组态王的实验教学仿真系统前端设计(5)
1.5 国内外研究现状与水平
1.6 发展趋势
1.7 仿真系统
1.7.1 仿真系统的工作原理
基于组态软件的仿真系统实现的原理，在于PLC内部各种继电器的状态与组态软件数据库中数据的链接以及该数据与计算机界面上图形对象的链接。因PLC控制系统实际输出控制时，是通过输出继电器Y和输出模块去驱动外部执行机构的，外界的控制信号和反馈信号通过输入继电器x进入PLC内部。而在仿真运行状态时PLC的输出模块与外界是断开的，输出(继电器Y的)信号通过通信线只与组态软件数据库中的数据进行交换，而这些数据又与屏幕(界面)上显示的图形对象有关联。当PLC输出继电器Y的各点状态有变化时，改变了数据库中的数据值，继而使相应的图形对象发生变化，产生我们所要求的模拟实际对象动作的仿真效果。同时，PLC的输入信号也要与数据库的数据进行关联，通过对屏幕上图形对象的鼠标操作，或组态软件内部变量事件触发而改变与其链接的数据库中的数据，继而改变输入信号。在编写PLC程序时要注意通过对屏幕上图形对象的鼠标操作，或组态软件内部变量事件触发给PLC的输入信号只是一个脉冲信号。组态软件仿真对象不仅可以接受多种由PLC发出的如数字、模拟等控制信号，亦可向PLC反馈数字、模拟等各种信号，与PLC进行各种状态数据的交换，从而反映PLC运行与控制对象动作结果之间的关系。
1.7.2 仿真设计
对控制对象的仿真设计包括两大部分，即仿真对象的设计以及控制仿真对象动画的脚本程序的设计。仿真界面(虚拟被控对象)可以通过“组态王”软件中的子图连接、窗口连接或利用图片处理的方法按照制定样式的功能设计出来，并根据系统要求在软件基础上对系统进行二次开发，采用动画、声音连接技术，使设计的人机界面友好、生动。
2 分析
2.1 需求分析
组态软件作为一种新型的人机界面，简单易用，强大的功能以及优越的稳定性使它非常适用于工业领域，甚至日常生活当中。将PLC与组态软件结合起来，先编制PLC程序，在组态软件中构建相应的人机界面，再将两者进行通信连接，通过对组态软件仿真界面中的控制对象的相应动作来观察教学实验系统的控制结果，检验PLC程序的正确与否，并做出相应的修改调试，得到理想的虚拟仿真教学实验系统。
此系统的开发应用不仅能够充分发挥学生个人的创造性思文和动手能力，提高学生的学习兴趣，同时也可以使学生掌握可编程序控制器、计算机系统的信号传递及控制功能等结合的先进控制技术。
2.2 PLC控制系统硬件设计
在掌握了PLC的硬件构成、工作原理、指令系统以及编程环境后，就可以PLC作为主要控制器来构造PLC控制系统。本章主要从系统设计结构和硬件设计角度，介绍该项目的PLC控制系统设计步骤、PLC的硬件配置、外部电路设计以及PLC控制器的设计和参数的整定。
2.2.1 PLC控制系统设计的基本原则和步骤
弄懂PLC的基本工作原理和指令系统后,就可以把PLC应用到实际的工程项目中。无论是用PLC组成集散控制系统，还是独立控制系统，PLC控制部分的设计都可以参考图2.1所示的步骤。
（1） PLC控制系统设计的基本原则
任何一种电气控制系统都是为了实现被控对象(生产设备或生产过程)的工艺要求，以提高生产效率和产品质量。而在实际设计过程中，设计原则往往会涉及很多方面，其中最基本的设计原则可以归纳为4点。
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