基于开放式数控系统的软PLC开发系统的研究及实现

发布时间：2017-04-07 09:02

  本文关键词：基于开放式数控系统的软PLC开发系统的研究及实现，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】： 从数控技术产生并应用至今,数控系统经历了从专用封闭式体系向开放式模块化结构的发展过程,其辅助控制功能由可编程逻辑控制器PLC(Programmable logical controller)来实现,而传统PLC并不能满足开放式数控系统的需求。因此,基于PC机的采用软件实现控制功能的软PLC技术出现并不断发展起来。由国际电工委员会于1993年3月颁布的IEC1131-3标准是第一个为工业自动化控制系统的软件设计提供标准化编程语言的国际标准,它极大地促进了软PLC技术的发展,并保证了其标准化和开放性。 本文基于本实验室开发的开放式数控系统,以系统中的软PLC开发系统为目标,研究分析了软PLC的相关技术和实现方法。采用面向对象的C++语言,在Windows操作系统和Visual C++的开发环境下,实现了软PLC开发系统的主要功能。 本文研究软PLC的原理和结构,分析、确定了软PLC开发系统应具备的功能和实现的方法,并划分出系统的两个主要模块:编辑模块和编译模块。研究、分析国际标准IEC1131-3对于PLC五种编程语言的规定,按照其各自特点,选择梯形图(LD)和指令表(IL)作为本系统的两种编程语言。并依据标准制定了它们的指令集。 首先开发编辑模块,包括梯形图编辑器和指令表编辑器,以及由梯形图到指令表的转换功能的实现。然后开发解释、编译模块。其中,要编译的输入代码为指令表语言,所生成的目标代码为能够在运行系统运行的C/C++语言代码。这一部分包括词法分析,语法分析,语义分析和生成目标代码四个部分。最后整合各个模块,制作用户界面,并通过实例,实现了软PLC在数控机床上的逻辑控制功能,验证了系统的正确性及可行性。
【关键词】：软PLC 开发系统 编辑 编译
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：TG659
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 绪论8-15
• 1.1 课题背景8-10
• 1.1.1 基于开放式数控系统的软PLC的产生8-9
• 1.1.2 软PLC的优势9-10
• 1.2 国内外研究情况及发展趋势10-13
• 1.2.1 国外研究概况11-12
• 1.2.2 国内研究概况12
• 1.2.3 软PLC的未来发展方向12-13
• 1.3 课题研究的目的和意义13
• 1.4 课题来源和主要研究内容13-15
• 第2章 软PLC关键技术和开发系统总体设计15-22
• 2.1 传统PLC的结构和原理15-16
• 2.2 软PLC系统结构和基本原理16-18
• 2.2.1 软PLC开发系统16-17
• 2.2.2 软PLC运行系统17-18
• 2.3 IEC1131-3 国际标准的规定18-20
• 2.3.1 IEC1131-3 标准的特点18
• 2.3.2 IEC1131-3 标准的组成18-20
• 2.4 开发系统总体结构设计20-21
• 2.5 本章小结21-22
• 第3章 编辑器的实现22-37
• 3.1 梯形图编辑器22-31
• 3.1.1 梯形图语言的特点22-23
• 3.1.2 开发系统的梯形图指令23
• 3.1.3 梯形图编辑模块的具体实现23-31
• 3.2 指令表编辑器31-33
• 3.2.1 指令表语言的特点和结构31-32
• 3.2.2 开发系统的指令表命令集32
• 3.2.3 指令表编辑模块的实现32-33
• 3.3 转换模块的实现33-36
• 3.4 本章小结36-37
• 第4章 编译器的实现37-50
• 4.1 编译指令表语言的步骤37-39
• 4.2 词法分析器的实现39-43
• 4.2.1 说明部分39-41
• 4.2.2 规则部分41-42
• 4.2.3 用户子程序部分42-43
• 4.3 语法分析器的实现43-48
• 4.3.1 说明部分43-44
• 4.3.2 规则部分44-46
• 4.3.3 子程序部分46-47
• 4.3.4 Flex与Bison的结合47-48
• 4.4 语义分析模块的实现48-49
• 4.5 生成目标代码49
• 4.6 本章小结49-50
• 第5章 系统的实现与实例运行50-55
• 5.1 开发系统界面设计50-51
• 5.2 运行实例51-54
• 5.3 本章小结54-55
• 结论55-57
• 参考文献57-60
• 攻读学位期间发表的学术论文60-61
• 哈尔滨工业大学硕士学位论文原创性声明61
• 哈尔滨工业大学硕士学位论文使用授权书61
• 哈尔滨工业大学硕士学位涉密论文管理61-62
• 致谢62

【引证文献】

中国期刊全文数据库 前4条

1 杨惠灵;;嵌入式数控系统中PLC模块的开发[J];机电技术;2009年02期

2 杨惠灵;;嵌入式数控系统中PLC模块的设计与实现[J];福建工程学院学报;2009年03期

3 林忠;杨惠灵;李素龙;;基于ARM9的嵌入式PLC系统的设计与实现[J];闽西职业技术学院学报;2010年04期

4 李宏川;李诗峰;王晶芝;;PLC控制系统在干法烟气脱硫系统中的应用[J];自动化仪表;2010年06期

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 雷云飞;基于数控系统的嵌入式PLC研究[D];广东工业大学;2011年

2 寇向宇;大红山铜矿风机远程监测与调控系统研究与设计[D];中南大学;2011年

3 荣大伟;45t集装箱正面吊运动安全控制系统研究与开发[D];中国科学技术大学;2011年

4 唐志远;数控机床PLC功能的研究[D];天津大学;2012年

5 陈曦婉;可编程保护装置系统软件的开发与研究[D];河海大学;2007年

6 王飞;转塔冲床数控系统及其它关键技术的设计与研究[D];厦门大学;2007年

7 李颢;基于工业控制机的软件可编程逻辑控制器的研究[D];华中科技大学;2008年

8 吴敏;嵌入式软PLC电站控制系统研究与实现[D];南昌大学;2009年

9 朱兆斌;嵌入式数控系统软PLC模块的研究与实现[D];南京航空航天大学;2009年

10 谢林菲;锂电池极耳焊接机控制系统的研究与实现[D];华南理工大学;2010年

  本文关键词：基于开放式数控系统的软PLC开发系统的研究及实现，由笔耕文化传播整理发布。

，

本文编号：290061