工業(yè)制冷機(jī)組仿真測(cè)試系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種工業(yè)制冷機(jī)組仿真測(cè)試系統(tǒng)及應(yīng)用的測(cè)試方法，包括制冷機(jī)組仿真系統(tǒng)和與其相連的制冷機(jī)組主控系統(tǒng)，制冷機(jī)組仿真系統(tǒng)包括PLC、與PLC連接的WinMoD仿真單元和SIMBApro仿真單元，制冷機(jī)組主控系統(tǒng)包括PLC和人機(jī)界面，其中：WinMoD仿真單元用于模擬制冷機(jī)組中各設(shè)備的I/O通道，SIMBApro仿真單元通過(guò)使用總線DP/PA模擬I/O通道及終端設(shè)備功能。本實(shí)用新型系統(tǒng)可完全模擬現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的情況和現(xiàn)場(chǎng)總線，對(duì)各個(gè)設(shè)備進(jìn)行仿真測(cè)試，避免現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試時(shí)變量錯(cuò)誤或點(diǎn)號(hào)遺漏，為現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試節(jié)約了大量時(shí)間，并實(shí)現(xiàn)PLC程序和模擬軟件程序真正實(shí)現(xiàn)無(wú)縫對(duì)接，通過(guò)PC來(lái)調(diào)試PLC程序。采用本實(shí)用新型系統(tǒng)進(jìn)行PLC程序的測(cè)試，測(cè)試效率高，不僅節(jié)約現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試時(shí)間，而且節(jié)約能源，程序穩(wěn)定性好。
【專利說(shuō)明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種基于WinMoD自動(dòng)化仿真技術(shù)的測(cè)試系統(tǒng)、及應(yīng)用該系統(tǒng)對(duì) 待測(cè)試軟件進(jìn)行測(cè)試的方法，尤其適用于對(duì)工業(yè)制冷機(jī)組控制程序進(jìn)行測(cè)試。 工業(yè)制冷機(jī)組仿真測(cè)試系統(tǒng)

【背景技術(shù)】
[0002] 工業(yè)制冷機(jī)組是由制冷壓縮機(jī)、冷凝器、蒸發(fā)器、電磁閥、油分離器、儲(chǔ)液桶、電機(jī)， 油泵回油過(guò)濾器等部件組成。為了不斷的提高制冷效率、穩(wěn)定運(yùn)行，通常采用PLC (可編程 邏輯控制器）進(jìn)行控制。PLC采用可以編制程序的存儲(chǔ)器，用來(lái)在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn) 算、順序運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并能通過(guò)數(shù)字式或模擬式的輸入和輸 出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。但在PLC參與控制制冷機(jī)組運(yùn)行之前，所編寫完成的 PLC程序需要經(jīng)過(guò)驗(yàn)證及排除邏輯錯(cuò)誤后，才能投入到生產(chǎn)設(shè)備中使用，傳統(tǒng)的測(cè)試方法主 要有現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試和硬件測(cè)試兩種，其中：
[0003] 現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試的方法是把編寫好的PLC程序下載到CPU中，在現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備中運(yùn)行PLC 程序，來(lái)檢查PLC程序是否編寫正確。比如將PLC程序下載到壓縮機(jī)控制盤的CPU中，通過(guò) 操作面板來(lái)啟動(dòng)壓縮機(jī)運(yùn)行，觀察運(yùn)行狀態(tài)和性能。采用這種方法調(diào)試PLC程序具有一定 風(fēng)險(xiǎn)，容易損壞壓縮機(jī)等設(shè)備，且浪費(fèi)電能。硬件測(cè)試的方法是把編寫好的PLC程序下載到 (PU中，利用4 m A?2 0 m A信號(hào)儀表和旋鈕開(kāi)關(guān)組成的設(shè)備與PLC連接，通過(guò)調(diào)節(jié)儀表 旋鈕和旋鈕開(kāi)關(guān)，觀察指示燈來(lái)調(diào)試PLC程序，該種方式雖可排除部分錯(cuò)誤程序，但手工輸 入調(diào)試效率低下，對(duì)于不同項(xiàng)目的調(diào)試，設(shè)備不可以重復(fù)利用，對(duì)于較大項(xiàng)目調(diào)試，設(shè)備組 建步驟比較繁瑣。