1、PLC西门子 S7-PLCSIM 仿真软件使用方法介绍怡馨苑 发表于 2006-8-9 19:32:41 1 引言计算机仿真技术把现代仿真技术与计算机发展结合起来，通过建立系统的数学模型，以计算机为工具，以数值计算为手段，对存在的或设想中的系统进行实验研究。随着计算机技术的高速发展，仿真技术在自动控制、电气传动、机械制造等工程技术领域也得到了广泛应用。与传统的经验方法相比，计算机仿真的优点是:(1) 能提供整个计算机域内所有有关变量完整详尽的数据;(2) 可预测某特定工艺的变化过程和最终结果，使人们对过程变化规律有深入的了解;(3) 在测量方法有困难情况下是唯一的研究方法。此外，数字仿真还具有
2、高效率、高精度等优点。大型企业每年都需要对电气控制人员进行技术培训,每次培训都需要大量的准备工作，购买大量各种不同类型 PLC、变频器、接触器、电缆等。如果采用传统的经验方法:购买大量的控制器件,特别 PLC、变频器等器件昂贵，很容易造成浪费;此外需要专门的培训地点。所以，如果对控制人员进行技术培训能够采用计算机仿真技术，能极大地降低成本。S7-PLCSIM Simulating Modules 由西门子公司推出，可以替代西门子硬件PLC 的仿真软件，当培训人员设计好控制程序后，无须 PLC 硬件支持，可以直接调用仿真软件来验证。2 S7-PLCSIM 软件的功能(1) 模拟 PLC 的寄存器
3、。可以模拟 512 个计时器(T0-T511);可以模拟 131072 位(二进制)M 寄存器;可以模拟 131072 位 I/O 寄存器;可以模拟 4095 个数据块;2048 个功能块(FBs)和功能(FCs);本地数据堆栈 64K 字节;66 个系统功能块(SFB0-SFB65);128 个系统功能(SFC0-SFB127);123 个组织块(OB0-OB122)。(2) 对硬件进行诊断。对于 CPU，还可以显示其操作方式，如图 1 示。SF(system fault)表示系统报警;DP (distributed peripherals, or remote I/O)表示总线或远程模块报
4、警;DC(power supply) 表示 CPU 有直流 24 伏供给;RUN 表示系统在运行状态;STOP 表示系统在停止状态。图 1 CPU 的操作方式(3) 对变量进行监控。用菜单命令 Insertinput variable 监控输入变量;Insertoutput variable 监控输出变量，Insertmemory variable 监控内部变量;Inserttimer variable 监控定时器变量;Insertcounter variable 监控计数器变量。图 2 表示上述变量表。这些变量可以用二进制、十进制、十六进制来访问，但是必须注意输出变量 QB 一般不强制修改。
5、图 2 所有变量(4) 对程序进行调试。设置/删除断点利用“设置/删除断点”可以确定程序执行到何处停止。断点处的指令不执行。断点激活，利用“断点激活”可以激活所有的断点; 不仅包括已经设置的，也包括那些要设置的。利用“下一条指令”，可以单步执行程序。如果遇到块调用，用“下一条指令”就跳到块后的第一条指令。3 S7-PLCSIM 软件的实现方法及模拟程序本文通过具体例子来说明 S7-PLCSIM 软件的仿真功能。以压印机主机调速为例子。工艺要求为:按下启动按钮 I4.0,主机启动 Q12.0, 主机自动升速到700 转/分,并保持不变, 按下启动按钮 I4.1, 主机停止运行。使用 S7-PLC
6、SIM软件调试程序的步骤如下:(1) 首先用 STEP7 软件对系统进行硬件组态，然后再用 STEP7 软件编程，允许结构化你的程序，也就是说可以将程序分解为单个的、自成体系的程序，最后通过系统组织块 OB1 编写程序。程序如图 3 示:图 3 编写程序(2) 再用 STEP7 软件 SIMITIC 管理器菜单 OPTION 中选择 Simulating Modules为 ON 状态，表示选择仿真调试，如图 4 示: 图 4 选择仿真调试(3) 在 S7-PLCSIM 软件中新建 PLC 文档。选择菜单命令 PLCPower on 打开仿真 PLC 的电源;选择仿真 PLC 的工作方式为 ST
7、OP 状态;选择菜单命令EXECUTEScan modeScan continous 表示连续扫描方式。(4) 用 STEP7 软件 SIMITIC 管理器菜单命令 PLCDownload,把程序下载到中仿真 PLC 中。(5) 在 S7-PLCSIM 软件中模拟实际操作。选择仿真 PLC 的工作方式为 RUN 状态，按下启动按钮 I4.1,主机开始运行,自动升速,速度值送到 MW20。可以监视STEP7 软件中梯形图程序的运行情况，选择菜单命令 Debugmonitor 来监视。图 5 模拟实际升速过程。图 5 模拟实际升速过程(6) 当在 S7-PLCSIM 软件中模拟实际操作，如果检测到
8、程序出错，会调用相应错误组织块。S7-PLCSIM 软件支持对硬件中断组织块 OB40OB47 的仿真;支持对时钟中断组织块 OB10OB17 的仿真;支持对扫描周期大于最大允许循环时间的中断组织块 OB80 的仿真。(7) 保存生成的 PLC 文档，以便下次仿真时直接调用的设置。4 结束语作者在实践中应用此方式培训，能极大的减少浪费，降低培训成本,而且效率高,所以采用计算机仿真技术有明显的优越性。参考文献1 S7-PLCSIM V5.3 软件手册. SIEMENS 公司2 S7-300 和 S7-400 梯形逻辑编程手册. SIEMENS 公司作者简介李田科 男 工程师 1999 年获中国人民银行工程师资格，目前主要从事造币设备电控系统的开发工作。
