計算機控制系統(tǒng)--嵌入式PLC課件

1、北京航空航天大學 清華大學出版社2 依依審定的教材大綱編寫。審定的教材大綱編寫。 主編人：高金源主編人：高金源 夏潔夏潔 出版發(fā)行：清華大學出版社出版發(fā)行：清華大學出版社北京航空航天大學 清華大學出版社38.1 嵌入式系統(tǒng)嵌入式系統(tǒng)8.1.1 概述概述8.1.2 軟硬件協(xié)同設計技術軟硬件協(xié)同設計技術8.1.3 實時操作系統(tǒng)實時操作系統(tǒng) 8.1.4 嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)8.1.5 嵌入式控制系統(tǒng)設計實例嵌入式控制系統(tǒng)設計實例8.2 可編程控制器（可編程控制器（PLC）8.2.1 PLC概述概述 8.2.2 PLC結構和工作原理結構和工作原理8.2.3 PLC常用編程語言常用編程語言8

2、.2.4 PLC應用實例應用實例8.2.5 PLC網絡系統(tǒng)網絡系統(tǒng)北京航空航天大學 清華大學出版社4北京航空航天大學 清華大學出版社51. 嵌入式系統(tǒng)定義和分類嵌入式系統(tǒng)定義和分類電氣工程師協(xié)會（電氣工程師協(xié)會（IEEE）定義）定義 ：“嵌入式系統(tǒng)是控制、監(jiān)視或輔助設備、機嵌入式系統(tǒng)是控制、監(jiān)視或輔助設備、機器甚至工廠操作的裝置。器甚至工廠操作的裝置?！币话愣x：一般定義：“以應用為中心、以計算機技術為基礎、以應用為中心、以計算機技術為基礎、軟軟件硬件可裁剪件硬件可裁剪、適應應用系統(tǒng)對功能、可靠、適應應用系統(tǒng)對功能、可靠性、成本、體積、功耗嚴格要求的性、成本、體積、功耗嚴格要求的專用專用計算計

3、算機系統(tǒng)。機系統(tǒng)?！北本┖娇蘸教齑髮W 清華大學出版社6小型系統(tǒng)內核；小型系統(tǒng)內核；專用性較強；專用性較強；系統(tǒng)精簡，以減少控制系統(tǒng)成本，利于實現(xiàn)系統(tǒng)系統(tǒng)精簡，以減少控制系統(tǒng)成本，利于實現(xiàn)系統(tǒng)安全；安全；采用高實時性的操作系統(tǒng)，且軟件要固化存儲；采用高實時性的操作系統(tǒng)，且軟件要固化存儲；使用多任務的操作系統(tǒng)，使軟件開發(fā)標準化；使用多任務的操作系統(tǒng)，使軟件開發(fā)標準化；嵌入式系統(tǒng)開發(fā)需要專門的工具和環(huán)境。嵌入式系統(tǒng)開發(fā)需要專門的工具和環(huán)境。 北京航空航天大學 清華大學出版社7 硬件方面：硬件方面： 芯片級嵌入（含程序或算法的處理器）芯片級嵌入（含程序或算法的處理器） 模塊級嵌入（系統(tǒng)中的某個核心模塊

4、）模塊級嵌入（系統(tǒng)中的某個核心模塊） 系統(tǒng)級嵌入系統(tǒng)級嵌入 軟件方面（根據(jù)實時性要求）：軟件方面（根據(jù)實時性要求）： 非實時系統(tǒng)（例如非實時系統(tǒng)（例如PDA等）等） 實時系統(tǒng)實時系統(tǒng) 硬實時系統(tǒng)硬實時系統(tǒng)若系統(tǒng)在指定的時間內未能實現(xiàn)某個確定的任若系統(tǒng)在指定的時間內未能實現(xiàn)某個確定的任務，就會引起系統(tǒng)崩潰或導致致命錯誤（如導彈飛行姿態(tài)控制務，就會引起系統(tǒng)崩潰或導致致命錯誤（如導彈飛行姿態(tài)控制系統(tǒng)）。系統(tǒng)）。 軟實時系統(tǒng)軟實時系統(tǒng)在該類系統(tǒng)中雖然響應時間同樣重要，但是超在該類系統(tǒng)中雖然響應時間同樣重要，但是超時卻不會導致致命錯誤，這也意味著偶爾超過時間限制是可以時卻不會導致致命錯誤，這也意味著偶爾

5、超過時間限制是可以容忍的（如消費類產品）容忍的（如消費類產品） 。 北京航空航天大學 清華大學出版社8(1) 嵌入式微控制器嵌入式微控制器(Mico Controller Unit, MCU) 典型代表是單片機。單片機芯片內部集成典型代表是單片機。單片機芯片內部集成ROM、RAM、總線、總線、定時器定時器/計時器、計時器、I/O、串行口、串行口、A/D、D/A等各種必要的功能等各種必要的功能和外設，在工作溫度、抗電磁干擾、可靠性等方面一般都做了各和外設，在工作溫度、抗電磁干擾、可靠性等方面一般都做了各種增強，且體積小、功耗成本低，比較適合控制。種增強，且體積小、功耗成本低，比較適合控制。 (2

6、) 嵌入式微處理器嵌入式微處理器(Embedded Micro Processor Unit, EMPU) 基礎是通用計算機中的基礎是通用計算機中的CPU。只保留與嵌入式應用密切相關的功。只保留與嵌入式應用密切相關的功能硬件，去掉其他冗余的功能部分。目前的主要類型有能硬件，去掉其他冗余的功能部分。目前的主要類型有ARM 、 PowerPC系列等。系列等。 (3) 數(shù)字信號處理器數(shù)字信號處理器(Digital Signal Processor, DSP) 專用于信號處理方面的處理器，其可進行向量運算、指針線性尋專用于信號處理方面的處理器，其可進行向量運算、指針線性尋址等運算量很大的數(shù)據(jù)處理，具有

7、很高編譯效率和指令執(zhí)行速度址等運算量很大的數(shù)據(jù)處理，具有很高編譯效率和指令執(zhí)行速度(4)嵌入式片上系統(tǒng)嵌入式片上系統(tǒng)(System On Chip, SOC) 在一個硅片上實現(xiàn)一個復雜的系統(tǒng)，其最大的特點是實現(xiàn)了軟硬在一個硅片上實現(xiàn)一個復雜的系統(tǒng)，其最大的特點是實現(xiàn)了軟硬件的無縫結合，直接在處理器內嵌入操作系統(tǒng)的代碼模塊。件的無縫結合，直接在處理器內嵌入操作系統(tǒng)的代碼模塊。 北京航空航天大學 清華大學出版社9 硬件設計工具硬件設計工具 系統(tǒng)級設計方面采用的硬件設計工具有系統(tǒng)級設計方面采用的硬件設計工具有Cadence的的SPW和和System View。 模擬電路系統(tǒng)采用的仿真工具有模擬電路系

