基于易控組態(tài)軟件全虛擬PLC的實(shí)現(xiàn)及應(yīng)用
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完成梯形圖的編制后，啟動(dòng)梯形圖邏輯測(cè)試工具（LLT） ，則梯形圖程序?qū)懭胩摂MPLC的CPU中，且虛擬PLC自動(dòng)置RUN狀態(tài)。（3） INSPEC是一種面向工業(yè)自動(dòng)化的通用數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控的組態(tài)軟件，它能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)自動(dòng)化過(guò)程和裝備的監(jiān)視和控制。根據(jù)實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)的需要，在易控組態(tài)軟件平臺(tái)上進(jìn)行上位監(jiān)控界面設(shè)計(jì)，依照易控組態(tài)軟件的應(yīng)用要求繪制并連接各個(gè)畫(huà)面，建立基于易控組態(tài)軟件的監(jiān)控界面。（4）MX Component是三菱一款用于PC與PLC進(jìn)行通信的軟件，MX Component支持個(gè)人計(jì)算機(jī)與可編程控制器之間的所有通信路徑，兼容多種高級(jí)語(yǔ)言諸如VisualC++ 、Visual Basic 和Access Excel 的VBA、 VBScript等，在易控組態(tài)軟件中就是應(yīng)用MX Component與GX Simulator進(jìn)行通信的。打開(kāi)MX Component軟件，在MXComponent設(shè)置界面上將PC side I/F項(xiàng)后的下拉目錄選擇為GX Simulator項(xiàng)、將CPU type項(xiàng)后的下拉目錄選擇為FX2N(C)項(xiàng)。這種基于易控組態(tài)軟件和應(yīng)用MX Component與GXSimulator握手通信方法很簡(jiǎn)潔。經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單設(shè)置后，可以通過(guò)MX Component運(yùn)行界面上的Connection test項(xiàng)進(jìn)行通道建立成功與否的檢測(cè)，當(dāng)通道建立成功并進(jìn)行檢測(cè)后可以看到虛擬通道連接成功的提示。
綜上所述，GX Simulator和易控組態(tài)軟件通過(guò)MX Component進(jìn)行通信連接，建立基于易控組態(tài)軟件的監(jiān)控界面和GX Simulator的對(duì)應(yīng)信息交互，最終實(shí)現(xiàn)仿真運(yùn)行與上位監(jiān)控的對(duì)應(yīng)關(guān)系，在一臺(tái)PC機(jī)上實(shí)PLC的仿真運(yùn)行和上位監(jiān)控。
2.2 虛擬實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用方法
只需要有一臺(tái)PC機(jī)，學(xué)生就可完一個(gè)具有上位監(jiān)控和下位PLC運(yùn)行的完整PLC實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)。學(xué)生通過(guò)這種實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，既掌握了PLC的程序設(shè)計(jì)和調(diào)試方法，又學(xué)會(huì)了上位組態(tài)軟件的監(jiān)控設(shè)計(jì)。其設(shè)計(jì)可以分兩種形式：
（１）由教師開(kāi)發(fā)上位監(jiān)控系統(tǒng)，并進(jìn)行相應(yīng)的通道連接，學(xué)生無(wú)需考慮所有設(shè)定與上位監(jiān)控系統(tǒng)的連接。教師提供相應(yīng)的連接地址給學(xué)生，學(xué)生按提供的地址編程，僅僅進(jìn)行下位PLC的設(shè)計(jì)即可和上位監(jiān)控界面接通。上位監(jiān)控系統(tǒng)既可控制PLC，又可形象逼真地反應(yīng)實(shí)際的控制過(guò)程和PLC程序運(yùn)行效果，形象直觀。（２）學(xué)生首先設(shè)計(jì)PLC程序，并進(jìn)行GXSimulator的仿真調(diào)試。根據(jù)程序的上位監(jiān)控要求，進(jìn)行上位監(jiān)控組態(tài)窗口的設(shè)計(jì)，然后通過(guò)MX Component進(jìn)行通信連接，完成一個(gè)完整PLC系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。雖然是全虛擬的設(shè)計(jì)，但其設(shè)計(jì)方法與實(shí)際工業(yè)應(yīng)用開(kāi)發(fā)完全一致，所以具有很好的實(shí)用性和遷移性。
3、工業(yè)清洗機(jī)全虛擬控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)
下面給出全虛擬PLC工業(yè)清洗機(jī)控制系統(tǒng)，采用易控組態(tài)軟件進(jìn)行上位監(jiān)控設(shè)計(jì)，以該實(shí)例展現(xiàn)全虛擬PLC應(yīng)用的方法和過(guò)程。
3.1 工業(yè)清洗機(jī)控制系統(tǒng)分析與PLC編程調(diào)試
