纤维铺放虚拟PLC控制系统设计的论文中，涉及到的关键知识点和概念包括了虚拟PLC技术、纤维铺放技术、二叉树数据结构、虚拟仿真以及PLC程序的设计与实现。
虚拟PLC技术是作为硬件PLC可编程控制器的一种替代技术，在现代工程控制领域中越来越重要的地位。与传统硬件PLC相比，虚拟PLC技术可以在不依赖实体硬件的情况下，通过软件平台验证控制程序，这样可以更加灵活地进行调试和优化。它通常用于在实际生产加工前，对机械设备和生产过程进行仿真验证，从而避免生产过程中的问题，提高加工质量和效率。
纤维铺放技术是复合材料制造领域中的关键制造技术，它有助于合理降低加工成本和提高加工质量，推动纤维复合材料的广泛应用。本文提出的虚拟PLC控制系统设计，针对纤维铺放的运动过程，旨在为纤维铺放机的运动实现提供理论基础和直观验证，为后续的生产实践奠定基础。
在纤维铺放虚拟PLC控制系统总体设计中，分为上位机与下位机两个部分。上位机负责虚拟PLC控制系统的设计，能够读取、编辑STL控制代码，实现逻辑分析和处理，以及仿真验证。下位机则负责接收控制数据，通过三维模型的运动状况验证设计程序的正确性，并进行可视化显示。
虚拟PLC控制系统的设计关键部分包括四个模块：PLC指令读取和编辑模块、PLC有效信息指令提取模块、PLC运行仿真模块和上位机串口通讯模块。此外，文章还提到使用二叉树的数据结构来解释PLC逻辑算法。二叉树是一种数据结构，节点最多只有两个子节点，且左右子树的顺序不变。PLC内部编译器处理程序时类似于后序遍历二叉树，从而驱动模型运动。
虚拟PLC仿真实现了对PLC指令的监测，使得操作者可以根据输入和输出的实时变化对程序进行测试和验证，及时修正错误，为硬件应用提供理论基础。
论文中还提到了使用VC++编程平台、串口通信技术和OpenGL技术。VC++是一种编程语言，适用于创建各种应用程序，而串口通信技术则是一种常见的通信方式，用于上下位机之间的数据交换。OpenGL技术用于三维模型的可视化显示，它能够将STL格式的三维模型进行可视化处理。
通过对上述关键知识点和概念的了解，我们可以看到一个虚拟PLC控制系统设计的全貌，以及它在现代工程控制领域中的应用前景。设计这样的系统，能够实现对复杂控制过程的仿真和验证，进而确保生产过程的顺畅和高效率。这对于提升复合材料制造技术，特别是在纤维铺放领域的应用具有重要意义。
