軟PLC控制技術綜述

摘要：開放式數控系統是當前數控技術研究的熱點。在發展高速高效高精度及智能化等性能的同時，功能的發展也要求越來越強，具體體現在盡量用軟件來實現數控的所有功能，使硬件規模達到比較小化。以PC為硬件平臺，用軟件來實現PLC的功能（即軟PLC）成為開放式數控系統中PLC的發展趨勢。描述了軟PLC技術的組成結構和應用特點，并對其技術優勢和技術發展的制約因素進行了分析，探討了軟PLC技術在工業領域的應用控制方案。軟PLC編譯程序和模擬運行程序運行效率較高，且顯示硬PLC不可比擬的優越性，非常適合應用于開放式數控系統中，
關鍵詞：軟PLC技術 控制軟件 編輯環境 控制方案
1 軟件PLC技術的形成背景
20世紀90年代后期，人們逐漸認識到，傳統PLC（本文簡稱硬PLC）自身存在著這樣那樣的缺點：難以構建開放的硬件體系結構；工作人員必須經過較長時間的專業培訓才能掌握某一種產品的編程方法；傳統PLC的生產被幾家廠商所壟斷，造成PLC的性價比增長很緩慢。這些問題都成了制約傳統PLC發展的因素。近年來，隨著計算機技術的迅猛發展以及PLC方面國際標準的制定，一項打破傳統PLC局限性的新興技術發展起來了，這就是軟PLC技術。其特征是：在保留PLC功能的前提下，采用面向現場總線網絡的體系結構，采用開放的通信接口，如以太網、高速串口等；采用各種相關的國際工業標準和一系列的事實上的標準；全部用軟件來實現傳統PLC的功能。
2 系統結構和應用特點
2．1 系統結構
軟PLC基于PC機，建立在一定操作系統平臺之上，通過軟件方法實現傳統PLC的計算、控制、存儲以及編程等功能，通過I／O模塊以及現場總線等物理設備完成現場數據的采集以及信號的輸出。根據傳統PLC的組成結構，軟PLC系統由開發系統和運行系統兩部分組成。也可分為編輯環境和運行環境兩部分。編輯環境與運行環境是客戶／B服務器模式，二者之間采用COM／DCOM通信機制，運行環境作為COM服務器，提供標準的通信接口；編輯環境作為COM客戶端應用，本地或遠程訪問存取這些接口，進行下載代碼、讀取運行環境的運行信息等操作。

嵌入式系統通常由EPC或嵌入式控制器（也稱智能控制器）和嵌入式軟件組成，嵌入式軟件又分為嵌入式操作系統和嵌入式應用程序，嵌入式操作系統的特點是程序短小、所需內存少，Microsoft公司推出的Windows CE就是一個嵌入式操作系統，而軟PLC可以作為一個嵌入式應用程序運行在嵌入式系統中。
軟PLC開發系統和運行系統是相互獨立而又密不可分的兩個應用程序，可以分別單獨運行。
2．1．1 軟PLC開發系統
軟PLC開發系統實際上就是帶有調試和編譯功能的PLC編程器，此部分具備如下功能：①編程語言標準化，遵循IEC61131

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