软逻辑功能介绍.ppt

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1、软逻辑KingACT,功能介绍与应用,开发部 2009年3月 张浩,软逻辑的概念,也称为 PC BASE 软件PLC（SoftPLC，也称为软逻辑SoftLogic）是一种基于PC机开发结构的控制系统，它具有硬PLC在功能、可靠性、速度、故障查找等方面的特点，利用软件技术可以将标准的工业PC转换成全功能的PLC过程控制器。软件PLC综合了计算机和PLC的开关量控制、模拟量控制、数学运算、数值处理、网络通信、PID调节等功能，通过一个多任务控制内核，提供强大的指令集、快速而准确的扫描周期、可靠的操作和可连接各种I/O系统的及网络的开放式结构。所以，软件PLC提供了与硬PLC同样的功能，同时又提供

2、了PC环境的各种优点。,软逻辑的优势,使用软件PLC代替硬件PLC有如下的优势： 用户可以自由选择PLC硬件 用户可以获得PC领域技术/价格优势，而不受某个硬PLC制造商本身专利技术的限制 用户可以少花钱但又很方便地与强有力的PC网络相连 用户可以用他熟悉的编程语言编制程序 对超过几百点I/O的PLC系统来说，用户可以节省投资费用 （对于大点数的系统性价比更高） 中小型硬件PLC的替代品。,概 要,KingACT1.5的组成： 开发系统:ACTS 运行系统： NTTarget 其他组件： OPC服务器:Kaopcserver KingACT 信息窗口 ：Actmess等,软逻辑开发系统及管理机

3、制,开发系统主要负责工程设备的管理，各中程序的编辑、编译、下载调试、任务配置等 工程管理器：包括程序管理器、资源管理器、设备管理器、工程配置管理器。 程序管理器：用于新建、导入、修改、删除程序、IEC功能块、IEC函数。 资源管理器：用于新建、删除、修改全局变量，任务配置等。 设备管理器：用于进行设备的新建、删除、修改等操作。 工程配置管理器：用于工程的冗余配置。 可视化编程窗口：编程窗口是使用KingACT Studio进行一切编辑的区域，编辑程序、定义变量均在此进行。KingACT支持的编程语言有梯形图（LD）、功能块（FBD）等。,软件模型,软逻辑运行系统,把在开发系统中编辑、编译、配置

4、好的工程装载，执行启动、停止、载入、退出等功能。 KingACT1.5由开发系统STUDIO和运行系统OS两部分组成。编译好的工程在运行系统OS中运行，并通过运行系统完成工程的载入、退出、启动、停止，完成运行及扫描周期的设定、通讯端口的配置及安全性设置等功能。OS是“KingACT”的核心部分。开发系统和运行系统各自独立，但他们之间又通过通讯接口（本机、串口、以太网）进行通讯联系。,KingACT的特点：,遵循国际标准IEC61131-3（有文档） 提供梯形图(LD)、功能块(FBD)、指令表(IL)等编程语言 支持标准的函数和功能块 可以编写自定义模块 支持用户使用LD、FBD编写自定义的I

5、EC功能块和函数 多任务管理机制（目前最多支持4个任务） 多种通信方式:本机、串口、工业以太网、现场总线在 例如 : PROFIBUS等 调试和在线功能（发现调试错误，验证监控逻辑的正确性） 多种设备管理（板卡、现场总线、以太网、串口、专用卡） 通过PLCDevman设备管理工具,性 能：,编程语言完全符合IEC61131-3标准 开发系统支持Windows 2000/NT/XP 运行系统支持Windows 2000/NT/XP 、WinCE等操作系统 采集周期可以低于10ms（使用timeGetTime函数） 扫描周期约100ms200ms,产品规格,按工程规模区分： 特小规模（32点）、小

6、规模（128点）、中规模（512点）、大规模（无限点） 开发采用硬加密锁方式 运行可选择采用硬加密 软逻辑产品的价目表,软逻辑的加密及点数,硬件加密可以保护KingACT软件，如果没有加密锁，您仍然可以使用KingACT的主要功能。在没有加密锁插入的情况下，工程规模限制在32点（仅算IO点）内，工程只能运行两个小时，加密锁定义了工程规模的最大点数，KingACT加密锁分为开发锁和运行锁。 KingACT加密锁插在计算机的并行口上，若此并行口还用来插打印机，需要先把加密锁插在并行口上，然后把打印机插在加密锁上。 在安装加密锁之前，需要安装加密锁驱动。插入KingACT安装盘，自动弹出安装画面，选

7、择“安装加密锁驱动“，然后按照提示进行安装。此驱动的安装程序在KingACT的安装盘根目录下也可以找到。,开发系统基本功能,工程管理,编程,变量映射,编译,运行系统基本功能,装载工程/停止/运行,配置,信息,KingACT中的常量和变量,KingACT中的常量可以分为：布尔型常量、整型常量、实型常量、字符串常量、时间常量和日期常量。在程序中可以直接使用常量，无需定义。,布尔型常量,布尔型常量即为一布尔值，它以FALSE或TRUE来表示。 在使用布尔型常量时可以不用区分大小写，因此，也可以使用false或true。,时间常量,时间常量的正确表示格式为：t #d hmsms t # ：时间常量的标

