基于人機界面的PLC控制系統(tǒng)的仿真研究
0、引言
PLC具有結(jié)構(gòu)簡單、通用性好、編程方便、柔性好、可靠性高等優(yōu)點，已成為工業(yè)控制的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備，應(yīng)用于工業(yè)自動控制中Ⅲ。然而，PLC控制系統(tǒng)的開發(fā)設(shè)計、驗證和調(diào)試，還需要仰仗實物模型進行模擬試驗，這種方法效率低、成本高、不安全。同時，PLC控制系統(tǒng)還需要許多的輸入、輸出點來支持，這也是一般實物模型或模擬軟件所不能達到的。如果要想達到仿真的目的，可以利用在工業(yè)控制中經(jīng)常使用的人機界面，它的特點是可以隨心所欲地設(shè)計各種用來模擬靜止的、運動的輸入、輸出設(shè)備;可以畫出所想要的場景;并且它還提供寄存器、可編子程序集、定時器、計數(shù)器等供用戶使用。所以，開發(fā)人員借助于人機界面能方便、快捷地為PLC控制系統(tǒng)建立一個仿真模型，以驗證、調(diào)試所開發(fā)的程序。
1、PLC的仿真實現(xiàn)
PLC是PLC控制系統(tǒng)的核心，所以實現(xiàn)PLC仿真是實現(xiàn)整個系統(tǒng)仿真的關(guān)鍵。而實現(xiàn)PLC仿真的實質(zhì)，是使某種設(shè)備能模仿PLC控制系統(tǒng)中除PLC以外的所有輸入、輸出設(shè)備，而且這些設(shè)備能根據(jù)用戶程序(如梯形圖程序)運行起來。
為了實現(xiàn)以上要求，選用了人機界面作為模擬設(shè)備。它有豐富的輸入、輸出指示器，經(jīng)設(shè)計可以用來模擬現(xiàn)場的各種設(shè)備，并即時顯示設(shè)備的運行狀態(tài);它模擬的主令控制器件可以直接在觸摸屏上操作;它還具有龐大的內(nèi)部寄存器和功能強大的巨集指令應(yīng)用方式，使人機界面得以經(jīng)由內(nèi)部巨集指令功能執(zhí)行數(shù)值運算、邏輯判斷、流程控制、數(shù)值傳送、數(shù)值轉(zhuǎn)換、計時器、計數(shù)器等，還可以模擬更智能化的控制設(shè)備的需求;另外，它的運行方式與PLC相類似，采用循環(huán)掃描方式;更為重要的是，PLC和人機界面之間的寄存器數(shù)據(jù)可以直接讀取，如圖1的變量欄。這樣就很好地解決了用戶程序的輸入和識別問題，也就實現(xiàn)了對PLC的仿真。
