| 【中文题名】 | 基于IEC61131标准的可编程控制器研究与实现 |
| 【英文题名】 | The Research and Implementation of PLC Based on IEC61131 |
| 【学科专业】 | 控制理论与控制工程 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2006-7-7 |
| 【中关键词】 | IEC61131,可编程控制器,组态,功能块,, |
| 【英关键词】 | IEC61131,PLC,Configuration,Function Block, |
| 【分类导航】 | 工业技术>电工技术>电器>控制器、接触器、起动器、电磁铁>控制器>特殊控制器 |
| 【论文摘要】 | IEC61131标准作为工业自动化控制系统编程语言的国际标准,其开放性和先进性受到了广泛的关注和重视。研究基于IEC61131标准的控制系统意义重大。
本文以IEC61131-3标准所定义的编程模型以及IEC61131-5所定义的通信模型为基础,实现了以功能块执行为核心的下位机程序设计以及以上位机功能块组态程序的设计。
下位机以Rabbit2000处理器为核心的现场I/O控制器为基础,实现了基于IEC61131标准的可编程控制器的软件开发,包括功能块的执行、变量通信、系统管理、用户程序的上载下载、I/O扩展等内容。
上位机基于Visual C++6.0开发了PLC Config功能块组态程序。采用模块化设计将整个软件分解成现场设备管理模块、功能块编辑编译模块、现场设备监控模块、文件管理模块、通信服务模块及信息报告模块。可对现场所有控制器资源进行配置和规划,使现场网络成为一个有机整体,协同工作完成控制目的。
以水泥混合配料自动控制工程为背景,基于本文设计的可编程控制器实现了控制系统的设计、工作流程、性能参数配置以及程序实现,达到了预期的控制效果,现场运行良好。通过... |
| 【论文题纲】 |
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摘要 |
4-5 |
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Abstract |
5-9 |
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1 绪论 |
9-14 |
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1.1 现代自动控制系统和IEC 61131-3标准 |
9 |
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1.2 PLC控制系统与DCS控制系统 |
9-11 |
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1.3 国内外发展现状 |
11-12 |
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1.4 IEC61131-3及其功能块编程 |
12-13 |
|
1.5 课题的主要内容和本文结构 |
13 |
|
1.6 小结 |
13-14 |
|
2 IEC61131标准及编程规范 |
14-24 |
|
2.1 IEC61131标准概述 |
14 |
|
2.2 IEC61131-3标准软件模型 |
14-22 |
|
2.2.1 组态内部的资源 |
14-15 |
|
2.2.2 程序组织单元POUs |
15-16 |
|
2.2.3 IEC61131-3标准变量通信模型 |
16-17 |
|
2.2.4 通用语言单元 |
17-19 |
|
2.2.5 IEC61131-3功能块编程语言及规约 |
19-22 |
|
2.3 IEC61131-5通讯模型 |
22-23 |
|
2.4 小结 |
23-24 |
|
3 基于IEC61131标准可编程控制器的软件开发 |
24-46 |
|
3.1 软硬件开发环境 |
24-26 |
|
3.1.1 嵌入式控制模块DUT5000 |
24-25 |
|
3.1.2 开发语言Dynamic C |
25-26 |
|
3.2 IEC61131-3标准变量通信模型及访问路径的实现 |
26-30 |
|
3.2.1 变量通信模型的定义 |
26-27 |
|
3.2.2 访问路径的研究与实现 |
27-30 |
|
3.3 IEC61131-3标准功能块的研究与实现 |
30-38 |
|
3.3.1 浮点数加法功能块的定义 |
30-33 |
|
3.3.2 浮点数加法功能块的执行 |
33-35 |
|
3.3.3 可编程控制器任务的扫描执行 |
35-38 |
|
3.4 I/O扩展模块通讯处理 |
38-40 |
|
3.5 用户程序的上载与下载 |
40-45 |
|
3.5.1 用户程序的无扰动下载 |
42 |
|
3.5.2 下装涉及到的关键技术问题 |
42-43 |
|
3.5.3 无扰动下载方法的设计与实现 |
43-45 |
|
3.5.4 用户程序的上载以及程序比较和加密 |
45 |
|
3.6 小结 |
45-46 |
|
4 基于IEC61131-3标准的功能块组态软件的设计和实现 |
46-65 |
|
4.1 概述 |
46-48 |
|
4.2 现场设备管理模块 |
48-49 |
|
4.3 文件管理模块 |
49-51 |
|
4.4 可视化组态模块 |
51-60 |
|
4.4.1 可视化工程管理 |
51-53 |
|
4.4.2 基于功能块的控制回路策略编辑 |
53-60 |
|
4.4.2.1 功能块的图形表示 |
54-55 |
|
4.4.2.2 功能块参数配置 |
55-56 |
|
4.4.2.3 功能块的链接关系 |
56-59 |
|
4.4.2.4 功能块的执行顺序 |
59 |
|
4.4.2.5 组态信息的编译和下载 |
59-60 |
|
4.5 通信服务模块 |
60-63 |
|
4.5.1 实时通讯服务的实现 |
61-62 |
|
4.5.2 套接字映射接口对象的实现 |
62-63 |
|
4.5.2.1 套接字映射接口对象 |
62 |
|
4.5.2.2 套接字映射接口对象的报文发送管理 |
62-63 |
|
4.5.2.3 套接字映射接口对象的报文接收管理 |
63 |
|
4.6 信息报告模块 |
63-64 |
|
4.7 小结 |
64-65 |
|
5 可编程控制器现场应用 |
65-71 |
|
5.1 应用背景 |
65 |
|
5.2 应用总体结构 |
65-69 |
|
5.2.1 硬件设备设计 |
66-68 |
|
5.2.2 PLC资源分配 |
68-69 |
|
5.3 PLC程序设计 |
69-70 |
|
5.4 小结 |
70-71 |
|
结论 |
71-72 |
|
参考文献 |
72-74 |
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攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
74-75 |
|
致谢 |
75-76 |
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大连理工大学学位论文版权使用授权书 |
76 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.137869 |