8、识符 d ：天（day） h ：小时（hour） m ：分钟（minute） s ：秒（second） ms ：毫秒（millisecond） 例如：t#10h，t#20s，t #1d 600ms，t #1d20h30m50s600ms等。,时间常量的格式,时间常量的正确表示格式为：t #d hmsms t # ：时间常量的标识符 d ：天（day） h ：小时（hour） m ：分钟（minute） s ：秒（second） ms ：毫秒（millisecond） 例如：t#10h，t#20s，t #1d 600ms，t #1d20h30m50s600ms等。 下面的演示有具体的应用,日期常

9、量的格式,日期常量的正确表示格式为：d # Year Month Day d # ：日期常量的标识符 Year ：年 Month ：月 Day ：日 例如：d # 2007 03 15,整型常量 、实型常量、字符串常量,整型常量即为常整数。如：0、123、235。 KingACT只支持十进制表示的常量，不支持其它数制表示的常量。 KingACT只支持十进制表示的实型常量，如：0.123、45.356、0.23。 字符串常量是用一对双引号括起来的字符序列。如：“Comment”、“Register Name : R10”。 注意：使用字符串常量时，必须使用双引号。,KingACT中的变量,一个变

10、量有一个名字，变量名只能由字母、数字和下划线三种字符组成，且第一个字符必须为字母或下划线（系统变量除外）。如下面的变量名是合法的： name，name1，_name，Dev_name，Dev_name_1。 而下面的变量名则是不合法的： 1name，# name，# 345，5677，name.D.J，a b 。 变量名区分大小写，因此，大写字母和小写字母被认为是不同的字符。变量名的最大长度为32个字符。 变量根据变量所处的数据区可以分为：系统变量、内存变量、输入变量、输出变量；根据变量的数据类型可以把变量分为：布尔变量、整型变量、实型变量、字符串变量、时间变量和日期变量。,KingACT中的

11、数据类型及其范围,整型变量的数据类型和范围：,实型变量的数据类型和范围：,字符串变量用STRING表示，用来存放一组字符序列。字符串变量能接纳字符的最大长度为32个字符，且字符序列要用一对双引号括起来。 时间变量和日期变量分别用TIME和DATE表示，它们的赋值格式和对应的常量一致。,变量区和变量的IEC地址,KingACT采用变量区对变量进行管理，它的变量区分为：系统区（S区）、内存区（M区）、IO输入区（I区）、IO输出区（O区）。根据变量区类型可把KingACT的变量分为系统变量、内存变量和IO变量（针对KingACT1.5通用版）。 注：对于KingACT2.1 OEM 版 由于客户的

12、设备定制则有12 个区。,变量的IEC地址,在KingACT中，变量区为一连续的内存区域，变量区中的变量通过其相对的偏移地址来标识，这个偏移地址即称为变量的IEC地址。 变量的IEC地址的格式如下： 变量区标识 变量长度标识 变量的地址偏移 . 变量的位偏移 例如，一个INT型的内存变量的IEC地址可表示为： MW100.0（偏移地址为100，位偏移位0） 变量区标识通过变量所在的变量区类型决定；变量长度标识由变量的数据类型决定；变量的地址偏移和位偏移一般由系统自动分配，也可以由用户根据需要自行指定。,了变量区与其标识的对应关系,例如，一个INT型的内存变量的IEC地址可表示为： MW100.

13、0（偏移地址为100，位偏移位0）,变量的数据类型与其标识的对应关系,全局变量和局部变量,全局变量：可以跨程序段使用，全局有效，引用其的各个程序对其值都有影响。KinACT1.5在资源全局变量中定义，KingACT2.1在配置全局变量 中定义 局部变量：只在本程序内部对应的变量列表中定义，并使用在各个程序内部。,IO变量与IO映射,I/O变量 “I/O变量“担负着KingACT与下位机设备交换数据的重任。这种数据交换是双向的、动态的，就是说：在KingACT系统运行过程中，每当I/O变量的值改变时，该值就会自动写入远程应用程序；每当远程应用程序中的值改变时，KingACT系统中的变量值也会自动

14、更新。所以，那些从下位机采集来的数据、发送给下位机的指令，比如“反应罐液位“、“电源开关“等变量，都需要设置成“I/O变量“。 IO映射 “IO映射“就是把KingACT的变量和设备的实际参数建立一一映射的关系。,请看演示,新建设备 映射变量 两种通用寄存器 CommErr设备通信状态，1：设备通信异常；0：设备正常，BOOL型变量。通用虚拟寄存器，每种设备都有。 IoScan该设备的实际刷新周期，DINT型变量。通用虚拟寄存器，每种设备都有。,梯形图（LD）编程,IEC61131-3中定义了五种编程语言： 包括三种图形化编程语言：梯形图（LD）、功能块图（FBD）、顺序控制图 （SFC） 两

