plc编程的通用性研究及通用平台设计

《plc编程的通用性研究及通用平台设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、汕头大学硕士学位论文第1章绪论生产管理等目前计算机仍是主体[7-9]。1.2.1.3PLC的发展趋势PLC由最初的只能处理开关量发展到可以处理模拟量和复杂算法，以后又与DCS，FCS等技术相结合，利用其不同的性能和特点，相互渗透、继承和网络化，构成各种新型的自动控制系统。总体来说，PLC的发展趋势有如下几个方面[10-12]：（1）微型、小型PLC功能明显增强小型PLC向小型化、低成本、简单、多用方向发展，很多著名的PLC厂家相继推出高速、高性能、小型、特别是微型PLC，使PLC的应用领域扩大到除工业控制以外的其他行业，如医院手术室、旋转门和车辆等。

2、（2）向集成化、网络化发展[13,14]大中型PLC向多功能、高速度、大容量、网络化方向发展。由于控制内容的复杂化和高难度化，使得PLC向集成化方向发展，PLC分别与PC，DCS和智能仪表等的集成，强化了通信能力和网络能力。网络化和强化通信能力是PLC的重点发展方向。由于以PC为基础的控制产品增长较快，PLC与PC集成，将计算机、PLC结合在一起，使PLC能充分利用计算机丰富的软件资源。以PC为基础的控制技术使得用户编程更加简便，而且提供开放的体系结构，用户可以选择多家的PLC和I/O设备进行互联，从而可以降低生产成本和提高生产效率。（3）PLC的新

3、进展：软PLC[15,16]计算机软、硬件技术的迅速发展，推动了自动控制技术一系列新的发展。目前许多工业用自动控制产品、机电一体化产品开始转向以计算机为平台的控制方案，各个自动控制产品生产厂家都推出了基于PC的控制系统。德国Siemens公司推出的WinAC(WindowsAutomationCente：视窗自动化中心)是这方面的优秀代表。它借助于计算机平台，用软件实现PLC功能。1.2.2软PLC技术的产生及发展1.2.2.1软PLC技术的产生20世纪90年代后期，人们逐渐认识到，传统PLC(本文简称硬PLC)自身存在着这样那样的缺点：难以构建开放

4、的硬件体系结构；工作人员必须经过较长时间的专业培训才能掌握某一种产品的编程方法；传统PLC的生产被几家厂商所垄断，造成PLC的性价比增4汕头大学硕士学位论文第1章绪论长很缓慢。这些问题都成了制约传统PLC发展的因素。近年来，随着计算机技术的迅猛发展以及PLC方面国际标准的制定，一项打破传统PLC局限性的新兴技术发展起来了，这就是软PLC技术。其特征是：在保留PLC功能的前提下，采用面向现场总线网络的体系结构，采用开放的通信接口，如以太网、高速串口等；采用各种相关的国际工业标准和一系列的事实上的标准；全部用软件来实现传统PLC的功能。软PLC是一种基于

5、PC机开发结构的控制系统，它具有硬PLC在功能、可靠性，速度、故障查找等方面的特点，利用软件技术可以将标准的工业PC转换成全功能的PLC控制器。软件PLC综合了计算机和PLC的开关量控制、模拟量控制、数学运算、数值处理、网络通信、PID调节等功能，通过一个多任务控制内核，提供强大的指令集、快速而准确的扫描周期、可靠的操作和可连接各种I/O系统及网络的开放式结构。软件PLC提供了与硬PLC同样的功能，同时又提供了PC环境的各种优点[16]。软PLC技术是具有巨大发展潜力的技术。从根本上说，这项技术简化了工厂自动化的体系结构，把控制、通信、人机界面以及各

6、种特定的应用全都合为一体，运用于同一个硬件平台上。它是把自动化专业知识，以高附加值的方式，在PC行业规模经济的基础上加以发展提升的新型技术[17]。近年来，国内外许多研究机构及科研院所掀起了软PLC研究的热潮。国外软PLC研究发展迅猛，并在工业中得到了应用和发展。国内软PLC研究也如雨后春笋，虽然还没有成型的产品，但已经引起了相关领域研究人员的广泛关注。1.2.1.3软PLC在工业应用中的局限性尽管软PLC技术具有很大的发展潜力，但是这项技术的实现需要解决一些重要的问题。其中主要是以PC为基础的控制引擎的实时性问题。软PLC首选的操作系统是Windo

7、wsNT，但是它并不是一个硬实时的操作系统。传统PLC具有硬实时性，正因为如此它才能提供快速、准确而且可重复的响应。而要让WindowsNT具有硬实时性，必须对它进行扩展，使得PC的控制任务具有最高的优先级，不因为NT的系统功能和用户程序的调用而被抢占。现在，我们可以通过一些方法将实时性能加入到NT系统中去。比如，修改NT的硬件抽象层，或者NT与一种经过验证的硬实时操作系统组合。另外，WindowsCE等操作系统具有了NT在硬实时性方面所不具备的特性。在实际开发中也可使用其他的操作系统作为平台[18]。5汕头大学硕士学位论文第1章绪论1.2.1.3国

8、内外研究的现状由于PLC在工业控制领域的广泛应用和PLC在工业应用中互不兼容的矛盾，为寻求解决之道，国内外专