因此，如何實(shí)用新型一種測(cè)試效率高、節(jié)約現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試時(shí)間、節(jié)約能源、穩(wěn)定 可靠的測(cè)試系統(tǒng)及使用該系統(tǒng)對(duì)已編寫PLC程序進(jìn)行測(cè)試和調(diào)試的方法成為亟待解決的 問(wèn)題。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0004] 本實(shí)用新型的目的是為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，所提供的一種基于WinMoD自動(dòng)化 仿真技術(shù)的測(cè)試系統(tǒng)、及應(yīng)用該系統(tǒng)對(duì)待測(cè)試軟件進(jìn)行測(cè)試的方法。為了達(dá)到上述目的，本 實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案：
[0005] -種工業(yè)制冷機(jī)組仿真測(cè)試系統(tǒng)，用于測(cè)試編程開(kāi)發(fā)的PLC程序是否適用于控制 制冷機(jī)組的運(yùn)行，包括制冷機(jī)組仿真系統(tǒng)和與其相連的制冷機(jī)組主控系統(tǒng)，所述制冷機(jī)組 仿真系統(tǒng)包括PLC、與PLC連接的WinMoD仿真單元和SIMBApro仿真單元，所述制冷機(jī)組主 控系統(tǒng)包括PLC和人機(jī)界面，其中 ：
[0006] 所述WinMoD仿真單元用于模擬制冷機(jī)組中各設(shè)備的I/O通道，所述SIMBApro仿 真單元通過(guò)使用總線DP/PA模擬1/0通道及終端設(shè)備功能，所述制冷機(jī)組仿真系統(tǒng)和所述 制冷機(jī)組主控系統(tǒng)之間進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，所述PLC利用西門子STEP7開(kāi)發(fā)待測(cè)試的PLC程序。
[0007] 本實(shí)用新型工業(yè)制冷機(jī)組仿真測(cè)試系統(tǒng)進(jìn)一步地，所述WinMoD仿真單元中的AI 接口與制冷機(jī)組主控系統(tǒng)的AI接口連接，所述WinMoD仿真單元中的DI接口與制冷機(jī)組主 控系統(tǒng)的DI接口連接。
[0008] 本實(shí)用新型工業(yè)制冷機(jī)組仿真測(cè)試系統(tǒng)進(jìn)一步地，WinMoD仿真單元和SIMBApro 仿真單元提供的輸出信號(hào)包括壓縮機(jī)能量位置反饋信號(hào)、壓縮機(jī)主電機(jī)運(yùn)行反饋信號(hào)、電 機(jī)電流反饋信號(hào)、壓縮機(jī)吸氣溫度反饋信號(hào)、壓縮機(jī)排氣溫度反饋信號(hào)、油溫反饋信號(hào)、電 機(jī)U接線端子反饋信號(hào)、電機(jī)V接線端子反饋信號(hào)、電機(jī)W接線端子反饋信號(hào)、壓縮機(jī)前軸 承溫度反饋信號(hào)、壓縮機(jī)后軸承溫度反饋信號(hào)、壓縮機(jī)吸氣壓力反饋信號(hào)、壓縮機(jī)排氣壓 力反饋信號(hào)、油壓力反饋信號(hào)中的一種或多種。
[0009] 本實(shí)用新型提供的工業(yè)制冷機(jī)組仿真測(cè)試系統(tǒng)，可完全模擬現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的情況，對(duì) 各個(gè)設(shè)備進(jìn)行仿真測(cè)試，避免現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試時(shí)變量錯(cuò)誤或點(diǎn)號(hào)遺漏，為現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試節(jié)約了大量時(shí) 間；并且，通過(guò)模擬現(xiàn)場(chǎng)I/O可完全仿真現(xiàn)場(chǎng)總線，可將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)發(fā)送給PLC，讓PLC程序和 模擬軟件程序真正實(shí)現(xiàn)無(wú)縫對(duì)接，通過(guò)PC來(lái)調(diào)試PLC程序，在測(cè)試PLC程序時(shí)發(fā)現(xiàn)程序邏 輯錯(cuò)誤，時(shí)間錯(cuò)誤，工藝錯(cuò)誤，可以及時(shí)修改，直到所有邏輯符合工藝邏輯要求；采用本實(shí)用 新型系統(tǒng)進(jìn)行PLC程序的測(cè)試，測(cè)試效率高，不僅節(jié)約現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試時(shí)間，而且節(jié)約能源，提高 程序可靠穩(wěn)定性。