[摘 要]本文对基于组态软件的PLC控制系统的设计与实现进行探究，先分析其重要性与特点，然后再阐述其应用前景，最后对其设计与实现过程进行分析。

[关键词]组态软件 PLC控制系统 设计与实现

中图分类号：TP31 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）01-0031-01

随着现代自动化水平的逐渐提升，现场运行管理与控制也逐渐要求自动化实现。基于组态软件的PLC控制系统能够实现现场控制与监管，因此，积极探究基于组态软件的PLC控制系统的设计与实现，以促进现场运行控制与管理水平的提升与自动化发展十分重要。

1.基于组态软件的PLC控制系统的特点分析

控制系统需要有完整的控制结构、管理结构与监控结构。IPC是监控结构的核心，监控结构的现场数据与历史数据的动画显示、流程的监控与管理、安全监管、报警系统等都是运用组态软件实现的。PLC是控制结构的核心部件，PLC所具备的的稳定性与其较强的抗干扰能力能够帮助控制层更好的实现现场管理。基于组态软件的PLC控制系统能够实现网络控制。基于组态软件的PLC网络控制系统中，用户对现场控制只需要通过IE进入监控机的用户访问端，就可通过网络实现现场运行的监控，而运行相关的各类报表与数据，用户可以直接在客户端进行打印。基于组态软件的PLC控制系统由远程监控系统与网络控制结构共同构成了一个虚拟控制系统，从而实现了对现场运行情况的监控与管理。

2.基于组态软件的PLC控制系统设计实现所具备的的重要意义

基于组态软件的PLC控制系统具备较强的扩展性，其具备的扩展性也是PLC控制系统实现同步控制的基础。基于组态软件的PLC控制系统与通信技术相结合，对组态工程中的数据信息进行收集与整理，最终将收集整理过后的信息上传到网上，局域网的同步控制即被实现。基于组态软件的PLC控制技术结合了先进的控制技术与先进的通信技术，因此，基于组态软件的PLC控制系统本身就具备一定的先进性。基于组态软件的PLC控制系统先进性的最直接体现就是将传统控制系统所需要的实际设备转换成了虚拟设备，利用虚拟控制系统，用户可以实现远程监管与控制，即用户可以在客户端浏览实际运行过程的各类数据以及报表，用户的指令也可以通过网络远程传递给现场运行设备，大大提升了现场控制工作的效率，降低了现场控制工作人员的工作量。

3.基于组态软件的PLC控制系统设计实现的应用前景分析

基于组态软件的PLC控制系统具备虚拟控制的功能，该功能应用于现场控制专业人才的教学中具有十分重要的意义。随着现代科学技术的不断进步，社会对人才的要求也越来越高，优秀的现场控制人才不仅要具备扎实的现场控制专业基础知识，其还需要掌握一定的现场控制实际操作能力。基于组态软件的PLC控制系统能够实现虚拟控制，利用其虚拟控制功能进行现场控制的教学不仅能够降低教学成本，其还能够锻炼学生实际控制的能力，其对优秀现场控制人才的培养十分又来。基于组态软件的PLC控制系统，结合了先进的通信技术与网络技术，而通信技术与网络技术的更新速度有非常之快，随着通信技术与网络技术的额不断更新，基于组态软件的PLC控制系统软硬件也会逐渐更新，组态动画显示界面以及控制系统的性能会不断完善与改进，其构建的虚拟控制系统也会更加灵活形象，控制调试的过程与方法将会越来越简单。

