對於(yu) 每個(ge) 具體(ti) 的設計來說，需要對配置文件中的幾個(ge) 部分進行配置。

　　(3) 人機界麵模塊（HMI），用戶和軟PLC 之間的互動模塊。通過友好的人機界麵，用戶可以控製軟PLC 的調用和開關(guan) ，同時可以查看軟PLC 各個(ge) 狀態點的狀態。在Linux 下，可以使用GTK 或者TCL/TK 進行設計。本設計由於(yu) 整個(ge) 數控係統的需要，采用了TCL/TK 進行設計。因為(wei) 軟PLC 的其他部分是用c語言進行設計，因而在用tcl/tk設計的人機界麵模塊和軟PLC 之間，需要設計一個(ge) TCL/TK 的擴展模塊作為(wei) 兩(liang) 種語言之間的接口，這樣在界麵上就可以用TCL 語言調用C 語言編寫(xie) 的軟PLC 函數。現階段本設計主要完成了常用的PLC 圖形語言梯形圖和兩(liang) 種文本語言IL 語言和ST 語言的設計，因而人機界麵可以分為(wei) 兩(liang) 種，梯形圖的編輯運行界麵和文本編程的監控界麵。

　　① 梯形圖界麵（如圖2）。在梯形圖界麵上，用戶可自由拖動如開關(guan) 、計時器等各種器件進行自主編程，從(cong) 而實現在線編程。在界麵上右側(ce) 是狀態欄，可以對各種狀態點的控製和狀態顯示，如將狀態點B1 狀態置1，則需單擊B1 前的小方框。界麵的上方是菜單欄。用戶可通過菜單的選擇進行編輯、保存、打開等功能，編輯完畢，按下Run 鍵，TCL/TK 的底層程序將會(hui) 檢測狀態點狀態，並根據元件種類進行邏輯運算，這些直接使用TCL/TK 編程就可以實現。而Exit 鍵則是退出軟PLC，當按下該鍵時，將會(hui) 設置全局變量Quit = 1 並傳(chuan) 遞給關(guan) 閉模塊Plcshutdown。關(guan) 閉模塊將關(guan) 閉所有在運行的軟PLC模塊，並殺死共享內(nei) 存上的信號量。

　　② 文本編程監控界麵。文本語言相對不夠圖形語言直觀，設計監控界麵，可以從(cong) 監控界麵上調用所需要的文本程序，同時對各個(ge) 狀態點的狀態進行顯示和控製。

       (4) 文本編輯模塊，用戶PLC文本程序的編輯模塊，使用文本編輯器即可實現。用戶使用符合61131-3 標準的編程語言編寫(xie) 控製應用程序。編輯好的模塊將會(hui) 被軟PLC 的編譯器所編譯，生成可執行代碼。

　　(5) 邏輯模塊，軟PLC 的核心模塊，它包括IEC61131-3編譯器和數據處理模塊。IEC61131-3編譯器將編譯用戶編輯好的文本應用程序，首先將PLC 的代碼編譯成C 語言，然後再調用GCC 將程序和軟PLC的鏈接庫編譯成目標文件，同時顯示編譯結果的正確性，將編譯的錯誤信息及警告信息反饋給用戶。

　　文本編輯模塊與(yu) 編譯模塊在軟PLC 運行時，不會(hui) 作為(wei) 調用模塊。軟PLC隻調用最後生成的可執行模塊。數據處理模塊執行對各種浮點型數據的操作，功能包括PID控製、按一定的比例縮放數據大小等。

　　(6) 通信模塊（Communication module）,主要負責軟件的網絡通信協議等的實現，借助與(yu) 操作係統的結合構建網絡服務器，實現強大的網絡服務功能，實現Modbus 等總線協議的總線控製功能。

