基于PC运行的多种PLC功能控制卡及其使用方法与流程

本发明属于工业自动控制系统技术领域，涉及一种基于PC运行的多种PLC功能控制卡及其使用方法。

背景技术：

PLC一般是一种型号的PLC只具备某种特定功能和特定的使用方法。如果你要使用其他功能，比如说三菱Q系列PLC或其他厂家PLC的功能时你只能更换PLC。这样就会造成对系统更换时间长和投入成本高的问题，特别是在学校这种应用场所更为突出。针对这种问题，以VB语言设计电脑上位机软件通过串行通信与电气控制板连接，获取PLC控制系统的输入信号。然后通过上位机（PLCSIM通信软件）与PLC厂家工程软件仿真调试环境交互，PLC程序执行运算产生相应的结果，然后通过串行通信与电气控制板连接，把PLC外围输出信号输出到相应的端口，从而控制相应的执行机构。这样的系统基本可以完成一个PLC的功能。这样假如我要更改PLC系统时只需要更改软件设置即可，不需要更改硬件设备，也可以降低PLC的使用成本。

PLC作为工业自动控制的主要支柱，在工业控制上应用非常广泛。一门重要技术的普及，离不开各大院校对该学科的投入及配置。但由于PLC技术在普及的过程中主要遇到以下几方面的问题：1、PLC本身价格高。2、PLC实训系统一般由教仪设备制造公司以相对固定的任务作为一种载体,进行制造销售。即使一个很简单的实训平台，价格都会很高。在这里PLC的价格更是高出一般的销售价格。3、在多种型号PLC使用环境下，假如都要配备相应的型号的PLC，不但投入成本高，而且占用实训场地大，引起后期维护成本高的问题。4、PLC厂家的计算机调试系统是一种完全虚拟的仿真系统，不能直接快速地连接硬件进行调试运行，如果要进行硬件调试时，还是要通过PLC实体进行调试。这样全虚拟的仿真调试会造成PLC一些不稳定的信号、不确定的信号和现场干扰信号无法进行仿真调试。影响系统的完全调试，无法让仿真与现场形成无缝的对接。这样使用PLC过程无法形成良好的职业素养。5、在对PLC一些信号进行调试和监控时，一般观察PLC的指示灯或者在线监控程序，但假如调试站（工程师站）与PLC现场比较远或PLC程序很长的情况下都会造成对监控输入输出信号不方面和观察内部PLC信号不直观。造成调试系统时间长，程序维护麻烦的现象。

技术实现要素：

为了克服现有技术的上述缺点，本发明提供一种基于PC运行的多种PLC功能控制卡及其使用方法，它能够代替PLC硬件的功能，通过计算机上位机软件与电气控制板，通过与PLC厂家的仿真环境交互，形成一个系统，这样的系统相对PLC厂家PLC实体或PLC实训装置成本低，主要兼容不同型号PLC的使用，在更改PLC型号时，只需要上位机软件设定PLC机型即可，操作方便。即在更改PLC系统时不需要更改其硬件设备。同时在调试程序或系统时，通过上位机的指示灯或数据端口直观形象地观察PLC各种信号加快了程序的调试，缩小程序的维护时间，从而争取更多的实训时间，PLC接线端子一般采用螺丝固定式结构，如果实训学习中要经常进行系统线路连接，由于操作不当或者操作过于频繁，会对PLC的端子造成致命的破坏，而本装置采用免螺丝接线端子代替PLC传统的螺丝压紧接线端子，相对提高PLC系统线路连接的快捷性，及降低PLC接线端子的磨损，综上所对比，大大降低PLC系统实训的成本。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于PC运行的多种PLC功能控制卡，包括上位机、PLC计算机调试系统、电气输入输出控制板上的单片机、PLC系统及PCL外围硬件系统，在上位机安装VB开发软件，与PLC计算机调试系统及电气输入输出控制板上的单片机交互数据，交互的数据包内包含输入输出开关信号和高速脉冲信号，以实现基本的开关量控制或步进伺服控制，完成PLC程序的调试及控制。

