仿真軟件在ＰＬＣ控制系統(tǒng)設(shè)計中的應(yīng)用

摘要： 介紹了三菱GX Simulator仿真軟件在PLC控制系統(tǒng)設(shè)計中的應(yīng)用，借助此仿真軟件，工程技術(shù)人員可以編輯、模擬、調(diào)試PLC程序，無需硬件設(shè)備的支持，即可輔助完成PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計。

關(guān)鍵詞：PLC；仿真軟件；梯形圖

中圖分類號：TP337文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-3044(2008)15-20000-00

Application of Simulation Software in PLC Control System Design

YANG Yong，WEI Rui

(Department of Electron Engineering， Huanghuai College， Zhumadian 463000， China)

Abstract: The application of Mitsubishi simulation software is introduced， with which， engineers could design PLC control system， such as editing， simulating and debugging PLC programs. All the work could be done without hardware device.

Key words: PLC; simulation software; ladder chart

1 引言

可編程控制器綜合了計算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)和自動控制技術(shù)于一體，具有極高的可靠性，而且功能完善、使用靈活方便，因而在工業(yè)控制應(yīng)用中發(fā)展迅速，在機(jī)械、交通、電力、冶金、化工等多個領(lǐng)域獲得了廣泛地使用。作為現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)自動化的三大支柱技術(shù)之一[1]，可編程控制器技術(shù)在工控領(lǐng)域中占有非常重要的地位。實(shí)際應(yīng)用中，由于各種條件的限制，在缺乏可編程控制器相關(guān)硬件設(shè)備時，從事相關(guān)工作的工程技術(shù)人員常常無法進(jìn)行PLC程序的調(diào)試與驗(yàn)證。為使工程技術(shù)人員在缺乏可編程控制器硬件設(shè)備的條件下實(shí)現(xiàn)控制程序的設(shè)計和調(diào)試[2]，本文提出了運(yùn)用GX Simulator輔助PLC控制系統(tǒng)設(shè)計的方法，運(yùn)用PLC仿真軟件進(jìn)行程序設(shè)計和調(diào)試。

2 GX Simulator 軟件介紹

GX Simulator是三菱公司用于其Q系列、A系列、和FX系列可編程控制器產(chǎn)品的梯形圖程序仿真軟件。使用普通個人計算機(jī)安裝GX Simulator后，無需PLC硬件設(shè)備，程序設(shè)計人員即可根據(jù)需要進(jìn)行控制系統(tǒng)程序的設(shè)計和調(diào)試。利用GX Simulator，可編程控制器相關(guān)專業(yè)的工程技術(shù)人員可以擺脫P(yáng)LC硬件條件的束縛，靈活自主的進(jìn)行設(shè)計和調(diào)試工作，可以在很大程度上提高工作效率。GX Simulator需要和GX Developer梯形圖程序設(shè)計軟件聯(lián)合使用，GX Simulator運(yùn)行在Windows操作系統(tǒng)下，軟件安裝時需要首先設(shè)置系統(tǒng)環(huán)境，其次安裝GX Developer，然后安裝GX Simulator。使用時，運(yùn)行GX Developer軟件，在菜單欄“工具”子菜單下運(yùn)行“梯形圖邏輯測試起動”命令，即可進(jìn)行梯形圖程序的仿真調(diào)試。

3 梯形圖的編程與仿真

工程技術(shù)人員設(shè)計完成梯形圖程序后，運(yùn)行GX Developer，點(diǎn)擊菜單欄“工程”按鈕，創(chuàng)建新工程。在彈出的對話框中選擇相應(yīng)的可編程控制器類型和型號，確定后進(jìn)入程序編輯界面。在此界面中可以使用梯形圖符號和指令兩種方法輸入梯形圖程序。如圖1所示。

