S7-1500+TIA+MCD:西门子仿真与虚拟调试的硬件在环调试流程

发布网友发布时间：2024-09-27 03:33

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热心网友时间：2024-11-01 00:26

数字化双胞胎理念是指在虚拟的世界中以数字化的方式拷贝出一台设备，并在虚拟的世界里对模拟设备各部件之间的相互运动和电气行为进行仿真。为了能真实再现实际设备，就需要借助我们闭环的仿真系统，软件在环或硬件在环。虚拟调试的硬件在环方案可用于不支持PLCSIM Adv仿真的PLC，例如S7-200 SMART，S7-1200/300/400等。借助硬件在环方案我们可以将PLC程序下载到实际的PLC中，并在MCD虚拟平台中测试机械组件，驱动器、阀门、接触器等电气行为使用SIMIT进行仿真，而现场IO设备则使用SIMIT Unit替代。单机设备的硬件在环的结构图如下：

硬件在环方案中SIMIT Unit是非常重要的硬件设备，其具有两种通讯端口CTRL端口和P1端口，其中CTRL 端口用于连接SIMIT软件，P1端口用于连接PLC，需要注意的是，SIMIT Unit的P1与CTRL端口不能在一个网段中。SIMIT Unit的网络连接图如下所示。

以下为真实S7-1500如何控制MCD中卷帘门升降为例，演示虚拟调试硬件在环的实施过程。
二、软硬件配置：

SIMIT Unit 128 或 SIMIT Unit 256;
S7-1515 CPU ；
交换机；
SIMIT 10.2；
NX MCD 1953；
TIA V16；

三、TIA Portal项目组态：

（1）、硬件组态：
在TIA 项目中组态一个S7-1500 CPU ，并在网络视图中插入一个ET200SP站点；并在ET200SP中添加了一个 DO模块，用于连接控制卷帘门的升降；添加一个DI模块，用于接收卷帘门升降到位的返回信号。并在硬件组态中为各个信号定义符号名。

（2）、PLC 程序编写：
本例只为展示硬件组态的实施过程，PLC控制程序不编写了，只通过监控表修改相关的输出信号。

（3）、导出PLC 符号表：

四、MCD项目组态：

（1）、定义MCD属性：
在MCD项目中分别定义了刚体“RB_Gate”，滑动副“RB_Gate_SJ”和位置控制“RB_Gate_SJ_PC”。

（2）、导出MCD信号：
在MCD菜单栏中选择“导出信号”，并将导出文件类型选择为“SIMIT”。

五、SIMIT项目组态：

(1)、 Coupling SIMIT Unit项目：
创建一个SIMIT项目，创建一个“New Coupling”；Coupling类型选择为“SIMIT Unit”。

(2)、 Coupling MCD 信号：
SIMIT耦合MCD信号有多种方式，本例采用共享内存方式。

六、设置SIMIT Unit：
SIMIT Unit具有两种通讯端口CTRL端口和P1端口，其中CTRL 端口用于连接SIMIT软件，需要与PC机在一个网段; P1 端口用于连接S7-1500 PLC 的X1 接口，注意P1端口与CTRL端口不能处于同一网段。

七、MCD建立与SIMIT 连接：
SIMIT 启动仿真之后，在MCD软件的菜单栏中选择“外部信号配置”，在弹出的配置界面中选择“SHM”，点击“添加新SHM”图标，将创建一个新的SHM连接，并命名为“SIMITMCD”。

八、仿真运行：
打开 TIA 软件，将PLC 程序下载到真实S7-1500 PLC 中，在监控表中对“GateOpen”和“GateClose”等输出信号进行修改，观察MCD的运行。