于IEC61131-3的控制软件平台的设计与实现.

更新时间:2023-07-19 02:53:57 阅读: 评论:0

科技信息
1.引言
基于IEC61131-3标准PLC具有通用性好、兼容性高、价格低廉、编程方便、易于与网络相连等优点,欧美等西方国家都把基于
IEC61131-3标准PLC作为一个重点对象进行研究开发。
嵌入式PLC是架构在嵌入式系统上的PLC系统,具有非常广泛的应用前景,在自动化领域采用基于嵌入式PLC系统来代替传统硬PLC产品已经成为一个
趋势。本文采用德国3S公司的CoDeSys构架PLC系统,
对研究嵌入式PLC系统具有重要的实践意义。
2.IEC61131-3编程语言简介
IEC61131-3编程语言标准是第一个为工业控制系统提供标准化编程语言的国际标
准。该标准针对工业控制系统所阐述的软件设计概念、模型等,适应当今世界软件、工业控制系统的发展方向,是一种非常先进的设计技术。它极大地推动了工业控制系统软件设计的发展,对现
场总线设备的软件设计业产生了很大的影响。
符合IEC61131-3标准的软件系统是一个结构完美、可重复使用、可维护的工业控制系统软件。它不仅能应用于可编程控制器,而且能应用于流程控制和制造过程软件中,因此,它是新型的,先进的工业控制编程系统。
2.1IEC61131-3标准编程语言的主要内容
IEC61131-3编程语言标准分为公用元素和编程语言两部分。公用元素部分除了说明各种编程语言中使用的字符集、标识符、关键字等外,还定义了数据的外部表示、数据类型、变量和程序组织单元等,并对顺序功能图的基本元素等进行了定义。与传统的可编程控制器编程语季节更替
言不同,在公共元素中,编程语言标准还定义了配置、
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资源、任务和存取路径等基本概念。
IEC61131-3的编程语言部分还定义了两大类编程语言:文本化编程语言和图形化编程语言。文本化编程语言包括指令表编程语言(IL)和结构化文本编程语言(ST),图形化编程语言包括梯形图编程语言
(LD)和功能图块编程语言(FBD)
。在标准中定义的顺序功能图(SFC)既没有归入文本化编程语言,也没有归入图形化编程语言,它被作为公共
元素予以定义。
这表示顺序功能图既可用于文本化编程语言,也可用于图形化编程语言。如下图描述它们的关系。
图1IEC61131-3标准的层次结构
IEC61131-3标准的公用元素中还包含语言元素,如标识符、分界符、关键字等。标准将顺序功能表图作为公共元素,因为它的动作和转
换条件可以用标准规定的其他四种编程语言来编程。
2.2IEC61131-3标准编程语言的发展
IEC61131-3标准被市场广泛接受和支持之后,得到了良好的维护和发展,在应用过程中发现的缺陷逐步被改进;同时为了使用技术的进步和市场要求的环境,IEC6夹心饼
1131-3标准也进行了适当的修订。IEC61131-3标准的第三次修订将于IEC61499标准相协调。
3.国内外基于IEC61131-3标准编程系统现状3.1国内现状近些年来,国内致力于自主知识产权的IEC61131-3编程系统开发
的有亚控科技、
浙大中自、大连理工大学计控研究所以及北京凯迪恩自动控制技术公司等,其中亚控科技的KingAct已经投入使用,浙大中自的SunyIEC实现了IEC61131-3标准中的五种控制语言,是目前国内自行开发并拥有自主知识产权的编程系统达到了较高的技术水平,极大地促进和加快了国内自动控制设备的发展。
3.2国外现状
国外商品化工业控制软件的编程系统平台模式是专业化、集中化,即由为数不多的且专门从事功课控制基础软件的小型企业承担,他们向工控界提供一类不具体依赖于特定PLC或其他控制系统硬件产品的开放式编程软件包,如加拿大ICSTriplex公司的I
saGRAF,德国KW公司的MULTIPROG,德国Infoteam公司的OpenPCS,德国3S公司的CoDeSys。许多的工业控制设备厂商(包括西门子、横河电机、欧姆龙、三菱电机、ABB公司等)都购买了这些商品化基础软件的使用权,并在此基础上进行工作量不大的二次开发,或在此基础上将其高附加值的诀窍和控制算法嵌入其中。
4.基于IEC61131-3标准的嵌入式PLC系统的构成本系统硬件设备包括x86PC平台,奔腾(pentium)2处理器,标准PCI插槽板,IO板,AD板,网线,路由器,人机界面,驱动器,驱动设备
(自选)
。软件系统采用德国3S公司的CoDeSys编译环境,支持五种控制语言的编程,符合IEC61131-3标准。整个PLC系统由编译系统和运
高清图片头像行系统、
人机界面、外围设备以及驱动设备五部分组成。以运行于Linux系统之上的CoDe
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Sys运行系统为核心,进行数据采集,传输。其中人机
界面、
驱动器、和其他的设备是通过Internet进行网络互联通信的。整个系统总体设计如图2所示。
图2基于IEC61131-3标准的嵌入式PLC系统的总体结构
5.嵌入式运行环境系统的设计简述公路水泥混凝土路面设计规范
嵌入式PLC系统由编译系统和运行系统、人机界面、外围设备以及驱动设备五部分组成。最主要的两部分是编译系统和运行系统。在连接编译系统和运行系统之前需要先配置编译系统,添加IO设备描述文
基于IEC61131-3标准嵌入式PLC 系统探析
太原科技大学电子信息工程学院
张学超
杨铁梅
毕友明
[摘要]本系统使用德国3S 公司开发的CoDeSys 软件搭建PLC 系统框架,系统符合IEC61131-3标准,以运行系统为核心,采用
Tcp 网络协议进行数据转发以及使用共享内存技术,实现人机界面、CoDeSys 编译环境以及驱动器之间资料的实时交互。整个系统按照PLC 程序设计的逻辑流程运行,达到控制系统的要求。[关键词]IEC61131-3标准CoDeSys Tcp幸福的理由
共享内存
IEC61131-3标准
公共元素编程语言
图形类取长补短的近义词
文本类作者简介:张学超(1985-),男,在读硕士研究生,主要研究方向,控制理论与控制工程;杨铁梅(1967-),女,教授,硕士生导师,主要研究方向:主要从事智能检测技术与故障诊断方面的研究工作等。
博士·专家论坛
件,加载IO设备。再配置运行环境,在运行系统中添加IO设备驱动,在

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