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《浙江大学》 2005年
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基于IEC61131-3的控制软件平台的设计与实现

魏江  
【摘要】:随着计算机技术、通讯技术的不断发展,数字控制系统正在经历一场重大变革。控制系统不仅在I/O性能、通讯速率、控制器处理能力等各个方面产生了飞跃性的提高,它们的应用场合也得到了前所未有的延伸。因此,一个功能强大、能够集成系统各个部分的优势,并使控制系统适用于不同行业应用的软件平台就显得十分关键。 本课题主要的工作是结合IEC61131-3标准构建数字控制系统的软件平台。由于数字控制系统在工业应用中的特殊要求,系统应具有如下特点:稳定性、整体性、易用性、丰富的和控制领域相关的算法模块。为了达到这个目标,软件平台在遵循IEC61131-3的基础上还要提供一些专有的组织方式和运行模式,如平台独立、软仿真、在线下载以及在此情况下的报警和冗余等。 本文首先从控制器的角度构建适用于软件平台的底层系统。由于采用了多任务内核的实时操作系统,使控制器具备了强大的实时调度能力;同时,控制器软件被分为操作系统、控制器实时运行系统和控制器主程序三层,因此,具有较好的平台移植特性。其次,采用基于XML的结构化配置技术和分布式组件技术构建软件平台的编程系统,实现了IEC61131-3支持的4种语言,以及在此基础上的监控系统。由于分布式技术的采用,系统的核心配置信息可以通过组态服务器统一管理和操作,在线下载和交叉索引等功能也可以得以方便的实现。为了使控制系统能够适用于石化、制药和食品等行业,本文在现有软件平台的基础上,建立了基于IEC61131-3并兼容IEC61512-01标准的批量系统的概念,设计了具有设备复用、设备仲裁、协调控制等特点的批量系统软件平台。在本文的结尾,对IEC61131-3的使用范围和场合进行了论述,并对它存在的问题进行分析,就IEC61131-3今后的发展前景进行了展望。
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:TP311.52

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