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摘要：SoftPLC技术被称为用于PLC的软逻辑控制技术。SoftPLC系统采用纯软件的方式使得兼容PC的硬件能够完成实际PLC的逻辑控制工作。通常这意味着PC在运行的时候其自身已经成为一个专用的控制器，进而失去了大多数用户界面的功能。此外，当系统正在运行操作员界面(OI)等程序时，其他一些SoftPLC利用一个实时环境使得宿主PC能够有部分时间去处理相应的控制逻辑。为了更好地描述和体现SoftPLC技术的特点，本文将结合美国ICONICS公司开发研制的软逻辑控制组态软件ControlWorX32加以介绍。
关键词：SoftPLC技术 ControlWorX 32 软件 应用
一、ControlWorX32组态软件
ControlWorX32是美国ICONICS公司开放研制的GENESIS 32系列工业控制组态软件之一，GENESIS 32工业控制组态软件还包括GraphWorX 32(用于图形化人机界面开发的组态软件)、TrendWorX32(用于实时和历史数据记录管理的组态软件)、AlarmWorX32(用于报警和事件记录管理的组态软件)，以及OPCToolWorX(专用于OPC设备驱动程序开发的工具软件包)等。
ControlWorX 32是一个完全基于IEC1131-3标准的开放性控制系统应用程序组态软件，同时也是WindowsNT平台下的基于OPC技术规范连接的开放性控制系统容器。兼容于现有的工业标准，能够非常方便地满足建立、测试、调试PLC软逻辑控制程序和生产过程控制应用，为基于坚固WindowsNT的实时过程控制应用提供了广泛的连接特性。
ControlWorX 32采用了一个高性能多任务软逻辑和过程控制引擎，而且运行于Windows NT平台之上，为过程控制应用程序提供了毫秒级的执行时间间隔。依靠OPC自动化技术规范，很容易集成到任何基于OPC连接的HMI/SCADA系统中去。
二、在生产过程控制中的应用
如图1为一个简单的单回路闭环控制示意图。利用这个例子，在ControlWorX32组态软件中我们将学习怎样编写功能模块，以及其他一些程序设计语言设计工程项目的方法和知识。我们将为过程控制管理建立一系列的功能模块。设定值与过程测量值之间的偏差经过PID控制算法运算后，其输出值直接作用于过程控制变量。
1、启动工程项目
(1)建立数据类型
在所建立的工程项目文件夹中寻找并选择“数据类型”项目，为所选定的数据类型输入一个变量名称PIDTypes，并点击“确定”按钮确认。现在，在的工程项目文件夹中的“数据类型”项目下将会出现一个PIDTypes字段。双击PIDTypes字段并输入如图2所示的内容。
退出如图2所示的窗口，并保存工作表。为了以后能够使用该数据类型，现在必须编译这个工作表。从主菜单的“制作”菜单下选择“编译工作表”命令即可，系统将为编译的数据类型。
(2)组建功能模块
为了制作的功能模块，在当前的工程项目文件夹中双击“逻辑POUs”项目。选定相应类型的功能模块，这里选择ST(结构化文本)程序设计语言，并输入标题名称LAG。单击“确定”按钮后，将看到，在的工程项目文件夹中会出现三个新的项目：LAGT*、LAGV*和LAG*。双击LAGV*项目，在所出现的窗口内输入所示的特殊字段，包括名称，数据类型，使用方法和初始值等。
在为每个变量输入了相应的数据后，千万别忘记点击“刷新”按钮。当完成所有变量数据的输入后，关闭当前窗口并返回到的工程项目树。
双击LAG*项目，以便为的功能模块输入内容。这一操作将激活一个活动窗口。在当前的活动窗口中输入的程序。
(3)建立控制程序
为了建立一个控制程序，首先从当前工程项目树中，选择“逻辑POUs”项目，然后按回车键，或者点击鼠标右键选择插入方式，系统将会为提供组建新的功能模块。输入下列信息，单击“确定”按钮并返回到当前工作的工程项目树。可以看到，在当前的工程项目文件夹中将会出现三个新的项目：PIDLoopT*、PIDLoopV*和PIDLoop*。
双击PIDLoopV*项目，并输入如图12所示的变量类型，包括变量名称，数据类型，初始值和CSV标识(×或者非×)。
在为每个变量输入了相应的数据后，千万别忘记点击“刷新”按钮。一旦完成所有变量数据的输入后，关闭当前窗口并返回到的工程项目树。
为了输入程序的内容，从当前工程项目树中选择并双击PIDLoop*项目，将激活一个活动的窗口。在当前活动的窗口中点击所建立的功能模块图标，则有模块对话框将会出现。
