PC上的虚拟控制器.doc

PC上的虚拟控制器摘要：论述了软plc技术原理、特点和系统结构，分析了软plc的技术优势，并阐述了软plc的发展趋势和应用前景。关键词：软plc系统结构；开发系统；运行系统中图分类号：tm571 文献标识码：a 文章编号：1007-9599 (2011) 23-0000-01virtual controller on the pc-”soft plc” technologyzhuo min(jiangsu union technical institute,branch of mechanical and electrical,zhenjiang 212016,china)abstract:this paper discussed the principle,features and architecture of soft plc technology.analyzed the technical superiority of soft plc.and it described the development trends and application prospects of soft plc.keywords:soft plc architecture;development system;running system自二十世纪六十年代以来，plc可编程逻辑控制器（programmable logic controller，plc）技术得到了快速发展。但随着控制技术向智能化、分散化、网络化以及开放式控制发展，传统的plc技术渐渐暴露出其不足。而随着plc的iec61131-3标准的不断深入推广，pc机却以令人熟悉的“plc”的面目出现在大家面前，发挥出pc和plc的优点，使我们在工业控制运用上更加得心应手，这就是一种新型plc技术“软plc”。一、传统plc的缺点传统plc拥有无可置疑的超强稳定性和可靠性，但随着工控要求的不断提高，其缺点也比较明显：1.plc的软、硬体系结构封闭不开放，plc的指令集固定，用户自主选择性差。2.各个生产厂商的plc以及衍生产品互不兼容，不同的plc产品难以在一个系统网络中协调运作。3.plc技术为少数几家生产厂家所垄断，价格昂贵，某些应用场合性价比差。二、软plc的概念所谓“软plc”（softplc，也称为软逻辑softlogic），实际就是在pc机的平台上，用软件来虚拟出一台plc。它既具有传统plc在功能、可靠性、速度、故障查找等方面的优点，又能充分利用pc机的大容量的，高速cpu的优势。可以这样说，软plc是提供了与硬plc同样的功能，但又具有pc使用环境的一项技术。三、软plc的优点软件plc综合了计算机和plc的功能，它具有硬plc控制使用的优势，又具备计算机软件平台的开放性，具体讲有如下方面优点：1.软plc具有开放的体系结构，可自定义的指令集和控制模块，有更强的数据处理能力。2.软plc能突破plc硬件厂商的技术限制，用户可以自由选择plc硬件设备，实现高性价比。3.工控技术人员可以方便地在pc平台上用自己熟悉的plc编程方法完成程序设计，并可在工控机设备上进行移植和嵌入。4.软plc不仅能在私有性的plc网络中使用，也能非常方便的融入标准的pc网络，能很容易地将现有计算机网络的研究成果应用到plc控制技术中。四、软plc的系统结构软plc系统由开发系统和运行系统两部分组成，如图1所示。开发系统即编辑环境，包括编辑器、编译器、调试环境等。它好比是提供给用户使用的客户端。编辑器向用户提供符合iec61131-3标准的编程环境，各编程语言可相互转化。调试环境提供动态调试，寻找程序逻辑错。开发系统的底层是核心层，包括算法库和数据库，用户可以嵌入自己设计的功能模块。运行系统即运行环境，它是这是软plc的核心，其工作可采用服务器模式。其主要功能是完成系统配置、输入输出处理、实时监控、故障诊断等工作。由i/o接口、通信接口、内核解释器等组成。软plc向下通过i/o板卡采集工业控制现场信息，控制被控对象。向上通过tcp/ip、ftp服务器等网络组件实现本地、远程访问等功能。五、软plc的使用过程目前，软plc技术应用方案主要是采用基于pc平台的操作系统系统上运行软plc软件，同时配置外部i/o器件来实现。控制计算机可以ipc形式出现，也可以直接采用pc机。下面以pc机平台使用为例，对软plc使用作简单说明。首先在pc机操作系统上安装好专用的软plc程序，配置好相应的i/o站点、驱动器等。然后用软plc的开发系统开发plc程序。最后用软plc的运行系统运行plc程序，在运行过程中，软plc运行系统通过i/o接口板采集现场信号，经plc程序系统处理后，通过i/o接口板将控制信号输出外部执行件，使得各执行部件的动作满足程序控制要求。在以pc机作平台使用软plc时，也有将软plc做成pc机扩展卡使用的方案。另外，在工业企业有也将软plc运行系统固化或装入智能控制器中使用的情况。六、展望目前，plc在国内已经形成了规模巨大的应用市场，我国的plc的应用水平与国际主流水平几乎同步，但是plc产业化水平却很低。在可预见的将来，我国还不太能形成较大规模的硬plc制造业，并达到世界先进水平。而软plc由于能充分利用软硬件资源，采用开放式结构，使得我国在该技术上和国外处于同一起跑线上。我们可以投入较少资金，在较