8、統(tǒng)采用的仿真工具有Pspice和和EWB。 印刷電路設計方面的設計工具有印刷電路設計方面的設計工具有Protel、PADs 的的Power PCB & Tool Kit和和Mentor的的Expedition & Tool Kit。 可編程邏輯器件設計工具還有可編程邏輯器件設計工具還有Mentor FPGA Advantage & ModelSim、Xilinx Foundation ISE & Tool Kit以及各種綜合和仿真工具等等。以及各種綜合和仿真工具等等。北京航空航天大學 清華大學出版社10 軟件開發(fā)平臺軟件開發(fā)平臺 高級語言編譯器（高級語言編譯器（

9、Compiler Tools）。）。 實時在線仿真系統(tǒng)實時在線仿真系統(tǒng)ICE（In Circuit Emulator）。）。 源程序模擬器（源程序模擬器（Simulator）。）。 實時多任務操作系統(tǒng)（實時多任務操作系統(tǒng)（Real Time multi-tasking Operation System，RTOS）。）。 商用型商用型RTOS的功能穩(wěn)定可靠，具有比較完善的技術支持和售的功能穩(wěn)定可靠，具有比較完善的技術支持和售后服務，但價格昂貴而且都針對特定的硬件平臺。如后服務，但價格昂貴而且都針對特定的硬件平臺。如WindRiver公司的公司的VxWorks、Palm Computing掌上電掌

10、上電腦公司的腦公司的Palm OS等。等。 免費的免費的RTOS主要有主要有Linux和和C/OS等。盡管這些資源帶有等。盡管這些資源帶有源碼，但理解、消化并運用在某應用系統(tǒng)上也是一項艱苦的工源碼，但理解、消化并運用在某應用系統(tǒng)上也是一項艱苦的工作，相應的調試工具是沒有免費的。作，相應的調試工具是沒有免費的。北京航空航天大學 清華大學出版社11北京航空航天大學 清華大學出版社12 芯片方面芯片方面 是可編程片上系統(tǒng)。是可編程片上系統(tǒng)。 宏觀方面宏觀方面 使嵌入式系統(tǒng)更經濟、小型、可靠、快速、智能化、使嵌入式系統(tǒng)更經濟、小型、可靠、快速、智能化、網絡化。網絡化。 經濟性經濟性 很便宜，讓更多的人

11、能買得起。很便宜，讓更多的人能買得起。 小型化（筆記本、小型化（筆記本、PDA） 人們攜帶方便。人們攜帶方便。 可靠性（汽車可靠性（汽車VCD跳動問題）跳動問題） 能夠在一般環(huán)境條件下或者是苛刻的環(huán)境條件下運行。能夠在一般環(huán)境條件下或者是苛刻的環(huán)境條件下運行。 高速度（飛機剎車系統(tǒng)）高速度（飛機剎車系統(tǒng)）能夠迅速地完成數(shù)據(jù)計算或數(shù)據(jù)傳輸。能夠迅速地完成數(shù)據(jù)計算或數(shù)據(jù)傳輸。 智能性（知識推理、模糊查詢、識別、感知運動）智能性（知識推理、模糊查詢、識別、感知運動） 使人們用起來更習慣，對人們更有使價值。使人們用起來更習慣，對人們更有使價值。北京航空航天大學 清華大學出版社131硬件體系結構硬件體系

12、結構圖圖8-2 嵌入式系統(tǒng)硬件體系結構的功能部件嵌入式系統(tǒng)硬件體系結構的功能部件北京航空航天大學 清華大學出版社14設計過程的基本特征是：系統(tǒng)在一開始就被劃分為軟件和硬件兩設計過程的基本特征是：系統(tǒng)在一開始就被劃分為軟件和硬件兩大部分，軟件和硬件是獨立地進行開發(fā)設計，通常采用的是大部分，軟件和硬件是獨立地進行開發(fā)設計，通常采用的是“硬硬件先行件先行”的設計方法。的設計方法。 問題：問題：(1)軟硬件之間的交互受到很大限軟硬件之間的交互受到很大限制，造成系統(tǒng)集成相對滯后，因此制，造成系統(tǒng)集成相對滯后，因此傳統(tǒng)嵌入式系統(tǒng)設計的結果往往是傳統(tǒng)嵌入式系統(tǒng)設計的結果往往是設計質量差設計質量差、設計修改難

13、設計修改難，同時，同時研研制周期不能制周期不能得到得到有效保障有效保障。(2) 隨著設計復雜程度的提高，隨著設計復雜程度的提高，軟硬件設計中的一些錯誤將會使開軟硬件設計中的一些錯誤將會使開發(fā)過程付出昂貴的代價。發(fā)過程付出昂貴的代價。(3)“硬件先行硬件先行”的做法常常需要的做法常常需要由軟件來補償由于硬件選擇的不適由軟件來補償由于硬件選擇的不適合造成系統(tǒng)的缺陷，從而增加軟件合造成系統(tǒng)的缺陷，從而增加軟件的代價。的代價。 圖圖8-3 傳統(tǒng)的嵌入式系統(tǒng)的設計方法傳統(tǒng)的嵌入式系統(tǒng)的設計方法北京航空航天大學 清華大學出版社15(1) 軟硬件協(xié)同設計定義：軟硬件協(xié)同設計定義：在硬件和軟件設計中，通過并發(fā)

14、和交互設計來滿足系統(tǒng)級的目標要求。在硬件和軟件設計中，通過并發(fā)和交互設計來滿足系統(tǒng)級的目標要求。(2) 軟硬件協(xié)同設計基本需求：軟硬件協(xié)同設計基本需求： 采用統(tǒng)一的軟硬件描述方式采用統(tǒng)一的軟硬件描述方式軟硬件支持統(tǒng)一的設計和分析工軟硬件支持統(tǒng)一的設計和分析工具或技術，允許在一個集成環(huán)境中仿真及評估系統(tǒng)的軟硬件設計，具或技術，允許在一個集成環(huán)境中仿真及評估系統(tǒng)的軟硬件設計，支持系統(tǒng)任務在軟件和硬件設計之間的相互移植；支持系統(tǒng)任務在軟件和硬件設計之間的相互移植； 采用交互式軟硬件劃分技術采用交互式軟硬件劃分技術允許進行多個不同的軟硬件劃分允許進行多個不同的軟硬件劃分設計仿真和比較，劃分應用可以最大

