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模拟S7-300 PLC运行的西门子S7-PLCSIM仿真软件
[正文]:1 引言计算机仿真技术把现代仿真技术与计算机发展结合起来，通过建立系统的数学模型，以计算机为工具，以数值计算为手段，对存在的或设想中的系统进行实验研究。
随着计算机技术的高速发展，仿真技术在自动控制、电气传动、机械制造等工程技术领域也得到了广泛应用。
与传统的经验方法相比，计算机仿真的优点是:(1) 能提供整个计算机域内所有有关变量完整详尽的数据;(2) 可预测某特定工艺的变化过程和最终结果，使人们对过程变化规律有深入的了解;(3) 在测量方法有困难情况下是唯一的研究方法。
此外，数字仿真还具有高效率、高精度等优点。
大型企业每年都需要对电气控制人员进行技术培训,每次培训都需要大量的准备工作，购买大量各种不同类型plc、变频器、接触器、电缆等。
如果采用传统的经验方法:购买大量的控制器件,特别plc、变频器等器件昂贵，很容易造成浪费;此外需要专门的培训地点。
所以，如果对控制人员进行技术培训能够采用计算机仿真技术，能极大地降低成本。
s7-plcsim simulating modules由西门子公司推出，可以替代西门子硬件plc的仿真软件，当培训人员设计好控制程序后，无须plc硬件支持，可以直接调用仿真软件来验证。
2 s7-plcsim软件的功能(1) 模拟plc的寄存器。
可以模拟512个计时器(t0-t511);可以模拟131072位(二进制)m寄存器;可以模拟131072位i/o寄存器;可以模拟4095个数据块;2048个功能块(fbs)和功能(fcs);本地数据堆栈64k字节;66 个系统功能块(sfb0-sfb65);128个系统功能(sfc0-sfb127);123个组织块(ob0-ob122)。
(2) 对硬件进行诊断。
对于cpu，还可以显示其操作方式，如图1示。
sf(system fault)表示系统报警;dp (distributed peripherals, or remote i/o)表示总线或远程模块报警;dc(power supply) 表示cpu有直流24伏供给;run 表示系统在运行状态;stop表示系统在停止状态。
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图1 cpu的操作方式(3) 对变量进行监控。
用菜单命令insert>input variable监控输入变量;insert>output variable监控输出变量，insert>memory variable监控内部变量;insert>timer variable监控定时器变量;insert>counter variable监控计数器变量。
图2表示上述变量表。
这些变量可以用二进制、十进制、十六进制来访问，但是必须注意输出变量qb一般不强制修改。
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图2 所有变量(4) 对程序进行调试。
设置/删除断点—利用“设置/删除断点”可以确定程序执行到何处停止。
断点处的指令不执行。
断点激活，利用“断点激活”可以激活所有的断点; 不仅包括已经设置的，也包括那些要设置的。
利用“下一条指令”，可以单步执行程序。
如果遇到块调用，用“下一条指令”就跳到块后的第一条指令。
3 s7-plcsim软件的实现方法及模拟程序本文通过具体例子来说明s7-plcsim软件的仿真功能。
以压印机主机调速为例子。
工艺要求为:按下启动按钮i4.0,主机启动q12.0, 主机自动升速到700转/分,并保持不变, 按下启动按钮i4.1, 主机停止运行。
使用s7-plcsim软件调试程序的步骤如下:(1) 首先用step7软件对系统进行硬件组态，然后再用step7软件编程，允许结构化你的程序，也就是说可以将程序分解为单个的、自成体系的程序，最后通过系统组织块ob1编写程序。
程序如图3示:
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图3 编写程序(2) 再用step7软件simitic 管理器菜单option中选择simulating modules为on状态，表示选择仿真调试，如图4示:
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图4 选择仿真调试(3) 在s7-plcsim软件中新建plc文档。
选择菜单命令plc>power on 打开仿真plc的电源;选择仿真plc的工作方式为stop状态;选择菜单命令execute>scan mode>scan continous表示连续扫描方式。
(4) 用step7软件simitic 管理器菜单命令plc>download,把程序下载到中仿真plc中。
(5) 在s7-plcsim软件中模拟实际操作。
选择仿真plc的工作方式为run状态，按下启动按钮i4.1,主机开始运行,自动升速,速度值送到mw20。
可以监视step7软件中梯形图程序的运行情况，选择菜单命令debug>monitor来监视。
图5模拟实际升速过程。
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图5 模拟实际升速过程(6) 当在s7-plcsim软件中模拟实际操作，如果检测到程序出错，会调用相应错误组织块。
s7-plcsim软件支持对硬件中断组织块ob40—ob47的仿真;支持对时钟中断组织块ob10—ob17的仿真;支持对扫描周期大于最大允许循环时间的中断组织块ob80的仿真。
(7) 保存生成的plc文档，以便下次仿真时直接调用的设置。
4 结束语作者在实践中应用此方式培训，能极大的减少浪费，降低培训成本,而且效率高,所以采用计算机仿真技术有明显的优越性。
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