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由于电子技术、信息技术、以及网络技术的发展,控制设备的性能有了很大的提高,其中可编程控制器的发展尤为迅速。同时,工业生产对自动化程度的要求又不断的提高,因此,在工业生产中自动化设备的应用也变得非常的广泛。但是,传统的控制系统编程语言存在着许多难以克服的缺陷,妨碍了进一步的发展。因此,急切的需要一套统一的编程语言和开发工具。 1993年国际电工委员会(IEC)正式颁布了可编程控制器的国际标准IEC 61131-3,这是世界上第一套关于编程语言的标准,IEC 61131-3的颁布为工业自动化控制系统的软件设计提供标准化的编程概念和编程方法,减少不同厂商的产品在软件使用上的差异,适应了广大的工业自动化控制系统厂商和用户的要求,减少了厂商的投资风险,也各用户带去更多的选择。对可编程控制器软件技术的发展,乃至整个工业控制软件技术的发展,起了举足轻重的作用。 本文以浙江浙大中自控制股份有限公司的工业控制应用软件平台SunyTech中的控制算法组态部分SunyIEC为背景,对IEC 61131-3的具体内容作了分析和研究,就工业控制编程系统如何实现该标准作了详细的说明和对在实现该标准过程中可能会遇到的问题提供解决办法。研究了一个新型的计算机控制编程系统所应该具有的特性和要满足的条件。本文的主要内容如下所述。 1、回顾了自动化控制设备编程语言的发展趋势,以及工业控制编程语言的第一套标准IEC 61131-3的发展过程简介。 2、详细分析IEC 61131-3标准的特点、优势和不足。并且就其标准中的公共元素、软件模型、以及通讯模型作了详细的分析。还描述了软件模型与实际系统的映射关系。 3、基于上面分析,给出一个工业控制编程系统的软件架构模型的设计方案。将编程系统分成几个功能相对独立的软件模块。并分析每个模块的特点、功能以及实现方法。 4、针对编程系统的软件架构模型,采用用例驱动的方法对工程管理器、算法编辑器(SunyIEC)、实时数据库编辑器(SunyRDB)的功能实现进行描述和归纳,并应用实时面向对象建模方法和UML建模语言对SunyIEC和SunyRDB的静态结构进行了建模。还介绍了一个基于该设计的编程系统的实例,分析其对IEC 61131-3标准的遵从和突破。 5、分析IEC 61131-3标准中的不足,展望未来的发展趋势。