一种基于LabVIEW及FluidSIM-H的PLC控制液压系统仿真方法

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名称、数据类型、地址/值、机架、注释等,然后以 cxT为扩展名保存。
启动OPc server,新建一个De“ce,它对应一个 指定的PLc,在“Device Propenies”里面设定PLc的 类型、网络号、节点号以及cPu的属性等,Hetwork 设置为O代表是本地网络,如果只有一个PLc就可 以使用默认值,然后导入上面保存过的·.cxT文件, 生成1k项,生成1砘项的OpC seHer界面如图2所 示。
置是否完好。 (2)搭建OPc sever服务器 OMRON的sYsMAc 0Pc se丌er能够运行在win_
d—sNT/2000/xP上,能作为本地和远程眼务器,并 且有自己的OPc数据库,通过它可以方便地把一个 OPc client连接到OMRON P【£上。
首先在cx-PIo盱【彻盯中建立符号,设置符号的
1.1 L曲vIEW与PI£编程仿真软件问的通讯 PLc厂商通常都会提供OPc服务器,而Lab.
vIEw的图形化编程平台集成了当前测控领域中各种 先进的软件开发技术,可以采用多种方案对OPc服 务器进行访问,本文则采用Datast.cket技术实现对 OPC服务器的访问。
万方数据
第lO期
李丽娜等:一种基于L丑bVIEw及nIlidsIM—H的PM控制液压系统仿真方法
Contro儿ed bv PLC Based on LabVIEW and FIuidSIM-H
L王Lina,LIU Hongyi,SUN Yilall
(sch001 of Mechanical E“ginee—ng and AutoInatioIl, Nonheastem uⅡiversi‘y, sherlya。培1 1 o()04,china)
图2 OPc server界面 对于其它品牌的PLc,OPc sever服务器的搭建 具体方法虽有所不同,但原理都是一样的,可参考相 关用户手册来完成。 1.1.2.2 hbⅥEw对OPC server的访问 Dat吕socket技术专门为满足测试与自动化的需求
而设计,它不必像代P/IP编程那样把数据转换为非
svstem:SimuIation
0引言
FluidsIM Hydraulic(以下简称nuidslM—H)是德 国FEsTD公司的一款优秀的用以进行液压元件、液 压回路及其电气控制系统、PL£接线及梯形图的学 习、设计与模拟仿真的软件,其使用效果很好。利用 软件中提供的各种液压元件,可方便快捷地构建复杂 的液压系统,并对其进行性能和动作仿真+它还专门 提供了DDE(Dynamlc Data Ex‘-han雕)动态数据交换 元件,可以通过DDE技术与其它应用软件通讯,如 与PLc编程仿真软件通讯,利用此功能,可对PLc 程序控制下的液压系统进行仿真,来验证PLc程序 的合理性及准确性。但FEslo公司只开发了面对西 门子PLc编程仿真软件的DDE通讯程序,而对于其 它品牌.则币仅需要PLC编程仿真软件要支持DDE 通讯,而且要求用户要了解DDE通讯原理,自己编 制相应的通讯协议,该方法缺乏通用性,且比较麻 烦。受此启发,并为了克服其应用上的限制,笔者用 ~个第三方软件作为一个连接的媒介,通过它来实现 nuidsTM—H和PLc编程仿真软件间的通讯。而美国 NI公司的LabVlEw软件支持多种通讯协议,提供了 多种网络接口,支持先进的流动数据传输技术,并且 其开发环境友好,编程快捷,因此采用LabvlEw作 为开发软件是最好的选择。本文即利用其支持的 DDE通讯技术及0Pc(0I,E for PH)cess contr01)通讯 技术,开发了一个通用的用以使FluidsIM—H及各种 PLc编程仿真软件问进行实时通讯并进行数据交换的 软件,此方法可适用于任何品牌的PLc。奉文将以欧
万方数据
机床与液压
第35卷
的通讯链接。如果链接正常,链接指示灯为绿色,否 则为红色。
