【摘 要】軟PLC采用開放式的體系結(jié)構(gòu),具有良好的網(wǎng)絡(luò)通訊能力,能夠完成相對復(fù)雜的控制任務(wù),可以滿足和實現(xiàn)當(dāng)前及今后工業(yè)自動化領(lǐng)域中控制系統(tǒng)開放性和柔性的要求。
【關(guān)鍵詞】嵌入式;軟PLC技術(shù)
把傳統(tǒng)PLC的控制功能封裝在軟件內(nèi),并且運行于PC環(huán)境中,這樣既可以提供傳統(tǒng)PLC的相同功能,又兼具PC的各種優(yōu)點,這就是國際上出現(xiàn)的高新技術(shù)——軟PLC(SoftPLC)技術(shù),它代表著PLC發(fā)展的新趨勢。
一、傳統(tǒng)PLC的發(fā)展及缺點
可編程控制器PLC誕生于上世紀(jì)的6O年代。長期以來,PLC技術(shù)始終處于工業(yè)控制領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者地位,為各種各樣的自動化控制設(shè)備提供著非常可靠的控制應(yīng)用,其中最主要的作用體現(xiàn)在它能夠為自動化控制應(yīng)用提供安全可靠且比較完善的解決方案,非常適合于當(dāng)前工業(yè)企業(yè)對自動化的需要。而且隨著PLC的不斷發(fā)展,PLC技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)擴大到了各行各業(yè),從低端到高端,可謂是無所不在,同時也確立了它在工業(yè)控制領(lǐng)域的重要地位,并通過不斷的改進和完善,適應(yīng)著時刻變化的市場需求。
上世紀(jì)90年代后期,由于用戶對開放性的強烈要求及信息技術(shù)的大力推動,在保留了原有功能的前提下,PLC采用了面向現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu),采用開放的通信接口,使得PLC的功能更加齊全。其中,大中型的PLC功能更加完善,微型、小型PLC則由整體式向模塊式發(fā)展,配置更加靈活,體積變得更小,價位也更低。但是隨著PLC的進一步廣泛應(yīng)用,PLC的缺點也進一步凸顯:工控系統(tǒng)的控制任務(wù)多樣化以及多層次集成結(jié)構(gòu)的細(xì)分化,導(dǎo)致了原來的PLC技術(shù)無法滿足工控系統(tǒng)的要求。PLC屬于封閉式架構(gòu),僅僅具備了制造商認(rèn)為必要的性能,另外PLC性能依賴于專用硬件,應(yīng)用程序的執(zhí)行需要依靠專用硬件芯片實現(xiàn),而硬件的非通用性則會導(dǎo)致系統(tǒng)的功能前景和開放性受到限制,由于是專用系統(tǒng),其實時性、可靠性和功能都無法與通用實時操作系統(tǒng)相比,由此嵌入式軟PLC就應(yīng)此而生。
二、嵌入式軟PLC技術(shù)的研究
1.嵌入式軟PLC技術(shù)的產(chǎn)生背景。嵌入式系統(tǒng)以其自身體積小、成本低、可靠性高、支持以太網(wǎng)技術(shù)和總線技術(shù)等優(yōu)點得到了日益廣泛的應(yīng)用,成為了工業(yè)控制領(lǐng)域中的一個新熱點。軟PLC采用開放式的體系結(jié)構(gòu),具有良好的網(wǎng)絡(luò)通訊能力,能夠完成相對復(fù)雜的控制任務(wù),可以滿足和實現(xiàn)當(dāng)前及今后工業(yè)自動化領(lǐng)域中控制系統(tǒng)開放性和柔性的要求。嵌入式軟PLC技術(shù)是軟PLC技術(shù)在嵌入式硬件平臺的應(yīng)用,是嵌入式系統(tǒng)和軟PLC技術(shù)的有機結(jié)合。嵌入式軟PLC系統(tǒng)通過多任務(wù)控制內(nèi)核提供了強大的指令集、快速確定的掃描周期、可靠的操作以及開放的結(jié)構(gòu)用以連接各種I/O系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)。
2.嵌入式軟PLC技術(shù)的優(yōu)點。嵌入式軟PLC技術(shù)是嵌入式系統(tǒng)和軟PLC技術(shù)的有機結(jié)合,它既具有軟PLC技術(shù)的優(yōu)點,同時又繼承了嵌入式系統(tǒng)的長處。它的優(yōu)點具體如下:嵌入式軟PLC系統(tǒng)具有開放的硬件體系結(jié)構(gòu),用戶可以自由選擇合適的硬件來組成滿足要求的控制系統(tǒng);嵌入式軟PLC系統(tǒng)的指令集比傳統(tǒng)PLC的指令集更加豐富,大大方便了用戶編寫工業(yè)控制程序;嵌入式芯片技術(shù)的飛速發(fā)展使得嵌入式軟PLC產(chǎn)品的性價比得到快速提高;嵌入式軟PLC系統(tǒng)具有開放的架構(gòu)和標(biāo)準(zhǔn),其產(chǎn)品可以方便接入到PLC網(wǎng)絡(luò)和標(biāo)準(zhǔn)計算機網(wǎng)絡(luò)中;嵌入式軟PLC程序開發(fā)方便并且易于復(fù)用,縮短了產(chǎn)品的研發(fā)周期,調(diào)試和維護也很方便。嵌入式軟PLC技術(shù)具有極大的發(fā)展?jié)摿Α?梢哉f,它簡化了工業(yè)自動化的體系結(jié)構(gòu),把控制、通信以及各種特定應(yīng)用合為一體,運用于同一個硬件平臺上。相對于傳統(tǒng)的PLC,它以開放性、靈活性和較低的價格占有很大的優(yōu)勢。嵌入式軟PLC產(chǎn)品將日益廣泛地應(yīng)用于數(shù)據(jù)采集、機械制造、木材加工、醫(yī)藥、檢測設(shè)備、包裝工業(yè)等場合。
三、結(jié)論
嵌入式軟PLC順應(yīng)當(dāng)前工業(yè)控制領(lǐng)域中開放性的發(fā)展要求,很好的克服了傳統(tǒng)PLC的諸多缺點,憑借其執(zhí)行速度快、通用性強等優(yōu)點必將在工業(yè)控制中得到廣泛的應(yīng)用。隨著嵌入式軟PLC技術(shù)的進一步完善,它在工業(yè)控制的各個領(lǐng)域必將具有更加廣闊的發(fā)展前景,并且產(chǎn)生良好的社會和經(jīng)濟效益。
參 考 文 獻
[1]翟靜.嵌入式PLC應(yīng)用前景的研究[J].計算機光盤軟件與應(yīng)用.2011(10)