仿真神器—S7-PLCSIM Advanced知識詳解

S7-PLCSIM Advanced是西門子公司推出的一款PLC仿真軟件，其中“PLCSIM”是“PLC simulation”的縮寫，即“PLC仿真”。該軟件既能仿真標(biāo)準(zhǔn)型CPU，也能仿真故障安全型、運(yùn)動控制型、冗余型及支持ODK的CPU；既能仿真標(biāo)準(zhǔn)輸入/輸出信號，也能仿真通信，功能十分強(qiáng)大。今天這篇文章，我就給大家介紹下這個仿真神器的相關(guān)內(nèi)容。

本文包括如下幾個主題：

軟件的界面介紹；

軟件支持的CPU型號；

軟件的工作模式及原理；

使用過程中的注意事項；

說明：S7-PLCSIM Advanced有不同的版本，其支持的功能有所不同。本文介紹的功能基于v4.0 SP1版本。

1、軟件的界面介紹

S7-PLCSIM Advanced的運(yùn)行界面如下圖所示：

其中：

①設(shè)置仿真實例的在線訪問方式，有兩種：“PLCSIM”使用本地總線訪問CPU實例（僅能在同一臺電腦內(nèi)部使用），“PLCSIM Virtual Eth. Adapter”是通過虛擬網(wǎng)卡，以TCP/IP協(xié)議的方式訪問CPU實例。使用后者必須在安裝軟件時勾選NPCap（4.0版本使用，早期使用WinPCap）；

②用來設(shè)置TCP/IP的通信方式，有本地和以太網(wǎng)兩種。如果是在兩臺電腦之間實現(xiàn)仿真，需選擇<以太網(wǎng)>；

③調(diào)整虛擬時間：通過調(diào)整該參數(shù)，可防止仿真實例因掃描周期超時而停機(jī)；

④嚴(yán)格的運(yùn)動時間。當(dāng)勾選時，將對運(yùn)動控制組織塊（Motion OB）緩沖區(qū)溢出進(jìn)行檢測，運(yùn)動控制器伺服時鐘與PLC周期同步，確保與硬件PLC類似的功能；若不勾選，則不檢測緩沖區(qū)溢出。這種情況下仿真實例不會因緩沖區(qū)溢出而切換到停機(jī)狀態(tài)，可提高仿真性能，但可能不精確；

⑤創(chuàng)建S7-1500仿真實例：包括實例的名稱、IP地址、子網(wǎng)掩碼、網(wǎng)關(guān)及CPU的型號（如下圖）。當(dāng)創(chuàng)建完成后，下次使用時，無需再次輸入；

⑥PLC實例運(yùn)行狀態(tài)區(qū)；

⑦輔助功能區(qū)，其中“虛擬SMC卡”可打開文件夾，創(chuàng)建的仿真實例存放于此。若某個實例不需要時可直接刪除；還可打開功能手冊查看詳細(xì)介紹；

2、軟件支持的CPU型號及版本

S7-PLCSIM Advanced v4.0支持的CPU類型及固件版本如下圖所示：

3、軟件的工作模式及原理

3.1、本地總線模式

當(dāng)將模式選擇開關(guān)設(shè)置為“PLCSIM”時，即為“本地總線模式”。該模式下，博途項目和CPU仿真實例在同一臺電腦中，兩者之間通過本地總線（SoftBus）進(jìn)行通信，如下圖所示：

這種模式下，PLC程序下載時，PG/PC接口應(yīng)選擇“PLCSIM”；

3.2、本地虛擬網(wǎng)卡模式

當(dāng)將模式選擇開關(guān)設(shè)置為“PLCSIM Virtual Eth. Adapter”，TCP/IP通信選擇<本地>或<以太網(wǎng)>都可以，即為“本地虛擬網(wǎng)卡模式”。該模式下，博途項目和CPU仿真實例在同一臺電腦中，兩者之間通過PLCSIM虛擬網(wǎng)卡通信（S7-PLCSIM安裝后會在網(wǎng)絡(luò)適配器視圖中生成一個虛擬網(wǎng)卡）。如下圖所示：

此時，要設(shè)置虛擬網(wǎng)卡的IP地址與CPU實例的IP地址在同一子網(wǎng)中。

例如，假設(shè)CPU實例的IP地址為192.168.0.20，子網(wǎng)掩碼255.255.255.0；則可設(shè)置虛擬網(wǎng)卡的IP地址為192.168.0.40，子網(wǎng)掩碼255.255.255.0。對于有兩個PN網(wǎng)絡(luò)接口的CPU，比如CPU1517-3PN/DP，由于虛擬網(wǎng)卡傾向于尋找X2接口，因此根據(jù)X2的網(wǎng)絡(luò)IP地址設(shè)置。

該模式下，PLC程序下載時，PG/PC接口應(yīng)選擇“Siemens PLCSIM Virtual Ethernet Adapter”；

3.3、異地模式

當(dāng)甲乙兩臺電腦，一臺運(yùn)行CPU仿真實例，另一臺運(yùn)行博途項目，兩者之間通過物理網(wǎng)卡連接時，即為“異地模式”。

這種模式最貼近真實的硬件操作模式，對于運(yùn)行博途項目的編程電腦而言，其下載時要選擇實際硬件網(wǎng)卡，與真實操作完全相同。對于運(yùn)行CPU仿真實例的電腦而言，須將其PLCSIM軟件的模式選擇開關(guān)設(shè)置為“PLCSIM Virtual Eth. Adapter”，TCP/IP通信選擇<以太網(wǎng)>。兩者之間的連接如下圖所示：

注：該圖與手冊中的描述不同，是我通過測試加自己的理解畫的，歡迎討論。

該模式下，需要將電腦甲的物理網(wǎng)卡IP地址、電腦乙的物理網(wǎng)卡IP地址、PLCSIM虛擬網(wǎng)卡的IP地址、及CPU實例的IP地址設(shè)置在同一子網(wǎng)中。

正確配置后，在電腦乙中應(yīng)可以通過ping命令訪問電腦甲的CPU實例，比如我測試時的截圖：

4、使用過程中的注意事項

①博途項目屬性設(shè)置。在博途項目樹中右鍵單擊項目名稱→屬性，在彈出對話框的“保護(hù)”選項卡中，勾選“塊編譯時支持仿真”，如下圖所示：

②如果是在兩臺電腦之間使用仿真軟件，若網(wǎng)卡IP設(shè)置正常，仍無法ping通，考慮將運(yùn)行PLCSIM Advanced的電腦的殺毒軟件/防火墻關(guān)閉；

③我測試時曾遇到無法加載硬件組態(tài)的情況。

loading the hardware configuration failed，error (0020 3 2 0)。

花了很長時間尋找原因，最后在國外的論壇上找到可能是由于PLC密碼的加密導(dǎo)致的，應(yīng)在PLC屬性→防護(hù)與安全→訪問級別下單擊“更新密碼加密”的按鈕，如下圖所示：

這個按鈕默認(rèn)是隱藏的。先將CPU的固件版本降低到v2.0以下，然后再升級回來，就能看到這個按鈕了。

好了，關(guān)于S7-PLCSIM Advanced軟件就先介紹到這里。

審核編輯：劉清