基于S7-300顺序逻辑控制仿真系统的设计与研究
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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。
This paper mainly describes the design and realization of the logic control simulation system which is based on the modular process system. According the building requirements and aim of PLC control simulation laboratory and the demand of our country for the people with automation technology, the author completes the whole design of the logic control simulation system and platform based on S7-300 PLC.
Based on the analysis of the process and the control parameters of the real modular process system, the author used SIEMENS the STEP7 programming software, the SIMIT simulation software, FESTO Corporation FluidSIM-P air operated electricity simulation software as well as DDE communication software Vswitch, simulates the real modular processing experiment system's work process, has constructed a simulation industrial system which combines the control and the control plant, and using Flash software design simulation system's management platform. Meanwhile, the author discusses the problems during the realization and application of the simulation system. At the end of this article, the author has carried on the forecast to the future Web laboratory network construction and future modular.
The realization of the simulation system solves the problem of the inadequate equipment and fund in the laboratory building, also establish a good standard experiment platform to provide comprehensive automation skills training for the automation technology learner. So the students can master the design of system, and can be trained to have good engineering sense and strong practical ability step by step.
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。
This paper mainly describes the design and realization of the logic control simulation system which is based on the modular process system. According the building requirements and aim of PLC control simulation laboratory and the demand of our country for the people with automation technology, the author completes the whole design of the logic control simulation system and platform based on S7-300 PLC.
Based on the analysis of the process and the control parameters of the real modular process system, the author used SIEMENS the STEP7 programming software, the SIMIT simulation software, FESTO Corporation FluidSIM-P air operated electricity simulation software as well as DDE communication software Vswitch, simulates the real modular processing experiment system's work process, has constructed a simulation industrial system which combines the control and the control plant, and using Flash software design simulation system's management platform. Meanwhile, the author discusses the problems during the realization and application of the simulation system. At the end of this article, the author has carried on the forecast to the future Web laboratory network construction and future modular.
The realization of the simulation system solves the problem of the inadequate equipment and fund in the laboratory building, also establish a good standard experiment platform to provide comprehensive automation skills training for the automation technology learner. So the students can master the design of system, and can be trained to have good engineering sense and strong practical ability step by step.
引文
[1]李春田.现代标准化前沿--“模块化”研究报告.信息技术与标准化2008年 第1-2期
[2]李春田.模块化--产业界关注的焦点.企业标准化春田专栏2007年02期
[3]刘茂松,曹虹剑.产业组织中的模块化理论发展动态[J].经济学动态,2006,(2):74-77
[4]汪晓平.PLC可编程控制器系统开发实例.北京:人民邮电出版社,2004.全文
[5]唐德栋,孔祥冰,韩桂华.FluidSIM在液压与气动教学中的应用.哈尔滨理工大学机械动力工程学院论文
[6]曹虹剑,罗能生.模块集群的系统结构与创新能力[A].中国工业经济学会2006年年会论文集[C],2006:1-8.
[7]杨存智.基于FluidSIM Pneumatics软件的气动及机电一体化设计.煤矿机械 2004第九期
[8]张晓萍.仿真技术及其在生产中的应用.计算机辅助设计与制造.1995(5):22-25
[9]胥军.西门子全集成自动化方案的设计与实现.PLC工控机与集散控制系统 2007.02
[10]肖田元,张燕云,陈加栋.系统仿真导论.北京:清华大学出版社,2000
[11]崔坚,李佳.西门了工业网络通信指南.北京:机械工业出版社,2005
[12]FESTO公司.FESTO教学培训系统介绍.2004
[13]FESTO公司.FESTO Vswitch manual.2004
[14]FESTO公司.FESTO培训系统简介.2004
[15]FESTO公司.FESTO Cosmir PLC manual.2004
[16]FESTO公司.MPS硬件培训
[17]和江华.计算机仿真导论.北京:科学出版社,2001
[18]廖常初.SIMIT在PLC控制系统被控对象仿真中的应用.中国期刊方阵CJFD收录刊
[19]廖常初.S7-300/400 PLC应用技术.北京:机械工业出版社,2005
[20]胡晓鹏.模块化操作与模块时代--基于产业发展观的研究?人文杂志2008年第1期
[21]黄柯棣等.系统仿真技术.长沙:国防科技大学出版社,1998
[22]李会军.现场总线技术的发展与应用.华北电力技术,2003,4:23-27
[23]柴瑞娟,陈海霞.西门子PLC编程技术及工程应用.北京:机械工业出版社 2006.08
[24]刘美兰.PLC控制教学实验系统的设计.实验室研究与探索.2004年第2期23卷
[25]李美琴.基于现场总线的自动化控制系统在电镀生产线的运用.2007.05
[26]吴瑞金,齐然,刘海伟.现场总线的现状及发展.GM通用机械.2005,2:39-43
[27]李丽娜,柳洪义,孙一兰.一种基于LabVIEW及FluidSIM-H的PLC控制液压系统仿真方法.机床与液压.2007.10第35卷第10期
[28]冯雪飞,刘有源.FESTO模块化生产线监控系统设计.电子技术.2002.08
[29]郭禾.基于PLC教学仿真系统的设计与实现.系统仿真学报.2003第2期15卷,205-207
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[31]深入浅出西门子S7-300PLC.西门子有限公司自动化与驱动集团.北京:北京航天航空出版社.2004.08
[32]基于FluidSIM Pneumatics软件的气动及机电一体化设计.煤矿机械.第9期 2004
[33]姚兴军,叶理平.PLC控制系统的计算机仿真研究.机电一体化.2002第三期.26-28
[34]沈瑜,王药.基于PLC的FESTO电液比例控制实验系统.电子机械工程2007年第23卷第5期
[35]徐沪萍.基于MPS的自动加工线在线监控系统的设计.交通与计算机.2006年第4期第24卷
[36]西门子公司.未来自动化发展趋势-即装即用的解决方案http://www.iianews.com 2007
[37]盛延林,祁国宁.先进制造与自动化技术领域发展概况.中国科技信息网 2003
[38]孙兵,赵斌.组态软件在气动自动化仿真测试中的应用.南通纺织职业技术学院学报 第1期 2006
[39]Petri Net Based Control of a Modular Production System.GaSper MuSiE,Drago Matko University of Ljubljana Faculty of Electrical Engineering.1999 IEEE
[40]Building up Object-Oriented Industrial Automation Systems:Experiences Interfacing Active Objects with Technical Plants.Pablo Darscht,Alceu Heinke Frigeri,Carlos Eduardo Pereira
[41]An Application of SCADA System on a MT Educational MPS Unit Recep Yenitepe.Marmara University.2004 IEEE
[42]FESTO.FluidSIM 3.6 Pneumatics User's Guide.2004
[43]Programming with STEP 7 v5.2 Manual.SIEMENS A.G.2003
[44]Modular Production Systems.A Concurrent Manufacturing Philosophy Department of Electronic Engineering,University of Hull,UK.G.G.Rogers.1993IEEE
[45]Guidelines for Packaging Machinery Automation Version 3.0.OMAC Packaging Workgroup.2004
[46]SIEMENS.Simatic 手册大全.2004
[47]SIEMENS.SIMIT5用户手册.2002
[48]SIEMENS.SIMIT Operating Manual,Version 5.0 SP1,2004
[49]Applying Object-Oriented Concepts To The Development Of Real-Time Industrial Automatiosny Systems.Carlos Eduardo Pereira Department of Electrical Engineering Universidade Federal.-Brazil.1997 IEEE
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