15、滿足設計標準設計仿真和比較，劃分應用可以最大滿足設計標準（功能和性能（功能和性能目標）目標）要求；要求； 具有完整的軟硬件模型基礎具有完整的軟硬件模型基礎可可以支持設計過程中各階段的評估，以支持設計過程中各階段的評估，支持逐步開發(fā)以及對硬件和軟件的支持逐步開發(fā)以及對硬件和軟件的綜合；綜合； 驗證方法必須正確，以確保系統(tǒng)設驗證方法必須正確，以確保系統(tǒng)設計達到目標要求。計達到目標要求。優(yōu)勢：協(xié)同設計要優(yōu)勢：協(xié)同設計要貫穿整個設計周期貫穿整個設計周期，且且使設計修改容易，研制周期可以得到有使設計修改容易，研制周期可以得到有效保障效保障；軟硬件交互設計變得簡單。；軟硬件交互設計變得簡單。圖圖8-4 嵌

16、入式系統(tǒng)的軟硬件協(xié)同設計流程嵌入式系統(tǒng)的軟硬件協(xié)同設計流程北京航空航天大學 清華大學出版社16 描述描述將系統(tǒng)行為的功能進行明確、提取并列表；將系統(tǒng)行為的功能進行明確、提取并列表； 劃分劃分即對硬件即對硬件/軟件的功能進行分配；軟件的功能進行分配； 評估評估進行性能評估或對綜合后系統(tǒng)依據(jù)指令級評價進行性能評估或對綜合后系統(tǒng)依據(jù)指令級評價參數(shù)做出評估，若不滿足要求，則需要回到；參數(shù)做出評估，若不滿足要求，則需要回到； 驗證驗證是為保證系統(tǒng)可以按照設計要求正常工作，而是為保證系統(tǒng)可以按照設計要求正常工作，而達到合理置信度的過程。根據(jù)應用領域的不同可能采取不達到合理置信度的過程。根據(jù)應用領域的不同可

17、能采取不同的驗證方法，但都必須經過性能與功能的協(xié)同仿真。同的驗證方法，但都必須經過性能與功能的協(xié)同仿真。 實現(xiàn)實現(xiàn)通過綜合后的硬件的物理實現(xiàn)和通過編譯后的通過綜合后的硬件的物理實現(xiàn)和通過編譯后的軟件執(zhí)行。軟件執(zhí)行。北京航空航天大學 清華大學出版社171實時操作系統(tǒng)定義及特點實時操作系統(tǒng)定義及特點 實時操作系統(tǒng)實時操作系統(tǒng)RTOS是指能支持實時控制系統(tǒng)工作的操作系統(tǒng)，是指能支持實時控制系統(tǒng)工作的操作系統(tǒng)，它可以在固定的時間內對一個或多個由外設發(fā)出的信號做出適當它可以在固定的時間內對一個或多個由外設發(fā)出的信號做出適當?shù)姆磻?。的反應?實時操作系統(tǒng)的主要特征：規(guī)模小、中斷被屏蔽的時間很短、中實時操作

18、系統(tǒng)的主要特征：規(guī)模小、中斷被屏蔽的時間很短、中斷處理時間短且任務切換很快。斷處理時間短且任務切換很快。 常見的實時操作系統(tǒng)常見的實時操作系統(tǒng) 商用的商用的RTOS：VxWorks、pSOS、Palm OS等；等； 免費的免費的RTOS：Linux和和C/OS等等 嵌入式實時操作系統(tǒng)的精華在于向開發(fā)人員提供一個實時多任務嵌入式實時操作系統(tǒng)的精華在于向開發(fā)人員提供一個實時多任務內核。開發(fā)人員將具體一項應用工作分解成若干個獨立的任務，內核。開發(fā)人員將具體一項應用工作分解成若干個獨立的任務，將各任務要做的事、任務間的關系向實時多任務內核交代清楚，將各任務要做的事、任務間的關系向實時多任務內核交代清楚

19、，讓實時多任務內核去管理這些任務，開發(fā)過程就完成了。讓實時多任務內核去管理這些任務，開發(fā)過程就完成了。 嵌入式實時操作系統(tǒng)沒有文件管理，一般不需要內存管理，它具嵌入式實時操作系統(tǒng)沒有文件管理，一般不需要內存管理，它具有的是實時操作系統(tǒng)中最重要的內容，即多任務實時調度和任務有的是實時操作系統(tǒng)中最重要的內容，即多任務實時調度和任務的定時、同步操作，具有很短的任務切換時間和實時響應速度。的定時、同步操作，具有很短的任務切換時間和實時響應速度。北京航空航天大學 清華大學出版社18 VxWorks操作系統(tǒng)是美國操作系統(tǒng)是美國WindRiver公司于公司于1983年設計開發(fā)的一種嵌入式年設計開發(fā)的一種嵌入

20、式RTOS，具有高，具有高性能的內核以及友好的用戶開發(fā)環(huán)境，在嵌性能的內核以及友好的用戶開發(fā)環(huán)境，在嵌入式實時操作系統(tǒng)領域牢牢占據(jù)著一席之地。入式實時操作系統(tǒng)領域牢牢占據(jù)著一席之地。 VxWorksVxWorks所具有的顯著特點是：所具有的顯著特點是： 可靠性、實時性和可裁減性?？煽啃?、實時性和可裁減性。 它支持多種處理器，如它支持多種處理器，如x86x86、i960i960、Sun Sun SparcSparc、Motorola MC68xxxMotorola MC68xxx、MIPS MIPS 、POWER POWER PCPC等等。等等。3-2北京航空航天大學 清華大學出版社19 pSO

