[科普中國(guó)]-軟PLC控制技術(shù)

軟PLC控制技術(shù)也稱(chēng)Soft logic和基于PC的控制技術(shù)。軟PLC采用開(kāi)放式體系結(jié)構(gòu)，具有良好的網(wǎng)絡(luò)通訊能力，能夠完成比較復(fù)雜的控制任務(wù)，可以滿(mǎn)足和實(shí)現(xiàn)當(dāng)前和今后工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域控制系統(tǒng)開(kāi)放性和柔性的要求。

組成軟PLC系統(tǒng)由上位機(jī)和下位機(jī)兩部分組成。上位機(jī)為一個(gè)軟件系統(tǒng)，它的主要作用是提供友好的編輯界面和多種編程語(yǔ)言環(huán)境，便于使用者在PC機(jī)上進(jìn)行PLC程序的編輯。同時(shí)它還能夠?qū)ο挛粰C(jī)的一些狀態(tài)量進(jìn)行監(jiān)控并給下

背景20 世紀(jì) 90 年代后期 , 人們逐漸認(rèn)識(shí)到 , 傳統(tǒng)PLC ( 本文簡(jiǎn)稱(chēng)硬 PLC ) 自身存在著這樣那樣的缺點(diǎn) : 難以構(gòu)建開(kāi)放的硬件體系結(jié)構(gòu) ; 工作人員必須經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)時(shí)間的專(zhuān)業(yè)培訓(xùn)才能掌握某一種產(chǎn)品的編程方法 ; 傳統(tǒng) PLC 的生產(chǎn)被幾家廠商所壟斷 , 造成 PLC 的性?xún)r(jià)比增長(zhǎng)很緩慢。這些問(wèn)題都成了制約傳統(tǒng) PLC 發(fā)展的因素。近年來(lái) , 隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展以及 PLC 方面國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的制定 , 一項(xiàng)打破傳統(tǒng) PLC 局限性的新興技術(shù)發(fā)展起來(lái)了 , 這就是軟 PLC 技術(shù)。其特征是 : 在保留 PLC 功能的前提下 , 采用面向現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu) , 采用開(kāi)放的通信接口 , 如以太網(wǎng)、高速串口等 ; 采用各種相關(guān)的國(guó)際工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和一系列的事實(shí)上的標(biāo)準(zhǔn) ; 全部用軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng) PLC 的功能。

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)軟 PLC 基于 PC 機(jī) , 建立在一定操作系統(tǒng)平臺(tái)之上 , 通過(guò)軟件方法實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng) PLC 的計(jì)算、控制、存儲(chǔ)以及編程等功能 , 通過(guò) I ? O 模塊以及現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)等物理設(shè)備完成現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的采集以及信號(hào)的輸出。根據(jù)傳統(tǒng) PLC 的組成結(jié)構(gòu) , 軟 PLC 系統(tǒng)由開(kāi)發(fā)系統(tǒng)和運(yùn)行系統(tǒng)兩部分組成。也可分為編輯環(huán)境和運(yùn)行環(huán)境兩部分。編輯環(huán)境與運(yùn)行環(huán)境是客戶(hù)服務(wù)器模式 , 二者之間采 COM DCOM 通信機(jī)制 , 運(yùn)行環(huán)境作為 COM 服務(wù)器 ,提供標(biāo)準(zhǔn)的通信接口; 編輯環(huán)境作為 COM 客戶(hù)端應(yīng)用 , 本地或遠(yuǎn)程訪問(wèn)存取這些接口 , 進(jìn)行下載代碼、讀取運(yùn)行環(huán)境的運(yùn)行信息等操作。

應(yīng)用特點(diǎn)應(yīng)用特點(diǎn)為 :

①體現(xiàn)了 IPC, PLC 和 DOC 先進(jìn)技術(shù)的集成?？沙浞掷?PC 平臺(tái)上的硬件和軟件資源 , 使控制系統(tǒng)更具特色 ;

②系統(tǒng)更開(kāi)放 ,應(yīng)用更方便。軟件 PLC 通過(guò)自己開(kāi)發(fā)工具提供的OPC 功能和 A ctive 控件 , 既可連接 Office 軟件 ,也可連接用 VB,VC 開(kāi)發(fā)的軟件 ;

③基于 PC+ 現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn) + 分布式 I ? O 的控制系統(tǒng)簡(jiǎn)化了復(fù)雜控制系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu) , 提高了通信效率和速度 , 降低了投資成本。

技術(shù)優(yōu)勢(shì)軟 PLC 解決了傳統(tǒng) PLC 的兼容性差、通用性差等問(wèn)題 , 具有多方面的優(yōu)勢(shì)1。

1)軟 PLC 的硬件體系結(jié)構(gòu)不再封閉 , 用戶(hù)可以自己選擇合適的硬件組成滿(mǎn)足要求的軟 PLC 。

2)傳統(tǒng) PLC 的指令集是固定的 , 而實(shí)際工業(yè)應(yīng)用中可能需要定義算法。軟 PLC 指令集可以更加豐富 , 用戶(hù)可以使用符合標(biāo)準(zhǔn)的操作指令。

3)PC 機(jī)廠家的激烈競(jìng)爭(zhēng)使得基于 PC 機(jī)的軟 PLC 的性?xún)r(jià)比得以提高。

4)傳統(tǒng) PLC 限制在幾家廠商生產(chǎn) , 具有私有性 , 因此很難適應(yīng)現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) , 常常是PLC 與計(jì)算機(jī)處在不同類(lèi)型的網(wǎng)絡(luò)中。軟 PLC 不僅能加入到已存在的私有 PLC 網(wǎng)絡(luò)中 , 而且可以加入到標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中。這使得現(xiàn)有計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的很多研究成果很容易地應(yīng)用到 PLC 控制技術(shù)中。

5)軟 PLC 的技術(shù)是基于 IEC61131- 3 標(biāo)準(zhǔn)的 , 因此在掌握標(biāo)準(zhǔn)語(yǔ)言后開(kāi)發(fā)就比較容易。

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

任毅如 - 副教授 - 湖南大學(xué)