(中煤平朔集团有限公司036000)
摘要：可编程控制器是本世纪60年代发展起来的自动化控制装置，主要以微电子技术和计算机技术为依托，发展十分迅速。本文根据以往工作经验，对软PLC体系结构进行分析，并从WinAC软PLC用户程序的组织结构、控制软件总体设计、监控界面的总体设计三方面，论述了软PLC体系结构在共产中的实际应用，希望对相关工作能够起到一定的帮助作用。
关键词：软PLC体系结构；控制软件；监控界面
前言：自美国数字设备公司将第一台PLC投入到汽车工业以来，PLC在各行各业中发挥出了作用，为设备商提供了较强的可靠性及多功能控制方案，并对实际工业化水平的提升做出了巨大共享。由于电子技术、通信技术等的进步和发展，PLC技术实现了更新。截止到目前，PLC实现了与DCS甚至PC功能的相互渗透，不仅提升而来处理能力和实时能力，还促使EIC朝着三电一体化方向发展。
1.软PLC体系结构的分析
1.1整体分析思路
从软PLC分析模型和设计模型来看，软PLC的体系结构需要从编辑系统和运行系统两方面进行考虑，之后利用一些辅助工具，将各种模型转化成高级的语言框架代码，最终实现PLC产品的独立或二次开发。总的来说，软PLC体系结构的构建，可以通过建模工作对整个软PLC系统进行理解。相比之下，模型具有很强的抽象画特点，这样，有助于不同工作人员从不同角度对软PLC结构体系进行理解，这其中涉及到编辑系统和运行系统。其次，通过建模，人们可以得到更多的视图，如运行系统的用例图等，通过对这些视图的理解，便能对WinACBasis进行理解。利用软件建模，还能对用户需求进行合理捕捉，从而实现PLC产品的有效完善，并对软件产品的影响进行合理评估。在软件开发过程中，由于软件已经清楚的将系统蓝图规划出来，所以每个人都能够对自己的任务熟知[1]。
1.2WinAC软PLC编辑系统的UML分析
以西门子为例，在西门子软PLC的编程环境中，主要以STEP7为主。该软件主要对集成开发环境进行利用，并提供了梯形图、功能图和指令表等编辑语言，供用户对应用程序进行合理选择。另外，在实际开发工作之中，可对交换方式进行自由切换，所开发出的程序需要通过编译形成可执行的程序，最后在运行系统和模拟器之中进行执行。在实际编辑过程中，属于对PLC编程器进行编程，利用的是Windows编辑软件，从而保留了其中的窗口特征，促使整个开发界面由窗口等工具菜单所组成。从上述分析中可以看出，想要对类似的STEP7进行开发，需要对用户的开发程序需求进行合理满足，并从编程方式和软件的内在功能入手，但这些功能用户们是无法在操作界面上得到的，而是在后台中进行运行，其主要功能包括：程序变异、程序下载和可执行程序的生成等。
2.软PLC体系结构在实际工程中的应用
2.1控制系统的方案选择
本文以炼焦备煤控制系统和落煤控制系统为例，对软PLC体系结构的实际应用进行分析。而在控制系统方案的选择上，工作人员需要从控制器、上位机、系统成本等方面进行比对，从而对最合理的方案进行选择。通过比对来看，模块化PLC的控制系统评价略高，但在控制工艺要求不高的情况下，软PLC控制方案更具有较高的针对性。在各种控制系统中，由于性能指标存在一定的差异性，采用传统的模块化PLC属于正常的控制系统开发方案，但从实际分析中可以看出，在WinAC的作用下，PC软件的系统功能更为强大。如此一来，WinAC设计方案具有更加强大的数据处理功能。
2.2控制系统硬件集成
首先是上位机监控系统，该系统可在很多复杂环境下进行工作，如温度高、湿度高等，在使用时，还能促使煤塔落煤控制系统完成大量的数据运算工作，在配置要求上更高。其次是下位软PLC控制系统，根据具体的控制系统工艺和特点，以及对实际情况和生产环境的了解，由于现场环境十分复杂，对控制系统的可靠性要求有所提升。因此，人们可以选用SIMATIC作为上位机，并通过UPS方式进行供电，在网络从站设置过程中，还可以配置一根PROFIBBUS专用电缆，从而为数据的采集和传送提供基础条件。由于备煤和落煤控制系统各自的特点不同，可以使得监控系统中的监测和控制以参数形式在现场之中进行分布，但在局部环节上，也会出现相对集中的情况[2]。
2.3变量归档管理
工艺参数的统计数据对备煤和落煤控制分析具有十分重要的意义，在工艺参数记录过程中，应该对数据进行分类存放，这样可以为数据库的管理工作提供便利条件。其次，还可以借助与WinCC中的变量记录，将数据融入到归档数据库之中。此时，过程数据和归档数据之间便会产生一定的联系，该种联系也被人们称之为过程变量。总的来说，WinCC存在两种归档类型，一种是短期归档，另一种是顺序归档，短期归档属于一种循环型数据，主要用于对事先定义好的数据信息进行存放，而另一种属于连续性存放信息，在管理过程中必须进行备份，从而将归档内容存放到具体的外部媒体之中。
总结：综上所述，传统PLC采用硬软件封闭式系统，具有较强的维护性和成本性。如何将软PLC中的诸多优点进行保留，而克服上述缺点，已经成为该领域中研究的重点内容。软PLC可以实现传统PLC中的功能，并利用循环扫描的工作方式对采样和执行用户中的三个工作过程进行刷新。但在具体的实现方式上依然存在区别，为操作系统的完善提供基础。
参考文献：
[1]叶瑛歆,胡天亮,张承瑞.基于IEC61131-3机床数控系统定制化开发平台及设计方法研究[J].精密制造与自动化,2016(03):1-5+14.
[2]杨亚威,郑天江,宋孙浩.基于软PLC和EtherCAT总线的DELTA2机器人控制系统设计与实现[J].机床与液压,2015,43(21):42-45.