基于EASY CORE內(nèi)核的嵌入式PLC系 統(tǒng)研究項(xiàng)目申報(bào)書

1、附件：大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目申報(bào)書項(xiàng)目名稱：基于easy core內(nèi)核的嵌入式plc系統(tǒng)研究項(xiàng)目類型：創(chuàng)新訓(xùn)練 創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練 創(chuàng)業(yè)實(shí)踐院系名稱：機(jī)電與控制工程學(xué)院負(fù) 責(zé) 人：張帆指導(dǎo)教師：高紅亮填報(bào)日期：2012年 9 月 4 日湖北師范學(xué)院教務(wù)處二一二年八月 填 寫 須 知一、項(xiàng)目分類說明：1.創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目是本科生個(gè)人或團(tuán)隊(duì)，在校內(nèi)導(dǎo)師指導(dǎo)下，自主完成創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)方法的設(shè)計(jì)、設(shè)備和材料的準(zhǔn)備、實(shí)驗(yàn)的實(shí)施、數(shù)據(jù)處理與分析、總結(jié)報(bào)告撰寫等工作。2.創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項(xiàng)目是本科生團(tuán)隊(duì)，在校內(nèi)導(dǎo)師指導(dǎo)下，團(tuán)隊(duì)中每個(gè)學(xué)生在項(xiàng)目實(shí)施過程中承擔(dān)一個(gè)或多個(gè)具體的角色，通過編制商業(yè)計(jì)劃書、開展可行性研究、模擬企業(yè)運(yùn)行、進(jìn)

2、行一定程度的驗(yàn)證試驗(yàn)，撰寫創(chuàng)業(yè)報(bào)告等工作。3.創(chuàng)業(yè)實(shí)踐項(xiàng)目是學(xué)生團(tuán)隊(duì)，在學(xué)校導(dǎo)師和企業(yè)導(dǎo)師共同指導(dǎo)下，采用前期創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目（或創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)）的成果，提出一項(xiàng)具有市場前景的創(chuàng)新性產(chǎn)品或者服務(wù)，以此為基礎(chǔ)開展創(chuàng)業(yè)實(shí)踐活動(dòng)。申報(bào)該類項(xiàng)目需額外提交企業(yè)導(dǎo)師合作指導(dǎo)協(xié)議書作為附件。二、申報(bào)書請(qǐng)按順序逐項(xiàng)填寫，填寫內(nèi)容必須實(shí)事求是，表達(dá)明確嚴(yán)謹(jǐn)?？杖表?xiàng)要填“無”。三、申請(qǐng)參加大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)的人數(shù)含負(fù)責(zé)人在內(nèi)不得超過5人。四、表格中的字體小四號(hào)仿宋體，1.5倍行距；需簽字部分由相關(guān)人員以黑色鋼筆或水筆簽名。均用a4紙雙面打印，于左側(cè)裝訂成冊。五、推薦上報(bào)的計(jì)劃項(xiàng)目由學(xué)校分管領(lǐng)導(dǎo)在申報(bào)書上簽署意

3、見、簽字并加蓋公章后，一式五份（均為原件），報(bào)送省教育廳高等教育處。項(xiàng)目名稱基于easy core內(nèi)核的嵌入式plc系統(tǒng)研究項(xiàng)目起止時(shí)間 2013年 1 月 至 2013年 12 月負(fù)責(zé)人姓名學(xué)院簡稱+班級(jí)學(xué)號(hào)聯(lián)系電話e-mail（或qq號(hào)）張帆機(jī)電1002201011801022118772305660244317670項(xiàng)目組成員尹歡歡機(jī)電1002201011801022718772305889723286499石凱機(jī)電10032010118020345135454940671598083701王威機(jī)電1003201011802034015374515004924361889指導(dǎo)教師姓名高紅

4、亮職務(wù)/職稱講師所在單位湖北師范學(xué)院機(jī)電與控制工程學(xué)院聯(lián)系電-校外導(dǎo)師姓名無職務(wù)/職稱無所在單位無聯(lián)系電話無e-mail無一、項(xiàng)目簡介（100字左右）嵌入式plc芯片組是一個(gè)加載了嵌入式plc軟件平臺(tái)的核心芯片組，具備plc功能和can，rs232/485通信功能，能夠完成常規(guī)過程控制的控制模塊。本項(xiàng)目將分析芯片組嵌入式plc的特點(diǎn),研究嵌入式plc的系統(tǒng)構(gòu)成各部分的功能,確定嵌入式plc系統(tǒng)的開發(fā)過程與方法。并以此研究一種基于easy core芯片組的嵌入式plc驅(qū)動(dòng)開發(fā)方法。二、申請(qǐng)理由（包括自身/團(tuán)隊(duì)具備的知識(shí)、條件、特長、興