4.基于组态软件的PLC 控制系统设计实现分析

4.1.基于组态软件的PLC控制系统设计方向介绍

基于组态软件的PLC控制系统设计方向主要有四个，其分别是网络性能的逐渐强化、控制算法的改进、通信功能的完善、数据信息库的丰富。组态软件主要有控制算法主要有最优控制、神经元模糊、滞后补偿等。网络性能的强化需要主要是针对以网络协议与浏览器技术为基础的现场监控技术的改进，此外，基于组态软件的PLC控制系统还需要构建数据库，而监控系统需要建立警报系统，因此，以以太网为基础的上下级数据信息的传输是网络性能强化的依据。组态软件需要同时进行各种协议类型的通信，因此，基于组态软件的PLC控制系统通信功能的完善重点在于拓展组态软件的通信协议，即使组态软件能够与各种厂家生产的设备之间进行连接与通信，此外，双向通信也是组态软件通信功能完善的主要工作。数据库对于组态软件的应用范围与使用领域有极大的影响，构建能够进行数据源交互的数据库，丰富数据库的信息与内容，构建先进的数据库更新模式等都是组态软件数据库改进的重要方向。组态软件既能够实现过程控制，又能够实现自动化控制，根据组态软件的功能需求，目前组态软件设计的主要方向就是上述的四种。

4.2.基于组态软件的PLC控制系统工作结构的设计分析

组态软件安装到微型计算机需要通过PLC ，且PLC还是连接上位机与微型计算机的纽带。PLC将上位机与微型计算机连接之后，需要先将控制程序额的核心编程软件下载，然后再进行组态软件的安装。微型计算机安装好组态软件之后，PLC随即开始工作，之后系统控制只需通过鼠标操作桌面上的图形对象即可。基于组态软件的PLC控制系统中，组态软件的内部数据信息、PLC内部继电器的状态、计算机图形对象都是相互连接的，PLC控制系统对控制指令的输出需要利用驱动执行结构，而指令对执行结构的驱动过程主要是依靠输出模板与外外界数据信号。输入继电器将外界的控制反馈信息与控制指令传输给PLC，输出模板会自动与外界断开，此时数据交换过程只能在组态软件与通信数据输出端进行，控制对象的变化将通过客户端屏幕上的图像显示，而输入的信号也会随着控制对象的变化而变化。基于组态软件的PLC控制系统的设计不仅需要对数据信息与控制过程进行设计，其还需要将控制结果反馈给控制端，以实现控制信息与运行数据的双向传递。

4.3.基于组态软件的PLC控制系统的设计实现分析

通过对组态软件与PLC控制系统实现原理与性能要求的分析，基于组态软件的PLC控制系统的设计与实现需要先进性控制程序的编写，然后再进行数据库的构建，再将组态软件安装到微型计算机上，并启动软件。全新的监控系统构架完成之后，在通过控制系统输出信号，根据输出信号产生的相应变量确定变量的类型。组态软件无法地理实现与各种运行设备的数据交换工作的，组态软件需要在设备驱动程序的辅助下才能实现与运行设备之间的数据信息传递。PLC控制系统中设置有继电器，将继电器与数据库中相应的点进行比对可以获得数据信息传输的链接与地址，然后系统再根据地址与链接创建显示窗口，窗口中图像的变化反应的都是与其对应对象的运行过程与实际反应。显示图形与对象关系的建立可以采用电脑已有的图像，也可以根据自身的需求与爱好自主绘制或创建显示图像。显示图像确定之后，将图形文件设置在系统的启动项中，上位机组态软件设计基本完成。设计完成之后，将通信线通过PLC与计算机连接，将设计的PLC控制程序下载并启动使其处于运行状态，若为出现PLC控制程序修改或測试的要求则表示控制程序能够正常进行现场运行控制。

结束语：

现场运行控制与监管的自动化发展是目前自动化生产的主要方向，基于组态软件的PLC控制系统能够实现虚拟控制与远程控制，探究组态软件PLC控制系统的设计与实现对进一步提升现场运行控制与监控水平十分必要。

参考文献：

[1] 邹伟，杨平，徐德等.基于MCGS组态软件的上位机控制系统设计[J].制造业自动化，2008，30（12）：103-108.

作者简介：

刘韦（1982.6-），女，汉族，黑龙江肇东人，工学硕士，任职于济南大学泉城学院，研究方向：电气工程及其自动化。