組態(tài)軟件在PLC實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中的應(yīng)用探討

李莉 王東盈

摘要：針對(duì)目前PLC系統(tǒng)運(yùn)行過程中存在的局限性，文章通過分析組態(tài)軟件在PLC實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的中的應(yīng)用設(shè)計(jì)過程來提高設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)的使用效率。結(jié)果表明，將組態(tài)軟件應(yīng)用于PLC實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)了工業(yè)生產(chǎn)運(yùn)行過程的縮短開發(fā)時(shí)間、高效故障診斷以及操作的便捷性。

關(guān)鍵詞：組態(tài)軟件PLC實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)I/O驅(qū)動(dòng)程序

中圖分類號(hào)：TP273 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2016）05-0000-00

在設(shè)計(jì)PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)裝置的過程中，要把相關(guān)的組態(tài)軟件應(yīng)用于其中。這樣一來，就可以解決在工程生產(chǎn)建設(shè)中存在的開發(fā)時(shí)間長(zhǎng)、監(jiān)控界面靈活性差以及操作流程繁瑣的問題。基于此，相關(guān)研究人員分析了基于組態(tài)軟件的PLC實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中應(yīng)用價(jià)值，其目的是為停留在理論層面的系統(tǒng)運(yùn)行方式盡早落于實(shí)際。

1 組態(tài)軟件的基本概念

組態(tài)軟件是一種對(duì)相關(guān)系統(tǒng)進(jìn)行過程控制以及數(shù)據(jù)采集的專用軟件，它能夠?yàn)樽詣?dòng)控制系統(tǒng)的監(jiān)控層提供軟件開發(fā)的環(huán)境和平臺(tái)。而PLC這一多為工業(yè)利用的自動(dòng)控制裝置，以強(qiáng)大的功能體系長(zhǎng)期的作用于各行各業(yè)的現(xiàn)場(chǎng)控制過程。但不可避免的，PLC在實(shí)際應(yīng)用的過程中存在著一定的局限性。例如，沒有為工業(yè)監(jiān)督控制系統(tǒng)提供良好的生產(chǎn)過程界面，不能實(shí)時(shí)傳遞出設(shè)備運(yùn)行的狀態(tài)，無法存儲(chǔ)大量的數(shù)據(jù)信息等，這是都是降低其應(yīng)用效果的具體體現(xiàn)。而把組態(tài)軟件應(yīng)用于PLC裝置中，不僅可以彌補(bǔ)其在使用過程中的缺陷，還可以提高工業(yè)生產(chǎn)建設(shè)的效率。

2 基于組態(tài)軟件的PLC實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)應(yīng)用

2.1 實(shí)現(xiàn)強(qiáng)大故障診斷功能

將組態(tài)軟件應(yīng)用與PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)中，既實(shí)現(xiàn)了設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集，又實(shí)現(xiàn)了設(shè)備的監(jiān)控功能。與此同時(shí)，其還能作用于設(shè)備運(yùn)行的故障診斷分析。具體來說，要想實(shí)時(shí)控制工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，需要保證數(shù)據(jù)處理的準(zhǔn)確性。這一目標(biāo)，可通過現(xiàn)場(chǎng)PLC通訊以及高速I/O驅(qū)動(dòng)程序應(yīng)用來實(shí)現(xiàn)。而監(jiān)控功能，是通過設(shè)備使用人員控制界面模型來實(shí)現(xiàn)的。此過程中，離不開組態(tài)軟件的文本、圖像等信息數(shù)據(jù)的支持。操作人員可以通過界面監(jiān)測(cè)到模擬的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的工作狀態(tài)和上傳數(shù)據(jù)。并能通過友好的界面，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備的設(shè)定值及重要參數(shù)進(jìn)行設(shè)置和修改。

2.2 實(shí)現(xiàn)PLC系統(tǒng)的結(jié)果測(cè)試功能

（1）控制現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)行測(cè)試。運(yùn)行系統(tǒng)后，按下 PC 機(jī)上虛擬的按鈕，可以起到對(duì)仿真的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備控制的作用。比如，按下啟停面板的停止按鈕，仿真設(shè)備按照PLC 的程序，停止設(shè)備的運(yùn)行。按下啟停面板的啟動(dòng)按鈕，仿真設(shè)備按照PLC程序，使閥A打開，有液體A注入混合裝置，液面上升等。系統(tǒng)操作簡(jiǎn)單，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的可控性較好。（2）模擬設(shè)備運(yùn)行的測(cè)試。運(yùn)行系統(tǒng)后，PC 機(jī)上的仿真畫面上的被控設(shè)備，能夠按照預(yù)先編寫好的 PLC 程序的運(yùn)行情況而變化。仿真畫面生動(dòng)形象，可視性較好。無論編寫的PLC程序是否能夠達(dá)到液體混合裝置系統(tǒng)的控制要求，PC 機(jī)上都能準(zhǔn)確地仿真現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。如表1所示，為基于組態(tài)軟件的PLC實(shí)驗(yàn)仿真系統(tǒng)的開發(fā)控制點(diǎn)。

