PLC仿真软件在涡流探伤电气系统设计中的应用

　　0 前言

　　涡流探伤过程中，可以利用 S7-300 PLC 来控制整个探伤系统的运行。但如果 S7-300 PLC 组态编程存在缺陷或错误，可能会导致有些动作无法实现，还有可能造成误动作，导致出现事故，甚至造成人员伤亡，给企业带来巨大损失。因此，有必要在涡流探伤系统实际运行前对 PLC 程序进行仿真测试。

　　S7-PLCSIM 是一个很好的仿真工具，使用 S7-PLCSIM 可以在 PG / PC 上进行不依赖于硬件的 S7 程序测试[1]。仿真过程中，它可以代替实中的 PLC，在计算机上将组态和程序下载到 S7-PLCSIM 中，利用它可观察 PLC 的输入输出信号的状态。

　　本文介绍了涡流探伤系统及探伤工艺流程; 给出了 S7-300 PLC 输入输出信号的地址划分; 对 S7-PLCSIM 的界面及使用方法进行了描述; 最后结合探伤系统过程中的 PLC 进行仿真。通过与实际中的PLC 对比可知: 在电气系统设计中，S7-PLCSIM 可代替实际的 PLC，利用它进行 PLC 的仿真以便查看 PLC控制的动作是否正常，在实际的 PLC 运行前就可以知道程序的运行状况，设计人员能够及时完善程序和排除程序错误，从而避免事故发生。

　　1 涡流探伤过程

　　一个基本的涡流探伤系统如图 1 所示，操作面板、接近开关、汽缸、仪器及 PLC 用信号电缆连接起来。在电气系统设计时对 S7-300 PLC 进行组态编程，使操作员能够通过 PLC 控制探伤系统的运行。PLC 用于自动探伤过程中，具有可靠性高、维护容易、能够在线修改程序等优点[2]。待探测钢管摆放在上料架上，在辊道正转的状态下，按上料按钮，上料汽缸动作将一根钢管拨到上料侧辊道上。这根钢管沿着辊道前进，当移动到上料接近开关附件时，上料接近开关的信号线输出高电平，仪器开始工作。当钢管通过主机时，仪器对钢管进行探测，如果钢管存在缺陷，仪器就会报警。当钢管运行到下料接近开关 2 附近时，操作员首先按下分选按钮，待分选汽缸顶起后，再按下下料按钮，下料汽缸动作，拨动钢管落入废品料槽; 如果仪器不报警，说明钢管没有缺陷，操作员可待钢管运行到下料接近开关 2 处时按下下料按钮进行下料。整个探伤工艺流程如图 2 所示。

　　2 PLC 输入输出信号的地址分配

　　为了实现控制系统的功能，需要对 PLC 进行组态编程。在涡流探伤电气系统设计时，首先对 PLC输入输出信号的地址进行分配，部分输入输出信号的地址分配情况详见表 1 ～2。

　　3 S7-PLCSIM 的启动与界面介绍

　　在使用 S7-PLCSIM 之前，首先要设置 PG/PC 接口 (图 3): 打开 “设置 PG/PC 接口”对话框，在“为 使 用 的 接 口 分 配 参 数 ” 中 选 择 “PLCSIM(MPI)”，然后点击确定按钮。