摘要：隨著技術(shù)的發(fā)展，工業(yè)環(huán)境越來越趨于自動化，可編程控制器引起功能強、可靠性高、使用靈活方便被廣泛的應用于工業(yè)生產(chǎn)中，雖然現(xiàn)階段的可編程控制器使用情況良好，但仍未實現(xiàn)仿真運行。本文主要針對可編程控制器的特點及當前環(huán)境對其要求進行研究，探究可編程控制器應用程序的仿真的實現(xiàn)途徑。

關鍵詞：可編程控制器；應用程序；仿真系統(tǒng)

生產(chǎn)自動化水平的提高要求可編程控制器不僅可以保證設備運行的穩(wěn)定可靠，還能夠做到應對突發(fā)情況，給出及時準確的反應，這就需要可編程控制器能夠?qū)崿F(xiàn)應用程序的仿真，模擬運行環(huán)境，對程序設計的正確性做出判斷，仿真運行功能就是通過離線仿真對可編程中控制器程序設計的完整性準確性進行檢驗，幫助設計人員完善可編程控制器應用程序，保障數(shù)據(jù)和信息的安全傳輸。

一、可編程控制器的應用及其特點

可編程控制器技術(shù)的發(fā)展非常迅速，可編程控制器作為綜合系統(tǒng)，已經(jīng)深入到人工智能控制領域，其輸入輸出功能更加完善，性能更加可靠，可以適用于各種形式和性質(zhì)的開關量和模擬量信號的輸入和輸出。其應用特點具有以下特點：（1）在惡劣的環(huán)境中可以抗電磁干擾與電壓沖擊，適應性更強。（2）可編程控制器的應用程序的仿真程序更為簡單、使用簡潔，在編程過程中不需要高級語言。（3）可靠性強，故障發(fā)生的時間間隔可以達到2萬小時。（4）該程序的仿真系統(tǒng)體積小，成本低，系統(tǒng)化程度高，窗口模塊非常標準。（5）通訊功能非常強，在實現(xiàn)基本系統(tǒng)的擴展上，還可以與其他系統(tǒng)進行配置，支持多種設備的連接。（6）在一種現(xiàn)場不需要時，仍然可以在另一種現(xiàn)場使用。

二、可編程控制器應用中存在的問題及對策

在可編程控制器應用程序系統(tǒng)的仿真實現(xiàn)過程中，其主要作用的因素有產(chǎn)品的可靠性、適用性、可維護性和經(jīng)濟性。

（1）可靠性作為最重要的因素，是決定系統(tǒng)效果的重要因素，只有高的可靠性才能保證市場的穩(wěn)定性，建立起完整的質(zhì)量保證體系，實行嚴格的質(zhì)量管理制度，保證可編程控制器的應用系統(tǒng)的仿真效果。

（2）適用性是指擴大產(chǎn)品及其覆蓋面，現(xiàn)階段，可編程控制器的應用程序品種多、功能全、使用更為方面，一臺可編程控制器可以控制多臺單機設備，也可以聯(lián)合控制一臺復雜設備。

（3）可維護性是可編程控制器的優(yōu)勢，在結(jié)構(gòu)上是模塊化的，更換方便，服務良好，用戶可以放心使用，實現(xiàn)可編程控制器應用程序的仿真是保證用戶利益的重要方式。

（4）經(jīng)濟性是客戶關注的重點，我國產(chǎn)品的價格只相當于進口產(chǎn)品的60%左右，將國產(chǎn)產(chǎn)品代替進口產(chǎn)品可以節(jié)省200萬左右，質(zhì)量也可以得到保證，可以保證設備的長期運行。

三、實現(xiàn)可編程控制器應用系統(tǒng)的仿真措施

（一）可編程控制器應用程序的仿真系統(tǒng)

