开放式数控系统plc的研究和开发

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1、开放式数控系统软PLC的研究与开发摘要随着计算机技术在数控领域的不断应用，数控系统的软硬件资源得到了极大的丰富，开放式数控系统迎来了新的发展机遇，各种新的研究成果不断涌现。数控系统处理的信息可分为数字控制和顺序控制，其顺序控SU(M、S、T功能)通常是由PLC(ProgrammableLogicalController)来完成的。传统的硬。件PLC体系结构封闭，无法满足开放式数控系统的要求，因此，软PLC的研究与应用越来越引起业界的重视。遵循国际电工委员会最新颁布实施的IEC61131．3标准，

2、研究软PLC在数控系统中的应用，可以进一步增强开放式数控系统的功能。本文基于陕西科技大学数控实验室开发的新型陶瓷快速成型机数控系统，以实现该系统的顺序控制为目的，研究了符合IEC61131．3国际标准的软PLC的原理和开发技术。由于面向对象的C++语言具有类的封装、继承和多态性等优点，本课题采用Windows操作系统为开发平台，以VisualC++为开发工具，设计实现了新型陶瓷快速成型机数控系统软PLC的功能模块。论文主要从以下几方面进行了研究。首先，针对传统PLC的工作原理和结构，分析软PLC

3、应该具备的功能，并在此基础上分析软PLC的总体框架，确定重点设计软PLC的开发系统和运行系统。依据IEC61131-3国际标准，成功设计了开发系统的梯形图编辑器和指令表编辑器，可以实现梯形图的绘制、删除、保存、打开以及文本参数的输入和编辑等功能。通过对梯形图编辑器链表节点数据的逻辑操作，实现了将梯形图转化为指令表的功能。以指令表程序为源代码，经过Flex和Bison的综合分析后，将生成的目标代码存储在设计好的译码结果缓存区中。通过对译码结果缓存区中的数据进行函数调用，开发了模拟程序运行的仿真模块

4、。其次，分析了‘PLC基本逻辑指令的实现方法和顺序执行的过程。提出了采用回调函数加循环的方法来实现指令的运行。采用回调函数不仅可以实现指令的顺序执行，还可以执行子程序调用指令及循环指令等，而且其扩展性比较强，可以根据需要随时增加指令函数，易于移植到其它数控系统中。最后，根据各个分系统的特点设计了友好的人机交互界面，通过动态链接库技术(DLL)完成开发系统和运行系统的通信功能。依据实验室的设备条件，设计了电动刀架的控制实验，检测软PLC的运行情况，可以满足新型陶瓷快速成型机数控系统的控制要求。关键

5、词：开放式数控系统，陶瓷快速成型机，软PLC，梯形图，开发系统ⅡRESEARCHANDDEVELoPMENToFSoFTPLCBASEDoNoPENCNCSYSTEMABSTRACTThesoftwareandhardwareoftheCNCsystemhavebeengreatlyenrichedbecauseofthedevelopmentsincomputertechnology．Asaresult，theopenCNCsystemhasbecomearesearchhotspotinth

6、efieldofmanufacturingthroughouttheworld．ThePLCembeddedintheCNCperformsthemainpartoftheM，S，Tfunctions．Inotherwords，thePLCismainlyresponsiblefortheauxiliaryfunctionsinCNCsystem．TraditionalPLCcannotmeettherequirementsofopenness，SOtheopenCNCsystemusually

7、needsso舡PLCtechnology．SoRPLCiSbasedonPC，whichcontrolstheprocessusingsoftware，anditisoneofthekeytechnologiesoftheopenCNCsystem．ThethesisresearchedsoRPLCintheCNCsystemusingtheIEC6131-3standardtoenhancethefunctionoftheopenCNCsystem．InordertodevelopasoRP

8、LCtocompletetheauxiliaryfunctionsoftheCNCsystem，thepaperresearchedtheprincipleandtechnologyofsoRPLCfollowingtheIEC6131-3standard．TheresearchWasbasedonthenewCNCintheceramicrapidprototypingmachineinShaanxiUniversityofScienceandTechnology’sNClaboratory．