Beremiz项目始于2005年,雏形只是一个编辑器,随后其它功能逐渐加入从而形成了一个完整的软PLC开发环境,其功能特点如下:
1 支持多任务,多任务可配置不同的优先级,任务运行方式可以是周期式或中断触发式
2 支持ST、梯形图等五种标准PLC编程语言
3 提供IEC 61131-3标准规定的基本函数(定时器、比较、数学运算、类型转换、位操作、字符串等上百个函数)
4 可扩展Modbus、CANopen、EtherCAT总线通讯模块(需自己移植到所选平台)
5 支持C和Python语言,用户可以在PLC中调用C程序或者调用Python程序,也可以在Python中调用C程序
6 支持仿真,但是不支持在线调试
7 具有可视化界面(HMI),变量值可直观显示为图表
Beremiz的工作方式为:用户使用PLC语言编写应用程序,不管用户采用ST语言还是梯形图或者其它PLC语言,Beremiz都将其翻译成C语言,这是由MatIEC组件完成的。随后,gcc编译器将生成的C语言程序与总线通信程序一起编译链接得到二进制目标文件(Linux下是so文件,Windows下则是dll文件)。再之后,二进制目标文件被下载到目标设备上,目标设备上预先安装了runtime,runtime对目标文件进行调用完成相应的控制功能。
Beremiz的IDE和runtime两个部分的开发语言都是Python。只要可以运行Python的操作系都可以运行Beremiz,即其可在Windows、Linux、Mac OS等多种操作系统上运行,当然前提必须得有操作系统。Beremiz的任务调度完全依赖于操作系统,这意味着它的实时性受到操作系统的影响很大,因此zuihao选择实时操作系统,例如Xenomai、WinCE。
Beremiz衍生出了一些软件控制方案,例如OpenPLC、KOSMOS,在这些衍生物里更多的功能插件被加了进来,例如运动控制函数、总线通信函数、配置插件。 选择Python进行开发是因为这种语言简单易用,但是Python在工业控制领域很少使用,因为它无法提供实时性(受内存分配等因素影响)。即便如此,对Beremiz runtime的实时性进行了分析,并与CoDeSys runtime做了对比,结果表明Beremiz的实时性反而还优于CoDeSys。这可能是由于核心程序被翻译成C代码的原因,Python编写的runtime只是负责调用。这篇文章比较了C和用Python调用C的性能,性能差距并不是特别悬殊。
Beremiz的介绍资料很少,并且其中一部分还是由俄文和法文撰写的,缺少深入探讨内部原理的文献。
OpenPLC
OpenPLC是一个免费开源的软PLC软件系统,它由Beremiz项目衍生而来,由美国阿拉巴马大学博士生Thiago Rodrigues Alves开发。
大多数软件将任务的调度交给操作系统,这就带来一个问题:对于通用的操作系统的来说,每个进程基本是相互独立的,而对于机器人应用,任务间通常是相互依赖的,这就造成了操作系统的调度程序无法用于任务有依赖的任务调度。
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