一种基于PC运行的多种PLC功能控制卡的使用方法，其步骤是：采用VB开发上位机通信软件同时与PLC计算机调试系统及电气输入输出控制板上的单片机交互，间接完成PLC程序的调试及控制，主要采用PLC串口通讯技术和单片机串口通信技术完成它们之间的通讯交互，电气输入输出控制板主要由单片机为控制核心，控制硬件系统的输入输出进行信号采集及

对象控制。

所述电气控制输入输出控制板主要包含有电源模块：24V、5V；通讯模块：串口通信、USB通信；单片机控制输入输出模块：输入由光耦电路组成，输出由继电器电路组成。

所述上位机通信软件通过交互软件同时也可以监控PLC的相关信号，方便调试。

本发明的积极效果是：能够代替PLC硬件的功能，通过计算机上位机软件与电气控制板，通过与PLC厂家的仿真环境交互，形成一个系统，这样的系统相对PLC厂家PLC实体或PLC实训装置成本低，主要兼容不同型号PLC的使用，在更改PLC型号时，只需要上位机软件设定PLC机型即可，操作方便。即在更改PLC系统时不需要更改其硬件设备。同时在调试程序或系统时，通过上位机的指示灯或数据端口直观形象地观察PLC各种信号加快了程序的调试，缩小程序的维护时间，从而争取更多的实训时间，PLC接线端子一般采用螺丝固定式结构，如果实训学习中要经常进行系统线路连接，由于操作不当或者操作过于频繁，会对PLC的端子造成致命的破坏，而本装置采用免螺丝接线端子代替PLC传统的螺丝压紧接线端子，相对提高PLC系统线路连接的快捷性，及降低PLC接线端子的磨损，综上所对比，大大降低PLC系统实训的成本。

附图说明

图1是本发明流程图；

图2是本发明中电气输入输出控制板结构示意图。

图中：1-电源模块，2-通讯模块，3-单片机控制输入输出模块。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进一步说明。

参见图1及图2，一种基于PC运行的多种PLC功能控制卡，包括上位机、PLC计算机调试系统、电气输入输出控制板上的单片机、PLC系统及PCL外围硬件系统，在上位机安装VB开发软件，与PLC计算机调试系统及电气输入输出控制板上的单片机交互数据，交互的数据包内包含输入输出开关信号和高速脉冲信号，以实现基本的开关量控制或步进伺服控制，完成PLC程序的调试及控制。

一种基于PC运行的多种PLC功能控制卡的使用方法，其步骤是：采用VB开发上位机通信软件同时与PLC计算机调试系统及电气输入输出控制板上的单片机交互，间接完成PLC程序的调试及控制，主要采用PLC串口通讯技术和单片机串口通信技术完成它们之间的通讯交互，电气输入输出控制板主要由单片机为控制核心，控制硬件系统的输入输出进行信号采集及

对象控制。

所述电气控制输入输出控制板主要包含有电源模块1：24V、5V；通讯模块2：串口通信、USB通信；单片机控制输入输出模块3：输入由光耦电路组成，输出由继电器电路组成。

所述上位机通信软件通过交互软件同时也可以监控PLC的相关信号，方便调试。

本发明能够代替PLC硬件的功能，通过计算机上位机软件与电气控制板，通过与PLC厂家的仿真环境交互，形成一个系统，这样的系统相对PLC厂家PLC实体或PLC实训装置成本低，主要兼容不同型号PLC的使用，在更改PLC型号时，只需要上位机软件设定PLC机型即可，操作方便。即在更改PLC系统时不需要更改其硬件设备。同时在调试程序或系统时，通过上位机的指示灯或数据端口直观形象地观察PLC各种信号加快了程序的调试，缩小程序的维护时间，从而争取更多的实训时间，PLC接线端子一般采用螺丝固定式结构，如果实训学习中要经常进行系统线路连接，由于操作不当或者操作过于频繁，会对PLC的端子造成致命的破坏，而本装置采用免螺丝接线端子代替PLC传统的螺丝压紧接线端子，相对提高PLC系统线路连接的快捷性，及降低PLC接线端子的磨损，综上所对比，大大降低PLC系统实训的成本。