应用个人电脑构筑阶梯图的可编程监控系统技术方案

本发明专利技术涉及一种应用个人电脑构筑阶梯图的可编程监控系统，在个人电脑上建立阶梯图设计功能及可编程控制器执行功能，并增加及时存档、打印、全屏幕监控功能，成为超级控制数据收集监控系统。在个人电脑中插入各种控制卡，并配合各种驱动接口卡，可直接输入阶梯图。设定控制点与逻辑输出入点对应，一方面执行控制信号输出，另一方面全屏幕监视所设定的参数，向电脑直接输入阶梯图，将编辑、控制及监视功能合为一体。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种计算机的应用技术，更确切地说是涉及一种用个人电脑完成PLC功能，并以全屏幕阶梯图编辑设计该功能的可编程监控系统。PLC可编程控制器和个人电脑问世已十余年了，它们在控制领域中各自独立发展着。而一般的PLC可编程控制器为了全屏幕显示而特别开发出电浆型屏幕，采用单独的通讯模式，编辑的程序也需另用写入器逐条输入或借助于电脑完成，但PLC可编程控制器本身没有及时存挡、打印等功能，必须连接个人电脑才能执行，而个人电脑在完成这些功能时需使用C语言、Basic或汇编语言，因此一般操作人员是难以完成这种工作的。正如调查结果表明的那样，使用PLC可编程控制器且要作监控、及时存档、打印的工作人员中没有一个会使用上述语言的，加之培训、费用、完成工期、日后维修等诸多问题，都是PLC可编程控制器的设计人员所必须考虑改进的问题。本专利技术的目的是设计一种应用个人电脑构筑阶梯图的可编程监控系统，是一种以个人电脑直接输入阶梯图、可直接作近、远控制及全屏幕监视的监控系统。本专利技术的系统将通常是独立执行的PLC功能移入个人电脑，并且以全屏幕阶梯图程序设计功能来取代个人电脑使用Basic、C、Pascal、汇编语言的过程，插入一般输出输入控制卡，或远方通讯控制模块，并加入PLC可编程控制器无法实现的及时存挡、打印及全屏幕监控功能，成为功能强大的监控系统。如此直接以阶梯图方式输入电脑，使用者不必逐条记忆指令，可由电脑直接接受执行，解决以往电脑仅作编辑器、本身无法执行需再转传到另一独立的PLC可编程控制器上才能执行的弊端，特别是可在全屏幕上监视所设定的参数是否正确，收到直接控制及监视的双重效果，此外还可随时变换。本专利技术应用个人电脑构筑阶梯图的可编程监控系统，包括与控制、地址、数据总线连接的键盘控制器、微处理器、存贮有各执行程序及运算状态变数的RAM存贮器、只该存贮器、与打印机连接的打印机驱动接口、与软硬碟磁碟机连接的软硬碟控制卡、通讯收发数据接口、与全屏幕监视器连接的显示数据暂存接口卡和一输出输入端子，本专利技术系统还设置有分别与输出输入端子及控制、地址、数据总线连接的控制卡，具有锁定暂存功能，用于程序控制输出输入。控制卡可自带或不带CPU，本专利技术系统有光电耦合阵列电路与输出输入端子连接，光电耦合阵列电路输入端连接工作于开关状态的电气元件或工作于程度变化状态的模拟电气元件或另一光电耦合电路，光电耦合阵列电路输出端连接耦合功率电路或继电器电路。本专利技术系统还包括有硬件设定模块、阶梯图编辑模块、阶梯翻译与PLC程序监控模块，电脑控制卡具有可弹性使用及扩充控制点的功能，以自定义输入方式设定控制点与逻辑输出入控制点对应，而对不规则的模拟量输出入控制，则外加驱动接口卡执行，通过键盘操作按一般文书编辑构筑阶梯图，实现电脑输入，描绘控制顺序并设定各元件参数，使电脑一方面可直接执行输出入控制，另一方面可通过屏幕监视所设定硬件参数的正确与否，使监控一体。本专利技术的功能编辑可监控画面及显示活点位置，程序自动读取活点地址并配合PLC程序执行状况作监控显示。本系统的具有开关状态的电气元件包括接近开关、压力阀等，具有程度变化状态的模拟电气元件包括温度计、测力计等，控制设备包括马达、变频器等。本系统除具有传统PLC可编程控制器的人机界面功能外，还具有打印、全屏幕环境、硬碟，各种类型通讯网路界面、光碟、语音、存挡等控制功能。下面结合实施例及附图进一步说明本专利技术的技术附图说明图1为本专利技术系统硬件结构方框原理图；图2为本专利技术系统软件结构方框原理图；图3为本专利技术硬件设定流程图；图4为本专利技术阶梯图程序设计流程图；图5为本专利技术元件编辑流程图；图6为本专利技术的阶梯翻译与PLC监控流程图；图7为本专利技术的翻译执行档阶梯流程图；图8为本专利技术的PUSH-POP演算控制流程图；图9为本专利技术的硬件设定模块画面示意图；图10为本专利技术可编程翻译模块的档案管理示意图；图11为本专利技术可编程翻译模块选定界面卡种类及地址设定示意图；图12为本专利技术阶梯式控制动作程序编辑图；图13为本专利技术的阶梯式控制动作程序编辑画面方框示意图；图14为本专利技术阶梯式控制动作程序编辑图存档后所显示的控制监视除错画面；参见图1，本专利技术系统硬件结构包括键盘输入器1、全屏幕监视器2、软硬磁碟机3、打印机4、输出端子5、输入端子5′、显示数据暂存接口卡6、软硬碟控制卡7，通讯收发数据接口8、打印机驱动接口9、锁存型暂存器的程序控制输出入控制卡10、微处理器11、储存有各执行模块的读写存贮器12(RAM-1)、储存计算状态结果的读写存贮器13(RAN-2)和只读存贮器14(ROM)。