5、趣、前期準(zhǔn)備等）（一）、關(guān)于項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目組成員均為10級(jí)學(xué)生，經(jīng)過兩年多的專業(yè)學(xué)習(xí)、以及在多項(xiàng)學(xué)生工作中積累的執(zhí)行、組織、統(tǒng)籌能力，具備了基本的理論運(yùn)用能力和發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力。張帆：男，項(xiàng)目負(fù)責(zé)人，具備開展此項(xiàng)目的知識(shí)，學(xué)習(xí)成績優(yōu)異。熱愛學(xué)術(shù)科研，曾參加黃石市“科威杯”plc電子設(shè)計(jì)創(chuàng)新競賽并取得優(yōu)異成績，對(duì)此項(xiàng)目有著透徹的了解。榮獲“達(dá)內(nèi)杯”it精英程序設(shè)計(jì)大賽一等獎(jiǎng)，具有較強(qiáng)的程序設(shè)計(jì)能力。曾擔(dān)任院學(xué)生會(huì)部長、社團(tuán)部長等職務(wù)，社會(huì)工作經(jīng)驗(yàn)豐富，有較強(qiáng)的組織、領(lǐng)導(dǎo)能力。尹歡歡：女，項(xiàng)目組成員，具備開發(fā)此項(xiàng)目的知識(shí)，學(xué)習(xí)成績優(yōu)異。學(xué)習(xí)勤奮刻苦，做事認(rèn)真負(fù)責(zé)，多次獲得學(xué)習(xí)獎(jiǎng)學(xué)金

6、。曾榮獲智能設(shè)計(jì)大賽一等獎(jiǎng)，對(duì)通過大學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目提高自我學(xué)習(xí)的能力有著深刻的認(rèn)識(shí)。石凱：男，項(xiàng)目組成員，具備開發(fā)此項(xiàng)目的知識(shí)，學(xué)習(xí)成績優(yōu)異。熱愛學(xué)術(shù)科研，曾榮獲“達(dá)內(nèi)杯”it精英程序設(shè)計(jì)大賽一等獎(jiǎng)，具有較強(qiáng)的程序設(shè)計(jì)能力。王威：男，項(xiàng)目組成員，具備開發(fā)此項(xiàng)目的知識(shí)，學(xué)習(xí)成績優(yōu)異。能熟練使用plc編程語言。我們這個(gè)團(tuán)隊(duì)各有特點(diǎn)，基本具備了科研的素質(zhì)要求。團(tuán)隊(duì)成員平時(shí)能夠嚴(yán)格要求自己、學(xué)習(xí)勤奮、態(tài)度認(rèn)真。項(xiàng)目負(fù)責(zé)人曾參加過黃石市“科威杯”plc電子設(shè)計(jì)創(chuàng)新競賽，在此期間對(duì)easy core內(nèi)核的嵌入式plc有過深入的認(rèn)識(shí)和理解。此外，為了鼓勵(lì)在校大學(xué)生參與科技創(chuàng)新活動(dòng)，學(xué)院提供了專門的

7、科技創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室，并精選安排具備豐富項(xiàng)目開發(fā)經(jīng)驗(yàn)的導(dǎo)師指導(dǎo)培養(yǎng)實(shí)踐團(tuán)隊(duì)成員鉆研探討開發(fā)項(xiàng)目技能，注重成員團(tuán)隊(duì)精神創(chuàng)新理念綜合鍛煉項(xiàng)目實(shí)踐。我們根據(jù)已有的知識(shí)，進(jìn)行了前期準(zhǔn)備。首先根據(jù)項(xiàng)目要求，組建項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)，制定項(xiàng)目研究及考核方案，然后查閱文獻(xiàn)、分析文獻(xiàn)，對(duì)使用的方法做出評(píng)價(jià)，在此基礎(chǔ)上做出改進(jìn)。有良好的項(xiàng)目課題為前提，以濃厚的興趣、具體詳盡的準(zhǔn)備和認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)?shù)恼{(diào)研態(tài)度為保障，我們對(duì)做好這一創(chuàng)新項(xiàng)目充滿信心。 之所以提出這一項(xiàng)目的申請(qǐng)，不僅是基于項(xiàng)目組成員們已有的知識(shí)結(jié)構(gòu)、專業(yè)技能和興趣愛好和已取得的實(shí)踐創(chuàng)新成果，更重要的是基于我們對(duì)這個(gè)項(xiàng)目所做的充分的準(zhǔn)備工作、具體可行的項(xiàng)目實(shí)施方案以及這個(gè)項(xiàng)目本

