于IEC61131-3的控制软件平台的设计与实现
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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言不同,在公共元素中,编程语言标准还定义了配置、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。
基于IEC61131-3标准的PLC梯形图检查模块设计与实现秦华;宋蓓;廖瑞【摘要】分实时和非实时两部分设计一个基于IEC61131-3标准的可编程逻辑控制器(PLC)梯形图检查模块.该检查模块能够正确找出已编写程序的语法和一些简单的逻辑错误,对后续开发具有指导意义.【期刊名称】《广西科学院学报》【年(卷),期】2010(026)004【总页数】3页(P500-502)【关键词】检查模块;梯形图;可编程逻辑控制器;IEC61131-3标准【作者】秦华;宋蓓;廖瑞【作者单位】桂林空军学院三系,广西桂林,541003;桂林空军学院三系,广西桂林,541003;桂林空军学院三系,广西桂林,541003【正文语种】中文【中图分类】TP311.5Abstract:A diagram checking module for PLC base on IEC61131-3 standard is designed and the module is divided into real-time part and non real-time part.This checking module can correctly find syntax errors and some simple logical errors of the diagram program,which provides guidance for the further development.Key words:checking module,ladder diagram,PLC,IEC61131-3 standard可编程逻辑控制器(PLC)是以微型计算机为核心的工控装置,是工业自动化三大支柱之一。
随着PLC控制系统结构不断向前发展,PLC编程语言和编程工具在不断更新,传统PLC编程方式开发时间较长,错误率相对较高,对大型程序的纠错和维护也非常困难,已经不能满足日益增长的 PLC功能要求。
IEC 61131-3标准与ARM嵌入式控制系统摘要介绍IEC 61131-3国际标准、ARM微处理器和嵌入式系统;研究基于AT91M55800A微处理器和IEC6113l-3标准的嵌入式实时控制系统的设计与实现技术,并给出详细的串口通信程序。
关键词 ARM AT91M55800A IEC 61131 3标准串口通信引言ARM是采用ARM公司技术知识产权(IP)核的微处理器。
其中ARM7是低功耗的32位核,具有小体积、低功耗、低成本而高性能的特点,在信息家电、工业控制和无线通信等领域得到了广泛的应用。
IEC61131-3国际标准是国际标准化组织(国际电工技术委员会)为工业控制软件编程制定的第一个国际标准。
该标准针对工业控制系统所阐述的软件设计概念、模型等,适应了当今世界软件、工业控制系统的发展方向,是一种非常先进的设计技术。
友好的交互界面、网络互联功能、智能化的软件、实时数据处理已成为现代测控系统的共同需求,因此,殴计并实现基于ARM微处理器和IEC 6113l-3标准的嵌入式实时控制系统很有意义。
1 系统的设计与实现1.1 系统的硬件基础控制系统是基于Atmel AT91M55800A微处理器进行设计的。
AT91M55800A是一款基于ARM7TDMI核的16/32位微控制器。
其处理器核为高性能的32位RISC体系结构;具有高密度的16位指令集和极低的功耗,片内集成了8 KB SRAM、向量中断控制器VIC、先进电源管理控制器APMC和完全可编程的外部总线接口EBI;具有3个USART、58个可编程I/O线、6通道1 6位定时器/计数器、8通道10位ADC和2路lO位DAC,为各种超低功耗应用提供了一种高度灵活且高性价比的解决方案。
图1是控制系统的硬件结构框图。
硬件设计采用了结构化、模块化的设计思想,易于裁剪。
通信接口包括RS232串行通信接口、以太网接口和CAN总线接口。
通过以太网口可以实现与工业以太网的互联。
《工业控制计算机》2010年第23卷第3期PAS 控制系统是重庆川仪总厂有限公司开发的一种基于客户机/服务器结构的分布式控制系统(DCS ),本文以IEC61131-3编程语言规范为基础,在VC++6.0平台下设计开发了PAS 控制系统上位机软件PASTOOL-Config 。
该软件由功能块算法库、控制算法编辑、编译和仿真等模块组成,实现了对控制系统的程序编辑、运行方式控制、设置和控制策略仿真调试等操作。
