仿真软件在PLC控制系统设计中的应用

摘要： 介绍了三菱GX Simulator仿真软件在PLC控制系统设计中的应用，借助此仿真软件，工程技术人员可以编辑、模拟、调试PLC程序，无需硬件设备的支持，即可辅助完成PLC控制系统的设计。

关键词：PLC；仿真软件；梯形图

中图分类号：TP337文献标识码：A 文章编号：1009-3044(2008)15-20000-00

Application of Simulation Software in PLC Control System Design

YANG Yong,WEI Rui

(Department of Electron Engineering, Huanghuai College, Zhumadian 463000, China)

Abstract: The application of Mitsubishi simulation software is introduced, with which, engineers could design PLC control system, such as editing, simulating and debugging PLC programs. All the work could be done without hardware device.

Key words: PLC; simulation software; ladder chart

1 引言

可编程控制器综合了计算机技术、通信技术和自动控制技术于一体，具有极高的可靠性，而且功能完善、使用灵活方便，因而在工业控制应用中发展迅速，在机械、交通、电力、冶金、化工等多个领域获得了广泛地使用。作为现代工业生产自动化的三大支柱技术之一[1]，可编程控制器技术在工控领域中占有非常重要的地位。实际应用中，由于各种条件的限制，在缺乏可编程控制器相关硬件设备时，从事相关工作的工程技术人员常常无法进行PLC程序的调试与验证。为使工程技术人员在缺乏可编程控制器硬件设备的条件下实现控制程序的设计和调试[2]，本文提出了运用GX Simulator辅助PLC控制系统设计的方法，运用PLC仿真软件进行程序设计和调试。

2 GX Simulator 软件介绍

GX Simulator是三菱公司用于其Q系列、A系列、和FX系列可编程控制器产品的梯形图程序仿真软件。使用普通个人计算机安装GX Simulator后，无需PLC硬件设备，程序设计人员即可根据需要进行控制系统程序的设计和调试。利用GX Simulator，可编程控制器相关专业的工程技术人员可以摆脱PLC硬件条件的束缚，灵活自主的进行设计和调试工作，可以在很大程度上提高工作效率。GX Simulator需要和GX Developer梯形图程序设计软件联合使用，GX Simulator运行在Windows操作系统下，软件安装时需要首先设置系统环境，其次安装GX Developer，然后安装GX Simulator。使用时，运行GX Developer软件，在菜单栏“工具”子菜单下运行“梯形图逻辑测试起动”命令，即可进行梯形图程序的仿真调试。

3 梯形图的编程与仿真

工程技术人员设计完成梯形图程序后，运行GX Developer，点击菜单栏“工程”按钮，创建新工程。在弹出的对话框中选择相应的可编程控制器类型和型号，确定后进入程序编辑界面。在此界面中可以使用梯形图符号和指令两种方法输入梯形图程序。如图1所示。

下面以工程中常用的电动机Y-Δ起动控制[3]为例来说明GX Simulator仿真软件的应用：

1)运行GX Developer，新建工程，选择PLC类型和型号，进入梯形图编辑界面；2)在程序编辑界面输入所设计的梯形图程序；3)点击菜单栏“工具”按钮，执行“梯形图逻辑测试起动”选项，进行梯形图程序的仿真和调试；4)梯形图逻辑测试起动后，会弹出LADDER LOGIC TEST TOOL窗口，然后将编辑完毕的梯形图程序传送至虚拟的PLC，传送时的界面和使用真实PLC硬件时完全相同。程序上传完成后，GX Simulator仿真软件会自动将虚拟PLC的工作状态置于运行状态，在LADDER LOGIC TEST TOOL窗口中RUN指示灯以黄色显示。GX Developer梯形图程序界面处于监视状态，图中蓝色方块表示相应的触点或线圈处于通电状态。如图2、图3、图4所示；

5 下面需要在LADDER LOGIC TEST TOOL窗口界面下进行梯形图程序的I/O信号设定，点击菜单栏“菜单起动”-“I/O系统设定”，在弹出的窗口中根据需要进行设定，并执行所设定的文件；如图5所示；

6 在LADDER LOGIC TEST TOOL窗口界面下，点击设定的输入条件按钮，按钮颜色会变为黄色，标志对应条件的接通。在梯形图监视窗口中可以观察相关输出、定时器、各继电器的状态和当前值。触点、线圈的接通以蓝色方块表示，定时器/计数器的当前值以蓝色数字表示。将观察到的结果和所设计程序的理论值进行比较，即可判断程序是否正常运行，并根据需要进行修改和调试。此外还可以将需要观察的元件登录后，调出时序图，方便程序的观察和调试。如图6和图7所示。

其它程序的仿真调试的原理和过程与上述方法相同，利用GX Simulator的实时仿真功能可以轻松实现梯形图程序的检查和验证。

4 结语

采用GX Simulator仿真软件可在计算机上直接进行PLC编程，并可以脱离可编程控制器硬件进行仿真模拟。利用此软件，工程技术人员可以在各种场合条件下检查和验证PLC梯形图程序，即使是在家中和办公室中也可以轻松的完成PLC梯形图设计工作，大大缩短了PLC控制系统的设计周期，提高了工作效率。在缺乏PLC硬件设备的条件下，利用GX Simulator仿真软件来辅助PLC控制系统的设计不失为一个好办法。

参考文献

[1]俞国亮. PLC原理与应用[M]. 北京：清华大学出版社，2005.

[2]赵安,马彬彬. TRiLOGI仿真软件在PLC控制系统设计中的应用[J]. 泰州职业技术学院学报, 2006, 6(3): 43-44, 53.

[3]吴建强. 可编程控制器原理及其应用[M].北京：高等教育出版社，2004.

收稿日期：2008-04-17

作者简介：杨勇（1979-），男，河南驻马店人，助教，主要从事机电设备自动控制的教学和研究。