15、种文本编程语言：命令语言（IL）和结构文本（ST）。 KingACT1.5支持其中的梯形图(LD)和功能块图(FBD) KingACT2.1 OEM版支持其中的（LD）和指令表（IL）以后将加入FBD功能块,程序段、触点、线圈,基本程序段：由一个触点和一个线圈组成的程序段为一个基本程序段 触点：目前 KingACT 支持两种触点 线圈：四种线圈 其他功能的触点和线圈可结合定时器间接实现 （例如：常开延时闭合触点）,操作符、功能块、函数,KingACT提供的基本功能模块分3类：标准操作符、功能块、标准函数。一个模块表示一种固定的运算或控制. 详细介绍见用户手册附录四KingACT1.5的系统操作

16、符、功能块、函数。 插入操作符/功能块/函数：首先选中一个“线圈”，然后单击工具箱的“模块”按钮，弹出模块列表，双击列表中的一项此模块自动插入到所选的线圈上,标准功能块举例（以定时器为例）,Timer：每一个功能块都有一些输入输出端口，有的有外部参数 ，M=0,M=1接通延时，断开延时,定时器参数,其中DIN为使能端 ET为计时过程中的当前时间值 RE为复位端口，0：复位1：使能 M为定时器模式: 0:接通延时1：断开延时2：脉冲定时 功能说明： 当模式 M=0（接通延时），IN从0跃变到1时开始计时，时间值从0计到设定的时间，即ET=ST时，计时停止，Q置1，计时过程中，Q保持0；当IN从1

17、跃变到0时，Q立即跃变到0； 当模式M=1（断开延时），IN从1跃变到0时开始计时，时间值从0计到设定的时间，即ET=ST时，计时停止，Q置0，但ET不复位。计时过程中Q保持（为1），且计时过程中当IN从0月变到1时，Q立即置1，并停止计时、复位ET。 当模式M=2（脉冲延时），IN从0跳变到1时，开始计时，计时过程中Q为TRUE。计时完成后(Q=0)，输出和输入保持一致。在计时过程中IN的再次跳变对计时过程无影响。,KingACT中梯形图（LD）和功能块举例,PID算法的举例（FBD）,PID算法的举例（LD ）,PID算法的整定效果（物理意义）,消除稳态误差，改善动态性能 较快的上升时间，

18、合适的超调量 。,软逻辑的驱动,组态王的驱动不能拿来就用：需要经过通过ViewToActDrv工程将组态王驱动封装成KINGACT驱动 组态王的驱动KingACT基本都支持，但不支持MODEM。由于使用timeGetTime函数，时钟分辨率最快可达到5ms。如果驱动足够快，KingACT的采集速度要比组态王快。 KA 100/200ms的 扫描周期，是指扫描内部IO映射区的周期 曾经测试过，只要硬件和驱动足够快，例如某板卡，采集速度可达到10ms的扫描周期。,功能块断点调试,可以设置断点，跟踪调试程序,梯形图的断点调试,软逻辑支持的驱动类型,KingActs支持5种类型的驱动： 板卡：研华，中

19、泰等 总线：Profibus、interbus 以太网：例如三菱Q系列以太网 串口：各种串口设备，如，亚当模块 其他：主要是专用卡，例如：研华pci1711等,KingACT与组态王,KingACT与组态王的通信 ： KingACT 可以与组态王组成生产过程控制管理系统。组态王作为人机界面， KingACT作为下位机设备。组态王和运行系统的通信可以通过本机、以太网进行。变量的访问遵循国际标准，通信协议采用类MODBUS协议。可以采用上述3种之一的通信模式。连接时，必须在组态王中安装KingACT设备。 新建设备时，和新建普通设备一样，只是在选择设备时把KingACT1.5作为下位机通信设备。,

20、软逻辑的展望,目前正在开发的软逻辑版本：KingACT2.1是上海电科所的OEM版本。 其实质是: 类似于STEP7 或OMRON的CX-Programmer，PLC编程软件，实现对PLC编程语言中梯形图（LD）指令表（IL）的编辑、编译、上传下载功能，同时实现对下位机设备的在线监控功能。与设备通信的通信协议类似于MODBUS协议。可以走以太网和串口的通信模式。 该版本新增的重要功能是梯形图和指令表的相互转换（目前已经基本实现），还需要对功能块和指令进一步扩充。 在今后的软逻辑的通用版中，也将加入这一功能。 LD梯形图的编辑界面不够灵活，还需进一步加强。 目前，软逻辑的稳定性还不够，需要进一步测试和修订。 组态王6.x + 软逻辑KingACT = 过程控制的重要方案，性价比高，发展潜力巨大。,谢谢大家,