图3 前面板对象Datasok时链接对话框及其设置 为提高通讯速率,在编程时应注意以下几点: (1)根据系统的实际情况合理地设定通讯请求周 期。一般情况F通讯请求周期越短,通讯的速度越 快,但是频繁的请求加重了cPu的负担,反而适得 其反。在开发通讯程序时,如果程序运行得比较快, 可以在程序中增加延时的子函数。不同系统的延时时 间是不一样的,需要经过不断地调试,才能得出好的 结果。 (2)减少LabVIEw和PLc编程仿真软件间的通 讯变量。0Pc是一种使用变量进行通讯的方法,在 一个特定的通讯过程中,一个布尔量和一个大的数组 的通讯时间基本相等,因此要把hl'VIEw和OPC Server的通讯数据尽量组合成一个数组进行数据交 换,如图2所示。 1.2 LabVIEW与门uidSIM—H问的通讯 nuidsIM—H和hbVIEw都支持DDE标准,可 以实现数据共享。一方面,FluidslM—H可以作为服 务器.工丑bVlEw作为客户从F1uidslM.H中访问数 据。另一方面,FluidsIM—H也可以作为客户,从 LBbv腰w服务程序中访『廿J数据。本文就是采用DDE 技术来实现hbVlEw 7.1和nuidsIM—H之间通讯 的。 1.2.1 DDE基本原理 动态数据交换(DDE)是一种基于windoWs平台 的通讯方式,使用共享内存在应用程序之间进行数据 交换。它能够及时自动地在应用程序之间进行信息更 新。数据通讯时,接收信息的一方称作客户,提供信 息的一方称作服务器。一个应用程序可以是DDE客 户或是DDE服务器,也可以两者都是。程序问建立 的DDE通讯称作会话。一个会话由服务名(seⅣice)
姆龙(()MltON)PLc为例,阐述此方法的实现及应 用。 1通讯任务的实现
图l 三软件问通讯原理图 LnhVIEw的用于实时数据交换的数据套接 (Datasocket)技术是一种开放的技术,与人们已习惯 采』H的TCP/IP编程接口、DDF等网络环境下的数据 共享技术比较,使用起来更方便,开发效率更高,『fii 且不需要大量的编程工作量,更重要的是它支持0Pc 通讯胁议。而经涸杏,目前主流的PLC产晶如德同 西门子、日本欧姆龙、日本三菱等均支持0Pc通讯 协议,并提供()P(:server,因此本文采用()Pc通讯技 术实现LabvIEw与PLc编程仿真软件的通信;而 L丑bVIEw与FluidsIM—H间采用DDE通讯,从而最终 实现PLc编程仿真软件与FluidsIM—H间的数据交换, 完成仿真,此过程通讯原理如图l所示。下面将详细 阐述此通讯过程的实现。
结构化的字节流,而是以自己特有的编码格式传输各 种类型的数据,包括字符串、数字、布尔量以及波形 等,还可以在现场数据和用户自定义属性之间建立联 系,一起传送。
在LAbVIEw的前面板.在需要链接oPC Servcr 的控件上,可以很方便地实现和OPc se“er的链接, 在需要进行OPc链接的控件上单击右键弹出快捷菜
单.选择Data Opem60nB—Dd【asoket c伽ection…选
项,会弹出Datasokn coMection对话框,选择需要的 链接类型connectin Type(发布数据选PIlbbsh,接受 数据选subscibe),然后浏览本系统的本地和远程的 服务器以及选择需要的1矩项.选中Enabled选项. 如图3所示。至此.就完成了LabVIEw和OPc server
和话题(T0pic)来标识,会话中可以包含多个数据
0Pc∞mr。FinsG栅ay是OMRON提供的PLc和
OPc server连接的通信网络环境,首先要在FimGate— w且y中设置相关网络通讯协议。本文是对PM程序进 行基于软件的仿真,所以采用虚拟的通讯单元,采用 controu“nk通讯协议。在0MRON PLc的编程软件 Cx-Pro四陷mmer中做好相应的网络设置后,进行仿真, 系统会自动启动FInscateway,在FinsGBteway中可以 看到它的Networks中已启动了一个conlmu unk单 元。可以通过Fjns Network Tester来检查网络通讯设
81 n1 uJaterwas developed ba8ed ont¨I—lVIEW,the appIlca¨Iity硝fhls
thc蛐ulaI.
