MATLAB平台下的PLC实时控制新版系统分析.doc

MATLAB平台下PLC实时控制系统分析—PLC程序设计姓名:华祥学号:94203109班级:03942第一章文件综述1.1组态软件概述伴随现代工业生产技术、工艺过程日趋复杂，生产设备及装置规模不停扩大，企业生产自动化程度要求也越来越高，出现了多种工业自动控制系统。早期工控系统多是专用封闭系统，针对不一样生产工艺过程需要编制不一样控制件，工控软件开发周期长、困难大，工业被控对象稍有变动就必需修改源程序，且极难和外界进行数据交互，升级和增加功效全部受到限制。新型工业控制系统正以标准工业计算机软、硬件平台组成集成系统替换传统封闭式系统，它含有适应性强、开放性好、易于扩展、经济、开发周期短等优点。通常能够把这么系统划分为控制层、监控层、管理层三个层次结构。其中监控层对下连接控制层，对上连接管理层，它不仅实现对现场实时监测和控制，且在自动控制系统中完成上传下达、组态开发关键作用。监控层硬件以工业级微型计算机和工作站为主，现在更趋向于工业微机;监控层软件则是指组态软件。“组态(Configuration)”含义是使用软件工具对计算机及软件多种资源进行配置，达成让计算机或软件根据预先设置自动实施特定任务、满足使用者要求目标。组态软件是指部分数据采集和过程控制专用软件，它是在工控系统监控层一级软件平台和开发环境，是面向监控和数据采集软件平台工具，含有丰富设置项目，使用方法灵活，功效强大。组态软件能以灵活多样组态方法(而不是编程方法)提供良好用户开发界面和简捷使用方法，其预置多种软件模块能够很轻易地实现和完成监控层各项功效，并能同时支持多种硬件厂家计算机和工/0设备，和高可靠工控计算机和网络系统结合，可向控制层和管理层提供软、硬件全部接口，进行系统集成。组态软件有着工业产品和软件产品共同特点，其最突出特点是实时多任务。比如，数据采集和输出、数据处理和算法实现、图形显示及人机对话、实时数据存放、检索管理、实时通讯等多个任务要在同一台计算机上同时运行。组态软件关键目标，是使使用者在生成适合自己需要应用系统时，不需要修改软件程序源代码。下面是组态软件关键处理问题：(1)怎样和采集、控制设备间进行数据交换;(2)使来自设备数据和计算机图形画面各元素关联起来;(3)处理数据报警及系统报警;(4)存放历史数据并支持历史数据查询;(5)各类报表生成和打印输出;(6)为使用者提供灵活多变组态工具，可适应不一样应用领域要求;(7)最终生成应用系统运行稳定可靠;(8)含有和第三方程序接口，方便数据共享。自动化工程设计人员在组态软件中只需填写部分事先设计表格，再利用图形功效把被控对象(如反应罐、温度计、锅炉、趋势曲线、报表等)形象地画出来，经过内部数据链接把被控对象属性和I/O设备实时数据进行逻辑连接。当由组态软件生成应用系统投入运行后，和被控对象相连I/O设备数据发生改变后会直接带动被控对象属性发生改变。若要对应用系统进行修改，也十分方便，这就是组态软件方便性。从以上能够看出，组态软件含有实时多任务、接口开放、使用灵活、功效多样、运行可靠特点。通常来说，工业过程控制系统组态有以下部分内容：(1)控制组态控制组态是最关键。控制组态又分为过程控制组态和次序控制组态。过程控制组态关键针对连续量。当然，为了组成一个完整过程控制系统，加入开关量以进行报警等事件处理也是必需。次序控制则关键是针对开关量控制。在过程控制中，算法库是很关键一部分，在建立控制算法库时，将控制软件算法和参数分离，并将各控制算法功效块固化在EPROM中，在进行组态时生成一个文件，该文件和各个算法相对应，而且含有该控制算法实施所必需参数，这个文件被装到现场控制站RAM内存中，所以更改轻易，这么，我们就能够将控制算法模块编成标准形式，而且能够应用于很多应用系统中。在现场控制站中，很多控制算法模块通常以一个库文件形式因化在EPROM中，每个算法入口和入口参数是己知，这么，在实施时，CPU只是次序地依据下装到RAM中文件而依次调用各个子程序，返回参数。依据文件中内容写回实时数据库中或输出。可见，过程控制组态是利用某种方法将合适控制算法模块连接起来完成特定控制功效。过程控制组态通常在现场站进行。现场站软件系统是整个组态软件中极其关键一部分，通常现场站软件采取模块化结构设计，分为实施代码部分和数据部分，实施代码固化在EPROM中，而数据则保留在RAM中，开机时由网络装入。现场控制站实施代码分为两部分:周期性实施部分和随机实施部分。周期性实施部分有:周期性数据采集、转换处理、越限检验、控制算法周期性运算、周期性网络数据通信和周期性系统状态检测等等，通常由硬件时钟实时激活;随机实施部分关键是部分实时功效如信号故障处理、事件次序信号处理、实时网络数据接收等随机信号，通常由硬件中止激活.实施代码部分各个功效模块大致能够分