陷，对于功能指定的嵌入式控制器1，只能以某一种微处理器5内核为核心，芯片内部集成各种必要的功能和外设，这就使得嵌入式控制器1的针对性较强，也就是说，一种嵌入式控制器1只能实现一定功能的控制，适用性较差。 

另一方面，在传感器网络控制系统中，检测区域范围和节点密度的不同，造成网络规模大小不同，节点失效，新节点的加入以及节点的移动等，都会使得网络拓扑结构动态的发生变化，这就要求网络控制系统具有较强的可扩展性，能够适应网络结构的变化，现有的传感器网络通常采用嵌入式控制器1来实现，扩展性较差。 

发明内容

本发明的目的是：提供一种基于软PLC技术的无线传感器网络控制终端，它通过将软PLC系统与嵌入式系统二者合一，利用软PLC技术实现所述无线传感器网络系统的控制。 

本发明技术方案是：一种基于软PLC技术的无线传感器网络控制终端，它包括外围电路模块；以及一嵌入式控制器，其采用嵌入式系统；以及一I/O模块，所述I/O模块通信联接于所述嵌入式系统，所述I/O模块用于采集检测区域的输入信息数据以及输出处理后的信息数据；一软PLC系统，所述软PLC系统包括一软PLC开发系统和一软PLC运行系统，所述软PLC运行系统包括软PLC运行程序和实时运行内核；所述实时运行内核置于所述嵌入式控制器，所述实时运行内核用于提供所述软PLC运行程序的运行环境；所述软PLC运行程序经过程序的分析处理，用于产生输出信号响应所述I/O模块以实现无线传感网络的各种逻辑控制和过程控制；所述软PLC开发系统用于提供所述软PLC运行系统的软PLC运行软件。 

下面对上述技术方案进行进一步解释。 

所述软PLC开发系统独立于所述嵌入式控制器之外。 

所述软PLC开发系统为基于Android2.3系统的软件开发系统；所述软PLC开发系统包括一实时数据库模块，用于记录和生成用户编辑过程中的基本配置属性和信息以及数据结构、数据类型的相关参数；一编译/连接模块，用于完成用户编写的程序代码词法/语法的分析，以及生成独立于运行环境的目标代码；一仿真模块，用于仿真运行编制的程序；一通信模块，用于传递所述软PLC开发系统与硬件平台之间的数据信息；一工程管理模块，用于管理用户数据。 

所述软PLC运行程序包括一通信模块，用于传递硬件平台之间与软PLC开发系统数据信息；一设备驱动模块；一运行虚拟机模块；用于执行目标代码以及读取所述I/O模块的信息和设备驱动模块的信息。