在功能/功能模块对话框中详细列出了功能模块的技术参数，包括所属组别、功能模块名称、功能模块类型、局部变量工作表、实例、模块外型尺寸、显示类型、显示数据类型以及形式参数等。
2．构造工程项目
为了编译所创建的工程项目，从主菜单上选择“制作”菜单下的“构造工程项目”命令。系统将为编译该工程项目，同时也会报告编译过程中所出现的任何错误。由于这个程序的运行是循环的，因而将始终会看到清楚的错误报告反馈。
如果状态(State)显示运行(Run)，单击停止(Stop)按钮将改变运行状态为停止(Stop)，然后单击下载(Download)按钮。当资源控件对话框再次出现时，单击Cold按钮，则状态显示将重新返回到运行(Run)状态。最后关闭资源控件对话框。如果状态行显示的状态为超时(TimeOut)，则意味着ControlWorX 32运行模件没有执行。在这种情况下，从启动菜单上重新启动ControlWorX 32运行模件。
3、观察并修改工程项目
在当前工程项目树上双击实例项目，将会显示正处于運行状态下的执行程序，并允许用户观察所有变量的状态。用户可以在变量上通过双击来改变变量的值，同时，也允许用户改变文本框中的内容，当需要改变时单击“覆盖”按钮即可。
从当前窗口中的启动菜单选择并启动OCI数据交换服务器和OCI OPC&CALL-R服务器。从主菜单上选择“文件”菜单下的“新建工作空间”命令，然后再从“编辑”菜单下选择“插入工程项目”命令。从对话框中插入PIDXMPL工程项目，并单击“确定”按钮确认。同时保存当前的工作空间是非常重要的。从主菜单上选择“文件”菜单下的“另存工作空间为”命令，单击“保存”按钮将当前工作空间保存为PIDLoop.oci。从工程项目文件夹中选择控件项目，然后启动运行。
从启动菜单上启动另一个图形化组态软件GraphWorX 32。一旦GraphWorX 32启动后，选择过程控制测点图符，单击“标识符”按钮，双击“我的计算机”选项，然后双击OCR.ICONICS.OCIOPC服务器即可。
只要完成了测点类型的选择后，从主菜单上选择“运行”命令即可在当前窗口中观察到相应的实时数据。
由此我们可以看到，由于SoftPLC技术充分结合了工业PC与可编程序控制器(PLC)之间各自的优点，同时，也是当前工业控制计算机软件发展的主流之一，必将在以后工业自动化过程控制领域发挥越来越重要的作用。符合SoftPLC技术规范的其他工控软件还包括Wonderware公司的InControl组态软件、Siemens公司的STEP7组态软件、以及PcSoft公司的WizPLC组态软件等。这些工控组态软件的推出，为工业用户在自动化过程控制系统应用程序的研究开发领域提供了更加广泛的选择余地。
关键词：SoftPLC技术 ControlWorX 32 软件 应用
一、ControlWorX32组态软件
ControlWorX32是美国ICONICS公司开放研制的GENESIS 32系列工业控制组态软件之一，GENESIS 32工业控制组态软件还包括GraphWorX 32(用于图形化人机界面开发的组态软件)、TrendWorX32(用于实时和历史数据记录管理的组态软件)、AlarmWorX32(用于报警和事件记录管理的组态软件)，以及OPCToolWorX(专用于OPC设备驱动程序开发的工具软件包)等。
ControlWorX 32是一个完全基于IEC1131-3标准的开放性控制系统应用程序组态软件，同时也是WindowsNT平台下的基于OPC技术规范连接的开放性控制系统容器。兼容于现有的工业标准，能够非常方便地满足建立、测试、调试PLC软逻辑控制程序和生产过程控制应用，为基于坚固WindowsNT的实时过程控制应用提供了广泛的连接特性。
ControlWorX 32采用了一个高性能多任务软逻辑和过程控制引擎，而且运行于Windows NT平台之上，为过程控制应用程序提供了毫秒级的执行时间间隔。依靠OPC自动化技术规范，很容易集成到任何基于OPC连接的HMI/SCADA系统中去。
二、在生产过程控制中的应用
如图1为一个简单的单回路闭环控制示意图。利用这个例子，在ControlWorX32组态软件中我们将学习怎样编写功能模块，以及其他一些程序设计语言设计工程项目的方法和知识。我们将为过程控制管理建立一系列的功能模块。设定值与过程测量值之间的偏差经过PID控制算法运算后，其输出值直接作用于过程控制变量。
1、启动工程项目
(1)建立数据类型
在所建立的工程项目文件夹中寻找并选择“数据类型”项目，为所选定的数据类型输入一个变量名称PIDTypes，并点击“确定”按钮确认。现在，在的工程项目文件夹中的“数据类型”项目下将会出现一个PIDTypes字段。双击PIDTypes字段并输入如图2所示的内容。
