西门子授权总代理|PLC模块总代理

SIMIT Simulation Framework，简称SIMIT。它是西门子推出的一个仿真平台，主要有两个应用方向：虚拟调试和操作员培训。

在流程行业的虚拟调试方面，SIMIT不仅可以做信号级仿真（即我们平时说的DI、DO、AI、AO），也支持设备级仿真(如:电机、阀门和控制器等)，甚至能够实现一些简单的过程级仿真(如：反应釜及一些工艺反应过程等)。如下图所示：

2 信号级仿真

Couplings是自动化系统与仿真模型之间的接口。SIMIT包含所有必要的Couplings以适应不同的通信仿真和自动化环境的要求。支持与自动化系统实际硬件的通信（硬件在环）和仿真控制器的通信（软件在环）。SIMIT支持的Couplings如下图所示。

具体应用中可分为组态PLCSIM仿真、组态Virtual Controller仿真和模拟信号的标准化三类。下面是实现方法的详细介绍。

2.1 组态PLCSIM仿真

首先是实现SIMIT和PLCSIM仿真软件的耦合，这部分仅需三步即可实现：

1. 将AS程序中地址相关的符号表导出(按地址排序后，选择地址相关的符号，执行导出操作。此时仅导出选中部分的符号)。如下图所示。

2. SIMIT项目中新建Couplings，选择PLCSIM，然后在SIMIT中打开该Couplings，按照下图中的步骤导入步中导出的符号表。

3. 后，先运行PLCSIM，然后点击SIMIT工具栏的运行按钮开始仿真。仿真结果如下图所示。

2.2  组态Virtual Controller仿真

与Virtual Controller的耦合只需在新建耦合时，选择Virtual Controller，然后在弹出对话框中选择对应的项目及所需的AS站即可。如下图所示。

启动Virtual Controller仿真，就可以像使用真实CPU一样下载硬件组态和程序。仿真界面如下图所示。

2.3 模拟信号的标准化

对于模拟量，PCS 7与SIMIT之间通过编程接口实现数据的转换，即原始值仍以16位（2Byte）读取或写入，SIMIT中提供两种方式将原始值转换位对应的物理值。

1. 标准控件比例（如下图所示）

2. Coupling编辑器比例（如下图所示）

3 设备级的仿真

3.1 设备级的仿真

在实际的工业自动化现场，AS系统负责发送控制信号到设备层级的执行设备(如电机、阀门等)，同时这些执行设备将现场的实际状态反馈回AS。在SIMIT仿真系统中，使用图形化的编程方式，将上述设备的仿真模型程序以Component（组件）的形式呈现。在SIMIT Basic Components中涵盖了用于设备层仿真的大部分Components，如阀门、泵、电机、驱动、Simocode等。参考下图。

此外如果基本组件无法满足要求，也支持用户自定义Component实现定制化的功能，还可以使用CTE进行开发。

下面就以电磁阀为例说明SIMIT中如何手动搭建仿真模型。在SIMIT中可以按照PCS 7项目中的层级结构创建相同层级结构的Chart文件夹。如下图所示。

在SIMIT对应图表文件夹下新建Chart。此处以NK111电磁阀为例。在SIMIT Basic Components中拖拽如下组件到图表：DriveV1（阀门仿真模型）、Connector（全局连接）、Input（输入信号）、OutPut（输出信号）、MUL（模拟量乘法）、XOR（异或运算）。然后为输入和输出信号分配对应的AS中的I/O符号地址。参考下图的布局进行各个组件之间的互连。

在该仿真模型中，阀门可以理解为现场设备，所以开命令DO信号给到DriveV1的输入即Open开命令，DriveV1的输出即实际位置信号反馈给AS，所以开到位和关到位信号分别连接到DriveV1的100和0的输出管脚。对于DriveV1的反馈时间是指仿真模型收到命令后多久开或关到位，并不是修改PCS 7 中Valve的监视时间。

完成仿真模型搭建后，下载程序至Virtual Controller或PLCSIM，激活SIMIT和OS，能够实现整个系统的测试。NK111的仿真过程如下图所示。

同理，其他设备的仿真也可以参考上述步骤进行模型搭建。