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1、软逻辑KingACT功能介绍与应用开发部 2009年3月张浩软逻辑的概念也称为 PC BASE软件PLC（SoftPLC，也称为软逻辑SoftLogic）是一种基于PC机开发结构的控制系统，它具有硬PLC在功能、可靠性、速度、故障查找等方面的特点，利用软件技术可以将标准的工业PC转换成全功能的PLC过程控制器。软件PLC综合了计算机和PLC的开关量控制、模拟量控制、数学运算、数值处理、网络通信、PID调节等功能，通过一个多任务控制内核，提供强大的指令集、快速而准确的扫描周期、可靠的操作和可连接各种I/O系统的及网络的开放式结构。所以，软件PLC提供了与硬PLC同样的功能，同时又提供了PC环境的
2、各种优点。软逻辑的优势使用软件PLC代替硬件PLC有如下的优势：用户可以自由选择PLC硬件用户可以获得PC领域技术/价格优势，而不受某个硬PLC制造商本身专利技术的限制用户可以少花钱但又很方便地与强有力的PC网络相连用户可以用他熟悉的编程语言编制程序对超过几百点I/O的PLC系统来说，用户可以节省投资费用（对于大点数的系统性价比更高）中小型硬件PLC的替代品。概 要 KingACT1.5的组成：开发系统:ACTS 运行系统：NTTarget 其他组件：OPC服务器:Kaopcserver KingACT 信息窗口：Actmess等软逻辑开发系统及管理机制开发系统主要负责工程设备的管理，各中程序
3、的编辑、编译、下载调试、任务配置等工程管理器工程管理器：包括程序管理器、资源管理器、设备管理器、工程配置管理器。程序管理器程序管理器：用于新建、导入、修改、删除程序、IEC功能块、IEC函数。资源管理器资源管理器：用于新建、删除、修改全局变量，任务配置等。设备管理器设备管理器：用于进行设备的新建、删除、修改等操作。工程配置管理器工程配置管理器：用于工程的冗余配置。可视化编程窗口可视化编程窗口：编程窗口是使用KingACT Studio进行一切编辑的区域，编辑程序、定义变量均在此进行。KingACT支持的编程语言有梯形图（LD）、功能块（FBD）等。构型构型资源资源资源资源任务任务程序程序任务任
4、务程序程序任务任务程序程序程序程序全局变量全局变量全局变量全局变量进口进口/出口出口软件模型软件模型软逻辑运行系统把在开发系统中编辑、编译、配置好的工程装载，执行启动、停止、载入、退出等功能。KingACT1.5由开发系统STUDIO和运行系统OS两部分组成。编译好的工程在运行系统OS中运行，并通过运行系统完成工程的载入、退出、启动、停止，完成运行及扫描周期的设定、通讯端口的配置及安全性设置等功能。OS是“KingACT”的核心部分。开发系统和运行系统各自独立，但他们之间又通过通讯接口（本机、串口、以太网）进行通讯联系。KingACT的特点：遵循国际标准IEC61131-3（有文档）提供梯形图
5、(LD)、功能块(FBD)、指令表(IL)等编程语言支持标准的函数和功能块可以编写自定义模块支持用户使用LD、FBD编写自定义的IEC功能块和函数 多任务管理机制（目前最多支持4个任务）多种通信方式:本机、串口、工业以太网、现场总线在 例如:PROFIBUS等调试和在线功能（发现调试错误，验证监控逻辑的正确性）多种设备管理（板卡、现场总线、以太网、串口、专用卡）通过PLCDevman设备管理工具性性 能：能：编程语言完全符合编程语言完全符合IEC61131-3IEC61131-3标准标准开发系统支持开发系统支持Windows 2000/NT/XPWindows 2000/NT/XP运行系统支持
6、运行系统支持Windows 2000/NT/XP Windows 2000/NT/XP、WinCEWinCE等操作系统等操作系统 采集周期可以低于采集周期可以低于10ms10ms（使用使用timeGetTimetimeGetTime函数函数）扫描周期约扫描周期约100ms200ms100ms200ms产品规格按工程规模区分：按工程规模区分：特小规模（特小规模（3232点）、小规模（点）、小规模（128128点）、中规模（点）、中规模（512512点）、大规模（无限点）点）、大规模（无限点）开发采用硬加密锁方式开发采用硬加密锁方式 运行可选择采用硬加密运行可选择采用硬加密软逻辑产品的价目表软逻辑
7、产品的价目表软逻辑的加密及点数硬件加密可以保护KingACT软件，如果没有加密锁，您仍然可以使用KingACT的主要功能。在没有加密锁插入的情况下，工程规模限制在32点（仅算IO点）内，工程只能运行两个小时，加密锁定义了工程规模的最大点数，KingACT加密锁分为开发锁和运行锁。KingACT加密锁插在计算机的并行口上，若此并行口还用来插打印机，需要先把加密锁插在并行口上，然后把打印机插在加密锁上。在安装加密锁之前，需要安装加密锁驱动。插入KingACT安装盘，自动弹出安装画面，选择安装加密锁驱动，然后按照提示进行安装。此驱动的安装程序在KingACT的安装盘根目录下也可以找到。开发系统基本功
