动分部间速比稳定、可调；爬行速度可调；负荷动态分配；各分部具有微升、微降功能，必
要的显示功能；相关联的分部具有单动、联动功能。 

 

图 1  造纸机基本结构图 

2  系统架构 

2.1  网络架构 

对于纸机控制系统，主传动点从少则十几个，多则几十个。因此，在设计该纸机控制器

时，先要设计使用该控制器的网络架构，以便实现对整个纸机的控制。 

本控制器要控制的是一种十多个主传动点的纸机。其中，每一分部至少有 1 台电机参与

和实现速度链控制。根据的控制要求和特点，选用 PowerLink 总线，构成整个纸机的控制网
络系统，其网络构成如图 2 所示。图中仅从网部、压榨部、干燥部、压光部和卷取部分别提
取一个传动点作为参与速度链同步控制的典型传动点，并建立分层递阶式网络传动控制系
统。其中，工控机与管理部门通过 TCP/IP 网络的交换机进行互联，实现企业管理层与现场
生产情况的实时交互；操作面板与控制器之间，通过 Ethernet 交换机进行通讯，实现控制台
对控制器的操作控制。 

 

图 2 控制器构成控制系统结构图 

2.2  硬件设计 

硬件是整个控制系统实现的关键，是系统的物质基础。但是，硬件的设计是十分复杂的，

也是极其重要的。在设计硬件时，需要考虑很多因素，比如 PCB 布线、CPU 选型、存储器
配置和通讯实现等。 

依据嵌入式系统硬件设计的基本原理、方法和技巧，根据系统特点和控制要求，以及系

统的控制精度、通讯速度、响应时间、高性价比、高可靠性的原则，选用高性能的基于 ARM9 
的 S3C2410x 处理器，作为系统主控单元的 CPU，控制整个系统。其模块示意图如图 3 a 所
示。其中 SDRAM 作为系统内存使用，Flash 主要存储操作系统、应用程序和数据等；JTAG
接口主要用于系统调试和程序下载；I/O 接口主要用于现场数据采集、驱动；Powerlink 接口
主要用于构建控制网络系统。 

 

图 3  硬件原理图