工業(yè)清洗機(jī)工作流程如下：
將欲清洗的工件置于掛籃中，將掛籃放置在掛桿上，按下啟動(dòng)按鈕，掛桿向下運(yùn)動(dòng)將工件置于清洗液中，加熱清洗液至沸騰，啟動(dòng)超聲波生器工作20分鐘后，超聲波發(fā)生器停止工作，掛桿向上運(yùn)動(dòng)將工件置于蒸汽中5分鐘，停止加熱，啟動(dòng)噴淋5分鐘，其后停止噴淋，取出工件于傳送帶上，按下清洗結(jié)束按鈕，啟動(dòng)傳送帶工作。
按以上工作流程要求在GX Developer編寫梯形圖控制程序，將編寫好的部分梯形圖程序?qū)懭胩摂MPLC(既啟動(dòng)LLT)，進(jìn)入虛擬仿真調(diào)試，完成工業(yè)清洗機(jī)的PLC控制系統(tǒng)的編程調(diào)試。
3.2 基于易控組態(tài)軟件的上位監(jiān)控界面設(shè)計(jì)
（1）組建系統(tǒng)工程：首先運(yùn)行易控組態(tài)軟件進(jìn)入組態(tài)畫(huà)面，分析工業(yè)清洗機(jī)控制系統(tǒng)工程項(xiàng)目結(jié)構(gòu)，建立工程結(jié)構(gòu)框架。本控制系統(tǒng)包含掛籃、啟/停按鈕、清洗罐、加熱器、超聲波生器、冷凝器、抓手、傳送帶和幾個(gè)傳感器等。從組態(tài)軟件的“對(duì)象元件庫(kù)”選取并置于用戶窗口的適當(dāng)位置?？刂平缑嫒鐖D2所示。（2）制作動(dòng)畫(huà)顯示畫(huà)面：將用戶窗口中圖形對(duì)象與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)對(duì)象建立相關(guān)性連接，并設(shè)置相應(yīng)的動(dòng)畫(huà)屬性。（3）運(yùn)行策略：
圖2 上位機(jī)界面運(yùn)行圖
本設(shè)計(jì)為了生動(dòng)地表現(xiàn)當(dāng)啟動(dòng)按鈕按下，掛桿向下運(yùn)動(dòng)、噴淋閥門打開(kāi)（通過(guò)變色顯示）以及傳感器動(dòng)作等復(fù)雜的動(dòng)畫(huà)顯示及關(guān)聯(lián)過(guò)程，采用了腳本程序在運(yùn)行策略中的循環(huán)策略來(lái)仿真其工作的過(guò)程。（4）設(shè)備窗口組態(tài)：打開(kāi)易控組態(tài)軟件后，分別在“IO通信”與“變量”
選項(xiàng)中添加控制量信息。然后進(jìn)行相應(yīng)的通信參數(shù)連接設(shè)置。
3.3 虛擬通道連接與上下位綜合調(diào)試
（１）基于易控組態(tài)軟件的上位監(jiān)控界面與GX Simulator的連接：打開(kāi)MX Component應(yīng)用軟件，設(shè)置其與GX Simulator虛擬通道的連接。（２）運(yùn)行易控組態(tài)軟件，按動(dòng)圖2所示控制面板上的啟動(dòng)按鈕，則PLC開(kāi)始運(yùn)行，圖2中的掛籃會(huì)依程序的運(yùn)行自動(dòng)下降，所示畫(huà)面完全跟隨PLC的運(yùn)行動(dòng)畫(huà)顯示，其指示燈變亮、加熱器變色、噴淋閥打開(kāi)時(shí)噴出沖洗液。這樣，具有上下位控制的工業(yè)清洗機(jī)全虛擬PLC控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)就形象、逼真的完成了。
通過(guò)以上實(shí)例的介紹，可以看到本文所提出的全虛擬PLC實(shí)驗(yàn)方法的簡(jiǎn)潔性，在安裝有以上所需軟件的PC機(jī)上便可完成實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)PLC控制的全部模擬過(guò)程。
本文比較闡述了PLC各種實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用方法的不同及不足、研究了全虛擬PLC教學(xué)實(shí)驗(yàn)室的實(shí)現(xiàn)方法及其在工業(yè)清洗機(jī)中的應(yīng)用。在與傳統(tǒng)PLC教學(xué)實(shí)驗(yàn)方法對(duì)比后表明本文所構(gòu)建的全虛擬仿真系統(tǒng)徹底擺脫了實(shí)驗(yàn)室，實(shí)現(xiàn)了只需要PC機(jī)和相關(guān)軟件即可實(shí)現(xiàn)高水平PLC實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，搭建了一個(gè)隨處可實(shí)現(xiàn)的PLC良好自學(xué)平臺(tái)，其實(shí)驗(yàn)內(nèi)容不受實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備、實(shí)驗(yàn)材料的限制，即可以很方便的更新、增加實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，解決了PLC實(shí)驗(yàn)的瓶頸問(wèn)題，尤其是對(duì)成人教育中采用業(yè)余及函授形式的學(xué)生學(xué)習(xí)PLC具有特別重要的意義。該實(shí)驗(yàn)方法將PLC的高水平實(shí)驗(yàn)在時(shí)間和空間上進(jìn)行了最大限度的延伸，提供了高性價(jià)比的學(xué)習(xí)模式。具體教學(xué)應(yīng)用表明，該方法是行之有效的、可行的，對(duì)提高學(xué)生的PLC應(yīng)用水平起到積極的作用。
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