下面以工程中常用的電動機(jī)Y-Δ起動控制[3]為例來說明GX Simulator仿真軟件的應(yīng)用：

1)運(yùn)行GX Developer，新建工程，選擇PLC類型和型號，進(jìn)入梯形圖編輯界面；2)在程序編輯界面輸入所設(shè)計的梯形圖程序；3)點(diǎn)擊菜單欄“工具”按鈕，執(zhí)行“梯形圖邏輯測試起動”選項(xiàng)，進(jìn)行梯形圖程序的仿真和調(diào)試；4)梯形圖邏輯測試起動后，會彈出LADDER LOGIC TEST TOOL窗口，然后將編輯完畢的梯形圖程序傳送至虛擬的PLC，傳送時的界面和使用真實(shí)PLC硬件時完全相同。程序上傳完成后，GX Simulator仿真軟件會自動將虛擬PLC的工作狀態(tài)置于運(yùn)行狀態(tài)，在LADDER LOGIC TEST TOOL窗口中RUN指示燈以黃色顯示。GX Developer梯形圖程序界面處于監(jiān)視狀態(tài)，圖中藍(lán)色方塊表示相應(yīng)的觸點(diǎn)或線圈處于通電狀態(tài)。如圖2、圖3、圖4所示；

5 下面需要在LADDER LOGIC TEST TOOL窗口界面下進(jìn)行梯形圖程序的I/O信號設(shè)定，點(diǎn)擊菜單欄“菜單起動”-“I/O系統(tǒng)設(shè)定”，在彈出的窗口中根據(jù)需要進(jìn)行設(shè)定，并執(zhí)行所設(shè)定的文件；如圖5所示；

6 在LADDER LOGIC TEST TOOL窗口界面下，點(diǎn)擊設(shè)定的輸入條件按鈕，按鈕顏色會變?yōu)辄S色，標(biāo)志對應(yīng)條件的接通。在梯形圖監(jiān)視窗口中可以觀察相關(guān)輸出、定時器、各繼電器的狀態(tài)和當(dāng)前值。觸點(diǎn)、線圈的接通以藍(lán)色方塊表示，定時器/計數(shù)器的當(dāng)前值以藍(lán)色數(shù)字表示。將觀察到的結(jié)果和所設(shè)計程序的理論值進(jìn)行比較，即可判斷程序是否正常運(yùn)行，并根據(jù)需要進(jìn)行修改和調(diào)試。此外還可以將需要觀察的元件登錄后，調(diào)出時序圖，方便程序的觀察和調(diào)試。如圖6和圖7所示。

其它程序的仿真調(diào)試的原理和過程與上述方法相同，利用GX Simulator的實(shí)時仿真功能可以輕松實(shí)現(xiàn)梯形圖程序的檢查和驗(yàn)證。

4 結(jié)語

采用GX Simulator仿真軟件可在計算機(jī)上直接進(jìn)行PLC編程，并可以脫離可編程控制器硬件進(jìn)行仿真模擬。利用此軟件，工程技術(shù)人員可以在各種場合條件下檢查和驗(yàn)證PLC梯形圖程序，即使是在家中和辦公室中也可以輕松的完成PLC梯形圖設(shè)計工作，大大縮短了PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計周期，提高了工作效率。在缺乏PLC硬件設(shè)備的條件下，利用GX Simulator仿真軟件來輔助PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計不失為一個好辦法。

參考文獻(xiàn)

[1]俞國亮. PLC原理與應(yīng)用[M]. 北京：清華大學(xué)出版社，2005.

[2]趙安，馬彬彬. TRiLOGI仿真軟件在PLC控制系統(tǒng)設(shè)計中的應(yīng)用[J]. 泰州職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報， 2006， 6(3): 43-44， 53.

[3]吳建強(qiáng). 可編程控制器原理及其應(yīng)用[M].北京：高等教育出版社，2004.

收稿日期：2008-04-17

作者簡介：楊勇（1979-），男，河南駐馬店人，助教，主要從事機(jī)電設(shè)備自動控制的教學(xué)和研究。