基于人机界面的PLC控制系统的仿真研究_庄明华

模 型 或 模拟 软 件 所不 能达 到 的
、 、 、
。
,
,
且 它 还 提供 寄 存器 可 编子 程 序 集 定 时器 计 数器 等供 用户 使用 所 以 开 发人 员 借助 于 人机 界面 能方 便
、
、
。
,
、
快捷 地 为
1
PLC
控制 系统 建立 一个 仿 真 模 型 以验 证 调 试 所 开 发 的 程 序
; ;
具 有庞 大 的 内部 寄存器 和 功能强 大 的 巨 集指 令 应用 方 式
、
、
,
使人 机 界 面 得 以经 由 内部 巨 集 指 令功 能执 行数
、 ,
值运 算 逻 辑 判 断 流 程 控制 数 值 传送 数 值转 换 计 时 器 计 数器 等 还 可 以 模 拟 更 智 能 化 的控 制 设 备 的
, ,
,
PLC
的 指令 还取 决 于 它 和 其 它设 备之
。
,
间 的关 系
,
比如 说 P L C 中指 令驱 动 一 气 缸 由 气缸 推动 对象 A 再 由 A 推 动 对象 B
,
那 么 要 使对 象 B
。
,
运动 不 仅 要 求 直 接 受
L P
C
控 制 的 气缸 有相 对运 动 而 且 还 要 求 对象
求 运动 平 台既 可手 动 控 制 也 可 自动 控 制
自动返 回 乙 地 如 此 循环
,
在 手动 控制 方 式下 可 在 甲地 或 乙 地 启 动 到达 目 的地停 车 必 须 手 动再 次 启动
。 , ,
] 方可 继 续运 行 并可 实现 紧 急 停车 控 制 l2
模拟
、
X 6 X 7
光 电 开 关可 以用 人 机 界 面 编辑 软件 编 制一 个 子 程序 如 图 6 能 根据 执 行件 的 代 码在 执行
、
、
,
A
要 在 适 当位 置
,
这就 是 所谓 的外
。
部逻辑 关 系
这 些关 系可 能 是 由外 围电 气 气 动 液压 回路 机械 结构 所构 成 有 时 比较 复 杂
,
, , ,
但 人机 界 面
。
编辑软 件 内部 具 有 丰 富 巨 集指 令 可 以模 拟 各 种 外部 逻 辑关 系 用户 还可 根 据 自己 的要 求编 制 若干 个子程
{
传 感 器 控
器 传感算 运 模 块
_
执 件 运 行块 算 模
主令器 控件
-
_
-
执 行 件 控 件
件
外 部逻 辑 处 理
图 ( l )
PLC
7
仿真系统的总体框 图
,
由传 感器 运 算 模 块 来读 取 执 行 件 状 态 变 量 经 处理 后 把 检 测 结 果 存入 代表 虚 拟 P L C 输 入 端 子 的
, ,
。
,
;
) 有 些执 行件 要根 据其 它 执 行件 的 状 态 经 外 部 逻 辑关 系处 理后 再 由执 行 件 运 算模 块 来驱 动 执行 4
, 。
件
对 于 执行 件 和 传 感 器运 算模 块 都有 手 动 输 入 的 功 能 这是 为人 为设 置故 障准 备 的
图
8
是 根 据仿 真系 统 的 总体 框 图编制 的人 机 界面 程 序 的流 程 图
需求 另 外 它 的 运 行方 式 与
;
,
、
、
、
PLC
相 类 似 采 用循 环 扫 描方 式 更 为重 要 的 是
;
。
,
,
PLC
和 人 机 界面 之 间 的 寄存
,
器 数 据可 以 直 接 读取 如 图
P 2
,
1
的 变 量栏
这样 就 很好 地解 决 了 用 户程 序 的 输入 和 识 别 问 题 也 就 实 现 了 对
d
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一
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L C
的 仿真
。
对 外 部 设 备 的仿 真 实 现 外 部 设 备 可 以 分成 三 类 一 类 是 主 令器 如 按钮 开 关 等 一 类 是 执 行 件 如各 种 指 示灯 气 缸 电 动 机
;
:
, 、 ,
、
、
、
电磁 铁 等 还 有一 类是 传 感 器 如各 种行 程 开 关 接 近 开 关 等
, 。 ,
、
,
。
L C
的
为 该 系 统 在 人机 界面 上 建 立 的 仿真 模 型 编 写 了 2 个 子 程 序 该 系统
、
虽 不算 太 复 杂 但 各 种环 节 都 已 俱 全 ( 如 主 令器 执 行 件 和 传 感器 等 )
,
能 反 映 出仿 真 一 般 控 制 系 统 的 基 本
、
规 律 另 外 利 用 人机 界 面 的编 辑 软 件还 可 以对 仿 真模 型 进 行 多次 离线 在 线 模 拟 能 检验 该系 统 设计 的 正
;
慢 在 行 程 中可 停 留 的执行 件 归并 为往 复件 如气 缸 丝 杠 等
,
、
、
。
下 面 以开 合 件 指 示 灯为 例 说 明 实现 执行 件
4
,
仿真 的方法
,
。
在 仿真 界 面 上 画一 个如 图
PLC
,
3
的指 示 灯 在 如 图
,
的指示 灯 属 性 中将变 量 的读 取 改写 为
P
地 址 直接 受
图
2 2 .
