基于PLC教学仿真系统的建设与实现

许书娟

【摘要】 本文基于PLC（可编程逻辑控制器）教学仿真系统的组成进行概述，并对教学仿真模型的建设依据及配置原则进行了分析，指出了仿真设备的情况、工艺要求及控制功能在教学仿真模型建设中的重要性，在此基础上对PLC教学仿真模型的可适用性进行了研究，阐述了仿真系统中结点的设置内容及应用优势，并基于PLC教学仿真系统实现过程中开关量及模拟量的控制情况进行了分析。

【关键词】 PLC 教学仿真系统 建设与实现

一、基于PLC的教学仿真系统组成概述

仿真的含义就是对实际情况进行真实的模拟，而要想设计出一个好的仿真系统，就必须对实际控制系统的组成进行充分的理解，才能此基础上对其进行改进和研发。PLC教学仿真系统的组成包括下位软件与上位软件，下位软件包括由网络通讯系统，而网络通讯系统是由PLC所构成的，PLC还能对现场的设备进行实时的控制与管理，下位軟件的应用程序是PLC工程师利用PLC的理论知识及开发环境进行编写的。而上位软件则是中央控制室中的工作站，它能够对相关信息进行读取和分析，并能将控制数据传送到下位软件中，并由PLC对下位软件进行控制。上位软件拥有许多的产品和平台，例如Kingview、CAM等。基于PLC教学仿真系统的控制类型有很多种，能够实现对温度、电流、压力及功率的控制。

二、基于PLC的教学仿真模型的建设和实现

2.1教学仿真模型的建设依据和配置原则

教学仿真模型的建设依据是对实际生产过程中所使用的控制设备进行真实再现，这也是教学仿真模型建设的根本意义。因此，在对仿真模型进行建设过程中，一定要对控制设备的具体特征、控制功能及设备情况进行掌握，并将其做为仿真模型的建设依据。在控制设备中工艺要求必须明确，它真接关系到仿真模型的控制难度与相互工作的方式。而设备情况需要控制设备的配置性能能够满足控制要求。控制功能是对控制模型的功能要求，他能够为模型建设提供基础依据。工艺要求、设备情况及功能配置可以说都是教学仿真模型的建设依据，因此我们要依据控制功能的这三个方面进行必要的分类统计，以此确保教学仿真模型的设计规格和配置达到要求。在教学模型建设过程中，其参数非常重要，我们需要对参数的等级进行分类的划分和统计，还要对控制模型的特殊功能有所要求，另外，在模型建设时，控制对象对控制命令的响应速度也需得到满足，而这些都是教学仿真模型的配置原则。

2.2 PLC教学仿真系统的可适用性

在PLC教学仿真系统中，对仿真设备和文件的管理都是靠数据库来进行管理的，教学仿真系统能够对需要进行仿真的对象进行调整和扩充，因为它是依据控件来对设备分类仿真进行组织的。教学仿真系统内部可以看成是一个功能树，这个功能树能够对所有的仿真设备及寄存器文件进行管理。在教学仿真系统中有很多结点，每个结点都是仿真功能的抽象，这个结点包涵了控制功能的所有数据及界面风格。结点五元组的表示方式为NODE=（BT，BD，RD，F，RC），在五元组表示中我们可以了解到字母BT代表着仿真系统中与功能所连接的仿真表。而BD代表的是与功能所对应的界面风格，即仿真画面。而RD则代表的是仿真系统内寄存器的集合。F代表着结点格式。而RC代表的是这项功能的运行条件。仿真系统的功能结点可以用类进行表示，以此来对功能结点的数据存储方法、数据属性、触发条件及属性显示进行设置。在PLC教学仿真系统中能够进行功能树的生成，我们只需要对生成器输入相应的仿真结点，并对仿真结点的功能进行设置即可。在仿真系统进行输出时，功能树能够作为数据库的设计依据，通过元数据的调整来使整个功能数的外观得到改变，而输出的整个过程完全不用对代码进行修改。

2.3基于PLC教学仿真系统的实现

PLC教学仿真系统实现方面，我们需要先依据仿真模型的建设依据及配置原则进行操作，并对教学仿真系统的开关量及模拟量进行分类统计和设置。开关量的分类包括备妥、驱动和应答，而模拟量是对仿真设备的转速进行设定和反馈，并设置电机的电流。为了确保教学仿真系统的应答能够达到需求，我们需要进行连续的地址分配，并提前在内存中存入一部分PLC地址寄存器内容。模拟量的控制可以通过PLC（可编程逻辑控制器）进行控制，以此确保模拟量能够满足教学仿真系统的控制要求。

参 考 文 献

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[3]毛新红.…基于组态软件的西门子PLC…S7-200锅炉炉温控制系统的教学仿真实现[J].…工业控制计算机，2013，09：147-148.…endprint