全虚拟PLC的实现及应用探讨

摘 要：在当前可编程序逻辑控制器（PLC）的实验方法上提出易控组态软件，创建一个完整的虚拟PLC控制系统，可以使工业真正实现方便PLC的实验方法、分析方法。在工业控制系统中，例如，使用这种方法时只有电脑PC机就能够完整实现PLC系统应用，控制整个虚拟PLC实验监测程序。在本文中，讲述了该方法实用性广、迁移性强，其编程方法、监控模式、通道设置等等，与其工业行业几乎是相同的，只要使用PC机检测，可以顺利完成这个测试，这样的高水平PLC实验都可以得到普及，达到易控组态软件全虚拟PLC 的实现。

关键词：全虚拟的PLC、易控组态软件；MX组件；GX模拟器

中图分类号：C39 文献标识码：A 文章编号：1674-3520（2014）-02-00128-02

一、PLC可编程序逻辑测试系统简要介绍

因为控制器（PLC）是广泛用于工程学院以及从当前职业培训学院提供PLC程序。PLC是可编程逻辑控制器，其有趣的和实用的课程内容是很强大的，需要讲解和培训，为创建实验课程与行业实践，建立一个良好的实验平台。实验课程的关键问题是PLC控制对象需要解决，PLC目前教学实验系统基本上可以分为三个类别：

（一）各种全实物PLC实验系统。完整的PLC控制系统PLC硬件和各种物理硬件设备（如继电器、电机驱动器、电机、传感器）等，根据行业，结合实际的连接，最后通过主机PC和PLC通信完成模拟物理主机的配置。实现这一实验系统、学校或组织者需要购买足够的设备来使用在所有方面的实验中，需要非常高的资本投入。

（二）在一个或多个PLC上绑定检测系统的硬件和软件组件。PLC技术来开发一个虚拟设备，所有真实的模拟使用组态软件在PC上的PLC控制对象、动画演示了PLC控制对象工作过程配置。具有成本低、不需维护、灵活、视觉形象良好等优点，能够很好的解决PLC实验方法在传统开设时遇到的多种困难。实验系统构成，只有电脑显示器、PLC硬件。然而，这种测试方法不能与硬件PLC脱离，因为硬件为PLC，还需要实验室。

（三）采用PLC仿真软件，仿真系统的PLC硬件。这只能是主要的实验仿真编程，GX模拟器如三菱GX开发人员将提供一个模拟运行。以同样的方式在第二类可以上下运行PLC监控系统，国内外学者已经提出了一些有效的虚拟方法，如三菱PLC，GX的模拟器和Kunlun-state MCGS组态软件通过一个虚拟串口实现上、下控制完全虚拟化，但也有减缓这种方法限制和较低的控制问题，除了西门子PLC，WinAC控制程序运行时引擎，监控WinAC VB语言接口的程序提供的“计算”组件，使用第三方程序可以访问主动控制项目过程控制数据，但由于另一个VB编程的需要，它是不方便的，实际使用时，迁移不强。

为了解决上述问题，本文对易控组态软件和MX组件的方式进行控制，编程平台使用GX Developer，GX模拟器用于创建一个完整的虚拟PLC控制系统，达到接近工业实用、先进的PLC和方便的实验方法。例如，在工业清洗机控制系统中只是显示全部实现电脑PLC控制实验如何控制清洗机的。这个方法不引入新的编程，只要主要的配置软件设计和编程PLC程序，监控模式，设置了通道，这些和行业几乎是相同的，因此，PLC可编程序逻辑控制器有高水平的实验室检测无处不在，尤其在成人教育的业余及函授形式中，能够提供学生一个实验室实验新形式，采用PLC控制系统来解决实验PLC资源较少的瓶颈问题，对PLC的普及教育有很好的现实意义。通过提出一种新方法来实现一个全面的虚拟PLC，PLC和改进实验教学方法能使学生学习PLC课程，更好地理解和应用PLC的易控组态软件。

二、易控组态软件的全虚拟PLC教学实验系统构成

（一）基于易控组态软件三菱PLC 的全虚拟实验系统实现步骤。（1）首次安装三菱编程平台，GX开发者和GX模拟器仿真、控制和安装MX组件以及易控组态软件。（2）GXDeveloper三菱通用编程软件，全方位的对三菱PLC进行编程，监控、调试和维护工作，以支持可完成三菱全系列PLC 的编程、监控、调试和维护工作，可支持梯形图、指令表、SFC、ST及FB编程。当完成梯形图编辑后，开始启动逻辑测试工具（LLT），开始虚拟PLC梯型图项目设置为自动运行写入CPU和虚拟PLC的状态。（3）INSPEC是一个通用的工业自动化数据采集和监控组态软件，实现过程和设备的监视和控制自动化。根据实际的需要，方便监控控制配置的软件平台设计的电脑界面，根据应用程序需求控制易控组态软件，并连接到每个屏幕，建立易控组态软件控制界面。（4）MX组件是三菱PLC软件的电脑和通讯，MX组件支持可编程控制器，各种各样的高级语言，如VISUALC + +，Visual Basic之间的所有个人电脑和通讯路径和Excel VBA兼容的访问，VBScript，等等，易控组态软件中应用程序通过MX Component通信组件与GX通信模拟器进行通信。开放MX组件软件，接口将MX组件后PC端I / F GX模拟器项目菜单，选择项会被推倒后的CPU类型项目目录，选择FX2N（C）项。易控组态软件和应用程序MX组件、GX模拟器通信方法非常简单。一个简单的设置之后，可以建立一个成功的检测，建立通道时，可以看到VCC成功发现MX组件接口来访问运行的测试项目。总之，GX模拟器，容易连接控制配置软件通过MX通信组件，建立信息交换相应的监控界面容易控制配置软件与最终GXSimulator达到模拟运行单一的个人电脑与电脑显示器之间的通信模拟运行真正的全虚拟PLC。

