S7-PLCSIM仿真优化技巧解析

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。

1.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仿真是唯一的研究方法。此外，数字仿真还具有高效率。

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PIC、变颊器、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PIC的仿真软件，当培训人员设计好控制程序后，无须PIC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PIC的寄存器。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（SFBO -SFB65）；128个系统功能（SFC0-SFB127）；123个组织块（0B0-0B122）。

（2）对硬件进行诊断。对于CPU还可以显示其操作方式，如图2-39示。SF （systemfault）表示系统报警：DP（distributed peripherals，or remote 1/0）表示总线或远程模块报警：DC（powersupply）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2-39　S7-PLCSIM仿真CPU模块图

（3）对变量进行监控。用菜单命令Insert>input variable监控输入变量，Insert>output I variable监控输出变量，Insert >memory variable监控内部变量，Insert>t imervariable监控定时器变量，Insert>counter variable 监控计数器变量。如图表示上述变量表。这些变量可以用进制、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。

（4）对程序进行调试。设置/刑除断点一利用“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，如图2-40所示。

图2-40　S7-PLCSIM仿真变量模块图(www.xing528.com)

以实现真实CPU和仿真CPU之间进行切换通过SIMATICManager打开或关闭仿真。为了避免在使用STEP7工具时混淆真实CPU和仿真CPU，您只能处于真实模式或仿真模式。您可以将此想象为在“真实”世界与“仿真”世界之间进行切换。因此，如果真实CPU可见，则仿真CPU就不可见。如果您要从一种类型的CPU切换到另一种类型的CPU，STEP7会提示您关闭与当前类型的CPU的所有连接，关闭后方可进行切换。

选择“开始仿真”后，软件会弹出“启动仿真将禁用所有其他的在线接口”对话框如图2-41所示，点击“确定”按钮，出现所示的“S7-PLCSIM”界面和所示的“扩展的下载到设备”对话框如图2-42所示。与实际下载程序一样，使用者需要选择“PG/PC的接口类型”，可用的接口类型在“组态访问节点属于PLC300”栏中的类型中可见如图2-43所示。之后，单击下载，出现“下载预览”对话框，对话框中有消息显示“下载将在仿真PLC”中进行。如图2-44所示，单击“下载”按钮，程序将下载到仿真PLC中，并且会出现“下载完成”的信息。

对于 “S7-PLCSIM”界面，界面中有一个“CPU”窗口，它模拟CPU的面板，有状态指示灯和模式选择开关。通过“显示对象工具栏”，使用者可以显示并修改变量的值，各按钮的如图所示。以“插入位存储器”为例，在变量地址中输入位的地址“MB136”，在显示格式中选择“位”，则下方的8个选择框，就可以模拟数字量信号的输入，如果把“3”下方的框勾上，则表示“MB136.3”的当前值为1，如图2-45所示。

图2-41　启动S7-PLCSIM仿真窗口图

图2-42　S7-PLCSIM仿真下载窗口图

图2-43　S7-PLCSIM仿真界面图

图2-44　S7-PLCSIM仿真下载浏览窗口图

图2-45　S7-PLCSIM仿真界面图

虽然PLCSIM提供了强大、方便的仿真功能，与真实PLC相比，它更安全、方便，灵活性也更高，但它毕竟不能完全仿真实的硬件，例如PLCSIM不支持特殊功能模块，只能模拟单机系统，不支持CPU网络通讯功能模拟等。