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传统的PLC(可编程序控制器)多以实现逻辑控制为主,但对于复杂的过程控制无能为力,并且实现起来比较繁琐。PLC不适合用于过程控制的主要阻碍因素是模拟量编程过于复杂。现代工业控制在具备精确逻辑控制的前提下,对过程控制提出了更高的要求,而很好融合过程控制的PLC能满足这一需求。因此,本文研究一种将过程控制策略与PLC梯形图控制程序相融合的实现方法,这对PLC技术的发展具有重要的现实意义和实用价值,为我国今后新型PLC的研究提供了一定的指导作用。 本文基于图编程思想,实现了一种图形化组态开发方式的控制策略生成软件。用户可以通过拖拉图形控件来生成控制策略,并可根据实际需要将生成的控制算法嵌入梯形图程序中,做到梯形图内实现逻辑控制和过程控制结合的新型混合控制,这在国内外的研究具有一定的开创性和创新性。本文的主要研究工作如下: 首先,采用基于构件的软件开发方式,提出一种通用组态构件模型。将组态内容和形式分离,采用XML描述语言作为功能块属性数据的存储方式,实现组态构件的易扩展、跨平台。为方便用户根据实际需要在功能库中定制基本功能块,提高开发灵活性和扩展性,本文实现了构件自动生成系统。 其次,针对常用控制回路识别算法的不足,提出了基于双堆栈的控制回路识别方法。采用XML匹配XSLT模板的技术,自动生成控制算法包,从而实现从上位机生成到底层代码的自动生成,提高了系统的稳定性。通过.NET技术,实现通用控制策略组态设计平台,图形化组态的方式,方便了用户使用和管理控制策略。 最后,基于上述生成的组态控制算法,提出了一种PLC梯形图控制程序中内嵌组态控制算法的总体构架和实现方法,将梯形图程序的任务分为快速逻辑事件、慢速逻辑事件、组态任务,从进程通信、任务调度,内存管理三个方面进行了详细的设计分析与实现。并在PLC梯形图编程平台上成功运行组态控制算法指令,验证了系统的可行性。实现了PLC梯形图程序与控制算法的相结合,扩大可编程控制器的应用范围,提高控制的灵活度。