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西門(mén)子PLC與組態(tài)王的聯(lián)合仿真方法研究

2021-12-24 11:55:04劉振方回振橋李國(guó)順
電子樂(lè)園·上旬刊 2021年3期

劉振方 回振橋 李國(guó)順

摘要:在2018年國(guó)內(nèi)大型PLC市場(chǎng)中,西門(mén)子公司生產(chǎn)的PLC占有率高達(dá)59%,組態(tài)王軟件作為國(guó)內(nèi)銷(xiāo)量第一的工業(yè)監(jiān)控軟件,有著不俗的市場(chǎng)占有率和可靠性,但西門(mén)子PLC價(jià)格昂貴,許多學(xué)生與自動(dòng)化愛(ài)好者無(wú)法購(gòu)買(mǎi),書(shū)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(mén)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(wèn)題。

關(guān)鍵詞:西門(mén)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(mén)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(jìn)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(mén)子S7-1200/1500等多種型號(hào)。

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(shí)現(xiàn)了OPC的標(biāo)準(zhǔn)接口,而其集成了多種類型的驅(qū)動(dòng),可供不同環(huán)境的使用,可以通過(guò)它和其它設(shè)備進(jìn)行通訊,應(yīng)用程序則可以通過(guò)OPC協(xié)議連接到KEPServer Ex,進(jìn)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(guò)博途軟件模擬PLC通過(guò)OPC通信協(xié)議與組態(tài)王軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊。

具體步驟如下:

(1)博途軟件進(jìn)行PLC組態(tài)

博途軟件是專門(mén)為西門(mén)子PLC進(jìn)行編程,組態(tài)和仿真而設(shè)計(jì)軟件,功能非常強(qiáng)大。首先在博途軟件上進(jìn)行PLC硬件的組態(tài),并在程序塊中編寫(xiě)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(kāi)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(diǎn)擊仿真按鈕,啟動(dòng)博途仿真軟件,下載帶有以太網(wǎng)通訊的功能的PLC項(xiàng)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(diǎn)擊“Start server”按鈕,若出現(xiàn)“Port 102 OK”則表明博途軟件已實(shí)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(shí)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(diǎn)擊下一步,最后點(diǎn)擊完成,通道創(chuàng)建成功。接下來(lái)添加設(shè)備,在設(shè)備命名后,選擇添加的PLC型號(hào),即博途軟件中組態(tài)的PLC型號(hào),接下來(lái)填寫(xiě)設(shè)備IP,這里的IP填寫(xiě)本機(jī)IP地址,而不是PLC下載的IP地址,其他的默認(rèn)選項(xiàng)即可。最后點(diǎn)擊添加靜態(tài)標(biāo)記,將博途軟件中的輸入輸出點(diǎn)的地址和名稱添加后,點(diǎn)擊連接并點(diǎn)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(jìn)行工程的編寫(xiě)

首先新建一個(gè)組態(tài)王項(xiàng)目,在工程界面添加一個(gè)OPC Server項(xiàng)目,參數(shù)設(shè)置為默認(rèn)即可,然后進(jìn)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(jìn)行畫(huà)面的繪制,并關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù),完成上位機(jī)監(jiān)控畫(huà)面的建立,這樣一個(gè)完整的西門(mén)子PLC與組態(tài)王的聯(lián)合仿真就完成了。通過(guò)以上的操作,可以在計(jì)算機(jī)上不用PLC實(shí)物的情況下,將組態(tài)王和PLC連接起來(lái),實(shí)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(yàn)證

在博途軟件中編寫(xiě)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(huà)面,如圖2所示,切換到View畫(huà)面后,按下開(kāi)始按鈕,組態(tài)王監(jiān)控畫(huà)面的跑馬燈開(kāi)始工作。同時(shí),在博途軟件監(jiān)控狀態(tài)下對(duì)應(yīng)的西門(mén)子PLC的數(shù)據(jù)也發(fā)生變化,M0.0(開(kāi)始)由0變?yōu)?,M1.0(燈泡1)也由0變?yōu)?,并按照預(yù)先寫(xiě)的程序點(diǎn)亮燈泡,實(shí)現(xiàn)了博途軟件與組態(tài)王的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸。由此可以判斷,這個(gè)實(shí)驗(yàn)說(shuō)明西門(mén)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(yǔ)

本文研究西門(mén)子PLC與組態(tài)王軟件聯(lián)合仿真的方法,是將西門(mén)子軟件作為下位機(jī),組態(tài)王軟件作為上位機(jī),通過(guò)Net ToPLCsim與KEPServer Ex兩個(gè)轉(zhuǎn)換軟件,作為橋梁,實(shí)現(xiàn)了西門(mén)子PLC與組態(tài)王軟件的數(shù)據(jù)通訊。通過(guò)OPC通信協(xié)議,成功實(shí)現(xiàn)了西門(mén)子PLC與組態(tài)王的聯(lián)合仿真,實(shí)現(xiàn)了在沒(méi)有PLC實(shí)物的情況下,能夠進(jìn)行PLC與組態(tài)王的學(xué)習(xí),解決了實(shí)驗(yàn)條件不足、實(shí)驗(yàn)設(shè)備短缺的問(wèn)題。同樣對(duì)于工業(yè)控制的學(xué)習(xí)、工程能力的培養(yǎng)也有很大的幫助。

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