【摘 要】
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针对开放式自由编程方法实现工业环境高可靠逻辑控制器程序跑飞相关的程序规范化问题,分析了 IEC 61131-3标准、西门子逻辑控制器编程的特点,并对照分析了自由编程方法的主要差异,主要包括编程模型逻辑、内存变量规范、逐行式扫描逻辑结构、程序逻辑结构判断和循环等程序稳定可靠运行相关的编程实现方法。基于编程实现方法的分析,提出了依据IEC61131-3标准,为STM32F407ZGT6硬件结构开发一套
【基金项目】
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宁夏自然科学基金项目在役化工设备的状态模型研究（项目编号2020AAC03022）； 宁夏大学科研项目基于北斗的智能水利闸门（项目编号2021BEE03010）；
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针对开放式自由编程方法实现工业环境高可靠逻辑控制器程序跑飞相关的程序规范化问题,分析了 IEC 61131-3标准、西门子逻辑控制器编程的特点,并对照分析了自由编程方法的主要差异,主要包括编程模型逻辑、内存变量规范、逐行式扫描逻辑结构、程序逻辑结构判断和循环等程序稳定可靠运行相关的编程实现方法。基于编程实现方法的分析,提出了依据IEC61131-3标准,为STM32F407ZGT6硬件结构开发一套规范化逻辑控制、硬件资源调用的软逻辑编程规范,并基于Keil MDKV5实例化了软逻辑编程库文件,主要研制了软逻辑编程模型的端口访问工作逻辑、程序体运行逻辑架构、异常监测机制、变量规范、逻辑结构分析、定时器、计数器功能块程序、功能函数程序。基于规范化软逻辑编程库,选择STM32F407ZGT6单片机硬件、Keil MDKV5软件平台进行编程规范应用实验验证,主要包括编程库在多种应用场景的可复用性和稳定运行能力验证。实验内容选择了控制系统中多I/O端口顺序控制特点的SBR工艺过程实验、Modbus通讯控制多电磁阀快速轮询启闭特点的布袋除尘器实验,北斗远程通讯控制特点的斗渠闸门人机交互实验。实验表明,针对软逻辑规范开发的编程库文件具有可复用性,能够适用于多I/O端口、多输出快速轮询启闭、远程通讯控制等场景和需求,实验168h,运行稳定。实例化库文件为C程序库文件,可以作为C程序仿主流硬件PLC的自由开发提供编程支持,解决因编程模型逻辑、内存变量、逐行式扫描逻辑结构、程序逻辑结构判断和循环等编程设计不足引发的运行稳定性问题和程序移植稳定性问题。
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