CN101526805A - Plc模拟控制系统及其模拟控制方法 - Google Patents

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本发明所设计的PLC模拟控制系统，它主要包括PLC，还包括用于模拟元器件的上位机和专用接口模块，上位机与专用接口模块之间通信连接，PLC通过专用接口模块与上位机信号连接。其控制方法采用在上位机上模拟元器件并利用该元件组成电气系统，并将模拟的元器件与专用接口模块中的地址一一对应，PLC通过专用接口模块中的对应地址对上位机上的元器件进行操作，完成电气系统的模拟控制。这样便达到边研发，边试验，边改进，直至达到设计要求。这样研发出来的程序完全可用到实际工业控制中去，根据建立的控制程序实验模型设计样机，少走很多弯路，大大缩短研发时间，大大节省研发成本。还可作教育科研用。

Description

PLC模拟控制系统及其模拟控制方法
技术领域
本发明涉及一种电气系统及其控制方法，尤其是一种PLC模拟控制系统及其模拟控制方法。
背景技术
目前，在PLC开发系统时，往往只能先编写完所有的程序，再应用到工业控制中去，这样的开发过程存在着很大的缺陷，因为PLC程序的调试工作只能在整个硬件系统安装完成以后才能进行，才能对系统进行完善，这样不但会延长工期，而且甚至会因某些细节疏忽，而造成整个程序进行修改，加重了研发人员的负担；另外，这使得某些公司在开发新产品时都承担着很大的风险，因为冒然研发样机，一旦不成功便会造成巨大的损失，而且开发过程也会因为没有实物参考而变得相当复杂。而在教学方面，学生做实验，教师科研时，更不可能有足够的资源为他们提供现成的设备，这给教学科研工作的开展造成了很大的限制。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述技术的不足而提供的一种可以对所开发的系统进行模拟的PLC模拟控制系统及其模拟控制方法。
为了达到上述目的，本发明所设计的PLC模拟控制系统，它主要包括PLC，还包括用于模拟元器件的上位机和专用接口模块，上位机与专用接口模块之间通信连接，通过通信将模拟的元器件与专用接口模块中的地址一一对应，PLC通过专用接口模块与上位机信号连接，能使PLC的操作指令作为控制信号对上位机上模拟的元器件进行控制。所述的专用接口模块可以是通过编程的PLC、单片机或其它智能设备。为了PLC和专用接口模块能进行双向的数据传输，所述的专用接口模块上可设有双向I/O端口。为了方便连接，增加设备的通用性，又能达到良好的效果，所述的上位机与专用接口模块为RS232连接，所述的上位机优选为PC机或IIMI。
本发明所设计的用于上述PLC模拟控制系统的控制方法，采用在上位机上模拟元器件并利用该元件组成电气系统，并将模拟的元器件与专用接口模块中的地址一一对应，PLC通过专用接口模块中的对应地址对上位机上的元器件进行操作，完成电气系统的模拟控制。所述的在上位机上模拟元器件并利用该元件组成电气系统可以是通过安装在PC上的组态软件模拟模拟元器件并利用该元件组成电气系统，组态软件可以是WINCC、INTOUG、MCGS、组态王等。所述的在上位机上模拟元器件是通过对元件的实际变化规率进行函数建模，并使元件的变化规律与此函数相一致。
本发明所得到PLC模拟控制系统及其模拟控制方法，利用计算机技术模拟物理的机械的零部件，根据工业设备建立控制程序实验模型。这样便达到边研发，边试验，边改进，直至达到设计要求。这样研发出来的程序完全可用到实际工业控制中去，根据建立的控制程序实验模型设计样机，少走很多弯路，大大缩短研发时间，大大节省研发成本。本发明除了给大型企业，科研机关作为PLC模拟控制系统外，还可给大学老师，博士后作为科研之外，毕业生作毕业设计用。
附图说明
图1是本发明实施例1的结构示意图；
图2是本发明实施例2的结构示意图；
图3是模拟水塔实验的画面。
图中：PLC1、上位机2、专用接口模块3、双向I/O端口4、水塔5、马达6、上水位信号开关7、下水位信号开关8、水箱9。
具体实施方式
下面通过实施例结合附图对本发明作进一步的描述。
实施例1
如图1所示，本实施例所描述的PLC模拟控制系统，它主要包括PLC1，还包括用于模拟元器件的上位机2和专用接口模块3，上位机2与专用接口模块3之间通信连接，通过通信将模拟的元器件与专用接口模块3中的地址一一对应，PLC1通过专用接口模块3与上位机2信号连接，能使PLC1的操作指令作为控制信号对上位机2上模拟的元器件进行控制。为了PLC1和专用接口模块3能进行双向的数据传输，所述的专用接口模块3上设有双向I/O端口4。为了方便连接，增加设备的通用性，又能达到良好的效果，上位机2与专用接口模块3为RS232连接，上位机2为PC机，专用接口模块3为一个小型的PLC1，专用接口模块3也可以为单片机。
上述PLC模拟控制系统的控制方法，采用在上位机2上模拟元器件并利用该元件组成电气系统，并将模拟的元器件与专用接口模块3中的地址一一对应，PLC1通过专用接口模块3中的对应地址对上位机2上的元器件进行操作，完成电气系统的模拟控制。在上位机2上模拟元器件并利用该元件组成电气系统是通过安装在PC上的组态软件模拟模拟元器件并利用该元件组成电气系统。在上位机2上模拟元器件是通过对元件的实际变化规率进行函数建模，并使元件的变化规律与此函数相一致。
在教学上所使用到的一个模拟水塔的实验中，上位机上画面如图3所示，专用接口模块3上I/O端口的定义如下：
  端子号   定义   动作
  X00   水塔5上水马达6启动   启动后将水从水箱9中提至水塔5
  Y00   水塔5的上水位信号开关7   水位高于开关则闭合
  Y01   水塔5的下水位信号开关8   水位低于开关则断开
PLC1的输入输出端与专用接口模块3上的I/O端口相连后，便可对上位机2中的元件进行操作。比如，将PLC1的数字量输出点Q0.1与专用接口模块3上的X00相连接，PLC1将Q0.1置1时，上位机2上的水马达启动就会启动，水即从水箱中提至水塔内。在上位机2上水塔是通过对水塔的实际变化规率进行函数建模，并使水塔的变化规律与此函数相一致，水塔所采用的函数可以通过所采用的水塔的截面积、马达的功率、水箱的压力等综合算出，当进入水塔的水们便会按照此函数变化，到高位时上水位开关动作。由于水塔的型号，马达的型号很多，且计算方法是现有技术，本领域普通技术人员根据实际情况算出，故在此不加详述。
实施例2
本实施例所描述的PLC模拟控制系统，是将实施例1中的作为上位机2的PC机用HMI代替。

