PLC离线仿真软件的设计.pdf

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1、＼开发案伪＼文章编号：1007—1423(2014)27—0066—03DOI：10．3969~．issn．1007—1423．2014．27．017PLC离线仿真软件的设计夏端峰，柯宗武，姜楚乔(湖北师范学院计科院，黄石435002)摘要：PLC作为一种以微电脑为核心的自动控制装置．已经在工业自动化领域广泛应用。一个工业控制程序从设计到实际运行必须多次在PLC上进行程序调试，但实物PLC上进行程序开发、调试存在着成本高、风险大的问题。而PLC离线仿真软件可以替代实物PLC，较好地完成这部分功能。从PLC离线仿真软件整体系统结构、需要

2、实现的功能及实际设计几个方面阐述PLC离线仿真软件的设计原理及实现方案关键词：PLC；离线；仿真：软件基金项目：湖北师范学院青年项日(No．2010C29)0引言表1传统实物方法和PLC软件仿真对比对比嚷目仿真方法传统方法随着PLC的迅速发展．PLC作为一种以微电脑为条件易满足难满足核心的自动控制装置．已被工业自动化广泛应用【-IPLC设备微机FLC实物设备PLC经费很少巨人控制系统的开发周期长、参与人员多、系统安全准确性维护免维护号业人员维护要求高同时．PLC的技术实践性非常强．PLC操作人维护经费无费用高费f}J安全性无危险自危险

3、员需要大量的实践环节才能掌握实际编程如果PLC设备损坏不会损坏极易损坏控制系统的开发、程序的调试以及人员的培训实践都系统接线非常方便极其复杂效果良好较差在实物PLC上进行．则成本高、风险大实用性，一泛范围小利用PLC计算机仿真技术进行PLC控制系统的对环境影响无噪声、无污染岛噪卢、有污染研究与开发．能够有效地降低开发成本、加快开发周期表2不同PLC编程视窗软件比较时间、提高产品测试安全性，还可以避免因控制系统的功能描述GXS鱼1DfS72∞部署而耽误T厂的生产、影响T厂的效益仿真界面混乱直观支持的调试功能强人电一1不同PLC编程视窗仿

4、真软件比较支持的监控功能形式多样形式单‘与编程视窗的结合度紧密松耦合离线仿真调试功能是各种软件开发集成环境中的指令支持部分部分用户友好用户界面混乱不界面友好通用功能，例如Keil、IAR等，三菱、西门子和欧姆龙等易掌握易掌握PLC编程软件均有相应的离线仿真调试软件但这些都是各PLC生产厂家为自己的PLC产品专门制作的2PLC仿真系统结构离线仿真．表1分析了PLC仿真软件的优势表2对上2．i系统框架述不同的PLC仿真软件的优缺点进行了比较离线仿真功能可以作为前期已做好的“口『扩展PLC⑥现代计算机2014．09中开发案侵／编程视窗软件”

5、121的一个子功能。用户通过用户界面直驱动、模拟串口通信驱动、时钟驱动等。虚拟PLC框架接进入离线仿真调试。PLC编程视窗软件与离线仿真如图2所示。系统关系如图1所示。存储区控制输入输出数据流0—+●—_()内区T图lPLC编程视窗软件系统框架MY其中离线仿真系统包括虚拟PLC、虚拟设备两大部分其中虚拟PLC@E称为软PLC)是运行在PCWin．图2虚拟PLC框架图dows平台下的一个PLC程序运行仿真进程。通过它．不需要实际的硬件PIJC即可完成PLC程序控制逻辑3．1用户程序存储区_3l虚拟设备主要是对PLC输入输出的仿真．以图形

6、化用户程序存储区使用一个线性内存空间来模拟．方式显示．可设计成类似组态软件的人机界面仿真定义为uint8LISerPROMfMAXPROM1。2．2系统功能3．2仿真内存区离线仿真系统必须实现六个基本功能：一是虚拟虚拟PLC的仿真内存区是PLC软元件状态值的PLC功能它负责对用户编写的PLC程序进行解释执存储区。PLC软元件包括以下类型：输入元件X、输出行虚拟PLC将作为WindOWs下的一个进程．需要实元件Y、辅助继电器元件M、状态元件S、定时器元件现与PLC编程视窗软件进程间通信二是虚拟PLC串T、计数器C、数据寄存器D、变址寄存

7、器V、z、程序位置口通信功能实现PLC编程视窗软件下载程序到虚拟指针P。通过对不同软元件的功能特点、资源类型进行PLC及监控时虚拟PLC与PLC编程视窗软件之间的分析后．我们可以定义出仿真内存区通信实现方式采用进程问通信方式。三是虚拟设备，主要实现虚拟PLC的开关量与模拟量输入输出仿真3．3用户程序指针四是人机界面仿真，实现字符屏仿真、图形化人机界面用户程序指针是一个按字节编址的指针．定义为仿真。五是凋试功能，实现包括单步执行、断点设置(执uint32KWPLCPCPLC指令分为基本位逻辑指令、无行到断点1、跳跃执行和全速执行等。六是

8、监控功能，实操作数基本逻辑指令、脉冲型基本位逻辑指令、程序流现直接将各软元件的状态值等直观地显示在梯形图程指令、传送比较类指令、四则运算指令、比较指令、基上。本逻辑指令、步进指令。下面以基本位逻辑指令为例，基本逻辑指令格