功能块编程技术研究与组态软件设计

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1、大连理工大学硕士学位论文功能块编程技术研究与组态软件设计姓名：王慧丽申请学位级别：硕士专业：控制理论与控制工程指导教师：仲崇权20081201大连理工大学硕士学位论文摘要随着工业控制系统的发展，各种智能控制仪表得到了广泛的应用，然而传统的控制器存在饕多种编程语言，字符集不同，导致了不同的制造商设备平台的不兼容。功能块是国际电工协会定义的过程控制系统的一个通用接口，独立于现场总线技术和现场设备生产厂商。研究功能块编程可以优化控制方案，对于工程应用具有实际的意义。分析了功能块编程的发震现状和存在酌闻题，对国际标准IEC61499和IEC6113l一3的功能块模

2、型及应用进行了研究。针对以往IEC61499功能块编程功能块个数固定的问题，提国了功能块动态实例化的实现方法，透过动态的添加设备资源描述使功能块的个数可以根据工程需求生成，解决了以往IEC61499功能块编程所需的功能块数量少，末使用的功能块又造成系统冗余的阀题。柔性块是一种可以由工程人员自己编写控制算法，同时又能够下放到现场设备中去执行的功能块。根据柔性块的概念，提出了一种IEC61499柔性块编程方法，该方法调用基于IEC61131，3标准的功能块编程生成新的IEC61499功能块，使IEC61499功能块可以根据工程要求定义。给出了柔性块的接口定义、

3、算法编辑、编译生成的实现方法，通过增加柔性块编程解决了原有IEC61499功能块种类固定、功能肇一、难以满足复杂工程应用需求的问题，提高了IEC61499功能块编程的灵活性，降低了复杂控制回路的编程难度，扩展了应用领域和范圈。开发了功能块组态软件DUT5K，用于功能块组态和管理现场设备。应用模_Config块化的设计思想，将整个软件分解成现场设备管理模块、功能块组态模块、XML文件解析模块、通信服务模块及信息报告模块。其中，对功能块组态模块中IEC61499功能块编程和柔性块编程的设计做了重点阐述。软件实现了对多个设备的功能块组态和管理，使阙络设备成为一个

4、有机的整体，协同工作，共同完成控制任务。构建了功能块组态应用实例，下载到EPA控制器DUT5000设备中运行，达到了预期的控制尽的，证明了功能块编程方法的可行性和正确性。同时，也证明了DUT5KConfig是界面友好、操作简便的组态控制平台，具有实际应用意义。关键词：IEC61499；IEC61131-3；柔性块；动态实倒亿；缀态软伴功能块编程技术研究与组态软件设计FunctionBlockProgrammingResearchandConfigurationSoftwareDesignAbstractWiththedevelopmentofindustr

5、ialcontrolsystem。kindsofintelligentcontrolinstrumentsareadoptedextensively．However，traditionalcontrollerUSedifferentprogramminglanguagesandcharactersets，whichmakedifferentdeviceplatformssuppliedbydifferentmanufacturesarenotcompatible．Functionblockisageneralinterfaceofprocesscontro

6、ldefinedbyInternationalElectrotechnicalCommissionwhichisindependenttodetailedfieldbustechnologyandmanufacturesofdifferentdevices。ResearchonfunctionblockprogramminganddesignconfigurationsoftwareCanoptimizecontrolschemeandhavepracticalsignificancetoengineeringapplication．Thedevelopm

7、entoffunctionblockprogrammingtechnologyandtheexistingproblemsareanalyzed．TheinternationalstandardIEC61499．IEC61l3l一3functionblockmodelsandprogrammingmethodsarestudied．AmethodoffunctionblockdynamicinstantiationisadvancedinallusiontotheproblemthatthenumberofIEC61499functionblockisfi

8、xedinthepast．Throughthedynamicloa