3 組態(tài)軟件應(yīng)用于PLC實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)分析

3.1 軟件環(huán)境

該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的組件環(huán)境是由運(yùn)行系統(tǒng)、畫面開發(fā)系統(tǒng)、工程瀏覽器以及工程管理器組成的。其中的組件環(huán)境是指，處在組態(tài)王6.5軟件的基礎(chǔ)上?；谶@些設(shè)備的功能性，系統(tǒng)所處的軟件環(huán)境具有實(shí)時(shí)監(jiān)控能力強(qiáng)的特點(diǎn)。具體來說，該系統(tǒng)能夠設(shè)計(jì)出復(fù)雜的動(dòng)畫操作界面，并將設(shè)備運(yùn)行的數(shù)據(jù)信息直接顯示出來。此外，也可以將事件和時(shí)間通過驅(qū)動(dòng)報(bào)表來實(shí)現(xiàn)打印。這樣一來，工業(yè)生產(chǎn)就可以記錄設(shè)備在運(yùn)行過程中發(fā)生過哪些故障等。值得注意的是，組態(tài)王6.5的軟件環(huán)境不僅具有二次界面的開發(fā)功能，還實(shí)現(xiàn)了操作便捷性。這就使得相關(guān)管理人員能夠更為直觀準(zhǔn)確的培養(yǎng)一批又一批建設(shè)隊(duì)伍，從而使之成為實(shí)現(xiàn)我國(guó)工業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)的支柱。

3.2 硬件配置

PLC實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的硬件配置是由一臺(tái)西門子自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)備和一臺(tái)計(jì)算機(jī)組成的。這兩個(gè)設(shè)置系統(tǒng)連接是通過通訊轉(zhuǎn)換器來實(shí)現(xiàn)的。

3.3 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則

由于組態(tài)軟件的應(yīng)用可靠性高，所以要將安全可靠性作為設(shè)計(jì)的首要原則。這樣系統(tǒng)PLC實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)就能具備開發(fā)時(shí)間短、算法設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單以及通用性強(qiáng)的特點(diǎn)。在提供系統(tǒng)使用效率的同時(shí)，還能在一定程度上降低設(shè)計(jì)的造價(jià)成本。此外，集散性控制思想也是PLC實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則。具體來說，其是由上位設(shè)備和下位設(shè)備經(jīng)過串行編程來實(shí)現(xiàn)電纜通訊的，這就意味著該系統(tǒng)能夠有效控制數(shù)據(jù)的傳輸。其中上位機(jī)是用來進(jìn)行監(jiān)控設(shè)備運(yùn)行效果的，它能實(shí)時(shí)反映工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)行狀態(tài)。如果實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)在運(yùn)行過程中，發(fā)生了故障就只會(huì)使上位機(jī)停止工作，而不會(huì)影響現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的運(yùn)行效率。如果系統(tǒng)存在分散故障的危險(xiǎn)，組態(tài)軟件就確保了現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)和系統(tǒng)運(yùn)行的可靠。

4 結(jié)語

總之，將組態(tài)軟件應(yīng)用于PLC實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中，可以有效的開發(fā)PLC模擬控制對(duì)象。這樣一來，相關(guān)建設(shè)人員不僅能夠降低系統(tǒng)開發(fā)的成本，還能節(jié)省相應(yīng)的維護(hù)維修費(fèi)用。經(jīng)過對(duì)PLC系統(tǒng)的測(cè)試結(jié)果表明，該系統(tǒng)的應(yīng)用能夠提高監(jiān)控界面靈活性的同時(shí)，還能夠降低開發(fā)設(shè)計(jì)的時(shí)間。在目前，該類系統(tǒng)可供提升的空間還很大，相關(guān)研究人員要將其作為研究的重點(diǎn)以提高我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展水平。

參考文獻(xiàn)

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