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文檔簡介
1、可編程邏輯控制器作為現(xiàn)代工業(yè)控制四大支柱之一,在各種工業(yè)過程控制及各類機電一體化設(shè)備控制中得到極為廣泛的應(yīng)用。隨著IEC61131-3 標準的逐步推廣和軟硬件結(jié)合方式的普遍使用,PLC 編程軟件成為PLC 開發(fā)過程中必不可少的部分。由于目前各個PLC 制造商都配套擁有自己的設(shè)計平臺,且其規(guī)范各不相同,工業(yè)控制相關(guān)人員需掌握各個不同軟件的使用方法和控制程序設(shè)計標準,給設(shè)計過程帶來不便,因此研究并實現(xiàn)一套界面友好、設(shè)計高效的通用PLC 算法
2、生成平臺,具有較高的使用價值,并對PLC的發(fā)展具有重要的意義。
本文在研究PLC 算法生成平臺設(shè)計相關(guān)技術(shù)的基礎(chǔ)上,基于構(gòu)件重構(gòu)思想,設(shè)計并實現(xiàn)了PLC 控制算法生成通用平臺,該平臺提供符合IEC61131-3 標準的梯形圖和指令表的設(shè)計功能,支持AVR、ARM7和ARM10E系列芯片。論文的主要工作及研究成果為:
(1)在學習研究IEC61131-3 國際標準和分析PLC 編程工具及其發(fā)展狀況的基礎(chǔ)上,結(jié)合
3、系統(tǒng)的需求分析,對PLC 算法生成平臺進行總體設(shè)計,將整個平臺劃分為用戶界面層、梯形圖算法解析層和數(shù)據(jù)通信層。用戶界面層主要提供良好的控制算法設(shè)計環(huán)境,提高用戶的設(shè)計效率;梯形圖算法解析層負責將梯形圖程序轉(zhuǎn)化成可執(zhí)行文件;數(shù)據(jù)通信層實現(xiàn)PLC與PC 機之間數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收。
(2)為了提供操作便捷的控制算法設(shè)計環(huán)境,基于設(shè)計器框架實現(xiàn)梯形圖程序編輯器。
控制算法設(shè)計人員無需編程,通過拖放梯形圖元素即可完成梯形
4、圖程序的布局。針對梯形圖元素的設(shè)計,引入基于構(gòu)件的軟件開發(fā)方法,在研究分析該方法的理論、通用構(gòu)件模型、嵌入式構(gòu)件模型和構(gòu)件組裝后,提出梯形圖構(gòu)件模型及其組裝方法,為梯形圖轉(zhuǎn)化為其他語言奠定了良好的基礎(chǔ)。為了提高梯形圖程序的設(shè)計效率,將構(gòu)件重構(gòu)思想應(yīng)用到梯形圖設(shè)計平臺。將實現(xiàn)某個特定功能的梯形圖程序封裝成一個復(fù)合構(gòu)件,經(jīng)過驗證后提供使用,可簡化梯形圖程序并保證其正確性。此外,梯形圖編輯器還提供打印功能。
(3)設(shè)計完成的梯形
5、圖程序?qū)⒆詣愚D(zhuǎn)化成IL 指令,然后利用不同芯片所對應(yīng)的編譯器對其進行編譯,生成可執(zhí)行文件下載到PLC 中。下載模式分正常模式和調(diào)試模式兩種:正常模式下載完成后PLC 中程序全速運行,平臺只能查看或修改繼電器狀態(tài)和寄存器內(nèi)容;調(diào)試模式下PC 機還可發(fā)命令控制PLC 中程序的運行情況。
(4)利用該平臺設(shè)計并實現(xiàn)三層電梯梯形圖程序,通過實驗比較傳統(tǒng)設(shè)計方法和重構(gòu)方法,結(jié)果表明使用該平臺可有效提高梯形圖設(shè)計效率,優(yōu)化內(nèi)存利用率,
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