PLC与人机界面集成仿真实验

WinCC flexible提供了一个模拟器软件，在没有HMI设备的情况下，可以用WinCC flexible的运行系统来模拟HMI设备，用它来测试项目，调试已组态的HMI设备的功能。模拟调试也是学习HMI设备的组态方法和提高动手能力的重要途径。有下列3种模拟调试的方法：

1.不带控制器连接的模拟（离线模拟）

如果手中既没有HMI设备，也没有PLC，可以用模拟表来设置和显示PLC中变量的数值。因为没有运行PLC的用户程序，离线模拟只能模拟人机界面的部分功能，例如画面的切换和数据的输入过程等。

2.带控制器连接的模拟（在线模拟）

组态好HMI设备的画面后，如果没有HMI设备，但是有PLC，可以用通信适配器或通信处理器连接计算机和S7-300/400的通信接口，进行在线模拟，用计算机模拟HMI设备的功能。因为不用将组态信息下载到HMI设备，节约了调试时间。在线模拟的效果与实际系统基本上相同。

3.集成模式下的模拟（集成模拟）

本例程采用集成模拟。WinCC flexible的项目集成在STEP 7的项目中，用WinCC flexible的运行系统来模拟HMI设备，用S7-300/400的仿真软件S7-PLCSIM来模拟PLC。这种模拟不需要HMI设备和PLC的硬件，模拟的效果与实际系统的运行情况基本上相同。

下面是对项目“PLC_HMI”作集成模拟的操作步骤：

1）在SIMATIC管理器中，打开PLCSIM。将用户程序和组态信息下载到仿真PLC，将仿真PLC切换到RUN-P模式。

2）单击WinCC flexible工具栏上的 按钮，启动运行系统，开始模拟HMI。

3）单击画面上的水泵启动按钮（见图7-22），PLCSIM的MB0视图对象中的M0.0被置位为1，由于PLC的OB1的程序的作用，Q0.0（水泵）变为1状态，画面上的水泵指示灯亮，液位值不断增大。放开启动按钮，M0.0变为0状态，液位值继续增大。单击画面上的水泵停止按钮，M0.1变为1状态。由于PLC程序的作用，水泵指示灯熄灭，液位值停止增大。液位值达到上预设值时，由于PLC程序的作用，水泵也会停机，液位值停止增大。(www.xing528.com)

图7-22 PLC与HMI的集成模拟仿真

4）单击画面上的出水阀启动按钮（见图7-22），PLCSIM中的M0.2被置为1后又被复位为0，由于PLC程序的作用，Q0.1（出水阀）变为1状态，画面上的出水阀指示灯亮，液位值不断减小。单击画面上的出水阀停止按钮，由于PLC程序的作用，Q0.1变为0状态，出水阀指示灯熄灭，液位值停止减小。液位值达到下预设值时，由于PLC程序的作用，出水阀也会自动关闭，液位值停止减小。同时启动水泵和出水阀时，因为进水的速度大于出水的速度，液位将会上升，升至上预设值时水泵自动停机。

5）单击画面上的文本域“上预设值”右边的输入/输出域，画面上出现一个数字键盘见图7-22右下角的图）。其中的“ESC”是取消键，单击它数字键盘消失，退出输入过程，输入的数字无效。“BSP”是退格键，与计算机键盘上的〈Backspace〉键的功能相同。单击该键，将删除光标左侧的数字。“+/-”键用于改变输入的数字的符号。 和 分别是光标左移键和光标右移键， 是确认（回车）键，单击它使输入的数字有效（被确认），同时关闭键盘。输入的数字将在输入/输出域中显示。

用弹出的小键盘输入数据125，按回车键确认，键盘输入的值被传送给PLC中的变量“上预设值”（MW2）。启动水泵后可以看到液位的上预设值变为125。可以用同样的方法设置下预设值MW4。

6）单击画面下面的“液位显示”按钮，切换到液位显示画面。启动水泵或出水阀，可以看到用棒图显示的液位值的变化。单击模拟面板右上角的 按钮，关闭模拟面板。

4.人机界面的集成仿真练习

打开随书光盘中的项目“电机控制”，生成一个HMI站点，HMI的型号为TP 177B 6”color PN/DP。将两个站点连接到MPI网络上。打开WinCC flexible，在“连接”编辑器将“激活的”列设置为“开”。在画面上生成两个指示灯，用来显示电动机正转接触器和反转接触器的状态。在指示灯下面生成文本域，显示指示灯的功能。生成3个按钮，分别控制电动机的正转、反转和停车。用文本域标注3个按钮的功能。

STEP 7的OB1中是电动机正反转控制程序。打开PLCSIM，将用户程序和组态信息下载到仿真PLC，将仿真PLC切换到RUN-P模式。单击WinCC flexible工具栏上的 按钮，启动运行系统，用本实训介绍的方法进行集成仿真。