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1 前言 眾所周知,PLC自從問世以來就在自動控製各個行業發揮著難以取代的核心控製作用。PLC運行可靠,適用於各種惡劣的工業環境,PLC和工控機(IPC)相比,其運行可靠、可擴展性好、便於電氣連接、控製更專業,但是工控機良好的人機界麵,方便高級語言都是PLC所不能比擬的。 組態軟件在很多場合應用於控製,可整個控製的中心往往還是PLC,組態軟件(上位機)所(suo)起(qi)的(de)控(kong)製(zhi)作(zuo)用(yong)很(hen)小(xiao)。人(ren)機(ji)界(jie)麵(mian)一(yi)般(ban)用(yong)於(yu)簡(jian)單(dan)的(de)動(dong)作(zuo)控(kong)製(zhi),工(gong)藝(yi)參(can)數(shu)的(de)編(bian)製(zhi),配(pei)方(fang)的(de)設(she)定(ding)等(deng)等(deng),雖(sui)然(ran)在(zai)概(gai)念(nian)上(shang)屬(shu)於(yu)控(kong)製(zhi)範(fan)疇(chou),但(dan)它(ta)並(bing)未(wei)真(zhen)正(zheng)起(qi)到(dao)核(he)心(xin)控(kong)製(zhi)作(zuo)用(yong),因(yin)為(wei)真(zhen)正(zheng)長(chang)期(qi)的(de)自(zi)動(dong)運(yun)行(xing)控(kong)製(zhi)是(shi)由(you)PLC完成。我們不經常使用工控機作為核心控製部分的原因有兩點:第一,工控機不適於在很惡略的環境下運行;第二,工控機經常采用的Windows係統並不能夠讓人放心,其長期運行效果並不好。 盡管PLC、IPC在自動化控製中扮演不同角色,在許多運行連續時間較短,環境相對比較好的地方,人們還是希望使用IPC進行核心控製。使用IPC進行核心控製有很多種實現方式,當然其中最為簡單的辦法就是使用組態軟件。 本(ben)文(wen)針(zhen)對(dui)使(shi)用(yong)組(zu)態(tai)軟(ruan)件(jian)做(zuo)控(kong)製(zhi)中(zhong)用(yong)戶(hu)經(jing)常(chang)遇(yu)到(dao)的(de)問(wen)題(ti)進(jin)行(xing)討(tao)論(lun)。在(zai)許(xu)多(duo)用(yong)戶(hu)使(shi)用(yong)組(zu)態(tai)軟(ruan)件(jian)進(jin)行(xing)控(kong)製(zhi),尤(you)其(qi)是(shi)使(shi)用(yong)串(chuan)口(kou)連(lian)接(jie)方(fang)式(shi)進(jin)行(xing)控(kong)製(zhi)時(shi),發(fa)現(xian)組(zu)態(tai)軟(ruan)件(jian)自(zi)動(dong)控(kong)製(zhi)會(hui)影(ying)響(xiang)的(de)數(shu)據(ju)的(de)采(cai)集(ji)速(su)度(du),本(ben)文(wen)著(zhe)重(zhong)介(jie)紹(shao)如(ru)何(he)解(jie)決(jue)此(ci)問(wen)題(ti),解(jie)決(jue)此(ci)辦(ban)法(fa)就(jiu)是(shi)――將PLC的控製方式模仿的應用到上位機串口控製中。
2 用戶使用組態軟件控製後,導致數據采集慢的原因 這是許多組態軟件用戶在編寫上位機自動控製程序中所遇到的問題,到底是什麼原因?能否有好的辦法來解決? 我wo們men先xian簡jian單dan描miao述shu組zu態tai軟ruan件jian數shu據ju采cai集ji控kong製zhi的de原yuan理li。在zai正zheng常chang情qing況kuang下xia,組zu態tai軟ruan件jian定ding時shi向xiang下xia位wei機ji發fa出chu讀du命ming令ling來lai等deng待dai下xia位wei機ji回hui應ying以yi截jie取qu想xiang要yao查zha詢xun的de數shu據ju,周zhou而er複fu始shi的de循xun環huan,數shu據ju便bian動dong態tai的de顯xian示shi在zai上shang位wei機ji上shang,實shi現xian數shu據ju“實時采集”。那麼當我們需要對下位機進行控製時,組態軟件就會相應寫命令,實現上位機對下位機的“實時控製”。 表麵上看去合情合理,可為什麼會出現數據采集慢這種情況?原來一切“歸咎於”組態軟件的讀寫機製。組態軟件為實現快速的控製,所以給寫命令最高的優先執行權,也就是說,當有寫(控製)命令時,組態軟件首先執行寫命令,直到沒有寫(控製)命令時組態軟件才恢複正常的讀(采集)循環。 由(you)此(ci),我(wo)們(men)不(bu)難(nan)發(fa)現(xian)用(yong)戶(hu)經(jing)常(chang)出(chu)現(xian)數(shu)據(ju)采(cai)集(ji)慢(man)的(de)原(yuan)因(yin)。如(ru)果(guo)用(yong)戶(hu)頻(pin)繁(fan)將(jiang)控(kong)製(zhi)指(zhi)令(ling)發(fa)出(chu),係(xi)統(tong)將(jiang)分(fen)配(pei)很(hen)少(shao)的(de)時(shi)間(jian)給(gei)數(shu)據(ju)采(cai)集(ji),從(cong)而(er)導(dao)致(zhi)數(shu)據(ju)采(cai)集(ji)變(bian)慢(man)或(huo)者(zhe)中(zhong)斷(duan)。用(yong)戶(hu)在(zai)循(xun)環(huan)指(zhi)令(ling)中(zhong)重(zhong)複(fu)給(gei)一(yi)個(ge)變(bian)量(liang)賦(fu)值(zhi)(如y0=1),就會導致以上問題,所以我們的解決辦法就是需要控製時控製,不需要控製時放手。為了實現這種控製方式,我們可以參考PLC的運行模式。
3 PLC運行原理

在沒有中斷的情況下,PLC采用“順序掃描,不斷循環”的工作方式。 1) 每次掃描過程。集中對輸入信號進行采樣,集中對輸出信號進行刷新。 2) shurushuaxinguocheng。dangshuruduankouguanbishi,chengxuzaijinxingzhixingjieduanshi,shuruduanyouxinzhuangtai,xinzhuangtaibunengbeiduru。zhiyouchengxujinxingxiayicisaomiaoshi,xinzhuangtaicaibeiduru。 3) 一個掃描周期分為輸入采樣,程序執行,輸出刷新。 4) 元件映象寄存器的內容是隨著程序的執行變化而變化。 5) 掃描周期的長短由三條決定:<1>CPU執行指令的速度;<2>指令本身占有的時間;<3>指令條數。 6) 由於采用集中采樣。集中輸出的方式,存在輸入/輸出滯後的現象,即輸入/輸出響應延遲。
4 小結 如上所述,在組態軟件控製中,我們采用先運算再輸出的方法,即,對IO變量有循環複雜運算操作時,我們采用中間變量計算,待計算出結果時我們再對IO變量賦值,這樣就會解決控製中采集慢的問題。
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