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      西門子PLC與組態(tài)王的聯(lián)合仿真方法研究

      2021-12-24 11:55劉振方回振橋李國順
      電子樂園·上旬刊 2021年3期
      關(guān)鍵詞:西門子

      劉振方 回振橋 李國順

      摘要:在2018年國內(nèi)大型PLC市場中,西門子公司生產(chǎn)的PLC占有率高達59%,組態(tài)王軟件作為國內(nèi)銷量第一的工業(yè)監(jiān)控軟件,有著不俗的市場占有率和可靠性,但西門子PLC價格昂貴,許多學生與自動化愛好者無法購買,書本上的例子又不能滿足培養(yǎng)自身工程能力的需要,本文基于西門子編程軟件博途與組態(tài)王的聯(lián)合仿真,可以有效地解決上述問題。

      關(guān)鍵詞:西門子;PLC;聯(lián)合仿真

      1 博途軟件與組態(tài)王軟件的通信

      1.1 Net To PLCsim與KEPServer Ex介紹

      Net To PLCsim是一款西門子PLC連接軟件,軟件的主要作用就是將PLC與外部的以太網(wǎng)進行通訊,軟件可以利用博途的仿真功能,模擬PLC的數(shù)據(jù)交換,支持西門子S7-1200/1500等多種型號。

      KEPServer Ex是工業(yè)控制方面應(yīng)用較多的一款OPC服務(wù)器軟件,實現(xiàn)了OPC的標準接口,而其集成了多種類型的驅(qū)動,可供不同環(huán)境的使用,可以通過它和其它設(shè)備進行通訊,應(yīng)用程序則可以通過OPC協(xié)議連接到KEPServer Ex,進行數(shù)據(jù)的交換,經(jīng)常作為數(shù)據(jù)采集器使用。

      1.2 博途軟件與組態(tài)王軟件的數(shù)據(jù)通訊

      組態(tài)王軟件本身集成了OPC服務(wù)器的功能,因此可以通過博途軟件模擬PLC通過OPC通信協(xié)議與組態(tài)王軟件進行數(shù)據(jù)通訊。

      具體步驟如下:

      (1)博途軟件進行PLC組態(tài)

      博途軟件是專門為西門子PLC進行編程,組態(tài)和仿真而設(shè)計軟件,功能非常強大。首先在博途軟件上進行PLC硬件的組態(tài),并在程序塊中編寫程序,完成PLC硬件的組態(tài)。

      (2)使用Net To PLCsim連接博途軟件

      先用管理員權(quán)限打開Net To PLCsim軟件,以獲取102端口的使用權(quán);然后在博途軟件中點擊仿真按鈕,啟動博途仿真軟件,下載帶有以太網(wǎng)通訊的功能的PLC項目,在Net To PLCsim軟件中添加工程,設(shè)置相應(yīng)的IP地址,最后點擊“Start server”按鈕,若出現(xiàn)“Port 102 OK”則表明博途軟件已實現(xiàn)與外部網(wǎng)絡(luò)的以太網(wǎng)通信。

      (3)使用KEPServer Ex軟件連接博途軟件

      利用之前Net To PLCsim軟件,實現(xiàn)博途與外部通訊后,在KEPServer Ex軟件中創(chuàng)建通道,選擇通道類型為siemens Tcp/Ip Ethernet,然后一直點擊下一步,最后點擊完成,通道創(chuàng)建成功。接下來添加設(shè)備,在設(shè)備命名后,選擇添加的PLC型號,即博途軟件中組態(tài)的PLC型號,接下來填寫設(shè)備IP,這里的IP填寫本機IP地址,而不是PLC下載的IP地址,其他的默認選項即可。最后點擊添加靜態(tài)標記,將博途軟件中的輸入輸出點的地址和名稱添加后,點擊連接并點擊Quick Client按鈕,若Quality顯示為良好,則表示通信成功,完成KEPServer Ex軟件與博途軟件的連接。

      (4)在組態(tài)王軟件中進行工程的編寫

      首先新建一個組態(tài)王項目,在工程界面添加一個OPC Server項目,參數(shù)設(shè)置為默認即可,然后進行數(shù)據(jù)添加,根據(jù)博途軟件中的數(shù)據(jù)變量,在組態(tài)王軟件中設(shè)置相同的數(shù)據(jù)變量,然后進行畫面的繪制,并關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù),完成上位機監(jiān)控畫面的建立,這樣一個完整的西門子PLC與組態(tài)王的聯(lián)合仿真就完成了。通過以上的操作,可以在計算機上不用PLC實物的情況下,將組態(tài)王和PLC連接起來,實現(xiàn)聯(lián)合仿真。組態(tài)王軟件設(shè)置如圖1所示。

      2 聯(lián)合仿真驗證

      在博途軟件中編寫跑馬燈程序,在組態(tài)王軟件中新建跑馬燈工程,并繪制監(jiān)控畫面,如圖2所示,切換到View畫面后,按下開始按鈕,組態(tài)王監(jiān)控畫面的跑馬燈開始工作。同時,在博途軟件監(jiān)控狀態(tài)下對應(yīng)的西門子PLC的數(shù)據(jù)也發(fā)生變化,M0.0(開始)由0變?yōu)?,M1.0(燈泡1)也由0變?yōu)?,并按照預(yù)先寫的程序點亮燈泡,實現(xiàn)了博途軟件與組態(tài)王的實時數(shù)據(jù)傳輸。由此可以判斷,這個實驗說明西門子PLC與組態(tài)王軟件聯(lián)合仿真的方法是可行的。

      3 結(jié)束語

      本文研究西門子PLC與組態(tài)王軟件聯(lián)合仿真的方法,是將西門子軟件作為下位機,組態(tài)王軟件作為上位機,通過Net ToPLCsim與KEPServer Ex兩個轉(zhuǎn)換軟件,作為橋梁,實現(xiàn)了西門子PLC與組態(tài)王軟件的數(shù)據(jù)通訊。通過OPC通信協(xié)議,成功實現(xiàn)了西門子PLC與組態(tài)王的聯(lián)合仿真,實現(xiàn)了在沒有PLC實物的情況下,能夠進行PLC與組態(tài)王的學習,解決了實驗條件不足、實驗設(shè)備短缺的問題。同樣對于工業(yè)控制的學習、工程能力的培養(yǎng)也有很大的幫助。

      參考文獻

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      [3]余初陽,衡瑋,高春能.基于OPC技術(shù)的虛擬仿真實驗系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[J].電子世界,2019(24):110-111,116

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