RK3568+Codesys+Xenomai实时软PLC运动控制解决方案
CODESYS软件架构
CODESYS软件分三层架构,可用下图来表示:

1、开发层
CODESYS Development System(具有完善的在线编程和离线编程功能)、编译器及其配件组件、可视化界面编程组件等,同时供用户可选的运动控制模块可使其功能更加完整和强大。
IEC 61131-3 编辑器。CODESYS提供了所有IEC 61131-3所以定义的五种编程语言:如结构化文本(ST)、顺序功能图(SFC)、功能块图(FBD)、梯形图(LD)和指令表,此外还支持连续功能图(CFC)的编程语言。
编译器:负责将 CODESYS 中的应用程序转换为机器代码并且优化可编程控制器的性能。当用户输入了错误的应用程序代码时,立刻会接收到编译器发出的语法错误警告及错误信息,让编程人员可以迅速做出相应纠正。用户可以不必改变编程方式,就可以使用不同的基于 CODESYS 编程的硬件装置(系统)进行工程开发。
硬件/现场总线配置器:针对不同制造商的硬件设备及不同现场总线 协议 ,该部分负责在CODESYS中对相应参数进行设定。
可视化界面编程:直接在 CODESYS 中即可实现可视化编程(人机界面HMI),系统已经集成了可视化编辑器。
运动控制模块:运动控制功能已经集成在CODESYS中,形成了SoftMotion(CNC)软件包。基于PLCopen的工具包可以实现单轴、多轴运动;电子凸轮传动;电子齿轮传动;复杂多轴CNC控制等。
2、通信层
应用开发层和硬件设备层之间的通讯是由CODESYS中的网关服务器来实现的,CODESYS网关服务器中安装了OPC服务器。
CODESYS 网关服务器。作用在应用开发层和硬件设备层之间,可以使用TCP/IP协议或通过CAN等总线实现远程访问,是CODESYS 开发工具 包不可分割的一部分。
CODESYS OPC服务器。对基于CODESYS进行编程的控制器,无需考虑所使用的硬件CPU,已经集成并实现了OPC V2.0规范的多客户端功能,且能同时访问多个控制器。
3、设备层
在使用基于IEC 61131-3标准的编程开发工具CODESYS对一个硬件设备进行操作前,硬件供应商必须要在设备层预先安装CODESYS的实时核(CODESYS Runtime)。同时,也可以通过使用CODESYS的可选组件:如CODESYS目标可视化编程模块或网络可视化编程模块来实现功能上的扩展。
4、CODESYS软件架构中各层关系
CODESYS代码执行机制是编译执行,用户在开发层编写完成的IEC程序通过集成的编译器编译为二进制代码,再通过以太网或串口下载至设备层中,最终该应用程序中的文件已经被转为二进制代码存放在目标设备中,根据用户设定的执行方式循环执行对应程序。
以下为CODESYS产品系列的 架构 图,点击不同部分图片,可链接至产品介绍。
二、规格参数
基本参数
SOC
Rockch ip RK3568;
CPU
四核 64 位 Cortex-A55 处理器,22nm 先进工艺,主频最高 2.0GHz;
GPU
ARM G52 2EE;
支持 OpenGL ES 1.1/2.0/3.2,OpenCL 2.0,Vu lkan 1.1 ;
内嵌高性能 2D 加速硬件;
NPU
NPU,0.8Tops@INT8 性能;
支持 Caffe/TensorFlow/TFLite/ONNX/PyTorch/Keras/Darknet 主流架构模型的一键转换;
VPU
支持 4K 60fps H.265/H.264/VP9 视频解码;
支持 1080P 100fps H.265/H.264 视频编码;
支持 8M ISP;
内存
1GB/ 2GB / 4GB/ 8GB LPDDR4X ;
存储
8GB/ 16GB/ 32GB / 64GB / 128GB eMMC ;
TP 卡存储
最大支持 64G;
操作系统
Android11.0/Linux ;
硬件特性
网络
以太网
支持双 10M/100M 自适应以太网;
WIFI/蓝牙
2.4GHz 蓝牙 :4.2;
选配:5G 双频;
显示接口
3 个显示口,支持 eDP 、LVDS 、MIPI;
2 组背光驱动口;
提供 3 种显示组合;
显示组合方式 1
单/双通道 LVDS 1080P@60fps;
4lane eDP 1080P@60fps;
显示组合方式 2
4lane eDP 1080P@60fps;
4lane eDP 1080P@60fps;
显示组合方式 3
4lane Mipi 1080P@60fps ;
4lane eDP 1080P@60fps ;
触摸屏接口
I2C
2 组 I2C 触摸屏控制口
USB
外部 USB
1*双层 Type-A,USB2.0 Host, Imax=1.5A;
1*双层 Type-A,包含 1*USB2.0 Host, Imax=1.5A 和 1*USB3.0 OTG;
内部 USB
1*USB2.0 Host, Imax=2.0A;
1*USB3.0 OTG/Host, Imax=2.0A;
4*USB2.0 Host, Imax=0.5A;
串口
内部串口
1*TTL 串口,Debug 串口,供电电压为 3.3V;
1*可配置 RS485/TTL 的串口,供电电压 3.3V
4*可配置 RS232/TTL 的串口,供电电压可以配置 12V 或 5V;
音频接
内部喇叭接口
喇叭,左右声道最大支持 8ohm/5W;
内部 MIC 接口
麦克风输入;
扩展口
输入输出扩展口
4*GPIO;
5*ADC;
KEY 口
RECOVERY_AD
按此键上电,USB OTG 切换到固件下载状态;
开机键+LED 指示灯
开机键+开机指示灯 LED1+运行指示灯 LED2;
其它参数
电源输入
DC12V 或 DC24V (给 打印机供电情况下 最小电流: 12VDC/5A 或 24VDC/3A)
4pin 航空座,或 DC 座 (芯直径 2.5mm,外径 5.5mm) (可选)
和 4P*1 Pitch 2.54mm 接口;
电源输出
最大:12VDC/3A 或 24VDC/2A
4P*1 Pitch 2.54mm 接口 ;
主板尺寸
单位:毫米
120 (L)×102(W)
工作温度
单位:摄氏度
-10℃~60℃;
存储温度
单位:摄氏度
-20℃~70℃;
存储湿度
单位:相对湿度
10%~80 % ;