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PLC執(zhí)行多任務(wù)和程序互換
發(fā)布者:泉州風(fēng)騰自動(dòng)化設(shè)備有限公司  發(fā)布時(shí)間:2023-02-14 11:27:46
PLC的基礎(chǔ)技術(shù)的進(jìn)展,主要集中在兩個(gè)基本方面:執(zhí)行多任務(wù)和程序互換。

所謂執(zhí)行多任務(wù),就是在一個(gè)PLC系統(tǒng)中可同時(shí)裝幾個(gè)CPU模塊,每個(gè)CPU模塊都執(zhí)行某一種任務(wù),控制與其所執(zhí)行任務(wù)相關(guān)的I/O模塊的存取。其實(shí),按照IEC 61131-3的概念,我們應(yīng)該更確切地稱(chēng)之為通過(guò)多配置執(zhí)行多任務(wù)。例如,三菱電機(jī)的小Q系列最多可以在一個(gè)機(jī)架上插4個(gè)CPU模塊;富士電機(jī)的MICREX-SX系列最多可以在一個(gè)機(jī)架上插6個(gè)CPU模塊。這些CPU模塊可以是專(zhuān)門(mén)用于邏輯控制、順序控制的,也可以是運(yùn)動(dòng)控制用的,還可以是做過(guò)程控制用的,上述在Windows操作系統(tǒng)的環(huán)境下執(zhí)行PC機(jī)任務(wù)的模塊,也是供用戶(hù)選擇的一種選項(xiàng)。從某種意義上講,這也是一種混合式的控制系統(tǒng)。

PLC的傳統(tǒng)軟件模型包括一個(gè)資源,運(yùn)行一個(gè)任務(wù),控制一個(gè)程序,且運(yùn)行于一個(gè)封閉系統(tǒng)中。而在IEC 61131-3可編程控制器編程語(yǔ)言標(biāo)準(zhǔn)的軟件模型中,在其最上層把解決一個(gè)具體控制問(wèn)題的完整的軟件概括為一個(gè)“配置”。它專(zhuān)指一個(gè)特定類(lèi)型的控制系統(tǒng),包括硬件裝置、處理資源、I/O通道的存貯地址和系統(tǒng)能力,等同于一個(gè)PLC系統(tǒng)的應(yīng)用程序。在一個(gè)由多臺(tái)PLC或由多個(gè)CPU構(gòu)成的PLC控制系統(tǒng)中,每一臺(tái)PLC或每一個(gè)CPU的應(yīng)用程序就是一個(gè)獨(dú)立的“配置”。在一個(gè)“配置”中可以定義一個(gè)或多個(gè)“資源”??砂选百Y源”看作能執(zhí)行IEC程序的處理手段,它反映PLC的物理結(jié)構(gòu),在程序和PLC的物理I/O通道之間提供了一個(gè)接口。只有在裝入“資源”后才能執(zhí)行IEC程序。一般而言,通常資源放在PLC內(nèi),當(dāng)然它也可以放在其它支持IEC程序執(zhí)行的系統(tǒng)內(nèi)。在一個(gè)“資源”內(nèi)可以定義一個(gè)或多個(gè)任務(wù)。任務(wù)被配置后可以控制一組程序或功能塊。這些程序和功能塊可以是周期地執(zhí)行,也可以由一個(gè)事件驅(qū)動(dòng)予以執(zhí)行。


由此可見(jiàn),該軟件模型足以映像各類(lèi)實(shí)際系統(tǒng):對(duì)于只有一個(gè)處理器的小型系統(tǒng),其模型只有一個(gè)配置、一個(gè)資源和一個(gè)程序,與現(xiàn)在大多數(shù)PLC的情況完全相符。對(duì)于有多個(gè)CPU模塊插裝在同一機(jī)架上的中、大型系統(tǒng),每個(gè)CPU模塊被視作一個(gè)配置,可由一個(gè)或多個(gè)資源來(lái)描述,而一個(gè)資源則包括一個(gè)或多個(gè)程序。對(duì)于分散型系統(tǒng),包含多個(gè)配置,而一個(gè)配置又包含多個(gè)處理器,每個(gè)處理器用一個(gè)資源描述,每個(gè)資源則包括一個(gè)或多個(gè)程序。


值得指出的是,近些年來(lái)在日本開(kāi)始流行的多CPU的PLC結(jié)構(gòu),恰恰是在IEC 61131-3標(biāo)準(zhǔn)頒布后多年之后才問(wèn)世的。這個(gè)PLC結(jié)構(gòu)的革命性變化,顯然是建立在這個(gè)軟件模型的  理論基礎(chǔ)上,要不然PLC還是由一個(gè)CPU按掃描方式執(zhí)行一個(gè)程序的那種傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)。


至于程序互換的問(wèn)題,至少到目前為止尚是一個(gè)努力的方向。只有在每個(gè)PLC的供應(yīng)廠(chǎng)商所提供的PLC產(chǎn)品都真正遵循IEC 61131-3的標(biāo)準(zhǔn),而且其編程系統(tǒng)的具體實(shí)現(xiàn)又切實(shí)符合IEC 61131-8《編程語(yǔ)言的應(yīng)用和實(shí)現(xiàn)導(dǎo)則》,并通過(guò)PLCopen這個(gè)國(guó)際組織對(duì)各種編程語(yǔ)言(LD、SFC、FBD、ST和IL)的一致性測(cè)試,還要解決不同PLC的存儲(chǔ)地址資源的對(duì)應(yīng)互換,才有可能實(shí)現(xiàn)名副其實(shí)的程序互換。

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