　　(7) I/O 模塊，軟PLC與(yu) 物理IO連接的模塊。通過IO 模塊，軟PLC 的狀態點與(yu) 硬 
件的IO 點一一對應，軟PLC 可以通過IO 模塊直接讀寫(xie) PC104 上IO擴展板的IO 點，實現對I O 點的讀取和控製。

　　( 8 ) 關(guan) 閉模塊（Plcshutdown），由於(yu) 本設計采用了多模塊化設計和共享內(nei) 存通信機製。因而軟PLC退出，需要關(guan) 閉所有正在運行的模塊和殺死共享內(nei) 存上的信號量。關(guan) 閉模塊提供了Quit的全局變量， 當Quit=1，將運行關(guan) 閉模塊中的程序關(guan) 閉所有的軟PLC 模塊和殺死共享內(nei) 存的信號量。

　　以上是根據需要設計的一些模塊，根據用戶需要還可以增加一些模塊，如記錄模塊，數據庫連接模塊等，這些模塊將會(hui) 記錄軟PLC 的工作記錄和保存軟PLC 的數據記錄。這些有待進一步的開發和設計。設計好各個(ge) 模塊，軟PLC 的工作流程可如圖3 所示。

　　本設計是在Linux 下進行設計，除HMI 模塊是使用TCL/TK 設計外，其他均是使用C 語言進行編寫(xie) ，在Linux 下使用GCC 進行編譯。由於(yu) 篇幅所限，此處不展示代碼。

實例

　　下麵以一個(ge) 簡單的對3並口通道循環控製為(wei) 例，說明軟PLC 的工作流程。

　（1）梯形圖編程。從(cong) 軟PLC 主界麵進入後，啟動梯形圖編程，調用梯形圖編程的主程序。梯形圖編程共需要調用梯形圖界麵模塊、關(guan) 閉模塊、IO 模塊，這些均在配置文件中設置好，不需用戶進行設置。配置文件主要部分定義(yi) 如下：

　　需運行的模塊： 主要狀態點定義(yi) ：Ladder為(wei) 擁有寫(xie) 的權利模塊，主程序啟動後，將讀取對應的配置文件，運行所需模塊。

　　用戶即可在梯形圖界麵進行編輯，編輯後的梯形圖程序如圖4所示。這是一個(ge) 比較簡單的程序，因而隻需要使用3個(ge) 計時器和幾個(ge) 複位、置位輸出就可以實現功能。編輯好梯形圖程序後，按下Run 鍵,程序即可運行，並實現對IO 板上對應端口的控製。

　　（2）文本IL 語言編程。開始與(yu) 梯形圖編程相同，從(cong) 軟PLC 主界麵進入後，啟動IL 語言編程，調用主程序。文本編程共需要調用監控界麵模塊、邏輯目標程序模塊、關(guan) 閉模塊、IO 模塊。邏輯目標模塊為(wei) 用戶編輯好的IL 程序，並通過編譯器生成的可執行邏輯程序，用戶可在PC 機上編輯和編譯好邏輯程序，再移植到PC104 上進行調用。配置文件主要部分定義(yi) 如下：

　　需運行的模塊：

　　主要狀態點定義(yi)

　　為(wei) 編譯後的IL 程序模塊。由於(yu) 篇幅關(guan) 係，實現循環控製的IL 程序在此處不再列出。

結束語

　　軟PLC 具有強大的功能，在工業(ye) 控製中發揮著越來越重要的作用，是一項具有巨大潛力的技術，其強大的網絡功能是傳(chuan) 統的PLC 無法比擬的。中國工業(ye) 自動化的水平相對國外來說較低，技術含量少。因而國內(nei) 企業(ye) 要在激烈的競爭(zheng) 中立於(yu) 不敗之地，必須增加生產(chan) 的自動化程度，提高產(chan) 品的技術含量。發展自主產(chan) 權的軟PLC 將對此問題產(chan) 生有力的推動作用，也有助於(yu) 我國PLC 企業(ye) 發展本國市場並向外擴展。