PLC仿真在力控组态软件的实现

1．引言

　　PLC具有结构简单、通用性好、编程方便、柔性好、可靠性高等优点，已成为工业控制的标准设备，应用于工业自动控制中。然而，PLC控制系统的开发设计、验证和调试，还需要仰仗实物模型进行模拟试验，这种方法效率低、成本高、不安全。同时，PLC控制系统还需要许多的输入、输出点来支持，这也是一般实物模型或模拟软件所不能达到的。如果要想达到仿真的目的，需要plc厂家的提供的针对plc的仿真程序，它的特点是可以随心所欲地设计各种用来模拟静止的、运动的输入、输出设备，并且它还提供寄存器、可编子程序集、定时器、计数器等供用户使用。因为厂商提供仿真程序都是针对编程界面的而且不开放组态软件的连接接口所以如果用户或者开发人员想结合人机界面一起仿真调试出工况现状，在当前确是一个比较难以实现的一门技术所以，基于此课题三维力控开发出来针对西门子s7300/400的模拟软件plcsim和ab logix系列的模拟软件emluation5000等各种plc仿真驱动，从而开发人员借助于力控组态软件能方便、快捷地为PLC控制系统建立一个仿真模型，以验证、调试所开发的程序。

2．Plcsim功能介绍
　　Plcsim是西门子step7编程套件的一个套件用于模拟s7300/400的硬件设备。
　　它具有如下特点，
　　1）在pc和pg上进行不依赖于硬件的s7程序测试。
　　2）在程序开发早期消除逻辑错误。
　　3）降低开发成本，加速开发进程，提高程序质量。
　　4）Plcsim主要可以模拟工矿，即使一个简单的工况也有可能是有一段时间内的各种出发事件组成，如果重复调试某个工况，而完全依赖于手动操作模拟事比较困难的，plcsim可以解决这个难题，编程人员可以将手工模拟录制成为一个事件，针对不同的工况，可以录制不同的事件文件，选择不同的事件文件，既可以模拟不同的工况，而不必一次一次手动输入。

3． Emluation5000功能介绍


　　RSLogix Emulate 5000是美国Rockwell公司提供的PCL仿真软件，用于模拟PLC硬件设备，便于开发人员进行程序测试。是以Windows为基础的软件包，可以模拟一个或多个logix5000处理器工作站。您只要确定运行哪个logix50000梯形图程序，RSLogix Emulate就会象真实处理器一样扫描梯形图。需要进一步调试时，还可以将RSLogix Emulate设定为单一扫描模式，然后加入一个设置的中断点在扫描过程中中断运行，但与真实的PLC设备还是有区别的。 该软件用于美国AB公司的人机界面开发。简单一点说就是用于开发显示屏的，设计显示屏显示画面的。

4． 力控软件仿真功能和结构
　　a） 针对西门子plcsim模拟软件只能编程监视和与wincc进行连接的问题下，力控率先开发了基于plcsim底层的sdk-api函数的驱动库，能很好的连接plcsim并完成如下功能，
　　i. 可以对plcsim进行stop/run/run-p的状态转换。
　　ii. 可以对i/q/m/db/c/t/fc/fb进行通讯和监控。
　　iii. 可以获得plcsim的cpu各种信息。
　　iv. 可以监控模拟4个累加器。
　　v. 可以和sfc/sfb/ob块通讯。（但不支持fm和cp卡）
　　vi. 可以和wincc/step7共享plcsim。

b）针对ab的emulate5000模拟软件，力控开发了基于emulate5000底层并结合rslinx的驱动库，能良好的连接emulate5000并完成如下功能，
　　i. 可以通过plinx访问和控制模拟plc的开关状态。
　　ii. 可以通过在emulate5000添加softmodul模仿对硬件i/o卡的访问。
　　iii. 可以访问模拟器里任何全局和局部的变量。
　　iv. 可以通过msg功能块监控消息变量，
　　v. 可以和rockwell公司的软件共享访问emulate5000。

5． 仿真行业扩展应用
　　a）工程快速组态，以前针对plc的模拟软件只是面对编程界面一级，而无法结合人机界面软件，各大厂商也纷纷脱出自己公司监控软件和模拟软件的连接比如plcsim+wincc 或emulate5000+rsview32等，但是由于产品垄断接口不开放，在工程组态初期，只能选用价格昂贵同一公司的软件来进行画面工艺流程模拟或者由于资金问题干脆就不进行画面模拟，从而造成工程造价比较高或者由于没有进行工艺流程模拟而导致工程问题多多。现在可以选用国内性价比高的力控组态监控软件来完成工程快速组态和模拟调试。也方便原本使用力控软件用户的快速组态和模拟工艺流程调试。

　　b）仿真产品，现在市场上出现了很多仿真工艺平台和仿真教学平台，它们基本上都是为了节省实际装置利用软件模拟工艺流程的执行，而现在大多数模拟软件多数采用vc/vb等代码级的编程语言。这样控制，界面和接口开发周期比较长，代码调试比较麻烦，而且开发人员无法专注工艺模拟的实现，界面后期维护困难。而通过力控软件+plcsim/emulate5000这样的搭配，就可以让工艺和控制人员直接参与编写模拟软件而不再需要代码级的编程人员，既可以使用高品质的欧美控制产品组态控制回路又可以使用国内性价比高的力控组态软件组态繁杂的界面功能，从而脱离只能使用同一公司全套产品的价格垄断。为最终用户和行业公司提供了高附加的软件解决方案。

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