8、身所具有的重大現(xiàn)實(shí)意義和社會(huì)價(jià)值。我們希望通過這次創(chuàng)新訓(xùn)練計(jì)劃，拓展自己的專業(yè)素質(zhì)和實(shí)踐能力，提高自身的科研素養(yǎng)，通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證我們的思想，鍛煉我們的能力，同時(shí)通過教師有針對(duì)性地指導(dǎo)，學(xué)會(huì)科研的思想、方法等。（二）、關(guān)于項(xiàng)目1、研究目的隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，工業(yè)控制產(chǎn)品已發(fā)展到一個(gè)追求個(gè)性、差異化的階段。傳統(tǒng)的plc產(chǎn)品已經(jīng)無法滿足更加細(xì)化分的市場需求，為了滿足市場需求，嵌入式plc作為工業(yè)控制產(chǎn)品的新方向便應(yīng)運(yùn)而生。嵌入式plc是一種以單片機(jī)為載體、以梯形圖為編程工具的芯片組。使用嵌入式plc芯片組能減輕單片機(jī)開發(fā)的工作量，并提供強(qiáng)大的平臺(tái)功能。本項(xiàng)目對(duì)基于芯片組的嵌入式pl

9、c系統(tǒng)的開發(fā)構(gòu)成與方法進(jìn)行研究，給出基于芯片組的嵌入式plc系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法。2、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及分析目前市場上的嵌入式plc的發(fā)展呈現(xiàn)多元化發(fā)展，國內(nèi)外企業(yè)均有很好的表現(xiàn)。例如德國赫優(yōu)訊是一家以現(xiàn)場總線技術(shù)和芯片、模塊為主業(yè)的科技企業(yè)，極有發(fā)展活力。他們推出的將現(xiàn)場總線技術(shù)和plc技術(shù)結(jié)合的net plc很有特色。國內(nèi)幾年前就有華中科技大學(xué)在easy core1.00核心芯片組（easy core是一個(gè)加載了easy嵌入式plc軟件平臺(tái)的核心芯片組，用于設(shè)計(jì)，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示）中加載了嵌入式plc系統(tǒng)軟件，作為硬件平臺(tái)，開發(fā)了多模入通道的嵌入式plc。還有一種發(fā)展路徑是以開發(fā)plc與人

10、機(jī)界面相結(jié)合的硬件軟件一體化為目標(biāo)的平臺(tái)，充分利用case（計(jì)算機(jī)輔助軟件工程）工具，結(jié)合各類嵌入式芯片的開發(fā)平臺(tái)和各種輸入輸出通道的硬件電路庫，專為機(jī)電設(shè)備開發(fā)客制化、具有odm性質(zhì)的專用plc。 圖1 嵌入式plc的橫空出世，必將給工控產(chǎn)品領(lǐng)域帶來一場革命性的變革。隨著微型和超微型plc技術(shù)的發(fā)展和數(shù)量的增長，并逐漸進(jìn)入新的應(yīng)用領(lǐng)域。隨著工業(yè)發(fā)展的技術(shù)不斷革新，嵌入式plc必將在信息革命的浪潮中創(chuàng)造更多的價(jià)值。3、可行性分析嵌入式plc是將plc系統(tǒng)軟件構(gòu)建于控制器內(nèi)，根據(jù)用戶控制需要定制硬件，以plc的應(yīng)用方式解決對(duì)象控制問題的plc。它由兩部分組成：嵌入式plc系統(tǒng)軟件和芯片組。嵌入式

