嵌入式数控系统中的软PLC的应用与实现

　　编程语言可以是c、python或tcl．考虑到MatPLC本身是由C语言写的，为了与该软件更好地兼容，本用c语言编程。输入、输出模块的程序流程图如图3所示。其中，打开设备文件、从设备中读取数据、写数据到设备由PCI接口卡设备驱动程序实现。以下给出了输出模块的程序实现代码，输入模块程序实现与输出模块类似。

图3输入、输出模块流程图

　　4.3 配置文件设计

　　配置文件就是MatPLC.conf文件．它控制着在输入模块与输出模块之间的数据如何共享。在MatPLC开发中处于核心地位。MatPLC．conf一般分成几个段，常用到的段包括：(1)PLC段：用来配置内核和各个模块的相关参数。(2)公共配置：设置一些各个模块共同的属性。(3)同步配置：配置各个模块之间的同步性。由于各个模块默认是异步运行的，为了保证数据的正确传输，必须让这些模块的运行同步起来，以产生全局扫描周期。这在设计中显得及其重要。(4)实时特性配置：配置整个MatPLC的实时性。MatPLC的模块可以运行在三种模式：正常模式、软实时模式和硬实时模式。正常模式是默认模式．它不保证响应的时间问题；软实时模式可以保证MatPLC模块优先于其它程序，但没有超过操作系统级，所以也不能完全保证响应的时间问题：硬实时模式可以保证响应的时间问题，但需要特殊的操作系统内核模块支持，并且编码时需要考虑到实时性问题。需要指H{的是，硬实时模式并不一定是响应最快的。有些模块由于其实现的功能的原因，是不能运行在硬实时模式的；比如，一个向文件写数据的模块就不能运行在硬实时模式。(5)[kbd]段：说明与键盘有关的操作。有些设计需要从键盘输入控制信息，就需要实现键盘段。

　　对于每一个具体的设计来说，并不一定要全部实现以上五个段，也可以据需要加些其它段，比如扫描周期段等。还有一个需要注意的问题是实时性与同步的问题，MatPLC不允许将一个优先级低的模块同步到优先级别高的模块;可以将两个优先级相同的模块同步，或者将优先级高的模块同步到优先级低的模块。

　　本设计中，主要实现的配置有:输入模块与输出模块的同步，全局变量的设定。

　　4.4 编译与测试

　　将三个文件编码好后，需要进行编译，用于编译时要链接到MatPLC提供的文件，值得注意的是，不能用gcc直接编译，而要用Makefile来编译。产生Makefile文件有两种方法.:一种是采用MatPLC软件自带的例子中Makefile文件，在此基础上进行修改;另外一种方法是采用autoscan }aclocal }li6toolize }autoconf}automake等工具来产生，其中还要自己编写一些中间文件。编译通过后进行测试，任意修改输人，观察输出是否与设计的逻辑相符。本设计采用修改Makefile示例的方法来产生Make}le文件，并制作了一个demo实现整个设计的运行口

5 结束语

　　在数控系统中要用到PLC，通过计算机用软件的方式来实现PLC成为了新的发展热点。这项技术把自动化专业知识，以高附加值的方式，在PC行业规模经济的基础上加以发展提升的新型技术。目前，世界各国都在进行软PLC的研究，我国有关部门也正在着手研究开发具有自主版权的中文软PLC产品。本设计在Linux下基于MatPLC软件实现了软PLC来代替硬件PLC，实现了软PLC通过PCI接口卡对外围ID进行数据读写，简化了系统结构，降低了产品成本，并且运行实践表明，所设计的软PLC在嵌人式数控系统中应用稳定，效果良好。

　　本文作者的创新点:在数控系统中，PLC在处理开关量辅助控制问题时起着重要作用。近年来，基于PC平台的软PLC在数控系统中正逐渐取代硬件PLC，成为该领域辅助功能控制的新方法。作者在嵌人式数控系统开发课题中，对软PLC技术进行了实践应用，本文就Linux环境下基于MatPLC开发工具的软PLC具体实现过程，以及在实现过程中的注意事项上做了详细介绍。实现了软PLC通过PCI接口卡对外围IO进行数据读写，简化了系统结构，降低了产品成本，并且运行实践表明，所设计的软PLC在嵌人式数控系统中应用稳定，效果良好。