基于S7-300顺序逻辑控制仿真系统的设计与研究

摘要

本文依托于某高校PLC实验室建设中模块化加工实验系统虚拟仿真设计而开展的研究工作。根据PLC逻辑控制实验室仿真实验的建设要求和目的，考虑到高校的实验室状况以及社会对自动化人才需求的要求，从实验室教学及技能培训角度出发，设计了基于S7-300顺序逻辑控制仿真系统。 笔者通过分析真实的模块化加工实验系统的工艺流程和控制参数，利用西门子STEP 7编程软件、SIMIT仿真软件、Festo公司FluidSIM-P气动电气仿真软件以及DDE通讯软件Vswitch模拟出真实的模块化加工实验系统的工作过程，搭建了一个集控制和被控对象仿真为一体的虚拟仿真工业控制系统，并利用Flash软件设计了仿真系统的管理平台。同时，本文对PLC逻辑控制实验室的建设进行了整体性的规划，对设计与应用中出现的若干问题进行了探讨与研究，并提出相应的解决方案。在文章的最后，笔者对未来网络化实验室建设和未来模块化进行了展望。 仿真系统的实现解决了实验室建设中建设经费不足和设备不足的问题，并为实验室训练人员全面的自动化技能提供了良好的模板与规范的仿真实验平台，可以一步一步地让学生对系统设计有所掌握，对于培养学生良好的工程意识、较强的实践能力和较高的综合素质发挥了一定的作用。

目录

文摘

英文文摘

声明

1 绪论

1. 1 自动化技术发展概况

1.2论文背景及现实意义

1.3主要研究工作

1.4论文内容安排

2顺序逻辑控制仿真系统仿真对象分析

2.1控制系统发展概述

2.2顺序逻辑控制仿真系统被控对象分析

2.2.1仿真对象整体组成

2.2.2仿真对象单个工作站的硬件组成和相关技术

2.2.3仿真对象工作站组合情况

2.3顺序逻辑控制仿真系统被控对象工艺流程分析

2.4 小结

3顺序逻辑控制仿真系统总体设计

3.1仿真技术及应用概述

3.2顺序逻辑控制仿真系统需求分析

3.2.1仿真系统设计目的

3.2.2仿真系统设计流程

3.3 顺序逻辑控制仿真系统总体设计

3.3.1单站模式下总体设计

3.3.2联网模式下总体设计

3.3.3顺序逻辑控制系统架构特点

3.4 小结

4顺序逻辑控制仿真系统SIMIT对被控对象的仿真设计

4.1 SIMIT软件开发平台简介

4.1.1 SIMIT应用区域

4.1.2 SIMIT开发平台特点

4.1.3 SIMIT开发平台简介

4.2 SIMIT环境下顺序控制系统仿真模型的设计与实现

4.2.1控制系统建模流程与应用方法

4.2.2检测单元仿真模型网关接口设计

4.2.3检测单元仿真模型前台界面设计

4.2.4检测单元仿真模型后台逻辑设计

4.2.5检测单元仿真模型仿真测试

4.3 小结

5顺序逻辑控制仿真系统FluidSIM对气动电气的仿真设计

5.1 FluidSIM开发平台简介

5.1.1 FluidSIM软件开发环境

5.1.2 FluidSIM软件特点

5.2 FluidSIM环境下顺序逻辑控制仿真系统仿真模型的设计与实现

5.2.1气动电气回路设计流程

5.2.2分类单元气动回路设计

5.2.3分类单元电气回路设计

5.2.4分类单元接口设计与气动电气回路仿真测试

5.3 小结

6顺序逻辑控制仿真系统STEP 7控制程序设计

6.1STEP 7开发平台简介

6.2 STEP 7项目开发流程

6.3 STEP 7软件在控制系统中应用

6.4 STEP 7环境下加工站控制部分的设计与实现

6.5 小结

7顺序逻辑控制仿真系统整体实现及管理

7.1 PLCSIM软件介绍

7.2 仿真系统中PLCSIM和Simit相连的网关设计

7.3 仿真系统中PLCSIM和FluidSIM相连DDE软件设计

7.4仿真系统整体实现与联合调试

7.5仿真系统管理软件设计与实现

7.6 小结

8仿真系统工程问题研究

8.1 STEP 7控制程序设计时出现的问题及解决方法

8.2 Simit和FluidSIM软件使用问题

8.2.1 Simit被控对象仿真设计时出现的问题及解决方法

8.2.2 Simit软件局限性

8.2.3 FluidSIM软件局限性

8.3仿真系统的实验搭配模式和规划方案设计

8.4运用PLC S7-200和相关软件完成物理仿真控制系统可行性分析

8.5 小结

9总结与展望

9.1 总结

9.2展望

9.2.1未来的模块化

9.2.2网络化实验室建设

致谢

参考文献

发表情况