基于IEC标准的分布式控制的若干问题的研究

论文摘要

IEC 61131-3标准是国际电工委员会（IEC）公布的关于可编程控制器的编程语言的标准。IEC 61499标准是在IEC 61131-3标准的基础之上建立起来的，它克服了IEC 61131-3标准在分布式控制系统中的局限性。Modbus协议是一种现场总线通信协议，得到了众多厂家的支持并广泛应用于工业控制领域。本文介绍了在分布式控制中Modbus通信协议的具体实现过程，并在ARM控制器与PC机之间采用该协议进行通信，解决了通信中的标准化问题并提高了通信的可靠性和稳定性。详细介绍了编程系统与运行系统之间的数据通信，并使用基于IEC 61131-3标准的软件对具体的实验要求进行编程。最终把控制程序下载到ARM开发板中组成了ARM分布式控制器，并使用该控制器实现了对三容液位控制实验装置液位的控制，达到了比较理想的控制效果。对IEC 61499标准进行了介绍，比较了IEC 61499标准与IEC 61131-3标准在在分布式控制中的优缺点，并在基于IEC 61499标准的软件上建立了算法。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 IEC 61131-3标准和 IEC 61499标准
• 1.2.1 IEC 61131-3标准
• 1.2.2 IEC 61499标准
• 1.3 课题来源
• 1.4 课题研究意义
• 第二章 分布式控制器的设计
• 2.1 分布式控制器的组成
• 2.1.1 嵌入式系统的介绍
• 2.1.2 分布式控制器的组成
• 2.2 Modbus通信的实现
• 2.2.1 Modbus通信协议的介绍
• 2.2.2 过程映像
• 2.2.3 Modbus通信协议的具体实现
• 2.3 分布式控制系统的实现
• 2.3.1 编程系统的实现
• 2.3.2 ADS开发工具
• 2.3.3 运行系统中功能块算法的实现
• 第三章 三容液位控制实验装置的 PID控制
• 3.1 实验中用到的实验装置和软件
• 3.1.1 三容液位控制实验装置
• 3.1.2 “力控”组态软件
• 3.2 对三容液位控制实验装置的控制
• 3.2.1 实验系统
• 3.2.2 控制结果
• 第四章 IEC 61499标准的研究
• 4.1 标准的介绍
• 4.1.1 概述
• 4.1.2 IEC 61499标准的制定
• 4.1.3 IEC 61499标准的现状
• 4.1.4 在分布式控制中IEC 61131-3标准与 IEC 61499标准的比较
• 4.1.5 各种功能块和子应用类型
• 4.1.6 服务接口功能块
• 4.2 具体功能块实现
• 4.3 IEC 61499标准中通信协议的标准化
• 第五章 结束语
• 参考文献
• 致谢
• 在学期间发表的学术论文与研究成果