基于物料分检系统的PLC模拟对象软件设计与开发(2)
1）从自动化工程项目开的角度来看
在工程开发初始阶段，控制装置未定型之时向客户展示控制系统的性能，让客户在工程开发过程中反馈意见，这样做无论对客户还是对系统开发人员，都有深刻意义，这种展示需要一套合适的被控对象模型[2]。另一方面，为了让工业控制设计人员，调试人员等了解工业场合的控制流程，验证针对各种具体工业控制对象编制或开发的PLC程序是否正确，需要各种实际工业设备或验证设备[3]。但各种实物模型不但制造困难，而且成本不低，文护和收藏都不容易，同时在验证过程中由于不能保证程序完全正确，还有可能存在安全问题。用PC机上的模拟被控对象来代替实物验证装置可以很好解决这些问题。
2）从PLC教学的角度来看
PLC是高等院校自动化等专业的一门重要专业课程，许多院校开设了本课程，他是一门实用性很强的课，是自动化行业三大技术（机器人，CAD/CAM，PLC）之一[4]。而对于本课程的教学，实验环节起着关键作用，需要学校有着丰富的实现设备，其中控制对象是必不可少。PLC控制对象可以是实物模型，它能很好的体现PLC控制系统工作过程，但实物控制对象制造成本高，文护难；目前大多数实验室使用指示灯模拟PLC控制对象工作过程，和实物模型相比成本较低，但是也存在文护难，种类少，运行结果不形象等缺点，无法提高学习兴趣，不能满足实验课的需要[5]。采用PC机上的模拟被控对象是一个很好的选择。
PC机上的模拟被控对象可以仿真各种实际被控对象，用图形方式动画显示对象的主要动作，能够被PLC控制，将实时状态信号返回给PLC。和实际对象或机械模型相比，模拟被控对象有许多优点：制作方便、成本低廉、功能组合灵活、通过更换软件即可实现各种控制系统、文护简单（无机械故障）、能大大提高设备利用率、灵活有效地开发更多实验项目、综合运用自动控制设备及软件、提高学生的学习兴趣、改善教学效果、丰富学生工程经验[6]。
1.1.3 系统仿真介绍
一个完善的PLC控制系统通常有三个部分组成：作为控制器的PLC、被控对象（如电梯，电镀自动线，全自动洗衣机等）和PC机。其中PC机用来编写、调试、下载PLC程序并实现对系统的监控。
在PLC应用和教学领域引入仿真技术，可以实现两种类型的PLC虚拟仿真系统：全软件模拟系统和半实物仿真系统。
1）全软件模拟系统
也叫虚拟联动仿真[7]系统，即只在一台计算机（包括没有串口的笔记本电脑）上即可调试PLC程序，验证控制对象的动作是否满足要求。可以不受硬件和场地的限制，在没有PLC的情况下预先编制调试PLC程序，必要时再与实际PLC连接，进一步可以通过Web发布将平台与各个终端相联，实现远程共享，形成具有本机调试，上下位机控制及网络连接的完整现代实验平台[8]。
2）半实物仿真系统（也叫虚实联动仿真或硬件在回路仿真[9]）
是指在对某些系统的研究中，把数学模型和物理模型连接起来进行试验，对系统的一部分建立虚拟模型，编写程序在计算机运行，同时将系统的实物部分接入仿真回路进行试验。这里又可以分为两种：
a）将计算机作为控制器，将被控对象作为实物部分直接放置在仿真回路中。
b）实物部分为控制器，模拟被控对象作为虚拟部分。
通常采用第二种方法。这种方法的优点在于开发人员只需编写被控对象，然后与实物PLC连接通讯所以容易实现，大大降低开发周期，增强真实感，提高开发效率和产品的可靠性[10-11]。
1．2 研究现状及发展趋势
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