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有一種過程控制系統,被稱為軟PLC

我們常規使用的PLC表面上看是一個硬體模組,但其實它是硬體和軟體的集合體。硬體主要是指它的電路板、各種晶片及介面等實體;軟體是指它內部執行的系統程式(包括:作業系統及一些作業系統上層的系統軟體)。PLC的系統程式是出廠時固化在硬體內部的,因此也被稱為韌體(firmware)。韌體本質上是一套軟體,隨著時間的推移廠家會發布更新的版本,很多PLC都支援韌體升級。

有一種過程控制系統,被稱為軟PLC

除了這種常規的PLC模組,還有一種稱為軟PLC。軟PLC也被稱為軟體控制器,它是一套軟體系統,可以根據需要安裝到不同的硬體環境中。其實就相當於把常規PLC的軟體部分單獨拿出來,適配到不同的硬體中,從而形成新的PLC。軟PLC要基於某種作業系統(比如Windows或Linux),它至少包括兩個部分:程式設計開發環境和執行時(runtime)。

程式設計開發環境用於編寫/編譯/下載PLC程式;

執行時將原作業系統改造成PLC實時環境,並執行使用者下載的程式;

CODESYS是典型的軟PLC,它有基於Windows和Linux的執行時,不過它是收費的;後續我還會給大家介紹一種開源免費的軟PLC系統——ProViewR。ProViewR是瑞典鋼鐵公司開發的一套過程控制系統,已經有很多年的歷史了,該公司的全部生產過程(鍊鋼、軋鋼及後續處理)均採用該系統。另外,慕尼黑建築自動化也在使用該系統開發城市建築自動化系統。ProViewR是世界上第一款開源的過程控制系統,不依賴於硬體並且成熟穩定,我最近也在研究該系統,感覺真的是很強大。它使用面向物件的思想來處理工業自動化控制的各種資源,比如自己建立工廠樹,各種感測器訊號物件、PLC、各種工業匯流排等。ProViewR執行在Linux系統上,想學習的小夥伴先學習下Linux系統哦。

西門子也有軟PLC產品,我們來介紹下SIMATIC S7-1500軟體控制器。

S7-1500軟體控制器(軟PLC)必須安裝到西門子的工業計算機上,它是一套執行在Windows系統上的軟體產品。準確來說,S7-1500軟體控制器採用Hypervisor技術,將工業計算機的資源分成兩部分,一部分用於執行Windows系統及其程式;另一部分用於執行軟PLC。兩者之間保留SIMATIC通訊功能,但Windows系統及其程式無權訪問軟PLC的資源。如下圖所示:

有一種過程控制系統,被稱為軟PLC

安裝了軟體控制器的工業計算機就類似一個S7-1500 CPU控制器,具有該系列產品的所有功能,比如可以透過ET 200分散式I/O處理各種訊號;可以使用博途程式設計,並把程式下載到該控制器中執行;

對於儲存區來說,S7-1500軟體控制器會在工業計算機上建立一個專用的卷,並將裝載儲存器和保持儲存器整合在該捲上;使用計算機的部分記憶體作為工作儲存器,如下圖所示:

有一種過程控制系統,被稱為軟PLC

有的小夥伴也把倍福的產品歸類到軟PLC的範疇,這個有一定的道理。比如:CX9020-0115,它內部集成了Win7嵌入式作業系統,並有TwinCAT3的執行時。不過,它並不完全是軟體,而是一個集成了軟體和硬體的控制器。可以說它是軟PLC例項化的產品,或者官方的說法是基於PC的控制器。

好了,這篇文章就和大家概述性的聊聊軟PLC,後續我還會深入介紹具體的產品特性。

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