基于嵌入式plc的集成組態(tài)開發(fā)平臺(tái)體系研究”-預(yù)覽頁(yè)
【正文】 系統(tǒng)主要有4個(gè)發(fā)展趨勢(shì)：(1)開放式平臺(tái)架構(gòu)，易于與其他系統(tǒng)整合；(2)體積越來越小，性能要求更穩(wěn)定，成本更低廉；(3)應(yīng)用趨向多元化，需要小批量、快速客制化的服務(wù)；(4)功能趨向單一，集成的功能與一般PC不同。其體系結(jié)構(gòu)如圖1描述。采用符合IEC611313標(biāo)準(zhǔn)的編程方式，編寫控制策略，系統(tǒng)能夠更具用戶產(chǎn)生的控制策略自動(dòng)的生成監(jiān)控策略的模型。硬件部分采用CPU＋接口構(gòu)成，與傳統(tǒng)PLC硬件相比，具有明顯得性價(jià)比優(yōu)勢(shì)，穩(wěn)定性也能得到保證。這不僅節(jié)約了硬件開發(fā)時(shí)間，更提高了工控系統(tǒng)的可靠性。微處理器技術(shù)的發(fā)展帶動(dòng)了控制技術(shù)和組態(tài)軟件的發(fā)展。隨著自動(dòng)控制集成系統(tǒng)技術(shù)以及嵌入式控制技術(shù)的日趨完善，隨著工程技術(shù)人員使用組態(tài)軟件水平的不斷提高，用戶也對(duì)組態(tài)軟件提出了更高的要求，已不再像過去那樣主要側(cè)重畫面，而是要考慮一些實(shí)質(zhì)性的應(yīng)用功能，例如軟PLC、過程控制策略、遠(yuǎn)程聯(lián)網(wǎng)、冗余等，而且要求組態(tài)操作更加簡(jiǎn)便易行?？刂撇呗跃庉?調(diào)試組件是組態(tài)軟件中最基本的功能模塊，它基于IEC611313標(biāo)準(zhǔn)為使用者提供標(biāo)準(zhǔn)的編程環(huán)境，主要有LD、IL、ST等6種編程語(yǔ)言，其中LD語(yǔ)言采用梯形圖的編程方式完成控制策略的生成。運(yùn)行虛擬機(jī)是整個(gè)組態(tài)軟件的核心部分，它獨(dú)立于控制組態(tài)編輯環(huán)境，其作用是執(zhí)行編譯連接產(chǎn)生的目標(biāo)代碼，完成相應(yīng)的控制功能。數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)……圖形組態(tài)模塊實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)組態(tài)模塊項(xiàng)目管理模塊圖形運(yùn)行組件實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)運(yùn)行組件動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)表動(dòng)畫連接圖形對(duì)象圖形編輯數(shù)據(jù)源數(shù)據(jù)來源數(shù)據(jù)連接數(shù)據(jù)類型文件保存 文件打開文件打印數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)模塊…………圖4 監(jiān)控組態(tài)軟件體系結(jié)構(gòu)監(jiān)控組態(tài)是指基于控制策略，根據(jù)控制流程和控制流程中的中間變量，用直觀的編程方式（如動(dòng)畫、圖形組合）完成相應(yīng)的監(jiān)控畫面、報(bào)警信息以及歷史數(shù)據(jù)存檔等功能。組態(tài)后生成圖形的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)來源于控制策略組態(tài)過程中自動(dòng)生成的數(shù)據(jù)表，數(shù)據(jù)表的生成是無縫集成控制策略組態(tài)和監(jiān)控組態(tài)的關(guān)鍵技術(shù)。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)組態(tài)模塊是建立實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)的組態(tài)工具，可以定義實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)的結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)連接、數(shù)據(jù)類型及相關(guān)的各種參數(shù)，其數(shù)據(jù)的主要來源為控制策略生成時(shí)自動(dòng)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)表。