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嵌入式可编程控制器(ePLC)软件开发平台核心技术及应用
成果信息
立项支持
  • 公布年份:
    2018
  • 中图分类:
    TP311.56
  • 关键词:
  • 成果简介:
    可编程控制器的平台软件是离散装备控制领域最基础的工具软件。由于国外的技术封锁和产品垄断,我国重要装备领域的可编程控制器主要依赖进口,这必然影响国家重要装备领域的技术安全。国内经过近20多年的研究和攻关,投入了大量人力与经费,在流程工业领域己有可喜的成果,但在离散装备控制领域尚处于起步阶段。随着可编程控制器核心技术已经从逻辑控制发展为运动控制,国内外技术差距越来越大,具有运动控制的平台软件成为问题核心,其中平台软件的硬件适应性、数控易用性和智能诊断技术是技术关键,而XML描述与构件结合、图程序全解析等问题,是国际可编程控制器领域的核心难题面对离散装备控制领域“跨平台、强运动、可诊断”的挑战,项目团队经过十多年的努力,研发了CASS平台软件,形成三个发明权项: 1.构件式梯形图设计、串并图解析与内嵌算法的跨CPU平台软件技术。发明了一种基于构件的图元和算法封装方法,构建了平台基础:给出了梯形图网络中连接节点串并图的数学定义,攻克了图程序全解析的国际技术难题:通过XML描述、解析、生成的梯形图内嵌组态算法,解决了图语言可扩展的难题;把开发目标从传统的操作系统转变为抽象的CPU模型,首次实现了对8、16、32bit各种嵌入式芯片的全支持,不仅可开发内存1K以下的微型CPU,而且可支持多核、多芯片等复杂系统。 2.支持动态定制与指令映射的数控技术。提出了增加用户定制层的新架构,发明了运动控制逻辑和参数动态传递方法和双CPU运动控制系统中数控语言与运动控制指令的映射方法。突破了可编程控制器结合数控语言在平台软件上实现的技术瓶颈,该技术发明在绕线机、专用数控磨床等数控领域得到成功应用。 3.空闲线程支撑、状态机分析、预测与自恢复的故障诊断技术。以自主开发ePLC四线程微内核操作系统为基础,发明了开放空闲线程支撑大任务运行的方法,解决了故障诊断超大任务不可运行的难题:发明了基于状态机的推理引擎,解决了未知故障智能诊断这一国际技术难题:发明的用于数控磨床控制系统的故障预测和自恢复方法,实现了数控设备可靠运行技术的重大突破;该技术发明在电梯控制、IC测试等装备中得到成功应用。 项目开发的CASS平台软件弥补了国家在该领域的技术短板,是我国唯一通过国际认证的平台软件;团队主持起草了可编程控制器(编程语言)国家标准(GB/T15969.3-2017),代表国家参加可编程控制器软件国际新标准(IEC611131-10)的起草;CASS平台软件已授权的license数达到30万个,在中国铁塔、中国电信等40多家企业应用,近三年销售8万余套,直接经济效益超过3.4亿元;团队在国内首次用“进芯”“龙芯”“中天微C芯”等国产芯片完成了全自主可编程控制器的开发与应用。项目获发明专利15项、软件著作权15项;2016年获浙江省技术发明一等奖,经潘云鹤院士为首的7位院士组成的专家委员会给予该项目高度评价,鉴定结论:项目技术处国际领先水平。
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