退出如图2所示的窗口，并保存工作表。为了以后能够使用该数据类型，现在必须编译这个工作表。从主菜单的“制作”菜单下选择“编译工作表”命令即可，系统将为编译的数据类型。
(2)组建功能模块
为了制作的功能模块，在当前的工程项目文件夹中双击“逻辑POUs”项目。选定相应类型的功能模块，这里选择ST(结构化文本)程序设计语言，并输入标题名称LAG。单击“确定”按钮后，将看到，在的工程项目文件夹中会出现三个新的项目：LAGT*、LAGV*和LAG*。双击LAGV*项目，在所出现的窗口内输入所示的特殊字段，包括名称，数据类型，使用方法和初始值等。
在为每个变量输入了相应的数据后，千万别忘记点击“刷新”按钮。当完成所有变量数据的输入后，关闭当前窗口并返回到的工程项目树。
双击LAG*项目，以便为的功能模块输入内容。这一操作将激活一个活动窗口。在当前的活动窗口中输入的程序。
(3)建立控制程序
为了建立一个控制程序，首先从当前工程项目树中，选择“逻辑POUs”项目，然后按回车键，或者点击鼠标右键选择插入方式，系统将会为提供组建新的功能模块。输入下列信息，单击“确定”按钮并返回到当前工作的工程项目树。可以看到，在当前的工程项目文件夹中将会出现三个新的项目：PIDLoopT*、PIDLoopV*和PIDLoop*。
双击PIDLoopV*项目，并输入如图12所示的变量类型，包括变量名称，数据类型，初始值和CSV标识(×或者非×)。
在为每个变量输入了相应的数据后，千万别忘记点击“刷新”按钮。一旦完成所有变量数据的输入后，关闭当前窗口并返回到的工程项目树。
为了输入程序的内容，从当前工程项目树中选择并双击PIDLoop*项目，将激活一个活动的窗口。在当前活动的窗口中点击所建立的功能模块图标，则有模块对话框将会出现。
在功能/功能模块对话框中详细列出了功能模块的技术参数，包括所属组别、功能模块名称、功能模块类型、局部变量工作表、实例、模块外型尺寸、显示类型、显示数据类型以及形式参数等。
2．构造工程项目
为了编译所创建的工程项目，从主菜单上选择“制作”菜单下的“构造工程项目”命令。系统将为编译该工程项目，同时也会报告编译过程中所出现的任何错误。由于这个程序的运行是循环的，因而将始终会看到清楚的错误报告反馈。
如果状态(State)显示运行(Run)，单击停止(Stop)按钮将改变运行状态为停止(Stop)，然后单击下载(Download)按钮。当资源控件对话框再次出现时，单击Cold按钮，则状态显示将重新返回到运行(Run)状态。最后关闭资源控件对话框。如果状态行显示的状态为超时(TimeOut)，则意味着ControlWorX 32运行模件没有执行。在这种情况下，从启动菜单上重新启动ControlWorX 32运行模件。
3、观察并修改工程项目
在当前工程项目树上双击实例项目，将会显示正处于運行状态下的执行程序，并允许用户观察所有变量的状态。用户可以在变量上通过双击来改变变量的值，同时，也允许用户改变文本框中的内容，当需要改变时单击“覆盖”按钮即可。
从当前窗口中的启动菜单选择并启动OCI数据交换服务器和OCI OPC&CALL-R服务器。从主菜单上选择“文件”菜单下的“新建工作空间”命令，然后再从“编辑”菜单下选择“插入工程项目”命令。从对话框中插入PIDXMPL工程项目，并单击“确定”按钮确认。同时保存当前的工作空间是非常重要的。从主菜单上选择“文件”菜单下的“另存工作空间为”命令，单击“保存”按钮将当前工作空间保存为PIDLoop.oci。从工程项目文件夹中选择控件项目，然后启动运行。
从启动菜单上启动另一个图形化组态软件GraphWorX 32。一旦GraphWorX 32启动后，选择过程控制测点图符，单击“标识符”按钮，双击“我的计算机”选项，然后双击OCR.ICONICS.OCIOPC服务器即可。
只要完成了测点类型的选择后，从主菜单上选择“运行”命令即可在当前窗口中观察到相应的实时数据。
由此我们可以看到，由于SoftPLC技术充分结合了工业PC与可编程序控制器(PLC)之间各自的优点，同时，也是当前工业控制计算机软件发展的主流之一，必将在以后工业自动化过程控制领域发挥越来越重要的作用。符合SoftPLC技术规范的其他工控软件还包括Wonderware公司的InControl组态软件、Siemens公司的STEP7组态软件、以及PcSoft公司的WizPLC组态软件等。这些工控组态软件的推出，为工业用户在自动化过程控制系统应用程序的研究开发领域提供了更加广泛的选择余地。