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PROCESS AUTOMATION INSTRUMENTATION Vo.l 27 No. 5 M ay 2006PLC进入运行状态,即进入计算机组态仿真过程,通过鼠标操作界面上的图形对象就可以进行系统的仿真控制。　　基于组态软件的仿真系统,实现的原理在于PLC内部各种继电器的状态与组态软件数据库中数据的链接以及该数据与计算机界面上图形对象的链接。因PLC控制系统实际输出控制时,是通过输出继电器Y和输出模块去驱动外部执行机构的,外界的控制信号和反馈信号通过输入继电器X进入PLC内部。而在仿真运行状态时PLC的输出模块与外界是断开的,输出(继电器Y的)信号通过通信线只与组态软件数据库中的数据进行交换,而这些数据又与屏幕(界面)上显示的图形对象有关联。当PLC输出继电器Y的各点状态有变化时,改变了数据库中的数据值,继而使相应的图形对象发生变化,产生我们所要求的模拟实际对象动作的仿真效果。同时, PLC的输入信号也要与数据库的数据进行关联,通过对屏幕上图形对象的鼠标操作,改变与其链接的数据库中的数据,继而改变输入信号。但需注意,根据PLC的工作原理,输入继电器X的状态只能由外部的实际接线输入来改变,其它方法不能改变它的状态值,所以不能通过真正的输入继电器X与数据库的数据进行关联来输入控制信号,而需借用一部分中间继电器R来表示输入继电器X,将其与数据库的数据进行关联并接收输入的信号。因此写入到PLC中程序必须是已经用中间继电器R代替了输入继电器X的PLC控制程序。组态软件仿真对象不仅可以接受多种由PLC发出的如数字、模拟等控制信号,亦可向PLC反馈数字、模拟等各种信号,与PLC进行各种状态数据的交换,从而反映PLC运行与控制对象动作结果之间的关系。2　仿真系统开发过程的实例以下是基于组态软件五层电梯PLC控制系统的仿真系统开发过程。本系统采用日本松下公司FP0系列的PLC及配套的编程软件FPWIN-GR,组态软件采用北京三维科技公司推出的“力控”组态软件。①分析系统,编写程序。对电梯控制系统进行分析,明确系统的控制要求,确定PLC的I/O点数及PLC型号,通过编程软件FPWIN-GR编写基于FP0的PLC电梯控制程序;②建立数据库。在微机上启动“力控”组态软件的开发应用程序,建立一个“电梯仿真控制”的新工程,在导航器的实时数据库中根据电梯控制系统输入输出信号的数量建立相应的变量,并为每个变量起一个名并确定相应的点类型;③选择设备驱动程序,建立PLC内的点与数据库变量的关联。组态软件可以与很多设备进行数据交换,只要为其选择相应的设备驱动程序即可。在工程中“实时数据库”的“I/O设备驱动”项下选择松下公司的FP0系列PLC,并为其定义一个新的设备名称如“松下FP0”,使数据库变量的每个点与该PLC设备内的继电器点建立数据链接并确定相应的地址;④创建仿真显示窗口。窗口的内容是显示仿真对象的图形结构及被控过程,它以图形对象的变化或运动过程反映PLC程序的运行结果,故设计图形画面应尽可能逼真,给人以身临其境的感觉,并可以直观地从屏幕上观察到PLC控制结果正确与否。创建图形对象时可以采用系统工具箱中的一些已有图形,也可以自己绘制、插入图形。绘制图形过程与标准的W indows操作相同;⑤制作动画链接。通过把绘制的图形对象与数据库中的数据链接起来,从而使画面上每个图形对象与PLC设备内I/O点的状态进行关联。这有两方面的作用:一是把鼠标对各个图形对象的操作通过数据库的数据变化,将其转化为对PLC的输入“信号”;二是把PLC运算后的输出控制信号转变为画面上图形对象的动作。一个图形对象给它加上链接就相当于赋予它“生命”使其“活动”起来。动画链接的触发方法和动作结果内容很多,链接的对话框如图2所示;图2　动画链接对话框Fig. 2　Dialoguewindow of animation link⑥配置系统。制作动画链接完成后,把这个图形文件加在系统启动设置项中,这样就完成了整个上位机组态程序的设计;⑦仿真系统的运行。用通信电缆连接PLC和计算机,通过FPWIN-GR把已经编写完成的电梯控制程序下载到PLC并使其运行(注意程序中已对每个PLC输入点X用一个相应的中间继电器R来替代),关闭FPWIN-GR。在“力控”工程管理器中打开工程(下转第61页)58基于组态软件的PLC控制系统仿真实现　袁云龙《自动化仪表》第27卷第5期　2006年5月基于组态软件的PLC控制系统仿真实现Realization of PLC ControlSystem Based on Configuration Software袁云龙(宁波工程学院,宁波　315016)摘　要:针对PLC控制系统存在现场调试难度大、组织投入大量人力物力、风险大等问题,提出了在计算机上实现基于组态软件