8、能开发系统基本功能工程管理编程变量映射编译运行系统基本功能运行系统基本功能装载工程/停止/运行配置信息 KingACT中的常量和变量KingACT中的常量可以分为：布尔型常量、整型常量、实型常量、字符串常量、时间常量和日期常量。在程序中可以直接使用常量，无需定义。布尔型常量 布尔型常量即为一布尔值，它以FALSE或TRUE来表示。在使用布尔型常量时可以不用区分大小写，因此，也可以使用false或true。时间常量 时间常量的正确表示格式为：t#d hmsms t#：时间常量的标识符 d：天（day）h：小时（hour）m：分钟（minute）s：秒（second）ms：毫秒（milliseco
9、nd）例如：t#10h，t#20s，t#1d 600ms，t#1d20h30m50s600ms等。时间常量的格式时间常量的正确表示格式为：t#d hmsms t#：时间常量的标识符 d：天（day）h：小时（hour）m：分钟（minute）s：秒（second）ms：毫秒（millisecond）例如：t#10h，t#20s，t#1d 600ms，t#1d20h30m50s600ms等。下面的演示有具体的应用日期常量的格式日期常量的正确表示格式为：d#Year Month Day d#：日期常量的标识符 Year：年 Month：月 Day：日 例如：d#2007 03 15 整型常量、实型
10、常量、字符串常量 整型常量即为常整数。如：0、123、235。KingACT只支持十进制表示的常量，不支持其它数制表示的常量。KingACT只支持十进制表示的实型常量，如：0.123、45.356、0.23。字符串常量是用一对双引号括起来的字符序列。如：“Comment”、“Register Name:R10”。注意：使用字符串常量时，必须使用双引号。KingACT中的变量一个变量有一个名字，变量名只能由字母、数字和下划线三种字符组成，且第一个字符必须为字母或下划线（系统变量除外）。如下面的变量名是合法的：name，name1，_name，Dev_name，Dev_name_1。而下面的变量名
11、则是不合法的：1name，#name，#345，5677，a b。变量名区分大小写，因此，大写字母和小写字母被认为是不同的字符。变量名的最大长度为32个字符。变量根据变量所处的数据区可以分为：系统变量、内存变量、输入变量、输出变量；根据变量的数据类型可以把变量分为：布尔变量、整型变量、实型变量、字符串变量、时间变量和日期变量。KingACT中的数据类型及其范围整型变量的数据类型和范围：实型变量的数据类型和范围：字符串变量用STRING表示，用来存放一组字符序列。字符串变量能接纳字符的最大长度为32个字符，且字符序列要用一对双引号括起来。时间变量和日期变量分别用TIME和DATE表示，它们的赋值
12、格式和对应的常量一致。变量区和变量的IEC地址 KingACT采用变量区对变量进行管理，它的变量区分为：系统区（S区）、内存区（M区）、IO输入区（I区）、IO输出区（O区）。根据变量区类型可把KingACT的变量分为系统变量、内存变量和IO变量（针对KingACT1.5通用版）。注：对于KingACT2.1 OEM 版 由于客户的设备定制则有12 个区。变量的IEC地址 在KingACT中，变量区为一连续的内存区域，变量区中的变量通过其相对的偏移地址来标识，这个偏移地址即称为变量的IEC地址。变量的IEC地址的格式如下：变量区标识 变量长度标识 变量的地址偏移.变量的位偏移 例如，一个INT
13、型的内存变量的IEC地址可表示为：MW100.0（偏移地址为100，位偏移位0）变量区标识通过变量所在的变量区类型决定；变量长度标识由变量的数据类型决定；变量的地址偏移和位偏移一般由系统自动分配，也可以由用户根据需要自行指定。了变量区与其标识的对应关系变量区标识对应的变量区类型S系统区M内存区IIO输入区oIO输出区例如，一个INT型的内存变量的IEC地址可表示为：MW100.0（偏移地址为100，位偏移位0）变量的数据类型与其标识的对应关系全局变量和局部变量 全局变量：可以跨程序段使用，全局有效，引用其的各个程序对其值都有影响。KinACT1.5在资源全局变量中定义，KingACT2.1在配
14、置全局变量 中定义局部变量：只在本程序内部对应的变量列表中定义，并使用在各个程序内部。IOIO变量与变量与IOIO映射映射I/OI/O变量变量 I/O变量担负着KingACT与下位机设备交换数据的重任。这种数据交换是双向的、动态的，就是说：在KingACT系统运行过程中，每当I/O变量的值改变时，该值就会自动写入远程应用程序；每当远程应用程序中的值改变时，KingACT系统中的变量值也会自动更新。所以，那些从下位机采集来的数据、发送给下位机的指令，比如反应罐液位、电源开关等变量，都需要设置成I/O变量。IOIO映射映射 IO映射就是把KingACT的变量和设备的实际参数建立一一映射的关系。请看
