现代化生产对机械设备速度提出了越来越快的要求，传统的以PLC为核心的电气控制系统越来越难以满足这种要求，而PC由于其开放性，价格便宜，强大的扩展能力，丰富、快速的I/O板卡，而且软硬件开发技术不断成熟，工业PC的工作可靠性和稳定性得到极大提高，因而基于PC的自动化技术被逐步应用于高速控制系统中。基于PC平台的软件PLC产品，将PC的高速、开放性与梯形逻辑的编程方法相结合，很好地解决了高速设备的电气控制问题，并大大降低了控制系统的成本。

二、控制方案和系统构成                     （西门子WinAC RTX系列）

根据系统要求，采用工控机、高速I/O板卡与分布式I/O的控制方案。系统构成如图所示。

控制系统构成图

1、对于非高速的I/O信号，采用Siemens分布式I/O系统的ET200M，通过Profibus-DP现场总线与安装在工控机中的Profibus-DP主站网卡CP5613通信。

2、工控机采用西门子PC830，该机基本配置为PIII 450 CPU、6个ISA扩展槽和3个PCI扩展槽用于插装高速I/O板卡，操作系统为Windows NT 4.0 SP6。

3、高速板卡采用研华产品，其中PCL833可用于3路编码器的位置检测，本系统只使用1路，脉冲频率***大为1MHz；PCL728用于输出2路模拟信号，***大输出延时为16ms；PCL818为高速模拟输入模块，采样速度为40ks/s，用于生产过程中的数据采集。

4、使用WinAC RTX为其核心控制软件。WinAC RTX是西门子公司基于PC的自动化解决方案WinAC(Windows Automation Center)系列产品中的一个。其特点是将人机界面与基于现场总线和分布式I/O控制相集成；数据处理与控制相集成；过程控制与运动控制、视频系统和快速I/O相集成；控制与企业办公系统集成等。较之传统的PLC有着无可比拟的优势。RTX是Real Time Extension的缩写，是VentureCOM公司的产品，是Windows NT操作系统的一个扩展，能较好地解决Windows实时性较差的缺陷，WinAC RTX运行在RTX环境中，其实时性比传统PLC有了质的飞跃，且不受Windows NT操作系统的影响，通过进程间通信机制与NT的应用程序进行数据交换。当NT出现蓝屏时，RTX能控制NT的重启动，WinAC RTX能在NT重启动前完成对外部I/O点的保护，这在很大程度上提高了系统的可靠性。

二、系统要求

某高速打料控制系统的生产过程为2s，其中快速成型部分的生产过程小于0.4s，要求根据压具的位置***控制压力设定值，并高速采集生产过程中的状态信号，在计算机屏幕上显示。位置检测通过编码器实现，要求整个系统的控制周期小于1ms。

四、软件结构

WinAC的程序与普通SIMATIC S7 PLC程序具有很强的兼容性，这使熟悉西门子PLC的用户不用额外培训就能使用WinAC。WinAC对外部I/O的控制通过Profibus-DP来实现，在传统S7 300中使用的输入/输出模块或特殊功能模块仍可以像原来那样挂在总线上。

WinAC RTX提供了相应的ODK(Open Development Kit)，为用户提供了编写具有特殊专用控制要求的功能块的VC++向导，用ODK开发的功能块可以嵌入到STEP7程序中，实现无缝连接，这样，WinAC RTX与研华板卡的数据交换就可以通过ODK编制功能块来实现。通过ODK软件生成一个实时的动态连接库(RTDLL)，在STEP7中，OB36中断时间为1ms，其间通过ODK调用功能块使PLC程序与RTDLL交换数据。

在WinAC RTX中，西门子公司还提供了WinAC Computing软件，使用者不需设计复杂的代码就可以通过ActiveX控件的形式与自己编写的VB等应用程序交换数据。