组态仿真在PLC教学中的应用

摘 要：本文介绍了基于MCGS组态软件与西门子S7-200系列可编程序控制器的机械手自动控制系统设计，给出了试验台控制系统仿真系统的结构、软件设计和组态过程。

关键词：组态软件；PLC控制系统；仿真

1 PLC的组态仿真实现

PLC是PLC控制系统的核心，实现PLC仿真是实现整个系统仿真的关键。而实现PLC仿真的实质，是使某种设备能模仿PLC控制系统中除PLC以外的所有输入、输出设备，而且这些设备能根据用户程序（如梯形图程序）运行起来。

为了实现以上要求，选用了人机界面作为模拟设备。它有丰富的输入、输出指示器，经设计可以用来模拟现场的各种设备，并即时显示设备的运行状态；它模拟的主令控制器件可以直接在触摸屏上操作；它还具有强大的策略构件，使人机界面得以执行数值运算、逻辑判断、流程控制、数值传送、数值转换、计时器、计数器等，还可以模拟更智能化的控制设备的需求；另外，它的运行方式与PLC相类似，采用循环扫描方式；更为重要的是，PLC和人机界面之间的寄存器数据可以直接读取。这样就很好地解决了用户程序的输入和识别问题，也就实现了对PLC的仿真。

2 系统构成

利用“MCGS”软件设计PLC仿真控制对象，是指在计算机上运行事先编写好的应用程序，用软件来代替硬件（被控对象）的工作，借助计算机屏幕观察控制过程与结果。仿真PLC控制对象的实验系统结构如图1。上位机微机配有“MCGS”软件和西门子PLC编程软件STEP7-Micro/WIN软件，下位机采用西门子S7-200型的PLC。“MCGS”软件通过RS232接口与PLC之间进行通信，并监控PLC所有存储器、控制器及I/O接口的状态，以变量值的形式传输到计算机上，供上位机使用、处理。……