15、演示新建设备映射变量两种通用寄存器CommErr设备通信状态，1：设备通信异常；0：设备正常，BOOL型变量。通用虚拟寄存器，每种设备都有。IoScan该设备的实际刷新周期，DINT型变量。通用虚拟寄存器，每种设备都有。梯形图（LD）编程 IEC61131-3中定义了五种编程语言：包括三种图形化编程语言：梯形图（LD）、功能块图（FBD）、顺序控制图 （SFC）两种文本编程语言：命令语言（IL）和结构文本（ST）。KingACT1.5支持其中的梯形图(LD)和功能块图(FBD)KingACT2.1 OEM版支持其中的（LD）和指令表（IL）以后将加入FBD功能块 程序段、触点、线圈基本程序段：
16、由一个触点和一个线圈组成的程序段为一个基本程序段触点：目前 KingACT 支持两种触点线圈：四种线圈 其他功能的触点和线圈可结合定时器间接实现 （例如：常开延时闭合触点）操作符、功能块、函数 KingACT提供的基本功能模块分3类：标准操作符、功能块、标准函数。一个模块表示一种固定的运算或控制.详细介绍见用户手册附录四KingACT1.5的系统操作符、功能块、函数。插入操作符/功能块/函数：首先选中一个“线圈”，然后单击工具箱的“模块”按钮，弹出模块列表，双击列表中的一项此模块自动插入到所选的线圈上标准功能块举例（以定时器为例）Timer：每一个功能块都有一些输入输出端口，有的有外部参数，M
17、=0,M=1接通延时，断开延时定时器参数其中DIN为使能端ET为计时过程中的当前时间值RE为复位端口，0：复位1：使能M为定时器模式:0:接通延时1：断开延时2：脉冲定时功能说明：当模式 M=0（接通延时），IN从0跃变到1时开始计时，时间值从0计到设定的时间，即ET=ST时，计时停止，Q置1，计时过程中，Q保持0；当IN从1跃变到0时，Q立即跃变到0；当模式M=1（断开延时），IN从1跃变到0时开始计时，时间值从0计到设定的时间，即ET=ST时，计时停止，Q置0，但ET不复位。计时过程中Q保持（为1），且计时过程中当IN从0月变到1时，Q立即置1，并停止计时、复位ET。当模式M=2（脉冲延时
18、），IN从0跳变到1时，开始计时，计时过程中Q为TRUE。计时完成后(Q=0)，输出和输入保持一致。在计时过程中IN的再次跳变对计时过程无影响。KingACT中梯形图（LD）和功能块举例PID算法的举例（FBD）PID算法的举例（LD）PID算法的整定效果（物理意义）消除稳态误差，改善动态性能 较快的上升时间，合适的超调量。软逻辑的驱动组态王的驱动不能拿来就用：需要经过通过ViewToActDrv工程将组态王驱动封装成KINGACT驱动组态王的驱动KingACT基本都支持，但不支持MODEM。由于使用timeGetTime函数，时钟分辨率最快可达到5ms。如果驱动足够快，KingACT的采集速
19、度要比组态王快。KA 100/200ms的 扫描周期，是指扫描内部IO映射区的周期曾经测试过，只要硬件和驱动足够快，例如某板卡，采集速度可达到10ms的扫描周期。功能块断点调试可以设置断点，跟踪调试程序梯形图的断点调试软逻辑支持的驱动类型KingActs支持5种类型的驱动：板卡：研华，中泰等总线：Profibus、interbus以太网：例如三菱Q系列以太网串口：各种串口设备，如，亚当模块其他：主要是专用卡，例如：研华pci1711等KingACT与组态王KingACT与组态王的通信：KingACT 可以与组态王组成生产过程控制管理系统。组态王作为人机界面，KingACT作为下位机设备。组态王
20、和运行系统的通信可以通过本机、以太网进行。变量的访问遵循国际标准，通信协议采用类MODBUS协议。可以采用上述3种之一的通信模式。连接时，必须在组态王中安装KingACT设备。新建设备时，和新建普通设备一样，只是在选择设备时把KingACT1.5作为下位机通信设备。软逻辑的展望目前正在开发的软逻辑版本：KingACT2.1是上海电科所的OEM版本。其实质是:类似于STEP7 或OMRON的CX-Programmer，PLC编程软件，实现对PLC编程语言中梯形图（LD）指令表（IL）的编辑、编译、上传下载功能，同时实现对下位机设备的在线监控功能。与设备通信的通信协议类似于MODBUS协议。可以走以太网和串口的通信模式。该版本新增的重要功能是梯形图和指令表的相互转换（目前已经基本实现），还需要对功能块和指令进一步扩充。在今后的软逻辑的通用版中，也将加入这一功能。LD梯形图的编辑界面不够灵活，还需进一步加强。目前，软逻辑的稳定性还不够，需要进一步测试和修订。组态王6.x+软逻辑KingACT=过程控制的重要方案，性价比高，发展潜力巨大。谢谢大家