21、S原屬原屬ISI公司的產品，但公司的產品，但ISI已經被已經被WinRiver公司兼并，現(xiàn)在公司兼并，現(xiàn)在pSOS屬于屬于WindRiver公司的產品。公司的產品。 該系統(tǒng)是一個模塊化、高性能的實時操作系該系統(tǒng)是一個模塊化、高性能的實時操作系統(tǒng)。統(tǒng)。 開發(fā)者可以利用它來實現(xiàn)從簡單的單個獨立開發(fā)者可以利用它來實現(xiàn)從簡單的單個獨立設備到復雜的、網絡化的多處理器系統(tǒng)功能。設備到復雜的、網絡化的多處理器系統(tǒng)功能。3-2北京航空航天大學 清華大學出版社20 Palm OS是著名的網絡設備制造商是著名的網絡設備制造商3COM旗旗下的下的Palm Computing掌上電腦公司的產品。掌上電腦公司的產品。

22、Palm OSPalm OS在在PDAPDA市場上占有很大的市場份額。市場上占有很大的市場份額。獲得了獲得了IBMIBM、OracleOracle、NokiaNokia和和SonySony等國際知等國際知名公司的支持，同時有很多的軟件開發(fā)者為名公司的支持，同時有很多的軟件開發(fā)者為其開發(fā)軟件應用程序，還有相當多的硬件開其開發(fā)軟件應用程序，還有相當多的硬件開發(fā)人員為其開發(fā)外圍擴展設備，例如發(fā)人員為其開發(fā)外圍擴展設備，例如GPSGPS系系統(tǒng)、數(shù)碼攝像頭、錄音系統(tǒng)等。統(tǒng)、數(shù)碼攝像頭、錄音系統(tǒng)等。 3-2北京航空航天大學 清華大學出版社21 任務任務（或稱（或稱“線程線程”）及其）及其任務工作狀態(tài)任務工

23、作狀態(tài) 指擁有所有指擁有所有CPU資源的程序分段，資源的程序分段，線程線程為調度的基本單位為調度的基本單位 每個任務都是整個應用的某一部分，每個任務被賦予一定每個任務都是整個應用的某一部分，每個任務被賦予一定的優(yōu)先級，的優(yōu)先級， 有它自己的一套有它自己的一套CPU寄存器和自己的?？臻g。寄存器和自己的?？臻g。圖圖8-5 實時系統(tǒng)中的任務狀態(tài)實時系統(tǒng)中的任務狀態(tài)北京航空航天大學 清華大學出版社22 實時內核負責管理各個任務，為每個任務分配實時內核負責管理各個任務，為每個任務分配CPU時間，時間，并負責任務間的通信。提供的基本服務是任務切換。并負責任務間的通信。提供的基本服務是任務切換。（non-p

24、reemptive）（preemptive）內核可以剝奪正在運行著的任務的內核可以剝奪正在運行著的任務的CPU使用使用權，并將該使用權交給進入就緒態(tài)的優(yōu)先級權，并將該使用權交給進入就緒態(tài)的優(yōu)先級更高的任務。更高的任務。 實時內核實時內核可剝奪型（占先式）可剝奪型（占先式）不可剝奪型（非占先式）不可剝奪型（非占先式）內核運用某種算法決定讓哪個任務運行后，就內核運用某種算法決定讓哪個任務運行后，就將將CPU控制權完全交給這個任務，直到該任務控制權完全交給這個任務，直到該任務主動將主動將CPU控制權還回來?？刂茩噙€回來。 北京航空航天大學 清華大學出版社23 任務按照其重要性被賦予優(yōu)先級。任務按照其

25、重要性被賦予優(yōu)先級。 靜態(tài)優(yōu)先級靜態(tài)優(yōu)先級應用程序執(zhí)行過程中諸任務優(yōu)先級不變。應用程序執(zhí)行過程中諸任務優(yōu)先級不變。在這種系統(tǒng)中，諸任務以及它們的時間約束在這種系統(tǒng)中，諸任務以及它們的時間約束在程序編譯時是已知的。在程序編譯時是已知的。 動態(tài)優(yōu)先級動態(tài)優(yōu)先級應用程序執(zhí)行過程中，任務的優(yōu)先級是可變應用程序執(zhí)行過程中，任務的優(yōu)先級是可變的。的。北京航空航天大學 清華大學出版社24 為內核的主要職責之一，它決定該輪到哪個任務運為內核的主要職責之一，它決定該輪到哪個任務運行了。行了。 調度是基于優(yōu)先級的。調度是基于優(yōu)先級的。 CPU總是讓處在就緒態(tài)的總是讓處在就緒態(tài)的優(yōu)先級最高的任務先運行。優(yōu)先級最高的

26、任務先運行。 調度的基本方式有：可剝奪型和不可剝奪型調度的基本方式有：可剝奪型和不可剝奪型 基本調度算法基本調度算法先來先服務先來先服務 最短周期優(yōu)先最短周期優(yōu)先優(yōu)先級法優(yōu)先級法 輪轉法輪轉法多級隊列法多級隊列法 多級反饋隊列多級反饋隊列 多數(shù)實時內核是基于優(yōu)先級調度的多種方法多數(shù)實時內核是基于優(yōu)先級調度的多種方法的復合。的復合。北京航空航天大學 清華大學出版社25 互斥（互斥（Mutex）機制）機制 信號量（信號量（Semaphore）機制）機制 代碼臨界區(qū)（代碼臨界區(qū)（Critical Section）臨界資源臨界資源指處理時不可分割的代碼。指處理時不可分割的代碼。 任務間通信任務間通信(

27、Inter task com) 可預測性（可預測性（Predictability） 北京航空航天大學 清華大學出版社26 實時系統(tǒng)是實時系統(tǒng)是面向具體應用面向具體應用，對外來事件在限定時間內能做，對外來事件在限定時間內能做出反應的系統(tǒng)。限定時間的范圍很廣，可從出反應的系統(tǒng)。限定時間的范圍很廣，可從微秒級（微秒級（如信如信號處理）到號處理）到分級分級（如聯(lián)機查詢系統(tǒng)）。（如聯(lián)機查詢系統(tǒng)）。 實時系統(tǒng)中主要用三個指標來衡量其實時性：實時系統(tǒng)中主要用三個指標來衡量其實時性： 系統(tǒng)響應時間系統(tǒng)響應時間（System response Time）：從系）：從系統(tǒng)發(fā)出處理要求，到系統(tǒng)給出應答信號的過程所用

