西门子plc仿真.doc

、引言

PLC的用户程序设计好后，要用实际的PLC硬件来调试。但以下情况则需要对程序进行仿真调试：

①控制设备不在本地，设计者需对程序进行修改和调试；

②程序设计好后，PLC硬件尚未购回；

③在实际系统中进行某些调试有一定风险。

为了解决这些问题，一些PLC生产厂家提供了可代替PLC硬件调试的仿真软件，本文主要介绍西门子公司的S7一PLCSIM仿真软件。
二、S7-PLCSIM概述
1、S7-PLCSIM的主要功能
（1）仿真软件还可模拟对位存储器、外围输入变量区和外围输出变量区的操作，以及对存储在数据块中的数据（如DBl.DBX0.0或DBl.DBW0等）的读写。
（2）可实现定时器和计数器的监视和修改，通过程序使定时器自动运行或手动复位。
（3）可对S7-300和S7-400PLC的用户程序进行离线仿真与调试，可访问模拟PLC的I/O存储器、累加器和寄存器。通过在仿真运行窗口中改变输入变量的ON/OFF状态来控制程序的运行，并观察有关输出变量的状态来监视程序运行的结果。
（4）可在仿真PLC中使用中断组织块测试程序的特性，并记录一系列操作事件及回放记录，从而自动测试程序。
2、S7-PLCSIM的主要组成部分
（1）仿真PLC
S7-PLCSIM用仿真PLC来模拟实际PLC的运行，用户可通过视图对象来调试程序。它提供的多种视图对象可实现对仿真PLC内的各种变量、计数器和定时器的监视与修改。
（2）视图对象
①CPU视图对象
开始新仿真时，将自动出现CPU视图对象，用户可用单选框来选择运行、停止和暂停工作方式；MRES按钮用来复位存储器、删除块和删除仿真PLC中的硬件设置。LED指示灯“SF'’表示软硬件错误；“RUN”与“STOP”表示运行与停止状态；“DP”（分布式外设或远程I/O）指示PLC与分布式外设或远程I/O的通信状态；“DC”（直流电源）指示电源的通断情况。
②插入视图对象
输入变量（I）、输出变量（Q）和位存储器（M）视图对象分别用于访问和监视相应的数据区，可以以位、二进制、十进制、十六进制、字符及字符串的形式访问。Q用于显示程序执行时输出的结果，一般不对其进行设置操作。
定时器和计数器视图对象用于修改定时器（T）和计数器（C）的实际值，并监视其运行。数据块寄存器视图对象用于监视块寄存器DB1和DB2的内容。此外还有通用变量、垂直位变量、累加器和状态字及堆栈视图对象，具体使用方法可查阅用户手册。
③LAY文档和PLC文档
LAY文档用于保存仿真时各视图对象的信息；PLC文档用于保存上次仿真运行时设置的数据和动作等，包括程序、硬件组态、CPU工作方式的选择、周期运行模式（单周期或连续运行模式）的选择、I/O状态、定时器的值、符号地址、电源的通/断情况等。
二、S7-PLCSIM应用实例
1、S7-PLCSIM模拟发动机控制程序的调试
以发动机控制程序的调试为例，介绍S7-PLCSIM的仿真功能。
控制程序实现下述功能：按下开机按钮I1.0，发动机Q5.0和冷却风扇Q5.1开始运行；同时存放在MW2中的发动机的转速与程序中预置的转速（本例中为1500r/min）进行比较，超速时发出报警信号Q5.2；按下停机按钮I1.1，发动机停止运行，冷却风扇被定时器Tl延迟10s后停止运行。
使用S7-PLCSIM仿真软件调试程序的步骤如下：
（1）在STEP7编程软件中生成的项目的主程序OBl中编写如图l的程序。
（2）点击STEP7中SIMATIC管理器工具栏中的Simulationon/off图标，打开S7-PLCS7一PLCSIM窗口。
（3）在S7一PLCSIM窗口中新建PLC文档；用菜单命令PLC>PowerON接通仿真PLC的电源；将仿真PLC的CPU的工作方式置于STOP位置；用菜单命令Execute>ScanMode>ContinousScan选择仿真PLC的扫描方式为连续扫描方式。
（4）在SIMATIC管理器中用菜单命令PLC>Download将程序下载到仿真PLC中。
（5）在S7-PLCSIM中创建输入字节IB1、输出字节QB5、位存储器MW2和定时器T1的视图对象，IB1和QB5以位的形式显示，MW2以十进制形式显示。
（6）在S7-PLCSIM中模拟实际系统的操作：
①开机控制。将仿真PLC的CPU置于RUN状态，给输入字节IB1的第0位（I1.0）施加脉冲，模拟按下启动按钮，即用鼠标点击IB1视图对象中第O位的单选框，出现符号“V”，IB1.0变为ON，再点击一次“V”消失，IB1.0变为OFF。IB0.0变为ON后，观察到输出字节QB5视图对象中的第0位和第1位（即Q5.0和Q5.1）ON，表明发动机开始运转，冷却风扇开始转动。
②速度监视。在发动机正常运行时，为了模拟采集到的实际转