（二）应用程序虚拟化。只要有电脑，学生可以完成一系列的实验监测和完整的PLC系统设计和减少运行的PLC。通过这个实验系统，主机PLC编程和调试方法，但是学生也学习设计电脑显示器配置软件。这个设计可以分为两种形式： （1）位置监控系统，和相应的通道连接，由教师、学生需要考虑所有的设置和主机监控系统连接。教师向学生提供适当的链接地址，学生解决PLC编程和电脑控制界面设计，第二位是唯一可用的。定位和监控系统可以控制PLC，但也要真实反映PLC程序的控制流和操作结果，实际图像的视觉形象。（2）学生们首先进行PLC编程，GX模拟器的仿真和调试。根据主程序，用于电脑显示器配置窗口，然后监测要求通信通过MX组件是连接通过一个完整的PLC系统设计实验。虽然整个虚拟设计，但其设计和实际工业应用程序开发完全一致，因此它具有良好的可用性和流动性。

三、工业清洗机全虚拟控制系统的实现

这是完整的对工业清洗机器的虚拟PLC控制系统，以易控组态软件的上位监控设计方法展示完全虚拟PLC应用程序和过程。

（一）工业清洗机控制系统和PLC编程和调试分析。工业清洗机的工作流程如下：清洗的工件装在篮子里，将篮子放置在一个挂杆上，按下开始按钮，挂杆向下运动到洗涤液，超声波清洗解决方案之初加热发生器20分钟，和超声波发生器停止沸腾后，工件移动向上，5分钟停蒸汽加热后，开始5分钟喷雾，然后取出工件放置在传送带上，按清洗结束按钮启动传送带工作。根据上面的要求进行GX开发工作流控制程序，梯形图计划的很大一部分将准备写一个虚拟PLC（既启动LLT），进入调试虚拟仿真调试，完成PLC控制系统编程和工业清洗机器。

（二）易控组态软件监控界面设计。（1）系统工程的形成：首先遇到配置屏幕运行易控组态软件，分析工业清洗机器结构和控制系统，建立工程结构框架。控制系统包括一个篮子，启动/停止按钮，清洗水箱、加热器、超声波发生器、冷凝器、起点、传送带和大多数的传感器。选择用户的位置，并放置在适当的配置软件从窗口的对象库。（2）动画：创建图形用户窗口连接相关数据对象和实时数据库对象，并设置动画属性。（3）操作策略：按下开始按钮，挂杆向下运动，喷雾阀开放复杂的动画和运动传感器，显示器和协会等过程，使用脚本运行周期政策策略（通过颜色显示）的仿真工作。（4）设备配置窗口：打开配置软件很容易控制的信息添加到控制“IO通信”和“变量”选项。然后适当的设置连接通信参数。

（三）虚拟通道连接与上下位集成调试。（1）容易控制电脑的配置软件控制接口连接到GX模拟器：开放MX组件的应用软件提供了GX模拟器。（2）易控组态软件运行，按下控制面板上的启动按钮，PLC开始运行，挂篮将根据程序自动运行，显示在屏幕上完全符合运行动画显示，指示灯热变色PLC，流体卸货港，当喷雾阀。因此，整个虚拟映像的上下控制实验工业清洁机PLC控制系统，就形象、逼真的完成了。

四、总结语

本文描述了不同相对缺乏的PLC和PLC应用程序的整个虚拟教学方法和实验室方法对各种工业清洗机器的控制。对比传统方法，整个PLC虚拟仿真系统的建设是完全的实验室，实现只需要电脑及相关软件，实现了只需要PC 机和相关软件即可实现高水平PLC 实验目的，创建一个PLC可以实现在任何时间任何地方好自主学习平台，其内容不是实验室设备，并可以很容易地更新限制实验材料，增加实验内容，解决PLC的瓶颈问题，PLC在时间和空间上为了实验最大化提供了一个学习拓展。具体的教学应用表明，这种方法是有效和可行的，对提高学生的PLC水平应用发挥了积极作用。

作者简介：：徐广允，（1984―）男，汉族，云南宣威人，西南大学工学学士，助教、助理工程师，研究方向：自动控制技术、电子技术

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