28、的時統(tǒng)發(fā)出處理要求，到系統(tǒng)給出應答信號的過程所用的時間。間。 任務切換時間任務切換時間（Context-switching time）：指任）：指任務之間切換所使用的時間。務之間切換所使用的時間。 中斷延遲中斷延遲（Interrupt latency）：指從計算機接收）：指從計算機接收到中斷信號到操作系統(tǒng)做出響應，并完成切換轉入中斷到中斷信號到操作系統(tǒng)做出響應，并完成切換轉入中斷服務程序的過程所用時間。服務程序的過程所用時間。北京航空航天大學 清華大學出版社27 嵌入式系統(tǒng)本身不具備自主開發(fā)能力，在設計完成后，需嵌入式系統(tǒng)本身不具備自主開發(fā)能力，在設計完成后，需要一套專門的開發(fā)工具和開發(fā)環(huán)境才

29、能進行開發(fā)。要一套專門的開發(fā)工具和開發(fā)環(huán)境才能進行開發(fā)。 這些工具和環(huán)境一般是基于通用計算機上的軟硬件設備以這些工具和環(huán)境一般是基于通用計算機上的軟硬件設備以及各種邏輯分析儀、混合信號示波器等。及各種邏輯分析儀、混合信號示波器等。 如果開發(fā)機就是運行機，則稱為本地編譯。如果開發(fā)機就是運行機，則稱為本地編譯。 “宿主機宿主機/目標機目標機”方式：方式： 利用宿主機豐富的資源和良好的開發(fā)環(huán)境來對目標機將要運行的利用宿主機豐富的資源和良好的開發(fā)環(huán)境來對目標機將要運行的程序進行開發(fā)和仿真調試，程序進行開發(fā)和仿真調試， 通過串行口或網絡接口將交叉匯編生成的目標代碼下載到目標機通過串行口或網絡接口將交叉匯

30、編生成的目標代碼下載到目標機上，并利用交叉調試器在監(jiān)控程序或實時內核的支持下進行實時上，并利用交叉調試器在監(jiān)控程序或實時內核的支持下進行實時分析和調度。分析和調度。 最后由目標機在特定的環(huán)境下運行。最后由目標機在特定的環(huán)境下運行。圖圖8-6 宿主機宿主機/目標機的開發(fā)方式目標機的開發(fā)方式北京航空航天大學 清華大學出版社28(1) C/OS-II的特點的特點 有源代碼，有范例，且源代碼中有詳細的注解。有源代碼，有范例，且源代碼中有詳細的注解。 源代碼的源代碼的90%以上用以上用C語言寫成，可移植性好。語言寫成，可移植性好。 C/OS-II可裁減、可固化，最小內核的可裁減、可固化，最小內核的ROM

31、可以小到可以小到2KB以下。以下。 多任務。多任務。 C/OS-II內核屬于優(yōu)先級的可剝奪型，可以管理內核屬于優(yōu)先級的可剝奪型，可以管理64個任務個任務（目前的版本保留（目前的版本保留8個給系統(tǒng)，應用程序最多可以有個給系統(tǒng)，應用程序最多可以有56個任個任務）。每個任務有特定的優(yōu)先級，用一個數(shù)字來標識，優(yōu)先級務）。每個任務有特定的優(yōu)先級，用一個數(shù)字來標識，優(yōu)先級越高，數(shù)字越小。任務切換采用查表法，切換速度快。實時性越高，數(shù)字越小。任務切換采用查表法，切換速度快。實時性是可知的、有保證的。是可知的、有保證的。 中斷管理。中斷管理。 中斷嵌套層數(shù)可達中斷嵌套層數(shù)可達255層。層。 穩(wěn)定性與可靠性有保

32、證。穩(wěn)定性與可靠性有保證。 C/OS自自1992年以來，已經有上千個應用，是一個被實踐年以來，已經有上千個應用，是一個被實踐證實為好用的內核。證實為好用的內核。北京航空航天大學 清華大學出版社29 C/OS是可剝奪型實時多任務內核。是可剝奪型實時多任務內核。 這種內核在任何時刻都運行就緒了的最高優(yōu)先級的任務。這種內核在任何時刻都運行就緒了的最高優(yōu)先級的任務。 C/OS調度工作的內容是進行最高優(yōu)先級任務的尋找和任務的切換。調度工作的內容是進行最高優(yōu)先級任務的尋找和任務的切換。 C/OS還提供了調度的鎖定和解鎖機制還提供了調度的鎖定和解鎖機制 使某個任務就可以短期禁止內核進行任務調度，從而占有使某

33、個任務就可以短期禁止內核進行任務調度，從而占有CPU。 由于調度鎖定采用的是累加方式，內核允許任務進行多級鎖定，由于調度鎖定采用的是累加方式，內核允許任務進行多級鎖定，最大鎖定層數(shù)不能超過最大鎖定層數(shù)不能超過255。 當一個當一個任務鎖定了系統(tǒng)的任務調度任務鎖定了系統(tǒng)的任務調度時，時， C/OS基于優(yōu)先基于優(yōu)先級的實時運行方式不復存在，優(yōu)先級由高到低的次序被改級的實時運行方式不復存在，優(yōu)先級由高到低的次序被改為：各種中斷任務（最高）、鎖定調度的任務（其次）、為：各種中斷任務（最高）、鎖定調度的任務（其次）、其他所有任務（最低）。其他所有任務（最低）。北京航空航天大學 清華大學出版社30 嵌入式

34、設計具有一個生命周期，即可以將嵌入式設計具有一個生命周期，即可以將嵌入式項目設計分為嵌入式項目設計分為7個具體階段：個具體階段：產品定義；產品定義；軟件與硬件的劃分；軟件與硬件的劃分；迭代與實現(xiàn)；迭代與實現(xiàn)；詳細的硬件與軟件設計；詳細的硬件與軟件設計；硬件與軟件集成；硬件與軟件集成；產品測試與發(fā)布；產品測試與發(fā)布；持續(xù)維護與升級。持續(xù)維護與升級。北京航空航天大學 清華大學出版社31 設計過程中的文檔管理包括：設計過程中的文檔管理包括：需求分析文檔（產品定義階段）需求分析文檔（產品定義階段）總體方案設計（選擇過程和軟硬件劃分階段）總體方案設計（選擇過程和軟硬件劃分階段）概要設計文檔（軟硬件初步設