1
元 件 属 性图
图
2
按 钮图
。
执 行件 的 仿 真实现
执行 件在 真 实系统 中也 是 多 种 多样 的 为 了便 于 仿 真 把它 们 分 成 开 合件 和 往 复 件 两 类
、 、 , ,
,
,
开 合件 是指
、
行 程 短 速 度 快 非 此 即彼 的 执 行 件 如指 示 灯 的 亮 与不 亮 电 动 机 运转 与 不 运 转 而 把 相对 行程 长 速度
,
确 性和 可 靠 性
。
第1期
庄 明华 基 于 人机 界面 的 P 优 控 制系统 的仿 真研究
:
开始
特 殊功 能 电器
”
“
继
处理
一. , .
梯 形 图程序 序
卜
结束 图
8
框 图程 序 的运行 过 程
参考 文献
.
:
〔I ] 陈宇 可编 程控 制 器 基 础 及 编 程 技巧 [ M ] 广州 : 华 南理 工 出版社
,
1
的 功能 栏
。
在
e 20 5- 07s 05
作者 简 介 庄 明 华
:
( 19
8 一 ) 男 江苏南 通 人 南 通 市 中 等 专业学校机 电专 业 科讲师 6
, ,
,
。
第
期
,
庄明 华 基 于人 机 界面 的
:
,
。
控 制系 统的仿 真 研 究
C
1
仿 真时 只要 直 接对 其 屏幕 按 压 来操 作按 钮
。
状 态 变 量 中读 取被 测 执行 件 的 状 态 ( 数 据 )
和 传感 器 的指 示 灯
。
当到达 预 定 位 置 ( 预 定 数 值 )
,
输 出结 果给
PL C
的输 入端 子
南通 航运 职 业 技术学 院学 报
3
X (
6
2) 年
外 部 设 备 之 间关 系 的 处理 对于
。
C L
。
P 制 系 统 中的 某 设 备 来 说 它 的运 动 不 仅 仅 取 决 于 控
,
法
。
图
3
指示 灯 图
。
图
4
指示灯 属 性框 图
, ,
如图
5
所 示是 一 个 由 步进 电动 机 驱 动 的 滚珠 丝 杠 传动 控 制系 统 丝 杠 两 端 是光 电 式位 置 行 程 开 关 要
在 自动 控制 方 式 下 启 动 后 运行 平 台 先 向 甲 地运 行 到 达 甲地 后
, , , , , , 。
。
、
,
,
这 种 方法 效 率低 成 本 高 不 安全 同时 P L C 控 制 系统还 需 要 许 多 的输 入 输 出点来 支 持 这也 是一 般 实物
,
、
,
如 果要 想 达 到仿真 的 目 的 可 以利 用 在 工业 控制 中经 常使 用 的人 机 界面 : ; 它 的特 点 是可 以 随心 所 欲地 设 计 各种 用 来模 拟 静止 的 运 动 的输 入 输 出 设备 可 以 画 出 所 想要 的 场 景 并
序 来反 映 它 们 复 杂 的逻 辑 关系 这 样 能比 较准 确 的 替 代外 部 设 备 之 间的 逻辑 关 系 以 达 到模 拟效 果
图
4
5
一维 位 ! 控 制 示 意 图
,
图