基于CoDeSys的软PLC标准数据接口研究与实现.pdfVIP

学兔兔 第1期(总第182期) 机 械 工 程 与 自动 化 No．1 2014年 O2月 MECHANICAL ENGINEERING AUTOMATION Feb． 文章编号：1672—6413(2014)01—0007—03 基于CoDeSys的软PLC标准数据接口研究与实现豢 申 超 ，龙 辛 ，黄 波。，詹 俊 ，庞 伟 (1．湘潭大学信息工程学院 电气工程系。湖南 湘潭 411105；2．湘电风能有限公司，湖南 湘潭 4ll105；3．长沙金博联信息技术有限公司，湖南 长沙 410000) 摘要：基于实时多任务VxWorks操作系统和CoDeSys开发环境的软PLC实现一种通用数据交互标准化接 1：1。该接口实现于系统软件层，上层应用只需通过变量名就可以对变量进行操作，实现了上层用户对数据的 透明访问．如CoDeSys工程间数据的交互、多级PLC间数据的交互以及主控制任务与子控制任务的数据共 享。实验验证了交互数据的有效性、实时性，并成功地应用在了Mw级风力发电机主控制器上。 关键词：软PLC；VxWorks；CoDeSys；标准数据接口；哈希表 中图分类号：TP273 文献标识码：A 0 引言 IEC变量以及子控制任务的变量，因此按照模块化设 目前的软PLC大多针对不同的变量交互分别设 计思路给子控制任务分配一块固定大小的内存区用以 计变量交互接口，造成客户二次开发代码繁杂、工作量 存储对应控制任务变量，并给PLC上层工程也各自分 大。实现一个通用标准数据接口(Standard Variable 配一片同样大小的内存区，通过一套对内存区变量的 Interface，SVI)可以减轻上层PLC开发人员的工作 映射机制来实现变量共享。 量、简化上层代码L1 ]。本文基于本项目自主研发的 国产化软PLC，展开了对PLC内部通信接口的标准化 和通用化的研究。 1 基于CoDeSys软PLC概述 图l为采用嵌入式软PLC系统的总体结构方案。 软PLC系统由开发系统和嵌入式运行系统两部分组 成，开发系统采用CoDeSys开发环境，嵌人式运行系 统采用VxWorks系统。软PLC均遵循IEC61131～3 标准，支持5种标准语言编程(ST，IL，FBD，LD以及 SFC)。CoDeSys是德国3S公司开发的一个独立编程 系统，它几乎可以适用于所有的工业控制器，支持包含 IEC6l131—3协议5种标准编程语言在内的6种语 图1 嵌入式软PLC系统的总体结构方案 言 ]。VxWorks是美国风河公司推出的一款实时多 2．2 共享数据区规划 任务嵌入式操作系统，与其他嵌入式实时操作系统相 根据不同的数据类型将存储变量分为四类：MX， 比在实时性、可靠性方面具有一定的优势，现已广泛应 MB，Mw，MR，用以分别存储1位、8位、32位长度的 用于航空航天、军事、交通以及通讯等领域中。 整型数据以及32位浮点型数据。每种数据各预留 2 接口设计方案 256个。计算得到每个共享区分配长度为：256*1+ 2．1 设计思路 256*8+256*32+256*32位共2 336字节。 SVI中共享的数据主要为上层PLC工程定义的 为了方便统一寻址，在变量与数据区间增加一层 *“十一五”国家科技支撑计划项目 (2006BAA01A06)