基于數(shù)控的開放式軟PLC的研究與開發(fā).pdf

1、軟PLC技術(shù)是目前國際工業(yè)自動化領(lǐng)域逐漸興起的一項基于PC的新型控制技術(shù)。與傳統(tǒng)硬PLC相比，軟PLC具有更強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理能力和強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)通訊能力并具有開放的體系結(jié)構(gòu)。目前傳統(tǒng)硬PLC控制系統(tǒng)已廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造、工程機(jī)械、農(nóng)林機(jī)械、礦山、冶金、石油化工、交通運輸、海洋作業(yè)、軍事器械以及航空航天和原子能等技術(shù)領(lǐng)域。但是，隨著近幾年計算機(jī)技術(shù)、通訊和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、微處理器技術(shù)、人機(jī)界面技術(shù)等迅速發(fā)展，工業(yè)自動化領(lǐng)域?qū)﹂_放式控制器和開放式控制系統(tǒng)

2、的需求更加迫切，硬件和軟件體系結(jié)構(gòu)封閉的傳統(tǒng)硬PLC遇到了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。軟PLC采用開放式體系結(jié)構(gòu)，具有良好的網(wǎng)絡(luò)通訊能力，能夠完成比較復(fù)雜的控制任務(wù)，可以滿足和實現(xiàn)當(dāng)前和今后工業(yè)自動化領(lǐng)域控制系統(tǒng)開放性和柔性的要求，為將來工業(yè)自動化向更高層次的集成提供了可靠技術(shù)保障。目前美國、德國等一些西方發(fā)達(dá)國家都非常重視軟PLC技術(shù)的研究與應(yīng)用，并開始有成熟的產(chǎn)品出現(xiàn)。 針對軟PLC的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，本文建立了Windows環(huán)境下開放式

3、軟PLC系統(tǒng)。該系統(tǒng)由軟PLC開發(fā)系統(tǒng)和運行系統(tǒng)兩部分組成，實現(xiàn)了PLC程序的編輯、編譯、仿真、運行和監(jiān)控。主要的研究工作和成果如下：(1)廣泛查閱國內(nèi)外相關(guān)資料，研究并設(shè)計了軟PLC的體系結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)平臺。根據(jù)軟PLC的結(jié)構(gòu)，使用VC++開發(fā)了軟PLC集成編輯開發(fā)系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠完成PLC的梯形圖和指令表兩種語言的編輯編譯功能，PLC程序的仿真，梯形圖和指令表兩種語言之間的轉(zhuǎn)換。此外，該系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)庫管理功能，能夠?qū)崿F(xiàn)事件日志管理，特定

4、事件報警和用戶登錄管理。 (2)為了配合運行在PC機(jī)上的編輯開發(fā)系統(tǒng)，研究并設(shè)計了軟PLC運行系統(tǒng)。根據(jù)運行系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和用途，選用特定的芯片并運用Protel電路設(shè)計軟件設(shè)計了運行系統(tǒng)的電路原理圖和PCB板圖，并對整個電路進(jìn)行電磁兼容性處理，以減小信號間和外部干擾源的干擾。設(shè)計并用C語言編寫了軟件系統(tǒng)，以配合PC機(jī)完成相應(yīng)的控制功能。 (3)研究了軟PLC的實時通訊機(jī)制，并建立了相應(yīng)的通訊協(xié)議，包括網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸和PC機(jī)與