在進行可編程控制器應用程序的仿真系統(tǒng)的構(gòu)建時，應該構(gòu)建三個模塊，包括計算機存貯可編程控制器程序的內(nèi)部表達、仿真策略以及用戶界面，仿真系統(tǒng)界面如下圖所示。

仿真系統(tǒng)運行時現(xiàn)將用戶設計的可編程控制器程序讀入系統(tǒng)，然后將其轉(zhuǎn)換為計算機存貯器內(nèi)的表達形式，然后將有輸入接點的數(shù)據(jù)文件讀入系統(tǒng)，啟動梯形圖，進行子程序的推導，按順序求解其邏輯，將狀態(tài)圖輸出。

（二）可編程控制器應用程序的仿真方法

仿真方法包括內(nèi)部表達和邏輯推導，要想實現(xiàn)可編程控制器的仿真，首先需要借助一個載體將可編程控制器內(nèi)部元件的信息進行存貯，為了方便信息的存取，將梯形圖的有關信息用數(shù)據(jù)表來描述，以便記錄每一個元件的詳細信息。對于邏輯推導來說，可編程控制器應用系統(tǒng)多以梯形圖來進行控制程序的編制，基本元件是接點和負載，組成方式為將接點以串聯(lián)或并聯(lián)的方式進行組合，然后再與負載相聯(lián)接，組成梯形圖。梯形之間的相互關系用可編程控制器的編程語言進行說明，編程語言需要嚴格的格式來限定，編程要按照一個梯級從上到下的順序進行編制，運行過程中也應該遵循從上到下、從左到右的方向進行運行。每一個梯級上的負載狀態(tài)都是由接點狀態(tài)決定的，這一過程也需要一定的邏輯推導，但是輸入接點不需要推導，直接由用戶的狀態(tài)決定。

（三）可編程控制器應用程序的仿真功能

在實現(xiàn)了可編程控制器的應用程序的仿真之后，需要實現(xiàn)以下功能：（1）可以實現(xiàn)常見可編程控制器的指令表編程，梯形圖編程以及他們之間的相互轉(zhuǎn)換。（2）可以提供更為形象的工具條，用戶可以通過鼠標將梯形圖程序直觀地畫出來，在圖中所表達的拓撲關系可以正確的轉(zhuǎn)化成指令表，對各種方式的編輯的可編輯控制器用戶程序都可以實現(xiàn)正確的檢查，方便用戶進行數(shù)據(jù)查詢和處理。（3）可以實現(xiàn)可編程控制器的內(nèi)部元件的仿真，實現(xiàn)指令解釋器的仿真，實現(xiàn)運行過程的仿真，總而言之，可編程控制器應用程序的仿真應該基本實現(xiàn)硬件軟件的仿真，可以提供漢字界面以及隨即幫助，可以完成指令表和梯形圖的打印。

四、總結(jié)

現(xiàn)階段，計算機技術(shù)的快速發(fā)展及廣泛應用，使得工業(yè)發(fā)展進入一個新的增長階段，可編程控制器就是使用最廣泛的器件，充分發(fā)揮其優(yōu)勢實現(xiàn)高效率的生產(chǎn)是現(xiàn)階段各大企業(yè)關注的重點，在熟悉其基本原理的基礎上，在實現(xiàn)應用程序的仿真上做到了以下幾點，可以實現(xiàn)對大多數(shù)邏輯元件的模擬，用數(shù)據(jù)庫和數(shù)組作為數(shù)據(jù)的載體，可以將整個程序運行的相關參數(shù)和數(shù)據(jù)進行記錄，可以對數(shù)據(jù)進行分析，實現(xiàn)對仿真過程和結(jié)果的多角度描述，還可以實現(xiàn)邏輯運算塊與模擬仿真器模塊之間的信息傳遞，使得可編程控制器應用程序的仿真系統(tǒng)更加靈活高效。

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作者簡介：張玲（1990），女，陜西西安人，漢族，本科，助教，研究方向：電氣自動化/電力電子。