35、計階段）概要設計文檔（軟硬件初步設計階段）詳細設計文檔（軟硬件詳細設計階段）詳細設計文檔（軟硬件詳細設計階段）測試需求文檔（模塊測試及聯(lián)調準備階段）測試需求文檔（模塊測試及聯(lián)調準備階段）系統(tǒng)測試報告（測試小組）系統(tǒng)測試報告（測試小組）使用說明文檔使用說明文檔/源程序注釋源程序注釋北京航空航天大學 清華大學出版社32(1) 確定嵌入式系統(tǒng)的要求確定嵌入式系統(tǒng)的要求(2) 設計系統(tǒng)的體系結構和總體方案設計設計系統(tǒng)的體系結構和總體方案設計(3) 選擇開發(fā)平臺選擇開發(fā)平臺(4) 應用編碼并按照代碼優(yōu)化原則優(yōu)化代碼應用編碼并按照代碼優(yōu)化原則優(yōu)化代碼(5) 在主機系統(tǒng)上驗證軟件在主機系統(tǒng)上驗證軟件(6)

36、在目標系統(tǒng)上驗證軟件在目標系統(tǒng)上驗證軟件北京航空航天大學 清華大學出版社33 當進行嵌入式系統(tǒng)開發(fā)時，選擇一套含有編輯軟件、編譯當進行嵌入式系統(tǒng)開發(fā)時，選擇一套含有編輯軟件、編譯軟件、匯編軟件、連接軟件、調試軟件、工程管理及函數(shù)軟件、匯編軟件、連接軟件、調試軟件、工程管理及函數(shù)庫的集成開發(fā)環(huán)境是必不可少的。庫的集成開發(fā)環(huán)境是必不可少的。 ARM SDT是是ARM Software Development Toolkit的簡寫，是的簡寫，是ARM公司為方便用戶在公司為方便用戶在ARM芯片上芯片上進行應用軟件開發(fā)而推出的一整套集成開發(fā)工具。進行應用軟件開發(fā)而推出的一整套集成開發(fā)工具。ARM SDT

37、由一套完備的應用程序構成，并附帶支持文檔和例由一套完備的應用程序構成，并附帶支持文檔和例子，可以用于編寫和調試子，可以用于編寫和調試ARM系列的系列的RISC處理器應用處理器應用程序。程序。圖圖8-7 基于基于ARM的嵌入式硬件平臺體系結構的嵌入式硬件平臺體系結構北京航空航天大學 清華大學出版社34在建立實時操作系統(tǒng)之前，需要將在建立實時操作系統(tǒng)之前，需要將 C/OS-II移植到自己的硬件平臺移植到自己的硬件平臺上，然后再擴展得到上，然后再擴展得到RTOS的體系結構，并在此基礎上，建立相應的的體系結構，并在此基礎上，建立相應的文件系統(tǒng)、外設及驅動程序、引進圖形用戶接口等，得到自己的文件系統(tǒng)、外

38、設及驅動程序、引進圖形用戶接口等，得到自己的RTOS。(1) C/OS-II的移植的移植“移植移植”是指使一個實時操作系統(tǒng)能夠在某個微處理器是指使一個實時操作系統(tǒng)能夠在某個微處理器平臺上運行。平臺上運行。 C/OS-II移植到移植到S3C44B0X要做的工作：要做的工作： 在在OS_CPU.H中設置與處理器和編譯器相關的代中設置與處理器和編譯器相關的代碼、對具體處理器的字長重新定義一系列數(shù)據(jù)類型、碼、對具體處理器的字長重新定義一系列數(shù)據(jù)類型、聲明幾個用于開關中斷和任務切換的宏；聲明幾個用于開關中斷和任務切換的宏； 在在OS_CPU_C.C中用中用C語言編寫語言編寫6個與操作系統(tǒng)相個與操作系統(tǒng)相

39、關的函數(shù)；關的函數(shù)； 在在OS_CPU_A.ASM中改寫中改寫4個與處理器相關的匯個與處理器相關的匯編語言函數(shù)。編語言函數(shù)。北京航空航天大學 清華大學出版社35圖圖8-10 基于基于 COS-II擴展擴展RTOS的體系結構的體系結構北京航空航天大學 清華大學出版社36(3) 建立文件系統(tǒng)建立文件系統(tǒng) 針對嵌入式的應用，參考針對嵌入式的應用，參考FAT16的文件系統(tǒng)，可以利用與文件系的文件系統(tǒng)，可以利用與文件系統(tǒng)相關的統(tǒng)相關的API 函數(shù)，來建立相應的簡單文件系統(tǒng)。函數(shù)，來建立相應的簡單文件系統(tǒng)。(4) 外設驅動程序外設驅動程序 外設驅動函數(shù)可以對系統(tǒng)提供訪問外圍設備的接口。外設驅動函數(shù)可以對系

40、統(tǒng)提供訪問外圍設備的接口。(5) 圖形用戶接口（圖形用戶接口（GUI） 可以為人機交互建立起圖形用戶接口，即為圖形用戶界面應用建可以為人機交互建立起圖形用戶接口，即為圖形用戶界面應用建立相應的立相應的API函數(shù)，其中包括基于函數(shù)，其中包括基于Unicode的漢字字庫、基本繪的漢字字庫、基本繪圖函數(shù)、典型的控鍵。圖函數(shù)、典型的控鍵。(6) 系統(tǒng)消息隊列系統(tǒng)消息隊列 在多任務操作系統(tǒng)中，各任務之間通常是通過消息來傳遞信息和在多任務操作系統(tǒng)中，各任務之間通常是通過消息來傳遞信息和同步的。用戶應用程序的每個任務都有自己的信息響應隊列和消同步的。用戶應用程序的每個任務都有自己的信息響應隊列和消息循環(huán)。通

41、常，任務通過等待消息而處于掛起狀態(tài)。當任務接到息循環(huán)。通常，任務通過等待消息而處于掛起狀態(tài)。當任務接到消息后，則處于就緒狀態(tài)，然后開始判斷所接收到的消息是否需消息后，則處于就緒狀態(tài)，然后開始判斷所接收到的消息是否需要處理。如果是，則執(zhí)行相應功能的處理函數(shù)。執(zhí)行完相應處理要處理。如果是，則執(zhí)行相應功能的處理函數(shù)。執(zhí)行完相應處理函數(shù)后，將刪除所接收到的消息，繼續(xù)掛起等待下一條消息。函數(shù)后，將刪除所接收到的消息，繼續(xù)掛起等待下一條消息。北京航空航天大學 清華大學出版社37 在嵌入式硬件平臺的基礎上，有了前面基于在嵌入式硬件平臺的基礎上，有了前面基于 C/OS-II建建立的實時操作系統(tǒng)，用戶就可以在相

