基于S7-200仿真软件的PLC教学探索

（郑州电力高等专科学校，河南 郑州 450004）

0 引言

可编程控制器（PLC）在工业现场中具有功能强大，使用方便，应用领域广泛等特点，已经成为现代工业自动化技术的重要支柱之一。随之，“可编程控制器技术”这门课程[1-2]也成为电气自动化技术、机电类、自动化类等专业的一门核心必修课程。本学院西门子系列可编程控制器为主，建立专业核心课程。“可编程控制器技术”课程密切联系实际工程应，是一门实践性、综合性很强的应用型课程，因此，只简单通过课堂上单纯的理论分析讲解，难以满足实际需要。在教学过程中让学生通过实际的实验设备进行充分训练，将抽象的技术知识形象生动地传授给学生，把理论知识转化为看得见、摸得着的控制过程。但是，目前多数高职高专院校存在实训设备少、设备陈旧老化，不能满足教学等一系列问题，不利于教学活动的开展。鉴于现在很多模拟教学软件和仿真软件都已经做得相当逼真，仿真教学的条件也已经很成熟，采用该方法教学既降低教学成本，又可以使抽象的理论知识变得具体形象，易于理解。本文详细介绍了 Siemens S7-200 仿真软件在教学中的应用。

1 仿真软件在教学中应用

Siemens S7-200仿真软件[3]简称S7-200，是一款免安装的仿真软件，解压缩后双击“S7-200 汉化版”即可，如图1所示。S7-200 汉化版可以脱离可编程控制器硬件进行仿真模拟，打开仿真软件，输入密码即可直接使用。利用“S7-200汉化版”可以非常方便地加载程序，反复调试，模拟运行，直到程序可以正确的实现预期功能。在缺乏 PLC硬件设备的条件下，利用S7-200仿真软件辅助教学，能够方便地给学生提供一个模拟的实训环境，使很多不易理解的知识点通过仿真软件直观的演示出来，易于理解，学生也能很快参与教学过程，变被动为主动。

本文以具体例子说明Siemens S7-200仿真软件的仿真功能，以电动机顺序启停为例。

1.1 控制要求

（1）按下启动按钮，第一台电机立即启动，延时30s后第二台启动，延时60S后第三台启动；（2）按下停止按钮，第三台电机立即停止，延时20s后第二台停止，延时40S后第三台原则。

1.2 程序编写

根据控制要求，在PLC硬件接线中，KM1、KM2、KM3交流接触器的线圈，分别控制电动机1、电动机2、电动机3；SB1表示停止按钮，SB2表示启动按钮；FR1、FR2、FR3分别为热继电器的常开触点。

建立项目，项目名称为“电动机顺序启停控制”，启动STEP 7 MicroWin 4.0，输入控制梯形图，如图1所示。

图1 电动机顺序启停控制

1.3 程序仿真

（1））首先在STEP7 MicroWin 4.0导出程序，从菜单命令“文件－>导出…”导出后缀为“awl”的文件“电动机顺序起停控制.awl”。

（2）导出程序后，启动S7-200仿真程序，装载程序，点击菜单栏的“配置”－“CPU型号”，在弹出的对话框中选择与Siemens Step7 Microwin编程软件项目中相同的CPU型号。点击“程序”－“载入程序”，将先前导出的awl格式文件打开，程序装载完成后，运行仿真程序，CPU上的运行“run”指示灯亮。拨动开关2、3、4，“I0.2”“I0.3”“I0.4”指示灯亮，热继电器FR1、FR2、FR3正常工作。

1.4 模拟操作

利用鼠标控制S7-200上的 PLC 模拟输入触点，点击模拟起动、停止按钮的输入信号，此时便可以直接得到相应的 PCL输出量的相应指示灯显示。

拨动开关1：“I0.1”指示灯亮，启动按钮按下；“Q0.0”指示灯亮，第一台设备运行；延时30s后，“Q0.1”指示灯亮，第二台设备运行；延时60s后，“Q0.2”指示灯亮，第三台设备运行，如图2所示。

拨动开关0：“I0.0”指示灯亮，停止按钮按下；“Q0.2”指示灯灭，第3台电机停止，延时20S，“Q0.1”指示灯灭，第2台电机停止，延时40S，“Q0.0”指示灯灭，第1台电机停止，如图3所示。

图2 电动机顺序启停控制启动状态

图3 电动机顺序启停控制停止状态

2 结语

S7-200仿真软件应用在“PLC可编程控制器”教学中，学生在一台计算机上就能完成程序的调试与运行，可以在计算机上直观生动地显示执行程序结果，而且学生在调试程序过程中，让他们在仿真软件的辅助下反复修改、查看结果、优化程序，而在做这些工作的过程中，对程序做的每一点改进都能直观地观察到仿真结果的变更，使抽象的程序形象化，促使学生的学习由被动变为主动，从而取得了良好的教学效果。另外，仿真软件摆脱了对硬件的束缚，便于学生随时随地学习，拓宽了教学课堂。