数控系统内置钦PLC设计

摘要

目前工控领域广泛使用的可编程逻辑控制器(ProgrammablelogicController,PLC)大致分为两类:传统PLC和软件PLC。随着现代科技的快速发展,广泛应用于工控领域的传统PLC也逐步暴露出一些不足。利用现代软件技术实现标准硬件PLC的功能即软PLC技术开始出现。软件PLC以其研发代价低、实用方便等优势引领PLC发展新潮流。机床数控系统内置软PLC是基于数控系统的软硬件平台,既可以将PLC嵌入CNC系统与硬件融为一体实现控制功能,也可以作为独立的软件模块与数控系统模块整合并由操作系统统一调度,完成传统PLC承担的各项控制任务,灵活方便。内置软PLC克服了传统PLC的语言不统一,各机型之间不兼容,系统封闭不开放等缺点。
　　 首先分析了传统PLC应用系统的现状和不足,讨论了在原数控系统中嵌入一个内置软PLC做改进的必要性。在此基础上,明确了系统的核心功能和主要流程。然后分析系统架构以及梯形图编辑、图符转换、指令编译核心子系统。其中重点以图和树的数据结构讨论了图符转换、梯形图存贮算法,使梯形图编辑简便快捷,更加人性化。同时,软继电器的引入大大提高了物理I/O接口的有效使用。与同类系统相比,本系统无须中间件和通信接口就可以直接嵌入到数控平台运行使用。既可以串口连接PC机编辑程序,并下载到平台运行,又可以完全脱离PC机,直接在硬件平台上编辑、运行程序,而且还能在线调试和极方便修改程序。最后,对开发系统功能块以及梯形图和助记符相互转换等进行了综合测试,验证了本文设计的内置软PLC开发系统的正确性和稳定性。