Claims (8)

1、一种PLC模拟控制系统，它主要包括PLC(1)，其特征是还包括用于模拟元器件的上位机(2)和专用接口模块(3)，上位机(2)与专用接口模块(3)之间通信连接，PLC(1)通过专用接口模块(3)与上位机(2)信号连接。
2、根据权利要求1所述的PLC模拟控制系统，其特征是所述的专用接口模块(3)上设有双向I/O端口(4)。
3、根据权利要求1或2所述的PLC模拟控制系统，其特征是所述的上位机(2)与专用接口模块(3)为RS232连接。
4、根据权利要求1或2所述的PLC模拟控制系统，其特征是所述的上位机(2)是PC机或HMI。
5、根据权利要求3所述的PLC模拟控制系统，其特征是所述的上位机(2)是PC机或HMI。
6、一种用于权利要求1所述的PLC模拟控制系统的PLC模拟控制方法，其特征在于采用在上位机(2)上模拟元器件并利用该元件组成电气系统，并将模拟的元器件与专用接口模块(3)中的地址一一对应，PLC(1)通过专用接口模块(3)中的对应地址对上位机(2)上的元器件进行操作，完成电气系统的模拟控制。
7、根据权利要求6所述的PLC模拟控制方法，其特征在于：所述的在上位机(2)上模拟元器件并利用该元件组成电气系统是通过安装在PC上的组态软件模拟模拟元器件并利用该元件组成电气系统。
8、根据权利要求6或7所述的PLC模拟控制方法，其特征在于：所述的在上位机(2)上模拟元器件是通过对元件的实际变化规率进行函数建模，并使元件的变化规律与此函数相一致。
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