UA C389 AE01

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軟PLC基于PC機，建立在一定操作系統(tǒng)平臺之上，通過軟件方法實現(xiàn)傳統(tǒng)PLC的計算、控制、存儲以及編程等功能，通過IO模塊以及現(xiàn)場總線等物理設備完成現(xiàn)場數(shù)據(jù)的采集以及信號的輸出。根據(jù)傳統(tǒng)PLC的組成結(jié)構(gòu)，軟PLC系統(tǒng)由開發(fā)系統(tǒng)和運行系統(tǒng)兩部分組成。也可分為編輯環(huán)境和運行環(huán)境兩部分。編輯環(huán)境與運行環(huán)境是客戶服務器模式，二者之間采用COMDCOM通信機制，運行環(huán)境作為COM服務器，提供標準的通信接口；編輯環(huán)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(huán)境的運行信息等操作。軟PLC系統(tǒng)的整體框圖如圖1所示。

圖1 軟PLC系統(tǒng)的整體框圖

    嵌入式系統(tǒng)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(tǒng)和嵌入式應用程序，嵌入式操作系統(tǒng)的特點是程序短小、所需內(nèi)存少，Mi-crosoft公司推出的WindowsCE就是一個嵌入式操作系統(tǒng)，而軟PLC可以作為一個嵌入式應用程序運行在嵌入式系統(tǒng)中。

    軟PLC開發(fā)系統(tǒng)和運行系統(tǒng)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。

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    1．軟PLC開發(fā)系統(tǒng)

    軟PLC開發(fā)系統(tǒng)實際上就是帶有調(diào)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IEC61131-3標準，支持多語言編程（共有5種編程方式：IL，ST，LD，F(xiàn)BD和SFC），編程語言之間可以相互轉(zhuǎn)換；②豐富的控制模塊，支持多種PID算法（如常規(guī)PID控制算法、自適應PID控制算法、模糊PID控制算法、智能PID控制算法等等），還包括目前流行的一些控制算法，如神經(jīng)網(wǎng)絡控制；③開放的控制算法接口，支持用戶嵌入自己的控制算法模塊；④仿真運行，實時在線監(jiān)控，在線修改程序和編譯；⑤強大的網(wǎng)絡功能。支持基于TCPIP網(wǎng)絡，通過網(wǎng)絡實現(xiàn)PLC遠程監(jiān)控，遠程程序修改。

    2．軟PLC運行系統(tǒng)

    這一部分是軟PLC的核心，完成輸入處理、程序執(zhí)行、輸出處理等工作。通常由IO接口、通信接口，系統(tǒng)管理器、錯誤管理器、調(diào)試內(nèi)核和編譯器組成：①IO接口，可與任何IO系統(tǒng)通信，包括本地IO系統(tǒng)和遠程IO系統(tǒng)，遠程IO主要通過現(xiàn)場總線InterBus，ProfiBus，CAN等實現(xiàn)；②通信接口。通過此接口使運行系統(tǒng)可以和開發(fā)系統(tǒng)或HMI（或MMI）軟件按照各種協(xié)議進行通信，如下載PLC程序或進行數(shù)據(jù)交換；③系統(tǒng)管理器，處理不同任務和協(xié)調(diào)程序的執(zhí)行，而且從IO映像讀寫變量；④錯誤管理器，檢測和處理程序執(zhí)行期間發(fā)生的各種錯誤；⑤調(diào)試內(nèi)核，提供多個調(diào)試函數(shù)，如重寫、強制變量、設置斷點、設置變量和地址狀態(tài)；⑥編譯器，通常開發(fā)系統(tǒng)將編寫的PLC源程序編譯為中間代碼，然后運行系統(tǒng)的編譯器將中間代碼翻譯為與硬件平臺相關的機器可執(zhí)行代碼（即目標碼）。