基于windows软plc的研究和开发

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1、基于Windows的软PLC研究与开发(申请上海交通大学硕士学位论文)硕士生：白江导师：王宇晗研究员专业：机械制造及其自动化研究方向：计算机数控技术上海交通大学机械与动力工程学院2010.2Research&DevelopmentofSoftPLCBasedonWindowsDissertationSubmittedtoShanghaiJiaoTongUniversityfortheDegreeofMASTEROFSCIENCECANDIDATE:BaiJiangSUPERVISOR:Prof.WANGYuhanMAJOR

2、:MechanicalManufacture&AutomationSCHOOLOFMECHANICALENGINEERINGSHANGHAIJIAOTONGUNIVERISITY2010.2上海交通大学硕士学位论文摘要基于Windows的软PLC研究与开发摘要具有功能完善、优良编辑系统的PLC是高档数控系统的重要组成部分，基于PC和通用操作系统软PLC是新一代PLC的发展方向，可以进一步提高数控系统的灵活性和开放性。本文首先通过研究传统硬件PLC的结构和工作原理，设计了软PLC的软件结构，分析了软PLC的数据流程，对Win

3、dows下软PLC的实时性需求的满足进行了研究。基于C++和MFC技术，在VC++6.0集成开发环境下实现了梯形图编辑系统的设计，给用户提供一个方便的梯形图程序编写环境。开发了指令表编译模块，能够将指令表程序转化为目标代码以便软PLC运行系统解释执行。研究了软PLC运行系统的工作原理，分析了运行系统各组成模块的功能和工作过程，并对实时多任务系统之间的同步与通信进行了研究，设计了软PLC运行系统的数据存储结构，实现了软PLC运行系统的开发。对软PLC的寻址方式，基本指令的工作过程，对功能指令中定时器和计数器指令的工作原理进行

4、了研究，设计开发了软PLC的指令系统。开发的基于Windows+RTX的软PLC系统已用于国家高档数控机床及基础制造装备重大专项中的全数字高档数控系统原型机中的测试及应用。关键字：数控系统，软PLC，RTX上海交通大学硕士学位论文ABSTRACTResearch&DevelopmentofSoftPLCBasedonWindowsABSTRACTPLCwhichhasperfectfunctionandedittingsystemisanimportantpartofhigh-endCNCsystem.ThesoftPLC

5、whichbasedongeneraloperatingsystemandPCisthetrendofPLC’sdevelopment,cangreatlyimprovetheflexibilityandopeningupofCNCsystem.AfterstudyingthearchitectureandworkprocessoftraditionalPLC,thesoftwareframeworkofsoftPLCisdesigned,andthedateflowofsoftPLCisanalyzed.Thispape

6、rchoosesWindows+RTXastheplatformofsoftPLC,whichensuresSoftPLCsystem'sreal-time.BasedonC++andMFCtechnology,theeditmoduleofladderdiagramisdevelopedintheVC++6.0,whichprovidesaconvenientladdereditenvironmentforuser.Thecompilemoduleofinstructionisalsorealized,whichcans

7、uccessfullytransformtheinstructionprogramtoobjectcode.TherunsystemofsoftPLCisdeveloped.Modulesinrunsystemareanalyzedfirstlyincludingtheirfunctionandworkprocess,thenthesynchronizationandcommunicationbetweenmultithreadsisanalyzed.Thedatestructureinrunsytemisdesigned

8、finaly.TheinstructionsystemofsoftPLCisdesignedreferencetotheOMRONPLCinstruction.Andtheworkprocessofbasiccommandandsometypicalfunctioncommandisresearched