基于PC的软PLC编程调试系统设计开题报告

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1、 毕业设计(论文)开题报告 学学 生生 姓姓 名：名： 学学 号：号： 专专 业：业： 机械设计制造及其自动化 设计设计(论文论文)题目题目： 基于 PC 的软 PLC 编程调试 系统设计 指指 导导 教教 师师: 2012 年 3 月 1 日 毕毕 业业 设设 计（论计（论 文）开文）开 题题 报报 告告 1结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写 2000 字左右的文献综述 文文 献献 综综 述述 1 1.1.1 软软 PLCPLC 产生的产生的背景及其概念背景及其概念 长期以来，计算机控制和传统 PLC 控制一直是工业控制领域的两种主要控方法。 PLC 自 1969

2、年问世以来，以其功能强、可靠性高、使用方便、体积小等优点在工业自 动化领域得到迅速推广，成为工业自动化领域中极具竞争力的控制工具。伴随着计算机 技术的迅速发展和广泛应用，人们逐渐认识到硬件 PLC 的种种弊端。首先由于生产厂 商众多，各种机型互不兼容，没有统一的标准，在编程元件的种类、数目、编程语言等 方面各不相同；其次，产品的功能实现依赖于硬件，数据结构相对封闭，用户难以自由 改变或增添 PLC 的功能；第三，现行的 PLC 产品，其编程方式要求使用者对 PLC 的硬 件结构、PLC 的电气原理、编程指令均要有相当的了解，这就不利于 PLC 的进一步推 广和使用；第四，当 PLC 出现故障时

3、，需由专业人员用专用工具检测硬件，再维修， 可维护性差；同时，其昂贵的价格也严重制约其发展。 1990 年美国国家制造科学中心(NCMC)提交了一份名 “NextGenerationWorkstation Machine controller Requirement Definition Document”的报告，提出了 175 条 未来制造业对 PLC 技术的要求。随后，欧共体提出了 OSACA(OpenSystem Environment for Controller)计划，对自动化生产领域的 PLC 提出了系统开放、公共协议标准化等 新要求。 1993 年， 为了规范 PLC 编程语言，

4、 IEC(国际电工委员会)发布了 IEC61131-3 标 准。IEC61131-3 标准的推出和实施，有力地推动了各种 PLC 间的兼容和统一，有力地 推动了软 PLC 技术的发展。 软 PLC 是一种基于 PC 机的软逻辑控制软件，它具有硬 PLC 在功能、可靠性、速 度、故障查找等方面的特点，利用软件技术可以将标准的工业 PC 转换成全功能的 PLC 过程控制器。软件 PLC 综合了计算机和 PLC 的开关量控制、模拟量控制、数学运算、 数值处理、网络通信、PID 调节等功能，通过一个多任务控制内核，提供强大的指令集、 快速而准确的扫描周期、可靠的操作和可连接各种 I/O 系统及网络的开

5、放式结构。它 遵循 IEC61131-3 标准，支持多语言编程， 所以，软件 PLC 提供了与硬 PLC 同样的 毕毕 业业 设设 计（论计（论 文）开文）开 题题 报报 告告 功能，同时又提供了 PC 环境如 PC 机容量大、处理速度快、网络互联方便等 PLC 不具 备的优点，是 PC 技术和 PLC 技术的结晶。 1.1.2 2 研究软研究软 PLCPLC 的意义的意义 研究软 PLC 技术可以消除硬 PLC 本身具有的诸多不足之处，提高产品开发效率， 使 PLC 性价比提高。应用于实际工程中后，将会极大提升企业的自动化水平和生产效 率。基于 PC 的软 PLC，既有良好的人机交互功能，又

6、有极快的数据处理能力和强大的 网络功能。研究基于 PC 的软 PLC 控制系统，对降低成本、加强系统的开放性和推广 软 PLC 在工业中的应用等具有很大的经济意义。 1.1.3 3 国内发展情况国内发展情况 在基础研究工作方面，国内许多高校和科研单位已经取得了一些成果。东南大学开 发的面向 DCS 控制组态软件中包含一些软 PLC 功能，但不能离开 DCS 系统独立运行。 华中科技大学机械系开发的数控内嵌式 PLC 具有软 PLC 的特点，但功能单一，不能作 为独立系统运行，且无联网通讯能力。国家数控系统工程与研究中心开展了开放式数控 系统中的软件 PLC 技术研究， 提出了一种基于开放式数控系统的嵌入式软件 PLC 子系统 的实现方法，给出了一个软件 PLC 的结构模型，并对 PLC 的梯形图编程环境、梯形图与 其他语言的相互转换、PLC 程序执行等软件部件的设计和开发进行了研究清华大学制造 工程研究所研制了一种基于 RT Linux 实时操作系统的软件 PLC， 既可作为一个模块单独 在不同的 CNC 系统中工作，也可以嵌入到数控系统内部运行在同一台计算机上，