11、plc系統(tǒng)軟件將plc語言（梯形圖語言）、can總線嵌入到單片機(jī)中，使單片機(jī)的產(chǎn)品開發(fā)從使用匯編語言變?yōu)槭褂胮lc梯形圖語言，并具有can總線的互連特性。easy core是一個(gè)加載了嵌入式plc系統(tǒng)軟件的核心芯片組，作為一款加載了系統(tǒng)軟件的硬件平臺(tái)，可以用來設(shè)計(jì)通用和專用plc。本項(xiàng)目對(duì)基于easy core芯片組的嵌入式plc系統(tǒng)的開發(fā)構(gòu)成與方法進(jìn)行研究，項(xiàng)目組已對(duì)該芯片組的嵌入式plc有深入的了解，并熟悉項(xiàng)目所涉及的理論知識(shí)和研究方法。4、研究價(jià)值嵌入式plc在我國具有比較廣闊的發(fā)展空間，首先在于它十分有利于發(fā)揮我國自動(dòng)化行業(yè)發(fā)展的兩大特點(diǎn)：有相當(dāng)雄厚的為機(jī)電設(shè)備配套的市場基礎(chǔ)；有足夠的

12、、性價(jià)比。嵌入式plc的硬件、軟件、人機(jī)界面、通信等各方面的功能設(shè)計(jì)靈活，易于剪裁，更貼近各種檔次的機(jī)電設(shè)備的要求。由于嵌入式plc的功能強(qiáng)大、個(gè)性化、差異化、客制化，嵌入式plc芯片組開發(fā)的plc產(chǎn)品可以很好的滿足用戶的個(gè)性化需求，因此，嵌入式plc在我國市場發(fā)展的前景十分可觀，具有重要的研究價(jià)值。參考文獻(xiàn)1翟靜.嵌入式plc應(yīng)用前景的研究j.計(jì)算機(jī)光盤軟件與應(yīng)用,20112陳鳳蘭,孫竹梅.軟plc技術(shù)的發(fā)展趨勢與應(yīng)用前景j.現(xiàn)代電子技術(shù),20063吳玉香.嵌入式plc系統(tǒng)的研究和實(shí)現(xiàn)j.計(jì)算機(jī)工程,20094楊廣才,唐學(xué)媛.嵌入式plc的研發(fā)j.機(jī)床電器,20065龔云生.easy-v1.

13、00嵌入式plc的基本原理c.黃石科威自控有限公司,20066嵌入式plc原理與應(yīng)用s.黃石科威自控有限公司,20047楊惠靈.嵌入式數(shù)控系統(tǒng)中plc模塊的開發(fā)j.機(jī)電技術(shù),2009三、項(xiàng)目方案（計(jì)劃、技術(shù)路線、人員分工等）（一）、計(jì)劃根據(jù)本項(xiàng)目的時(shí)間要求，擬定進(jìn)展計(jì)劃：第一階段：項(xiàng)目準(zhǔn)備階段。項(xiàng)目小組成員分工協(xié)作，系統(tǒng)深入研究有關(guān)理論及基礎(chǔ)理論，對(duì)課題研究的主要內(nèi)容，進(jìn)行全面、深入的理論方法的研究和探索，廣泛收集各種資料，對(duì)資料簡單分析。第二階段：熟悉easy嵌入式plc軟件平臺(tái)的核心芯片組，分析芯片組嵌入式plc的特點(diǎn)，研究嵌入式plc的系統(tǒng)構(gòu)成各部分的功能。第三階段：對(duì)芯片組進(jìn)行二次開發(fā)

14、，確定嵌入式plc系統(tǒng)的開發(fā)過程與方法。第四階段：項(xiàng)目組成員將研究成果進(jìn)行匯總、整理，最終達(dá)到項(xiàng)目研究的預(yù)期效果，完成系列論文或綜合研究報(bào)告。接受有關(guān)專家的鑒定。（二）、技術(shù)線路1、訓(xùn)練目標(biāo)：（1）、綜合能力訓(xùn)練：構(gòu)建終身學(xué)習(xí)的思想和途徑，提高自我學(xué)習(xí)能力、團(tuán)結(jié)協(xié)作能力和組織實(shí)施能力。訓(xùn)練學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目蒲袑?shí)踐作風(fēng)、勇于創(chuàng)新的科研態(tài)度和不怕困難、刻苦鉆研的求知精神。學(xué)以致用，鍛煉學(xué)生勤于理論運(yùn)用、善于理論分析的能力。（2）、專業(yè)技能訓(xùn)練：訓(xùn)練文獻(xiàn)查閱、評(píng)價(jià)和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的能力，將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐，培養(yǎng)高素質(zhì)、富有創(chuàng)新性、科研性人才。2、前期準(zhǔn)備：（1）、組建項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)，確立負(fù)責(zé)人；（2）、制定項(xiàng)目