42、應的操作系統(tǒng)平臺上立的實時操作系統(tǒng)，用戶就可以在相應的操作系統(tǒng)平臺上使用操作系統(tǒng)所提供的使用操作系統(tǒng)所提供的GUI及及API函數(shù)來編制應用程序函數(shù)來編制應用程序了。了。(1) 操作系統(tǒng)的啟動過程操作系統(tǒng)的啟動過程(2) 實現(xiàn)消息循環(huán)實現(xiàn)消息循環(huán)(3) 任務對應資源分配及其任務的創(chuàng)建任務對應資源分配及其任務的創(chuàng)建(4) 任務的實現(xiàn)任務的實現(xiàn)北京航空航天大學 清華大學出版社381 稅控收款機稅控收款機圖圖8-11 稅控收款機的系統(tǒng)組成框圖稅控收款機的系統(tǒng)組成框圖 圖圖8-12 系統(tǒng)任務的劃分系統(tǒng)任務的劃分 北京航空航天大學 清華大學出版社39(1) 智能滴灌控制器的硬件設計智能滴灌控制器的硬件設計

43、圖圖8-13 智能灌溉控制器系統(tǒng)硬件結構智能灌溉控制器系統(tǒng)硬件結構 北京航空航天大學 清華大學出版社40 軟件設計采軟件設計采用模塊化思想，用模塊化思想，嵌入式控制器使嵌入式控制器使用基于用基于C/OS內內核的核的RTOS操作操作系統(tǒng)。系統(tǒng)。圖圖8-13 智能滴灌控制器系統(tǒng)軟件主流程智能滴灌控制器系統(tǒng)軟件主流程 北京航空航天大學 清華大學出版社418.1 嵌入式系統(tǒng)嵌入式系統(tǒng)8.1.1 概述概述8.1.2 軟硬件協(xié)同設計技術軟硬件協(xié)同設計技術8.1.3 實時操作系統(tǒng)實時操作系統(tǒng) 8.1.4 嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)8.1.5 嵌入式控制系統(tǒng)設計實例嵌入式控制系統(tǒng)設計實例8.2 可編程控

44、制器可編程控制器(PLC)8.2.1 PLC概述概述 8.2.2 PLC結構和工作原理結構和工作原理8.2.3 PLC常用編程語言常用編程語言8.2.4 PLC應用實例應用實例8.2.5 PLC網絡系統(tǒng)網絡系統(tǒng)北京航空航天大學 清華大學出版社42 自動控制系統(tǒng)包括：自動控制系統(tǒng)包括：連續(xù)量的運動控制連續(xù)量的運動控制連續(xù)量的過程控制連續(xù)量的過程控制斷續(xù)量的控制系統(tǒng)斷續(xù)量的控制系統(tǒng) (離散量，順序控制為主流離散量，順序控制為主流) 時間順序控制系統(tǒng)時間順序控制系統(tǒng) 邏輯順序控制系統(tǒng)邏輯順序控制系統(tǒng) 條件順序控制系統(tǒng)條件順序控制系統(tǒng) 北京航空航天大學 清華大學出版社43 可編程控制器是一種專為在工業(yè)

45、環(huán)境下應用而設可編程控制器是一種專為在工業(yè)環(huán)境下應用而設計的數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)，它采用一種可編計的數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)，它采用一種可編程序的存儲器，用來在其內部存儲執(zhí)行邏輯運算、程序的存儲器，用來在其內部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和算術運算等操作的指令，順序控制、定時、計數(shù)和算術運算等操作的指令，并通過數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種并通過數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產過程?？删幊炭刂破骷捌溆嘘P類型的機械或生產過程?？删幊炭刂破骷捌溆嘘P設備，都應按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個整體，設備，都應按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個整體，并易于擴充其功能的原則設計。

46、并易于擴充其功能的原則設計。 北京航空航天大學 清華大學出版社44 1969年，美國數(shù)字設備公司根據(jù)美國通用汽車公司招標年，美國數(shù)字設備公司根據(jù)美國通用汽車公司招標的要求，研制出世界上第一臺可編程邏輯控制器的要求，研制出世界上第一臺可編程邏輯控制器 (Programmable Logic Controller，PLC) 發(fā)展經歷發(fā)展經歷 第一代：多用一位機開發(fā)，只有單一的邏輯控制功能；第一代：多用一位機開發(fā)，只有單一的邏輯控制功能；第二代：換成第二代：換成8位微處理器及半導體存儲器，控制功能得到較大的擴位微處理器及半導體存儲器，控制功能得到較大的擴展；展；第三代：大量使用高性能微處理器，向多功

47、能及聯(lián)網通信方面發(fā)展，第三代：大量使用高性能微處理器，向多功能及聯(lián)網通信方面發(fā)展，初步形成了分布式的通信網絡體系；初步形成了分布式的通信網絡體系；第四代：全面使用第四代：全面使用16位、位、32位高性能微處理器、位高性能微處理器、RISC體系體系CPU等高級等高級CPU，而且在一臺，而且在一臺PLC中配置多個微處理器，進行多道處中配置多個微處理器，進行多道處理。同時開發(fā)大量內含微處理器的智能模塊，使第四代理。同時開發(fā)大量內含微處理器的智能模塊，使第四代PLC產品產品成為具有邏輯控制功能、過程控制功能、運動控制功能、數(shù)據(jù)處成為具有邏輯控制功能、過程控制功能、運動控制功能、數(shù)據(jù)處理功能、聯(lián)網通信功

48、能的多功能控制器。理功能、聯(lián)網通信功能的多功能控制器。北京航空航天大學 清華大學出版社45 PLC及其網絡已成為工廠企業(yè)首選的工業(yè)控制裝置，并成及其網絡已成為工廠企業(yè)首選的工業(yè)控制裝置，并成為為CIMS系統(tǒng)不可或缺的基本組成部分。系統(tǒng)不可或缺的基本組成部分。PLC及其網絡已及其網絡已經被公認為現(xiàn)代工業(yè)自動化三大支柱（經被公認為現(xiàn)代工業(yè)自動化三大支柱（PLC、機器人、機器人、CAD/CAM）之一。）之一。 發(fā)展趨勢：發(fā)展趨勢： 向體積更小、速度更快、功能更強和價格更低的微小向體積更小、速度更快、功能更強和價格更低的微小型方面發(fā)展，以占領小型、分散和簡單功能的工業(yè)控型方面發(fā)展，以占領小型、分散和簡

