softplc技术及其在过程控制中的应用

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1、SoftPLC技术及其在过程控制中的应用2006-9-13一、 前言    SoftPLC技术被称为用于PLC的软逻辑控制技术。SoftPLC系统采用纯软件的方式使得兼容PC的硬件能够完成实际PLC的逻辑控制工作。通常这意味着PC在运行的时候其自身已经成为一个专用的控制器，进而失去了大多数用户界面的功能。然而，有些SoftPLC使用一块带微处理器的功能模块置于PC总线之上的方式来完成PLC的逻辑控制功能，同时与宿主PC共享内存中的实时数据。此外，当系统正在运行操作员界面(OI)等程序时，其他一些SoftPLC利用一个实时环境使得宿主PC能够有部分时间去处理相应的控制逻辑。

2、   为了更好地描述和体现SoftPLC技术的特点，本文将结合美国ICONICS公司开发研制的软逻辑控制组态软件ControlWorX 32加以介绍，以供同仁参考。     二、 ControlWorX 32组态软件    ControlWorX 32是美国ICONICS公司开放研制的GENESIS 32系列工业控制组态软件之一，GENESIS 32工业控制组态软件还包括GraphWorX 32(用于图形化人机界面开发的组态软件)、TrendWorX 32(用于实时和历史数据记录管理的组态软件)、AlarmWorX 32(用于报警和事件记录管理的组态软件)，以及 OPC 

3、ToolWorX(专用于OPC设备驱动程序开发的工具软件包)等。    ControlWorX 32是一个完全基于IEC 1131-3标准的开放性控制系统应用程序组态软件，同时也是Windows NT平台下的基于OPC技术规范连接的开放性控制系统容器。兼容于现有的工业标准，能够非常方便地满足建立、测试、调试PLC软逻辑控制程序和生产过程控制应用，为基于坚固Windows NT的实时过程控制应用提供了广泛的连接特性。    ControlWorX 32图形化控制组态工具提供了全套符合IEC 1131-3标准的程序设计语言。所要求设计的控制系统应用程序可以采用五种IEC 11

4、31-3标准程序设计语言的一种，或者任何几种语言的混合体。ControlWorX 32提供了先进的IEC工程管理方式和开发工具包，也提供了一种坚固的运行程序内核和一套完善的调试功能，有利于对控制应用程序进行离线测试。    ControlWorX 32采用了一个高性能多任务软逻辑和过程控制引擎，而且运行于Windows NT平台之上，为过程控制应用程序提供了毫秒级的执行时间间隔。依靠OPC自动化技术规范，很容易集成到任何基于OPC连接的HMI/SCADA系统中去。另外，只要采用开放性通信技术标准，如Interbus-S、CAN、Profibus、DeviceNet、FF、

5、HART等现场总线技术，也可以非常容易连接到各种现场总线设备和控制装置中去。如图1所示，该图展现了ControlWorX 32的组成结构。     三、 IEC 1131标准图1 ControlWorX 32组成结构示意图     十几年前，我们就已经听到可编程控制器(PLC)工业领域内有关标准化问题的争论。现在争论的焦点则倾向于通过开发和出版标准化的产品，以便能够在各个工业领域内得到交叉应用，正如IEC 1131标准(即众所周知的IEC 61131标准)的出现。当前，许多PLC和控制系统制造商均将其产品向标准化的方向发展。并且，相当多的工业用户也仍然面临着是否采用符合I

6、EC 1131标准化工业控制产品的选择。    在1979年，国际电工委员会(IEC)内部的一个工作组已经完成了人们期待已久的可编程控制器(PLC)标准的制定，主要包括硬件设计、安装、测试、文档归类、程序设计和通信。     工作组的目的是为可编程控制器(PLC)的程序设计建立一套一致的编程方式，鼓励人们采用快速的软件开发方式。这种努力的结果使得开发商、最终用户和生产制造者有一个可以共同依赖的标准，也就是IEC 1131标准。IEC 1131标准为现有的现场自动化控制系统制定了标准化的多程序设计语言，固定的指令集和不同的编程概念。常规PLC在应用过程中的最大障碍在于不同的

7、PLC工作平台与不同的PLC生产制造商之间存在着互相兼容性问题，其结果将会导致工业用户在硬件和软件上造成极大的投资浪费。     IEC 1131标准为所有的PLC程序开发定义了标准化的程序设计语言，规范了PLC与程序设计系统之间的接口，不同的工程项目具有相同的程序设计方法和指令集，相同的操作和数据处理，以及程序设计结构。采用IEC 1131标准进行PLC和程序设计系统开发的最大优点在于所有的操作平台使用同样的编程概念，大大降低了自动化控制系统的费用投入和开发时间周期。    IEC 1131标准主要包含以下五个方面的内容：