Knowledge base: Warsaw University of Technology

Settings and your account

Back

Creating of a digital system fulfilling a PLC based on FPGA circuits. Implementation of the tool software for realization of executive programs

Piotr Puton

Abstract

The main objective of this work was to implement a programmable logic controller (PLC) for binary control in a FPGA system and to create a tool software for realization of executive programs. The paper discusses 3 ways of using FPGA programmable systems in automation and control: conversion of ladder language programs to a description in hardware description language, two-processor PLC implementation in FPGA structur and realization of a controller in a processor replacing virtual machine. A comparison of several FPGA chips and selection of one of them to implement the topic of thesis was also done. A list of the required functionalities of the developed system was prepared, which was done entirely. Fully functional controller is a result of this thesis, it supports up to 32 binary inputs and outputs and enables pulse counting and timing. It was written two versions of the application for creating executive programs (one in the Instruction List text language, the otger - in a graphical Ladder Diagram language). The project was tested with a real laboratory object, it was required creation dediacated orinted circuit board. These tests confirmed its correct work. At the end of this thesis, a summary and conclusions from the implementation of the PLC controller are presented.
Diploma type
Engineer's / Bachelor of Science
Diploma type
Engineer's thesis
Author
Piotr Puton (FEIT/AK) Piotr Puton,, The Institute of Control and Computation Engineering (FEIT/AK)Faculty of Electronics and Information Technology (FEIT)
Title in Polish
Opracowanie systemu cyfrowego realizującego sterownik PLC w oparciu o układy FPGA. Implementacja oprogramowania narzędziowego do realizacji programów wykonawczych
Supervisor
Andrzej Wojtulewicz (FEIT/AK) Andrzej Wojtulewicz,, The Institute of Control and Computation Engineering (FEIT/AK)Faculty of Electronics and Information Technology (FEIT)
Certifying unit
Faculty of Electronics and Information Technology (FEIT)
Affiliation unit
The Institute of Control and Computation Engineering (FEIT/AK)
Study subject / specialization
, Automatyka i Robotyka (Automation and Robotics)
Language
(pl) Polish
Status
Finished
Defense Date
04-02-2019
Issue date (year)
2019
Reviewers
Patryk Chaber (FEIT/AK) Patryk Chaber,, The Institute of Control and Computation Engineering (FEIT/AK)Faculty of Electronics and Information Technology (FEIT) Andrzej Wojtulewicz (FEIT/AK) Andrzej Wojtulewicz,, The Institute of Control and Computation Engineering (FEIT/AK)Faculty of Electronics and Information Technology (FEIT)
Keywords in Polish
FPGA, PLC, sterownik, VHDL, LD, IL, Qt
Keywords in English
FPGA, PLC, controller, VHDL, LD, IL, Qt
Abstract in Polish
Celem pracy była implementacja sterownika programowalnego PLC do sterowania binarnego w układzie FPGA oraz stworzenie aplikacji narzędziowej do realizacji programów wykonawczych. Omówiono w niej 3 sposoby wykorzystania układów programowalnych FPGA w zagadnieniach automatyki i sterowania: konwersja programów w języku drabinkowym na opis w języku opisu sprzętu, dwuprocesorowa implementacja sterownika PLC w strukturze FPGA oraz wykonanie sterownika na procesorze zastępującym maszynę wirtualną. Dokonano również porównania kilku układów FPGA i wybrano jeden z nich do zrealizowania tematu pracy. Przygotowano listę wymaganych funkcjonalności opracowywanego systemu, którą w całości zrealizowano. W efekcie powstał w pełni funkcjonalny sterownik, obsługujący do 32 wejść i wyjść binarnych, umożliwiający zliczanie impulsów i odmierzanie czasu. Napisano również dwie wersje aplikacji do tworzenia programów wykonawczych (jedna w języku tekstowym Instruction List, druga – w graficznym języku drabinkowym Ladder Diagram). Projekt został przetestowany z rzeczywistym obiektem laboratoryjnym, co wymagało stworzenia dedykowanego obwodu drukowanego. Testy te potwierdziły jego prawidłowe działanie. Na końcu pracy przedstawiono podsumowanie i wnioski płynące z realizacji projektu sterownika PLC.
File
  • File: 1
    praca.pdf
Request a WCAG compliant version
Local fields
Identyfikator pracy APD: 31782

Uniform Resource Identifier
https://repo.pw.edu.pl/info/bachelor/WUT28d3a2d5f2a34ad2a2558ac3690ded64/
URN
urn:pw-repo:WUT28d3a2d5f2a34ad2a2558ac3690ded64

Confirmation
Are you sure?
Report incorrect data on this page