49、單功能的工業(yè)控制市場。制市場。 向大型網絡化化、高速度、高可靠性、好的兼容性和向大型網絡化化、高速度、高可靠性、好的兼容性和多功能方面發(fā)展，使其向下可將多個多功能方面發(fā)展，使其向下可將多個PLC、I/O框架框架相連；向上與工業(yè)計算機、以太網、相連；向上與工業(yè)計算機、以太網、MAP（制造業(yè)自（制造業(yè)自動化通信協(xié)議）網等相連構成整個工廠的自動化控制動化通信協(xié)議）網等相連構成整個工廠的自動化控制系統(tǒng)。系統(tǒng)。 北京航空航天大學 清華大學出版社46(1) 功能齊全：功能齊全： 多種控制功能；多種控制功能； 輸入輸入/輸出接口功能；輸出接口功能； 數(shù)據(jù)存儲與處理功能；數(shù)據(jù)存儲與處理功能； 通信聯(lián)網功能；通

50、信聯(lián)網功能； 其他擴展功能。其他擴展功能。(2) 應用靈活應用靈活 標準的積木硬件結構和模塊化的軟件設計。標準的積木硬件結構和模塊化的軟件設計。(3) 操作維修方便，穩(wěn)定可靠操作維修方便，穩(wěn)定可靠 PLC 采用電氣操作人員習慣的梯形圖形式編程與功能助記符編程。采用電氣操作人員習慣的梯形圖形式編程與功能助記符編程。 PLC 機具有完善的監(jiān)視和診斷功能。其內部工作等狀態(tài)均有醒目機具有完善的監(jiān)視和診斷功能。其內部工作等狀態(tài)均有醒目的顯示，大多數(shù)模件可以帶電插拔。的顯示，大多數(shù)模件可以帶電插拔。(4) 模塊智能化、通信網絡化模塊智能化、通信網絡化北京航空航天大學 清華大學出版社47開關邏輯控制開關邏輯

51、控制（如自動電梯的控制、傳輸皮帶的控制等）；（如自動電梯的控制、傳輸皮帶的控制等）；閉環(huán)過程控制閉環(huán)過程控制（如鍋爐運行控制，自動焊機控制、連軋機的速（如鍋爐運行控制，自動焊機控制、連軋機的速度和位置控制等）；度和位置控制等）；機械加工的數(shù)字控制；機械加工的數(shù)字控制；機器人控制；機器人控制；多級網絡系統(tǒng)。多級網絡系統(tǒng)。北京航空航天大學 清華大學出版社481. PLC的組成和基本結構的組成和基本結構 2. PLC的工作原理的工作原理 北京航空航天大學 清華大學出版社491. PLC的組成和基本結構的組成和基本結構北京航空航天大學 清華大學出版社50 微型微型PLCI/O點數(shù)一般為幾十點，整體單元

52、結構。點數(shù)一般為幾十點，整體單元結構。 小型小型PLC點數(shù)至多可達點數(shù)至多可達256點，整體單元結構或模塊化點，整體單元結構或模塊化結構。結構。 中型中型PLC點數(shù)可達點數(shù)可達512 1024，模塊化結構。，模塊化結構。 大型大型PLC點數(shù)可達點數(shù)可達2048甚至更多，模塊化結構。甚至更多，模塊化結構。北京航空航天大學 清華大學出版社51圖圖8-16 PLC原理框圖原理框圖 北京航空航天大學 清華大學出版社52北京航空航天大學 清華大學出版社53圖圖8-18 PLC的等效電路的等效電路 北京航空航天大學 清華大學出版社54 采用巡回掃描的工作方式采用巡回掃描的工作方式 掃描周期：掃描周期：從掃

53、描過程中的一點開始，經過順序掃描又回到從掃描過程中的一點開始，經過順序掃描又回到該點的過程。該點的過程。 一個掃描周期的工作包括：一個掃描周期的工作包括：進行系統(tǒng)監(jiān)控與自診斷進行系統(tǒng)監(jiān)控與自診斷輸入掃描輸入掃描執(zhí)行掃描執(zhí)行掃描輸出掃描。輸出掃描。北京航空航天大學 清華大學出版社55圖圖8-19 PLC工作過程工作過程 北京航空航天大學 清華大學出版社561. 梯形圖語言梯形圖語言LD (Ladder Diagram) 2. 語句表語句表IL（Instruction List）3. 結構化文本語言結構化文本語言ST（Structured Text）4. 順序功能圖順序功能圖SFC (Sequen

54、tial Function Chart) 5. 功能模塊圖功能模塊圖FBD(Function Block Diagram 1992年國際電工委員會年國際電工委員會IEC頒布了頒布了IEC61131-3控制控制編程語言標準，編程語言標準，IEC61131-3定義了以下五種編程語言：定義了以下五種編程語言： 北京航空航天大學 清華大學出版社571. 交通信號控制的時序系統(tǒng)交通信號控制的時序系統(tǒng)圖圖8-26 交通信號燈控制時序圖交通信號燈控制時序圖 北京航空航天大學 清華大學出版社58圖圖8-27 系統(tǒng)的系統(tǒng)的I/O接線圖接線圖 北京航空航天大學 清華大學出版社59圖圖8-28 交通信號交通信號燈控

55、制系燈控制系統(tǒng)梯形圖統(tǒng)梯形圖北京航空航天大學 清華大學出版社60工作過程如下：工作過程如下：加料階段：加料階段： 按動啟動按鈕按動啟動按鈕PS后，進料電磁閥后，進料電磁閥YV1通電打開，液體通電打開，液體A流入容器；當液位上流入容器；當液位上升到升到LS3時，攪拌電動機時，攪拌電動機M開始運轉和開始運轉和攪拌；當液位到達攪拌；當液位到達LS2時，進料電磁閥時，進料電磁閥YV1斷電關閉，電磁閥斷電關閉，電磁閥YV2通電打開，通電打開，液體液體B流入容器；到液位流入容器；到液位LS1時，電磁時，電磁閥閥YV2關閉，加料過程結束。關閉，加料過程結束。攪拌階段：攪拌階段： 加料過程結束后，攪拌電動機繼續(xù)運轉加料過程結束后，攪拌電動機繼續(xù)運轉半小時，進行物料的充分混合。半小時，進行物料的充分混合。放料階段：放料階段： 打開混合物料的出料電磁閥打開混合物料的出料電磁閥YV3，攪，攪拌電動機繼續(xù)運轉，直到液位下降到拌電動機繼續(xù)運轉，直到液位下降到L