軟PLC控制技術(shù)綜述

摘要：開放式數(shù)控系統(tǒng)是當(dāng)前數(shù)控技術(shù)研究的熱點。在發(fā)展高速高效高精度及智能化等性能的同時，功能的發(fā)展也要求越來越強(qiáng)，具體體現(xiàn)在盡量用軟件來實現(xiàn)數(shù)控的所有功能，使硬件規(guī)模達(dá)到比較小化。以PC為硬件平臺，用軟件來實現(xiàn)PLC的功能（即軟PLC）成為開放式數(shù)控系統(tǒng)中PLC的發(fā)展趨勢。描述了軟PLC技術(shù)的組成結(jié)構(gòu)和應(yīng)用特點，并對其技術(shù)優(yōu)勢和技術(shù)發(fā)展的制約因素進(jìn)行了分析，探討了軟PLC技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用控制方案。軟PLC編譯程序和模擬運行程序運行效率較高，且顯示硬PLC不可比擬的優(yōu)越性，非常適合應(yīng)用于開放式數(shù)控系統(tǒng)中，
關(guān)鍵詞：軟PLC技術(shù) 控制軟件 編輯環(huán)境 控制方案
1 軟件PLC技術(shù)的形成背景
20世紀(jì)90年代后期，人們逐漸認(rèn)識到，傳統(tǒng)PLC（本文簡稱硬PLC）自身存在著這樣那樣的缺點：難以構(gòu)建開放的硬件體系結(jié)構(gòu)；工作人員必須經(jīng)過較長時間的專業(yè)培訓(xùn)才能掌握某一種產(chǎn)品的編程方法；傳統(tǒng)PLC的生產(chǎn)被幾家廠商所壟斷，造成PLC的性價比增長很緩慢。這些問題都成了制約傳統(tǒng)PLC發(fā)展的因素。近年來，隨著計算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展以及PLC方面國際標(biāo)準(zhǔn)的制定，一項打破傳統(tǒng)PLC局限性的新興技術(shù)發(fā)展起來了，這就是軟PLC技術(shù)。其特征是：在保留PLC功能的前提下，采用面向現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)，采用開放的通信接口，如以太網(wǎng)、高速串口等；采用各種相關(guān)的國際工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和一系列的事實上的標(biāo)準(zhǔn)；全部用軟件來實現(xiàn)傳統(tǒng)PLC的功能。
2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和應(yīng)用特點
2．1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
軟PLC基于PC機(jī)，建立在一定操作系統(tǒng)平臺之上，通過軟件方法實現(xiàn)傳統(tǒng)PLC的計算、控制、存儲以及編程等功能，通過I／O模塊以及現(xiàn)場總線等物理設(shè)備完成現(xiàn)場數(shù)據(jù)的采集以及信號的輸出。根據(jù)傳統(tǒng)PLC的組成結(jié)構(gòu)，軟PLC系統(tǒng)由開發(fā)系統(tǒng)和運行系統(tǒng)兩部分組成。也可分為編輯環(huán)境和運行環(huán)境兩部分。編輯環(huán)境與運行環(huán)境是客戶／B服務(wù)器模式，二者之間采用COM／DCOM通信機(jī)制，運行環(huán)境作為COM服務(wù)器，提供標(biāo)準(zhǔn)的通信接口；編輯環(huán)境作為COM客戶端應(yīng)用，本地或遠(yuǎn)程訪問存取這些接口，進(jìn)行下載代碼、讀取運行環(huán)境的運行信息等操作。

嵌入式系統(tǒng)通常由EPC或嵌入式控制器（也稱智能控制器）和嵌入式軟件組成，嵌入式軟件又分為嵌入式操作系統(tǒng)和嵌入式應(yīng)用程序，嵌入式操作系統(tǒng)的特點是程序短小、所需內(nèi)存少，Microsoft公司推出的Windows CE就是一個嵌入式操作系統(tǒng)，而軟PLC可以作為一個嵌入式應(yīng)用程序運行在嵌入式系統(tǒng)中。
軟PLC開發(fā)系統(tǒng)和運行系統(tǒng)是相互獨立而又密不可分的兩個應(yīng)用程序，可以分別單獨運行。
2．1．1 軟PLC開發(fā)系統(tǒng)
軟PLC開發(fā)系統(tǒng)實際上就是帶有調(diào)試和編譯功能的PLC編程器，此部分具備如下功能：①編程語言標(biāo)準(zhǔn)化，遵循IEC61131

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