Keywords:son哪of¨ui嘏IM—H;sonware pm咿州ner 0f PI.C
and simuIate。;14hVIrW;DDE;0PC;PIE;Hydraulic
2007年10月 第35卷第10期
机床与液压
MACHINE TOOL&HYDRAUUCS
oct 2007 V01 35 No.10
一种基于LabVIEw及FluidSlM.H的PLC控制液压系统仿真方法
李丽娜。柳洪义,孙一兰
(东北大学机械工程与自动化学院,辽宁沈阳¨O004)
摘要:利片I DDE及0Pc通讯技术,基于L丑bVIEw开发了一个可用于Flu-dsJM—H和PIc编程仿真软件间进行数据交换 的通用程序.并以实例验证了此程序的可行性,为液压系统PLc控制仿真提供了一种有效的新方法。
关键词:F1uidsIM—H软件;PI.(:编程仿真软件;LabVIEw;DDF;【)Pc;PI£;液压系统;仿真 中图分类号:TP=;93 文献标识码:A 文章编号:1001—3881(2007】10—182—4
A Method for the Simulation of HvdmlIlic Svstem
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1.1.1 Datasocket技术及OPc技术简介 (1)Dalas∞ket技术简介 Datasocket技术是基于Micmsoft的cOM和Ac-
tivex技术,源于TcP/IP协议并对其进行高度封装, 面向测量和自动化应用,用于共享和发布实时数据, 是一种易用的高性能数据交换编程接口。它能有效地 支持本地计算机上不同应用程序对特定数据的同时应 用,以及网络上不同计算机的多个应用程序之间的数 据交互+实现跨机器、跨语言、跨进程的实时数据共 享。用户只需知道数据源和数据宿及需要交换的数据 就可以真接进行高层应用程序的开发,实现高速数据 传输,而不必关心底层的实现细节,从而简化通信程 序的编写过程,提高编程效率。
A晰ract:Ugmg lhe DDE and 0PC eommunl蚰tlon t∞hnolo时,a uHiver蝴l s(mwH础wJllch can exchar。gc dala bctw忧n lhc son—
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(2)OPc技术简介 OPc(OLE for Proce∞conl∞1)技术是微软公司的 对象链接和嵌入技术在过程控制方面的应用,OPc 是基于wiIldowsNT技术的OLE、cOM/DcOM接口的 扩展,其本质是OPc client(客户端)用一种开放 的、标准化的通讯方式与OPc smer(服务器)进行 通讯。OPC规范定义的标准接口,使得不同厂家之 间软硬件的集成易于实现。使用第三方硬件时,只要 硬件开发商提供OPc server,软件开发人员无需编写 低层的驱动程序,通过用户软件的oPc client即可与 之进行数据交互。 1.1.2通讯及数据交换 本文以OMRON PLc为例,利用OMRON公司 提供的OPc sewer和bbVIEw的Datasocket接点实 现LabVIEw和OMRON Pu=的编程仿真软件间的通 信。 1.1.2.1系统配置 在实现L丑bVIEw对OPc服务器访问之前,先要 对系统进行配置,主要包括三部分:0Pc服务器支 持软件的安装、0Pc服务器的注册及0Pc服务器运 行环境的配置。 (1)Finscm“8y的设置 首先需要安装OMRoN公司的FinsGaleway及
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