1IEC61131-3的控制系统上位机软件开发1.1IEC61131-3的控制系统上位机软件结构IEC61131-3的控制系统上位机软件选择了符合IEC61131-3的编程语言———功能块图(FBD )。
由于在工业控制中的特殊要求,控制系统除了符合IEC61131-3标准的各种规定还应该提供专有的组织方式和运行模式,软件模型总体结构如图1所示,由工程管理器、FBD 编辑环境、功能块库及实例化程序、编译模块、仿真调试程序这几大模块构成。
以控制算法编辑器为主体、为用户提供标准FBD 编程语言和友好的图形化编程界面,并集成编译和仿真模块,提供程序编译、数据类型检查、离线仿真及组态等功能。
1.2功能块算法库开发在PAS 上位机软件中功能块算法的代码是以静态链接库的形式提供的,功能块参数随着功能块实体的产生而产生。
按照功能块执行功能的不同,功能块划分为10大类,依次为:逻辑运算类、位运算类、数学运算类、三角函数类、代数函数类、比较运算类、选择运算类、开关量信号处理类、模拟量信号处理类、控制类。
在每一类中根据具体的需求设计了相应的功能块,如在控制类中设计了脉冲序列、伺服放大、PID 调节等功能块。
1.2.1功能块参数功能块是IEC61131-3中体现面向对象思想的元素,它具有类型和实例之分,因此在上位机软件中把功能块实例分为两个部分:装载功能块参数的数据区和封装功能块算法的代码区。
算法相对系统是稳定的,参数是相对活泼的元素,它会随着每个实体的产生而产生。
基于IEC61131-3标准的嵌入式软PLC研究的开题报告一、研究背景及意义随着工业自动化技术的不断发展,嵌入式软PLC作为一种新型的工业控制设备,逐渐得到了广泛的应用。
嵌入式软PLC具有占用资源少、响应速度快、易于程序编写等优点,成为实现高效的工业控制的重要手段之一。
而IEC61131-3作为工业自动化领域的国际标准,为嵌入式软PLC提供了统一的程序开发标准和规范。
本研究旨在基于IEC61131-3标准,研究开发一款嵌入式软PLC,实现高效的工业自动化控制。
具体研究内容包括:嵌入式软PLC体系结构研究、程序语言实现及开发工具的设计等。
二、研究内容1. 嵌入式软PLC体系结构研究(1)嵌入式软PLC的物理结构:研究嵌入式软PLC的硬件结构,包括CPU、内存、存储器等。
(2)嵌入式软PLC的软件结构:研究嵌入式软PLC的软件结构体系,包括操作系统、驱动程序等。
2. 程序语言实现(1)PLC程序语言实现:研究PLC程序语言的语法和应用,包括LD、FBD、IL、ST等。
(2)程序语言解释器开发:研究PLC程序语言的解释器实现,包括语法解析、编译、代码生成等。
3. 开发工具的设计(1)PLC编程软件:研究PLC编程软件的设计,包括界面设计、功能实现等。
(2)仿真软件:研究仿真软件的设计,包括仿真原理、仿真数据存储、仿真数据的输出等。
三、研究计划(1)第1年:嵌入式软PLC体系结构研究;PLC程序语言实现。
(2)第2年:PLC程序语言解释器开发;PLC编程软件设计。
(3)第3年:仿真软件设计;系统集成与测试。
四、预期成果本研究旨在开发一款基于IEC61131-3标准的嵌入式软PLC,具有良好的性能和稳定性,可广泛应用于工业自动化控制领域。
预期成果包括:软PLC源码、编程软件、仿真软件、测试报告等。
基于IEC61131-3的PAS上位机软件的设计与实现
杨学喜;郭海平;陈学军
【期刊名称】《工业控制计算机》
【年(卷),期】2010(023)003
【摘要】以IEC61131-3编程语言规范为基础,通过对软件模型及功能块图的分析,设计了基于IEC61131-3标准的上位机软件,给出了软件的整体架构、功能块库、控制策略编辑、编译和仿真模块的实现方法.通过对控制策略的软仿真,验证了该控制系统上位机软件设计的正确性和可靠性.
【总页数】3页(P31-32,35)
【作者】杨学喜;郭海平;陈学军
【作者单位】重庆邮电大学网络化控制与智能仪器仪表教育部重点实验室,重庆,400065;中国四联仪器仪表集团有限公司四联技术中心,重庆,401121;中国四联仪器仪表集团有限公司四联技术中心,重庆,401121
【正文语种】中文
【相关文献】
1.基于IEC61131-3的IL编译器的设计与实现 [J], 郭书杰;马跃;王品
2.基于IEC61131-3标准的PLC编辑模块设计与实现 [J], 秦华
3.基于IEC61131-3标准的ST转化为IL语言的设计与实现 [J], 张玉姣;卓怀忠;沈开奎;郭虎锋;潘景霞
4.基于IEC61131-3标准的PLC梯形图检查模块设计与实现 [J], 秦华;宋蓓;廖瑞
5.基于QT的Mifare IC卡读卡器上位机软件设计与实现 [J], 徐敬
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