15、研究及考核方案；（3）、查閱相關(guān)文獻(xiàn)，設(shè)計(jì)分析方案。3、組織實(shí)施：通過與導(dǎo)師技術(shù)交流細(xì)致注意項(xiàng)目的各個(gè)重要細(xì)節(jié)，分析探討項(xiàng)目要求的各項(xiàng)技術(shù)解決方案，研究出一套詳細(xì)可靠實(shí)施的項(xiàng)目計(jì)劃；熟悉嵌入式plc相應(yīng)模塊功能，根據(jù)項(xiàng)目要求，劃分功能模塊設(shè)計(jì)及編寫代碼，完成驅(qū)動(dòng)程序，實(shí)施模塊功能測試。 4、教師指導(dǎo)：本項(xiàng)目指導(dǎo)老師高紅亮老師將全程指導(dǎo)、監(jiān)督項(xiàng)目的進(jìn)展，并對(duì)項(xiàng)目運(yùn)行提出寶貴意見。5、過程管理：（1）、在各階段中明確團(tuán)隊(duì)成員分工，并根據(jù)實(shí)際進(jìn)行情況以及內(nèi)外部環(huán)境、因素的變化不斷調(diào)整優(yōu)化方案，隨時(shí)發(fā)現(xiàn)問題隨時(shí)解決；（2）、建立中期報(bào)告機(jī)制，分階段總結(jié)成果，及時(shí)調(diào)整研究方向的偏差，保證項(xiàng)目質(zhì)量。6、實(shí)

16、踐環(huán)節(jié)：（1）、根據(jù)指導(dǎo)教師的建議，修改實(shí)驗(yàn)方案；（2）、學(xué)會(huì)使用相關(guān)編程軟件，能夠使用匯編語言熟練編程；（3）、熟悉easy嵌入式plc軟件平臺(tái)的核心芯片組；（4）、編寫驅(qū)動(dòng)程序，并進(jìn)行測試；（5）、學(xué)會(huì)項(xiàng)目總結(jié)報(bào)告和科研論文的撰寫。（三）、人員分工張帆：協(xié)調(diào)各方面的工作，把握整體進(jìn)度；尹歡歡：進(jìn)行文獻(xiàn)的收集與整理；石凱：編寫驅(qū)動(dòng)程序； 王威：測試驅(qū)動(dòng)程序，修改完善。四、項(xiàng)目特色與創(chuàng)新點(diǎn)plc的梯形圖編程語言簡潔、直觀且面向工藝流程的特點(diǎn)，使控制裝置中的硬件管理和面向控制流程分離。而嵌入式plc是指在特定的控制裝置中實(shí)現(xiàn)plc編程語言的解釋、執(zhí)行，使特定裝置在自身專用功能基礎(chǔ)上具有plc的基

17、本功能。與普通的plc相比它的優(yōu)越性更加強(qiáng)大：定制性強(qiáng)，擴(kuò)展靈活，性價(jià)比高。本項(xiàng)目緊密跟蹤國內(nèi)嵌入式plc研究領(lǐng)域，但并不是完全重復(fù)其他人的研究工作，而是在申請(qǐng)者前期研究的基礎(chǔ)上，通過分析傳統(tǒng)plc技術(shù)和嵌入式系統(tǒng)技術(shù)，對(duì)基于芯片組的嵌入式plc系統(tǒng)的開發(fā)過程與方法進(jìn)行研究，給出基于芯片組的嵌入式plc系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法。五、項(xiàng)目進(jìn)度安排準(zhǔn)備階段：2013年1月到2013年3月，在老師的指導(dǎo)下，閱讀相關(guān)資料，進(jìn)一步熟悉研究課題的內(nèi)容，形成清晰的思路；前期階段：2013年3月到2013年5月，熟悉easy嵌入式plc軟件平臺(tái)的核心芯片組，分析芯片組嵌入式plc的特點(diǎn)，研究嵌入式plc的系統(tǒng)構(gòu)成各部分的功能；中期階段：2013年5月到2013年8月，對(duì)芯片組進(jìn)行二次開發(fā)，確定嵌入式plc系統(tǒng)的開發(fā)過程與方法。編寫驅(qū)動(dòng)程序，并進(jìn)行測試；后期階段：2013年8月到2013年12月，進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和資料整理，將研究成果進(jìn)行匯總、整理，完成撰寫論文或綜合研究報(bào)告。 六、項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)使用計(jì)劃（要求說明項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)）購買器材和實(shí)驗(yàn)裝置：4000元測試及儀器使用費(fèi)：1500元調(diào)研費(fèi)用：1000