基于IEC61131-3标准的梯形图组态仿真平台研究

论文摘要

在国内,仿真组态软件已经有几十年的发展历史了,目前已经进入了相对稳定的发展阶段。但是,随着用户越来越多样化的要求,很难有一个厂家的某一种产品能满足所有用户的需求,所以,这就需要厂家根据用户的要求专门定制产品,这样厂家和用户都需要额外投入很大的精力。随着国际标准IEC61131-3在PLC系统组态软件中越来越广泛的应用,国内外的一些分散控制系统（DCS）生产厂家也开始注意到该国际标准对DCS系统组态软件标准化的意义,陆续将IEC61131-3标准应用于其DCS系统的组态软件。梯形图因其直观、易于掌握等优点用的最为普遍,而且考虑到仿真支撑平台STAR-90无法实现梯形图的组态,因此,本课题的主要任务是通过研究梯形图执行顺序理论,在C++ Builder 6.0平台上设计和开发基于IEC61131-3标准的梯形图组态仿真平台。本文首先阐述了课题背景及意义,接着设计了软件总体结构框架,随后在系统开发过程中,以软件工程的设计思想作为指导,采用面向对象的设计方法得出软件的具体功能需求,重点对平台的三大主要模块进行了研究,包括:梯形图执行顺序、梯形图组态编辑器、梯形图仿真驱动程序。梯形图组态编辑器为用户设计了直观、逼真的梯形图编辑环境。梯形图的执行可以看成一共有几条通路的问题。并且利用最小路径的方法,优化梯形图执行效率。最后把梯形图执行顺序转化成STAR-90原有的AND或OR模块进行执行,这样实现了仿真驱动程序。本文通过实例证明了本系统的可行性和有效性。可以在完善本软件的基础上和STAR-90达到兼容,具有广泛的实用价值。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 本文选题背景及意义
• 1.1.1 组态软件的发展历程
• 1.1.2 遵循IEC61131-3 国际标准的意义
• 1.1.3 本平台研究的目的和意义
• 1.2 国内外研究动态
• 1.3 IEC61131-3 国际标准简介
• 1.3.1 IEC61131-3 国际标准的主要内容
• 1.3.2 IEC61131-3 国际标准的特点
• 1.4 STAR-90 简介
• 1.5 C++语言和 C++ Builder 6.0 平台简介
• 1.5.1 C++语言的特点
• 1.5.2 C++ Builder 6.0 平台简介
• 1.6 本文的主要工作
• 1.6.1 主要研究内容
• 1.6.2 主要研究方案
• 1.6.3 课题的主要特点
• 1.7 本章小结
• 第2章 总体方案设计
• 2.1 仿真组态平台需求分析
• 2.1.1 软件的界面需求
• 2.1.2 软件的功能需求
• 2.2 仿真平台功能实现的基本原理
• 2.3 软件的整体结构设计
• 2.4 开发平台的框架设计
• 2.5 开发工具的选择
• 2.6 面向对象方法的应用
• 2.7 本章小结
• 第3章 梯形图理论研究
• 3.1 传统梯形图编程语言特点及原则
• 3.1.1 梯形图的编程原则
• 3.1.2 传统梯形图编程语言的特点
• 3.2 梯形图的组成元素
• 3.3 梯形图执行工作原理
• 3.4 梯形图向AOV 图转化策略分析
• 3.4.1 AOV 图的定义
• 3.4.2 梯形图转成AOV 图的基本思想
• 3.4.3 梯形图到AOV 图的转换策略
• 3.5 求AOV 图最短路径问题研究
• 3.6 本章小结
• 第4章 组态仿真平台的设计与开发
• 4.1 仿真组态平台登录界面设计
• 4.2 文件管理功能的设计与开发
• 4.2.1 图页的新建、打开和关闭
• 4.2.2 模型文件的保存
• 4.3 组态界面的设计与开发
• 4.3.1 用户界面的设计
• 4.3.2 界面组态功能的设计与开发
• 4.4 仿真结果分析
• 4.5 本章小结
• 第5章 结论与展望
• 5.1 论文完成的主要工作
• 5.2 软件的主要特点
• 5.3 今后的努力方向
• 参考文献
• 硕士学位期间发表的论文
• 致谢
• 详细摘要