实现可编程控制器应用程序的仿真

摘要：随着技术的发展，工业环境越来越趋于自动化，可编程控制器引起功能强、可靠性高、使用灵活方便被广泛的应用于工业生产中，虽然现阶段的可编程控制器使用情况良好，但仍未实现仿真运行。本文主要针对可编程控制器的特点及当前环境对其要求进行研究，探究可编程控制器应用程序的仿真的实现途径。

关键词：可编程控制器；应用程序；仿真系统

生产自动化水平的提高要求可编程控制器不仅可以保证设备运行的稳定可靠，还能够做到应对突发情况，给出及时准确的反应，这就需要可编程控制器能够实现应用程序的仿真，模拟运行环境，对程序设计的正确性做出判断，仿真运行功能就是通过离线仿真对可编程中控制器程序设计的完整性准确性进行检验，帮助设计人员完善可编程控制器应用程序，保障数据和信息的安全传输。

一、可编程控制器的应用及其特点

可编程控制器技术的发展非常迅速，可编程控制器作为综合系统，已经深入到人工智能控制领域，其输入输出功能更加完善，性能更加可靠，可以适用于各种形式和性质的开关量和模拟量信号的输入和输出。其应用特点具有以下特点：（1）在恶劣的环境中可以抗电磁干扰与电压冲击，适应性更强。（2）可编程控制器的应用程序的仿真程序更为简单、使用简洁，在编程过程中不需要高级语言。（3）可靠性强，故障发生的时间间隔可以达到2万小时。（4）该程序的仿真系统体积小，成本低，系统化程度高，窗口模块非常标准。（5）通讯功能非常强，在实现基本系统的扩展上，还可以与其他系统进行配置，支持多种设备的连接。（6）在一种现场不需要时，仍然可以在另一种现场使用。

二、可编程控制器应用中存在的问题及对策

在可编程控制器应用程序系统的仿真实现过程中，其主要作用的因素有产品的可靠性、适用性、可维护性和经济性。

（1）可靠性作为最重要的因素，是决定系统效果的重要因素，只有高的可靠性才能保证市场的稳定性，建立起完整的质量保证体系，实行严格的质量管理制度，保证可编程控制器的应用系统的仿真效果。

（2）适用性是指扩大产品及其覆盖面，现阶段，可编程控制器的应用程序品种多、功能全、使用更为方面，一台可编程控制器可以控制多台单机设备，也可以联合控制一台复杂设备。

（3）可维护性是可编程控制器的优势，在结构上是模块化的，更换方便，服务良好，用户可以放心使用，实现可编程控制器应用程序的仿真是保证用户利益的重要方式。

（4）经济性是客户关注的重点，我国产品的价格只相当于进口产品的60%左右，将国产产品代替进口产品可以节省200万左右，质量也可以得到保证，可以保证设备的长期运行。

三、实现可编程控制器应用系统的仿真措施

（一）可编程控制器应用程序的仿真系统

在进行可编程控制器应用程序的仿真系统的构建时，应该构建三个模块，包括计算机存贮可编程控制器程序的内部表达、仿真策略以及用户界面，仿真系统界面如下图所示。

仿真系统运行时现将用户设计的可编程控制器程序读入系统，然后将其转换为计算机存贮器内的表达形式，然后将有输入接点的数据文件读入系统，启动梯形图，进行子程序的推导，按顺序求解其逻辑，将状态图输出。

（二）可编程控制器应用程序的仿真方法

仿真方法包括内部表达和逻辑推导，要想实现可编程控制器的仿真，首先需要借助一个载体将可编程控制器内部元件的信息进行存贮，为了方便信息的存取，将梯形图的有关信息用数据表来描述，以便记录每一个元件的详细信息。对于逻辑推导来说，可编程控制器应用系统多以梯形图来进行控制程序的编制，基本元件是接点和负载，组成方式为将接点以串联或并联的方式进行组合，然后再与负载相联接，组成梯形图。梯形之间的相互关系用可编程控制器的编程语言进行说明，编程语言需要严格的格式来限定，编程要按照一个梯级从上到下的顺序进行编制，运行过程中也应该遵循从上到下、从左到右的方向进行运行。每一个梯级上的负载状态都是由接点状态决定的，这一过程也需要一定的逻辑推导，但是输入接点不需要推导，直接由用户的状态决定。

（三）可编程控制器应用程序的仿真功能

在实现了可编程控制器的应用程序的仿真之后，需要实现以下功能：（1）可以实现常见可编程控制器的指令表编程，梯形图编程以及他们之间的相互转换。（2）可以提供更为形象的工具条，用户可以通过鼠标将梯形图程序直观地画出来，在图中所表达的拓扑关系可以正确的转化成指令表，对各种方式的编辑的可编辑控制器用户程序都可以实现正确的检查，方便用户进行数据查询和处理。（3）可以实现可编程控制器的内部元件的仿真，实现指令解释器的仿真，实现运行过程的仿真，总而言之，可编程控制器应用程序的仿真应该基本实现硬件软件的仿真，可以提供汉字界面以及随即帮助，可以完成指令表和梯形图的打印。

四、總结

现阶段，计算机技术的快速发展及广泛应用，使得工业发展进入一个新的增长阶段，可编程控制器就是使用最广泛的器件，充分发挥其优势实现高效率的生产是现阶段各大企业关注的重点，在熟悉其基本原理的基础上，在实现应用程序的仿真上做到了以下几点，可以实现对大多数逻辑元件的模拟，用数据库和数组作为数据的载体，可以将整个程序运行的相关参数和数据进行记录，可以对数据进行分析，实现对仿真过程和结果的多角度描述，还可以实现逻辑运算块与模拟仿真器模块之间的信息传递，使得可编程控制器应用程序的仿真系统更加灵活高效。

参考文献：

[1]刘思华，惠杰，李霞.可编程控制器的仿真[J].山东商业职业技术学院学报，2009（3），130132.

[2]谢斌，陈莉明.可编程控制器实验仿真方法研究[J].内江科技，2008（6）18，42.

[3]郝用兴，华林.松下可编程控制器模拟仿真软件设计[J].微计算机信息北大核心，2005（07S）35，102.

作者简介：张玲（1990），女，陕西西安人，汉族，本科，助教，研究方向：电气自动化/电力电子。

推荐访问： 仿真 应用程序 可编程控制器

---