（臨沂）西門(mén)子PLC代理商

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現代工業(yè)控制任務(wù)需求的日益提高要求PLC通常用于完成比較復雜的項目，例如，PLC用于DCS，不同的PLC模塊分別完成管理、控制、現場(chǎng)的數據采集與處理，多個(gè)PLC控制從站之間的通信等另一方面，一個(gè)系統在完成之后，常常需要擴容，在不改動(dòng)原有硬件的基礎上，系統硬件以模塊方式添加進(jìn)行擴展，系統的原有軟件也不改動(dòng)，新的軟件也以模塊方式添人一個(gè)復雜項目下的多個(gè)任務(wù)執行。這些都需要分時(shí)多任務(wù)操作系統的支持。

??控制任務(wù)對于操作系統的要求是，模塊化結構，在一個(gè)jingque的時(shí)間段內迅速、反復地執行應用程序。

??在PLC發(fā)展初期和中期，常規的PLC大多依賴(lài)于單任務(wù)的時(shí)鐘掃描或監控程序來(lái)處理程序本身的邏輯運算指令以及外部I/0通道的狀態(tài)采集與刷新，整個(gè)應用程序采用一個(gè)循環(huán)周期。但事實(shí)上，在一個(gè)較復雜的控制系統中，往往有一些數據變量的實(shí)時(shí)性要求很高，但也有很多大慣性的模擬量對實(shí)時(shí)的要求并不是太高，如果所有的變量都采用同樣的刷新速度，這實(shí)質(zhì)上是對資源的浪費。循環(huán)順序掃描的運行機制直接導致了系統的控制速度嚴重依賴(lài)于應用程序的大小，應用程序一旦復雜龐大，控制速度就必然降低，這無(wú)疑是與I/O通道高實(shí)時(shí)性處理的要求相違背。

??PLC引入大型計算機的分時(shí)多任務(wù)操作系統理念，采用分時(shí)多任務(wù)的運行機制，使得應用任務(wù)的循環(huán)周期與程序長(cháng)短并不是那么緊密相關(guān)，設計人員可根據工藝需要自由設定應用程序的優(yōu)先執行順序，在CPU運算能力允許的前提下，控制周期按照用戶(hù)的實(shí)際要求設定，從而將應用程序的掃描周期與真正外部的控制周期區別開(kāi)來(lái)，滿(mǎn)足了實(shí)時(shí)控制的要求。

??分時(shí)多任務(wù)操作系統可以分為多個(gè)任務(wù)層，具有以下優(yōu)點(diǎn)：

??1)模塊化、結構化的應用軟件在編制用戶(hù)程序時(shí)，一個(gè)完整的復雜項目可以分成多個(gè)獨立的任務(wù)來(lái)完成。每個(gè)任務(wù)都是獨立的程序部分，它可以完成許多不同的功能(數字量和模擬量的相互關(guān)聯(lián)、控制、定位等)。合理地分配一個(gè)項目，可以使應用項目結構化、模塊化。

??2)用最適合的編程語(yǔ)言創(chuàng )建任務(wù)∶結構化的優(yōu)點(diǎn)是每個(gè)任務(wù)可以用最合適的編程語(yǔ)言來(lái)建立，單個(gè)的功能容易編寫(xiě)，并且使功能模塊化，單個(gè)任務(wù)的故障處理也變得簡(jiǎn)單。

??3)用戶(hù)可以按需要設定每個(gè)應用任務(wù)的循環(huán)時(shí)間。

??4)對于特殊任務(wù)的響應時(shí)間不受完整程序循環(huán)時(shí)間的限制。

??5)任務(wù)維護非常簡(jiǎn)單。

??當使用分時(shí)多任務(wù)操作系統時(shí)，處理器的能力分在多個(gè)任務(wù)中，可能導致處理多個(gè)任務(wù)數據，分時(shí)多任務(wù)操作系統必須具有如下性能∶

??1)并行處理幾個(gè)控制任務(wù)。

??2)確定多個(gè)任務(wù)的處理時(shí)間。

??3)監控任務(wù)時(shí)靈活設定循環(huán)時(shí)間。

??4)每個(gè)任務(wù)級別分配一致的I/O映像。

??基于分時(shí)多任務(wù)操作系統平臺，PLC的應用程序可分為多個(gè)獨立的任務(wù)模塊，用戶(hù)可以方便地根據控制項目中各子任務(wù)的不同功能要求，如數據采集、報警、PID調節運算、通信控制、數據打印等，開(kāi)發(fā)相應的控制任務(wù)模塊，在分別編制和調試之后，可一同下載至PLC的用戶(hù)程序存儲器中。控制項目中的各子任務(wù)在分時(shí)多任務(wù)操作系統的調度管理下，并行協(xié)同運行。

??分時(shí)處理各個(gè)控制任務(wù)給控制項目執行帶來(lái)的好處是設計人員可以根據不同任務(wù)對實(shí)時(shí)性能的不同需求，指定不同的優(yōu)先等級，確定不同的循環(huán)周期，使得這些任務(wù)模塊既相互獨立運行，數據又保持一定的相互關(guān)聯(lián)，從而實(shí)現確定的分時(shí)多任務(wù)控制，是某個(gè)任務(wù)處于等待狀態(tài)，其他任務(wù)也可繼續執行。

??分時(shí)多任務(wù)操作系統的運行機制是源于大型應用軟件模塊化的設計思想，第一，它帶來(lái)了項目開(kāi)發(fā)效率上的提高，有著(zhù)常規PLC無(wú)法比擬的靈活性。多任務(wù)的設計使得各個(gè)任務(wù)模塊的功能描述更趨清晰簡(jiǎn)潔。第二，用戶(hù)可以自行開(kāi)發(fā)自己獨有的而又具有通用性的獨立功能模塊，將其封裝以便于日后在其他應用項目中重新使用。第三，各個(gè)不同的任務(wù)還可以由開(kāi)發(fā)小組的不同成員分別編制。不同的開(kāi)發(fā)人員基于共同的約定，可以靈活選用符合IEC1131-3規范的不同編程語(yǔ)言進(jìn)行任務(wù)編程設計，有利于軟件設計可靠性的提高，也有益于開(kāi)發(fā)人員短時(shí)間內編制出結構清晰、功能明確的控制程序。

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