基于易控組態(tài)軟件全虛擬PLC的實現(xiàn)及應用
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完成梯形圖的編制后，啟動梯形圖邏輯測試工具（LLT） ，則梯形圖程序?qū)懭胩摂MPLC的CPU中，且虛擬PLC自動置RUN狀態(tài)。（3） INSPEC是一種面向工業(yè)自動化的通用數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控的組態(tài)軟件，它能夠?qū)崿F(xiàn)對自動化過程和裝備的監(jiān)視和控制。根據(jù)實際現(xiàn)場的需要，在易控組態(tài)軟件平臺上進行上位監(jiān)控界面設(shè)計，依照易控組態(tài)軟件的應用要求繪制并連接各個畫面，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進行通信的軟件，MX Component支持個人計算機與可編程控制器之間的所有通信路徑，兼容多種高級語言諸如VisualC++ 、Visual Basic 和Access Excel 的VBA、 VBScript等，在易控組態(tài)軟件中就是應用MX Component與GX Simulator進行通信的。打開MX Component軟件，在MXComponent設(shè)置界面上將PC side I/F項后的下拉目錄選擇為GX Simulator項、將CPU type項后的下拉目錄選擇為FX2N(C)項。這種基于易控組態(tài)軟件和應用MX Component與GXSimulator握手通信方法很簡潔。經(jīng)過簡單設(shè)置后，可以通過MX Component運行界面上的Connection test項進行通道建立成功與否的檢測，當通道建立成功并進行檢測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MX Component進行通信連接，建立基于易控組態(tài)軟件的監(jiān)控界面和GX Simulator的對應信息交互，最終實現(xiàn)仿真運行與上位監(jiān)控的對應關(guān)系，在一臺PC機上實PLC的仿真運行和上位監(jiān)控。
2.2 虛擬實驗的應用方法
只需要有一臺PC機，學生就可完一個具有上位監(jiān)控和下位PLC運行的完整PLC實驗系統(tǒng)設(shè)計。學生通過這種實驗系統(tǒng)，既掌握了PLC的程序設(shè)計和調(diào)試方法，又學會了上位組態(tài)軟件的監(jiān)控設(shè)計。其設(shè)計可以分兩種形式：
（１）由教師開發(fā)上位監(jiān)控系統(tǒng)，并進行相應的通道連接，學生無需考慮所有設(shè)定與上位監(jiān)控系統(tǒng)的連接。教師提供相應的連接地址給學生，學生按提供的地址編程，僅僅進行下位PLC的設(shè)計即可和上位監(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實際的控制過程和PLC程序運行效果，形象直觀。（２）學生首先設(shè)計PLC程序，并進行GXSimulator的仿真調(diào)試。根據(jù)程序的上位監(jiān)控要求，進行上位監(jiān)控組態(tài)窗口的設(shè)計，然后通過MX Component進行通信連接，完成一個完整PLC系統(tǒng)設(shè)計實驗。雖然是全虛擬的設(shè)計，但其設(shè)計方法與實際工業(yè)應用開發(fā)完全一致，所以具有很好的實用性和遷移性。
3、工業(yè)清洗機全虛擬控制系統(tǒng)的實現(xiàn)
下面給出全虛擬PLC工業(yè)清洗機控制系統(tǒng)，采用易控組態(tài)軟件進行上位監(jiān)控設(shè)計，以該實例展現(xiàn)全虛擬PLC應用的方法和過程。
3.1 工業(yè)清洗機控制系統(tǒng)分析與PLC編程調(diào)試
工業(yè)清洗機工作流程如下：
將欲清洗的工件置于掛籃中，將掛籃放置在掛桿上，按下啟動按鈕，掛桿向下運動將工件置于清洗液中，加熱清洗液至沸騰，啟動超聲波生器工作20分鐘后，超聲波發(fā)生器停止工作，掛桿向上運動將工件置于蒸汽中5分鐘，停止加熱，啟動噴淋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LLT)，進入虛擬仿真調(diào)試，完成工業(yè)清洗機的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
（1）組建系統(tǒng)工程：首先運行易控組態(tài)軟件進入組態(tài)畫面，分析工業(yè)清洗機控制系統(tǒng)工程項目結(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、傳送帶和幾個傳感器等。從組態(tài)軟件的“對象元件庫”選取并置于用戶窗口的適當位置?？刂平缑嫒鐖D2所示。（2）制作動畫顯示畫面：將用戶窗口中圖形對象與實時數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)對象建立相關(guān)性連接，并設(shè)置相應的動畫屬性。（3）運行策略：
圖2 上位機界面運行圖
本設(shè)計為了生動地表現(xiàn)當啟動按鈕按下，掛桿向下運動、噴淋閥門打開（通過變色顯示）以及傳感器動作等復雜的動畫顯示及關(guān)聯(lián)過程，采用了腳本程序在運行策略中的循環(huán)策略來仿真其工作的過程。（4）設(shè)備窗口組態(tài)：打開易控組態(tài)軟件后，分別在“IO通信”與“變量”
選項中添加控制量信息。然后進行相應的通信參數(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MX Component應用軟件，設(shè)置其與GX Simulator虛擬通道的連接。（２）運行易控組態(tài)軟件，按動圖2所示控制面板上的啟動按鈕，則PLC開始運行，圖2中的掛籃會依程序的運行自動下降，所示畫面完全跟隨PLC的運行動畫顯示，其指示燈變亮、加熱器變色、噴淋閥打開時噴出沖洗液。這樣，具有上下位控制的工業(yè)清洗機全虛擬PLC控制系統(tǒng)實驗就形象、逼真的完成了。
通過以上實例的介紹，可以看到本文所提出的全虛擬PLC實驗方法的簡潔性，在安裝有以上所需軟件的PC機上便可完成實際現(xiàn)場PLC控制的全部模擬過程。
本文比較闡述了PLC各種實驗室應用方法的不同及不足、研究了全虛擬PLC教學實驗室的實現(xiàn)方法及其在工業(yè)清洗機中的應用。在與傳統(tǒng)PLC教學實驗方法對比后表明本文所構(gòu)建的全虛擬仿真系統(tǒng)徹底擺脫了實驗室，實現(xiàn)了只需要PC機和相關(guān)軟件即可實現(xiàn)高水平PLC實驗目的，搭建了一個隨處可實現(xiàn)的PLC良好自學平臺，其實驗內(nèi)容不受實驗室儀器設(shè)備、實驗材料的限制，即可以很方便的更新、增加實驗內(nèi)容，解決了PLC實驗的瓶頸問題，尤其是對成人教育中采用業(yè)余及函授形式的學生學習PLC具有特別重要的意義。該實驗方法將PLC的高水平實驗在時間和空間上進行了最大限度的延伸，提供了高性價比的學習模式。具體教學應用表明，該方法是行之有效的、可行的，對提高學生的PLC應用水平起到積極的作用。
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