嵌入式PLC作為PLC最新的一個(gè)發(fā)展分支，具有強(qiáng)大的生命力，在中小型控制領(lǐng)域具有不可替代的優(yōu)越性。從PLC產(chǎn)生以來，由最初的只能處理開關(guān)量發(fā)展到也能處理模擬量和數(shù)據(jù)，特別是通信功能和聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，使其更具有強(qiáng)大的生命力。IEC611313標(biāo)準(zhǔn)推出后，我國(guó)也于2002年按照這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)制定了可編程控制器的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。軟PLC即是以軟件的方式實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)PLC的部分，尤其在實(shí)現(xiàn)復(fù)雜控制算法上具有很強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)。例如西門子公司的STEP7就是一套專業(yè)版PLC編程軟件，是該公司通用開發(fā)環(huán)境的軟件工具，直接用于組態(tài)、管理和維護(hù)工廠范圍內(nèi)的自動(dòng)化控制系統(tǒng)，是PLC通用編程軟件的典型代表。在控制層引入組態(tài)編程技術(shù)，可以很好的解決PLC編程問題，并且可以采用軟PLC的方式增強(qiáng)控制系統(tǒng)在復(fù)雜控制方面的能力。國(guó)內(nèi)外很多的自動(dòng)化設(shè)備生產(chǎn)廠家生產(chǎn)了許多基于組態(tài)控制技術(shù)的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，如德國(guó)的西門子、日本的三菱、臺(tái)灣的研華、國(guó)內(nèi)的時(shí)利和等，這些廠家提供各種工業(yè)PC、嵌入式系統(tǒng)、I/O板卡、模塊和專門針對(duì)自己系統(tǒng)的組態(tài)軟件，這樣的組態(tài)軟件往往不具有通用性，其組態(tài)的功能也只是限于監(jiān)控組態(tài)上。如美國(guó)GE公司成立專門軟件部門，已將其Cimplicity開發(fā)成為優(yōu)秀的通用組態(tài)軟件產(chǎn)品，尤其加強(qiáng)了服務(wù)器及網(wǎng)絡(luò)冗余和管理層方面的功能,適應(yīng)了潮流,加之隨軟件提供各種驅(qū)動(dòng)程序，在國(guó)際市場(chǎng)上獲得了很大的市場(chǎng)份額。然而，由于這些軟件出自專業(yè)軟件公司，無法對(duì)PLC硬件進(jìn)行控制策略組態(tài)，因此對(duì)小型應(yīng)用化嵌入式PLC控制系統(tǒng)，無法形成優(yōu)秀的控制監(jiān)控一體化解決方案?，F(xiàn)場(chǎng)總線全數(shù)字化、開放式的互聯(lián)結(jié)構(gòu)，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備互換性和互操作性的特性為控制的組態(tài)提供了良好的硬件條件。嵌入式PLC控制系統(tǒng)作為異軍突起的一枝，能為中小企業(yè)用戶提供實(shí)用的、適用中、小規(guī)?？刂葡到y(tǒng)。PLC的體系結(jié)構(gòu)和工作原理，嵌入式PLC硬件平臺(tái)設(shè)計(jì)及各種接口規(guī)范。遠(yuǎn)程交互式監(jiān)控的實(shí)現(xiàn)方式及其在嵌入式PLC硬件平臺(tái)上的實(shí)現(xiàn)機(jī)制。這些功能塊最終需要編譯后下載到運(yùn)行支撐平臺(tái)上執(zhí)行，因此，運(yùn)行支撐平臺(tái)需要能夠理解其結(jié)構(gòu)含義。（5）組態(tài)生成的控制策略文件和監(jiān)控策略文件的編譯模式需要在集成組態(tài)開發(fā)環(huán)境中嵌入組態(tài)生成文件的編譯器，由于不同語(yǔ)言產(chǎn)生的策略文件最終轉(zhuǎn)換成一種中間語(yǔ)言程序，因此，對(duì)編譯器的設(shè)計(jì)帶來了方便。 嵌入式PLC監(jiān)控策略組態(tài)平臺(tái)開發(fā) 分項(xiàng)進(jìn)展：研究人員時(shí)間——
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