本系统阶梯式执行程序又可包括如图5所示的编辑模块、如图7所示的翻译模块和如图8所示的指令群演算控制模块。图1中锁存型暂存器的程序控制输出入控制卡10，其输入端子5′连接光电耦合阵列电路(OPTO)，可与工作于开关状态如接近开关、压力阀等的电气元件连接，或与具有程度变化状态如温度计、测力计(LOAD CELL)等的模拟电气元件连接，也可再连接光电耦合电路。输出端子5也通过光电耦合阵列电路OPTO与功率电路、继电器连接，或用模拟信号控制动作的设备，如伺服马达、变频器等。可编程编辑模块及翻译模块的数据资料，可预先存入软硬磁碟机3内，也可事先录入ROM14内，供使用者编辑构筑阶梯图和将阶梯程序翻译成PLC可编程控制器使用的指令。图1所示的结构可完成阶梯程序的编辑、翻译、控制输出输入、作全屏幕监视、及时存档及打印等功能。图1中15为地址、数据，控制总线的汇流排。参见图2，本系统的功能模块，主要包括硬件设定模块20、阶梯图编辑模块21和阶梯翻译与PLC程序监控模块23。其中，硬件设定模块20用于设定硬件环境及执行PLC或阶梯编辑，其设定后会产生所设定的参数档供阶梯翻译与PLC监控使用；阶梯图编辑模块22可产生所设定的编辑档，作为阶梯翻译与PLC监控的控制程序；阶梯翻译与PLC程序监控模块23另以设定档进入PLC程序，将执行中的监控点数据25显示于如图12所示的全屏幕监控环境中，该阶梯图及其监控点28、26，均可由打印机打出，也可及时存档于软硬磁碟机中。阶梯翻译与PLC程序监控模块23，也可作为本系统与不同硬件接口的驱动模块，不管将来新增加什么接口或与远方控制模块的特殊通讯，只需修改或增加该模块，因此现有的各种PLC均可接入本系统内，本系统具有较强的兼容性及开放性。参见图3，为硬件设定模块流程图，图中30为程序入口，并通过硬件所设定的参数开始(31)，经选定后的信息显示32及键盘扫描后，执行环境设定33或阶梯图编辑34或PLC程序控制监视35或储存/清除显示36。参见图4，为阶梯图设计流程图，图中40为程序入口，经过启始数据结构及画面与功能判断41后，可由操作者选择一种模式进行，包括学习模式42、正常设计模式43和展示模式44。其中学习模式42记录设计过程并存入另一文档，使用者可利用展示模式44展示这种学习过程；正常设计模式43先显示本页阶梯程序45，再扫描键盘供选择功能；元件编辑模块45包括常开 、常闭/ 或画线(—)，若为画线，则用OR逻辑演算其前后上下元件种类，自动布好游标位置的连线种类(—、、 、、)，存档、取档、打印、删除、插入、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种应用个人电脑构筑阶梯图的可编程监控系统，包括与控制、地址、数据总线连接的键盘控制器、微处理器、存贮有各执行程序及运算状态变数的ＲＡＭ存贮器、只读存贮器、与打印机连接的打印机驱动接口、与软硬碟磁碟机连接的软硬碟控制卡、通讯收发数据接口、与全屏幕监视器连接的显示数据暂存接口卡和一输出输入端子，其特征在于：还包括一个带或不带ＣＰＵ、具有锁定暂存功能、用于程序控制输出输入的控制卡，分别与输出输入端子及控制、地址、数据总线连接；还包括有光电耦合阵列电路与输出输入端子连接，光电耦 合阵列电路输入端连接工作于开关状态的电气元件或工作于程度变化状态的模拟电气元件或另一光电耦合电路，光电耦合阵列电路输出端连接耦合功率电路或继电器电路；所述的软硬碟或只读存贮器内存储有供设定硬件环境及提供执行ＰＬＣ或阶梯编辑窗口的硬件设定 模块，产生所设定的参数档用于阶梯翻译与ＰＬＣ程序监控执行；存贮有阶梯图编辑模块，可产生所设定的编辑档及阶梯翻译、ＰＬＣ程序监控的控制程序；存储有阶梯翻译与ＰＬＣ程序监控模块，以所设定档进入ＰＬＣ程序执行中，将控制点数据显示于全屏幕监控环境内。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：卓柏洲，
申请(专利权)人：卓柏洲，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]