軟PLC控制技術(shù)綜述

摘要：開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)是當(dāng)前數(shù)控技術(shù)研究的熱點(diǎn)。在發(fā)展高速高效高精度及智能化等性能的同時(shí)，功能的發(fā)展也要求越來(lái)越強(qiáng)，具體體現(xiàn)在盡量用軟件來(lái)實(shí)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(tái)，用軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)PLC的功能（即軟PLC）成為開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)中PLC的發(fā)展趨勢(shì)。描述了軟PLC技術(shù)的組成結(jié)構(gòu)和應(yīng)用特點(diǎn)，并對(duì)其技術(shù)優(yōu)勢(shì)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(yùn)行程序運(yùn)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(kāi)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(shí)到，傳統(tǒng)PLC（本文簡(jiǎn)稱(chēng)硬PLC）自身存在著這樣那樣的缺點(diǎn)：難以構(gòu)建開(kāi)放的硬件體系結(jié)構(gòu)；工作人員必須經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)時(shí)間的專(zhuān)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?xún)r(jià)比增長(zhǎng)很緩慢。這些問(wèn)題都成了制約傳統(tǒng)PLC發(fā)展的因素。近年來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展以及PLC方面國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的制定，一項(xiàng)打破傳統(tǒng)PLC局限性的新興技術(shù)發(fā)展起來(lái)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(chǎng)總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)，采用開(kāi)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(guó)際工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和一系列的事實(shí)上的標(biāo)準(zhǔn)；全部用軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)PLC的功能。
2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和應(yīng)用特點(diǎn)
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(tái)之上，通過(guò)軟件方法實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)PLC的計(jì)算、控制、存儲(chǔ)以及編程等功能，通過(guò)I／O模塊以及現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)等物理設(shè)備完成現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的采集以及信號(hào)的輸出。根據(jù)傳統(tǒng)PLC的組成結(jié)構(gòu)，軟PLC系統(tǒng)由開(kāi)發(fā)系統(tǒng)和運(yùn)行系統(tǒng)兩部分組成。也可分為編輯環(huán)境和運(yùn)行環(huán)境兩部分。編輯環(huán)境與運(yùn)行環(huán)境是客戶(hù)／B服務(wù)器模式，二者之間采用COM／DCOM通信機(jī)制，運(yùn)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(hù)端應(yīng)用，本地或遠(yuǎn)程訪(fǎng)問(wèn)存取這些接口，進(jìn)行下載代碼、讀取運(yùn)行環(huán)境的運(yùn)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(chēng)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(diǎn)是程序短小、所需內(nèi)存少，Microsoft公司推出的Windows CE就是一個(gè)嵌入式操作系統(tǒng)，而軟PLC可以作為一個(gè)嵌入式應(yīng)用程序運(yùn)行在嵌入式系統(tǒng)中。
軟PLC開(kāi)發(fā)系統(tǒng)和運(yùn)行系統(tǒng)是相互獨(dú)立而又密不可分的兩個(gè)應(yīng)用程序，可以分別單獨(dú)運(yùn)行。
2．1．1 軟PLC開(kāi)發(fā)系統(tǒng)
軟PLC開(kāi)發(fā)系統(tǒng)實(shí)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(yǔ)言標(biāo)準(zhǔn)化，遵循IEC61131

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