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软件PLC控制技术ThecontroltechnologyofSoftwarePLC丁文彬机械14-1

目录content研究概述研究框架研究方法主要结论分析与讨论结语

研究概述1国内研究国外研究开放式数控系统是当前数控技术研究的热点。在发展高速高效高精度及智能化等性能的同时,功能的发展也要求越来越强。具体体现在尽量用软件来实现数控的所有功能,使硬件规模达到最小化。以PC为硬件平台,用软件来实现PLC（ProgrammableLogicController）的功能成为开放式数控系统中PLC的发展趋势。软PLC编译程序和模拟运行程序运行效率较高,显示出了硬PLC不可比拟的优越性,非常适合应用于开放式数控系统中。

研究概述1国内研究国外研究传统PLC可靠性高、抗干扰能力强、专用化和模块化，适用于恶劣的控制现场，在工业控制领域得到广泛应用。缺点:难以构建开放的硬件体系结构;编程方式不通用;传统PLC的生产被几家厂商所垄断,造成PLC的性价比增长很缓慢。由于计算机技术的迅猛发展以及PLC方面的国际标准IEC61131-3的制定和实施,一项打破传统PLC局限性的新兴技术发展起来了,按照国际标准，充分利用工业控制计算机IPC或嵌入式计算机EPC的硬件和软件资源，全部用软件来实现传统PLC的功能，这就是软PLC技术。

研究概述1国内研究国内研究国外研究东南大学开发的面向DCS控制组态软件中包含一些软PLC功能，它只是DCS系统的一部分，不能独立运行。华中科技大学机械系开发的数控内嵌式PLC具有软PLC的特点，但功能单一，不能作为独立系统运行，且无联网通讯能力。清华大学制造工程研究所研制了一种基于RTLinux实时操作系统的软件PLC，既可以作为一个独立模块和不同的CNC系统协同工作，也可以嵌入到数控系统内部运行在同一台计算机上，其实时性和可靠性已经得到了验证。国家数控系统工程与研究中心开展了开放式数控系统中的软件PLC技术研究，提出了一种基于开放式数控系统的嵌入式软件PLC子系统的实现方法，给出了一个软件PLC的结构模型，并对PLC的梯形图程序编程环境、梯形图程序与语言程序的相互转换、PLC程序执行等软件部件的设计和开发进行了研究。清华大学其他华中科技大学东南大学

研究概述1SoftPLC是一种基于IPC或EPC的软逻辑控制软件，主要用于工业控制领域中的开关逻辑控制、顺序控制、模拟量控制、闭环过程控制(PID控制）等。究IPC（工业控制计算机、IndustnalPC）稳定性强、可靠性高、抗干扰能力强实时性好。EPC（嵌入式计算机、EmbeddedPC）：集成度高、体积小、反应速度快、智能化、稳定性强、可靠性高、抗干扰能力强、实时性好。与通用PC相比,IPC和EPC非常适用于在环境恶劣的工业控制现场工作。嵌入式系统通常由EPC或嵌入式控制器(也称智能控制器)和嵌入式软件组成，Microsoft公司推出的WindowsCE就是一个嵌入式操作系统，而SoftPLC可以作为一个嵌入式应用程序运行在嵌入式系统中。IEC1131-3是IEC1131国际标准的第三部分，也是工业控制编程唯一的国际标准

软PLC 开发系统2研究框架框架结构数据采集与信号输出软PLC 运行系统

研究框架2IEC61131-3标准软PLC基于PC机,建立在一定操作系统平台之上,通过软件方法实现传统PLC的计算、控制、存储以及编程等功能,通过I/O模块以及现场总线等物理设备完成现场数据的采集以及信号的输出。根据传统PLC的组成结构,软PLC系统由开发系统和运行系统两部分组成。也可分为编辑环境和运行环境两部分。12

研究框架基于IPC或EPC的控制方案基于嵌入式控制器基于传统PLC的控制方案软PLC技术应用控制方案2

研究框架2123

软PLC开发系统3C++、MFCPLC程序编辑模块PLC程序编译模块仿真模块梯形图编辑指令表编辑梯形图转指令表语法检查PLC程序编译仿真执行

软PLC开发系统3PLC程序编辑模块梯形图元素类(CSoftPLCEIe类)classCSoftPLCEle:publicCObjcct{public: CSoftPLCEIe(intnRow,intnCol, intnIDbitmap,CStringsLabcl); //构造函数 voidDrawBitmap(CDC*pDC); //绘制函数 ……protected: intm_nIDbitmap; //梯形图位图ID CStringstrLabcl; //梯形图的标号 intm_nRow; //元素所在行 intm_nCol; //元素所在列 ……};

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