系統介紹
SoftPLC是運行在工業PC上的一個實時多任務控制核心,它既有所有"硬"PLC的特性, 又具有自己的特性,即開放結構系統。
SoftPLC是SoftPLC公司的產品,該公司原名Tele-Denken,主要提供工廠自動化軟體的解決方案。SoftPLC就是"軟"PLC,是一種基於PC的開放結構的控制軟體,它能將工業PC轉化為像PLC一樣的處理控制器。
SoftPLC將計算機的數據處理、數據計算和聯網能力與PID控制、離散控制和模擬控制等有機地結合起來,通過一個多任務控制核心,提供強大的指令集、快速而確定的掃描周期、可靠的操作和一個開放的結構,以連線各種I/O系統和網路。SoftPLC從DOS裝入,然後在計算機記憶體中轉入多任務控制核心運行。它可以固化在EPROM或Flash電子盤上,也可以裝在硬/軟碟或網路上。SoftPLC除了傳統的梯形圖編程外,還可以用C/C++和Java編程,它也是最先將Internet技術用於工業套用的。我們可以將其建成一個FTP伺服器,這樣用戶就可以實現遠程診斷、編程、糾錯、下載、上行等功能。
系統優點
SoftPLC是唯一基於PC的開放結構的控制產品,它既有所有硬PLC的性能、功能、可靠性、速度、糾錯等特性,又有它自己的特性,即開放結構系統。
SoftPLC的要點如下:
· 可運行在大多數計算機平台上(386、486、奔騰), 獨立於硬體匯流排(如ISA、PCI、VME、PC104、STD)。
· 支持I/O點多達8192點,包括數字、模擬和特殊I/O點, 可選擇的I/O硬體商有Allen-Bradley、GE Fanuc、DeviceNet、Profibus、MTL8000等。
· 超過1M的用戶邏輯/數據表容量。
· 支持梯形邏輯、C/C++和Java編程。
· 支持線上運行模式,可線上程式修改和I/O強制。
· 32個通信通道,可連線32個不同的PLC或設備。
· 控制和可靠的操作。用TOPDOC編程、文檔生成和線上調試。
· 可輸入/轉換A-B PLC、PLC 2、PLC 5或SLC-500的程式。
系統功能
SoftPLC· 可以自己選擇控制器、I/O和網路;
· 可以用PC技術來提高控制系統的性價比;
· 可以擴充指令集;
· 可以很容易也很便宜地集成到強大的PC網路中去。
採用PC代替PLC的思想已經討論了多年,SoftPLC提供了一個滿意的方案。由於採用了電子盤代替硬/軟碟,PC的平均無故障時間達到甚至超過了PLC;由於採用了開放硬體結構,系統成本大大降低;由於採用了與PLC一樣的梯形圖編程,不需要重新培訓工廠的技術人員及其系統集成工程師。SoftPLC有確定的掃描周期、實時控制和可靠的操作。
SoftPLC並不是一個DOS套用,它是一個32位的、實時多任務的作業系統或核心。一旦SoftPLC被裝入記憶體,它就始終控制著CPU。這就決定了SoftPLC非常可靠,並且具有所有硬PLC一樣的特徵,如有確定的掃描周期,能保護出錯等。
軟硬體要求
· 486或更好的CPU;
· 4M記憶體;
· 2M固定盤(硬碟/軟碟/Flash或其它EPROM電子盤等);
· 並行接口;
· DOS 3.3或以上版本;
· I/O接口;
· 通信接口(如串口、乙太網卡等)。
TOPDOC運行在裝有Windows 95/NT的計算機上,並需5M的硬碟可用空間。
相關工具產品
TOPDOC 是SoftPLC和A-B PLC程式開發/監控的程式包。
SoftWIRES 提供梯形邏輯程式仿真和過程仿真,以便對SoftPLC進行測試和糾錯。
VIEWpoint 是過程監控、數據採集和控制程式包。
PORTFOLIO 是一個PLC程式管理工具。它可以管理多種版本的PLC程式。
典型套用
美國陸軍水電設計中心(USACE-HDC)是一家專門從事水利發電設計和工程的公司。以前他們主要依賴於供貨商來提供控制產品和技術,但後來他們發現這些供貨商很難提供最
好的技術、服務、支持和方案。其主要原因是供貨商所提供的系統解決方案往往對客戶封鎖,系統昂貴、封閉且缺乏靈活性,還有很多限制,無法解決水電的控制套用。於是,USACE-HDC決定尋找替代品,他們的要求是:
· 可靠;
· 開放結構;
· 靈活並可反覆配置;
· 容易升級;
· 最好的套用解決方案。
USACE-HDC選用許多PLC和基於PC的控制器來進行測試,按上述要求打分,每個產品都通過測試來證實廠商提供的參數,然後進行破壞性試驗,看是否易於損壞。下面列出了其
中的一部分:
· 控制器不接受亂碼指令,並報警;
· 控制器報告電纜斷線,並繼續運行;
· 四個MMI應用程式連續48小時與控制器通信,沒有錯誤和數據丟失;
· 控制器檢查是否I/O模組替換,並支持帶電替換;
· 檢查並報告應用程式控制邏輯錯誤;
· 控制器在掉電後正常啟動,保持數據。
SoftPLC是僅有的在測試中未損壞的PC控制產品,並在可靠性方面超越了許多傳統PLC。最終的選擇當然是SoftPLC。他們用SoftPLC構成了USACE-HDC自己的數據採集控制系
統(DACS)。
USACE-HDC最終選擇SoftPLC的原因還有:
· 直接的100MB網路支持;
· 低成本;
· 支持多個廠商的多種I/O;
· 採用C/C++自由編寫梯形邏輯指令;
· 內置FTP伺服器可遠程配置;
· 基於PC的開放結構。
用SoftPLC構成的DACS系統首先被USACE-HDC用於四個大壩的渦輪機和發電機的控制。四個大壩上共有73台渦輪機和發電機,可生產7724兆瓦的電能。USACE-HDC在每台渦輪
機和發電機中配置了至少一個SoftPLC處理器。SoftPLC建在基於Web的100M乙太網中的FTP伺服器上,以實現遠程組態;Modbus主RTU與發電機勵磁機通信;用C代碼寫的SoftPLC特定指令主要用於渦輪機和發電機的工藝計算和控制。
一個典型渦輪機發電機控制配置是20～30個SoftPLC單元,通過光纖乙太網點對點地傳遞信息指令。SoftPLC通過Modbus RTU讀寫電機勵磁機的值。每個渦輪機和發電機大約有200個I/O點,SoftPLC對這些MTL點進行控制。Intellution的MMI軟體通過100M光纖乙太網不斷檢測SoftPLC。