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0010] 為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例 或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅 是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提 下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0011] 圖1為本實(shí)用新型提供的工業(yè)制冷機(jī)組仿真測(cè)試系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012] 圖2為本實(shí)用新型測(cè)試方法的流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0013] 下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行 清楚、完整的描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的 實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所 獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0014] 如圖所示，圖1為本實(shí)用新型提供的工業(yè)制冷機(jī)組仿真測(cè)試系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。 本實(shí)用新型工業(yè)制冷機(jī)組仿真測(cè)試系統(tǒng)，用于測(cè)試編程開(kāi)發(fā)的PLC程序是否適用于控制制 冷機(jī)組的運(yùn)行，包括制冷機(jī)組仿真系統(tǒng)和與其相連的制冷機(jī)組主控系統(tǒng)，所述制冷機(jī)組仿 真系統(tǒng)包括PLC、與PLC連接的WinMoD仿真單元和SIMBApro仿真單元，所述制冷機(jī)組主控 系統(tǒng)包括PLC和人機(jī)界面，其中：所述WinMoD仿真單元用于模擬制冷機(jī)組中各設(shè)備的I/O 通道，所述SIMBApro仿真單元通過(guò)使用總線DP/PA模擬1/0通道及終端設(shè)備功能，所述制 冷機(jī)組仿真系統(tǒng)和所述制冷機(jī)組主控系統(tǒng)之間進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，所述PLC利用西門子STEP7 開(kāi)發(fā)待測(cè)試的PLC程序。
[0015] 本實(shí)用新型工業(yè)制冷機(jī)組仿真測(cè)試系統(tǒng)中一具體實(shí)施例，WinMoD仿真單元中的 AI接口與制冷機(jī)組主控系統(tǒng)的AI接口連接，所述WinMoD仿真單元中的DI接口與制冷機(jī)組 主控系統(tǒng)的DI接口連接。具體地，WinMoD仿真單元和SMBApro仿真單元提供的輸出信號(hào) 包括但不限制于下述壓縮機(jī)能量位置反饋信號(hào)、壓縮機(jī)主電機(jī)運(yùn)行反饋信號(hào)、電機(jī)電流反 饋信號(hào)、壓縮機(jī)吸氣溫度反饋信號(hào)、壓縮機(jī)排氣溫度反饋信號(hào)、油溫反饋信號(hào)、電機(jī)U接線 端子反饋信號(hào)、電機(jī)V接線端子反饋信號(hào)、電機(jī)W接線端子反饋信號(hào)、壓縮機(jī)前軸承溫度反 饋信號(hào)、壓縮機(jī)后軸承溫度反饋信號(hào)、壓縮機(jī)吸氣壓力反饋信號(hào)、壓縮機(jī)排氣壓力反饋信 號(hào)、油壓力反饋信號(hào)中的一種或多種。
[0016] 本實(shí)用新型提供的利用上述任意一種所工業(yè)制冷機(jī)組仿真測(cè)試系統(tǒng)的測(cè)試方法， 如圖2測(cè)試方法流程圖所示，具體詳述如下：
[0017] 輸入步驟：主要是導(dǎo)入硬件組態(tài)數(shù)據(jù)到SIMBApro仿真單元，加載WinMoD驅(qū)動(dòng)文 件，并將Pro ject文件導(dǎo)入至WinMoD仿真單元，具體包括下述步驟：
[0018] ①將工程項(xiàng)目PLC程序在西門子STEP7軟件中進(jìn)行硬件組態(tài)并編譯，編譯完成后 到西門子STEP7的SDBDATA中拷貝r00s02這個(gè)編譯好的文件；
[0019] ②用SIMBApro軟件將r00s02數(shù)據(jù)文件導(dǎo)入，導(dǎo)入成功后，打開(kāi)硬件視圖確認(rèn)是否 與STEP7中硬件配置一致；
[0020] ③通過(guò)以太網(wǎng)將PC與SMBpro進(jìn)行硬件連接，連接完成用PING IP地址方法去確 認(rèn)硬件是否連接成功；
[0021] ④用DP總線將PLC內(nèi)的CPU的DP端口與SMBApro進(jìn)行硬件連接；
[0022] ⑤在SIMBApro軟件中選擇仿真中的連接，連接成功后硬件視圖顯示為綠色，然后 下載，將配置下載到SIMBApro盒子中；
[0023] ⑥觀察SMBApro盒子上的指示燈，是否全亮，觀察CPU上的報(bào)警指示燈是否全 滅；
[0024] ⑦打開(kāi)WinMoD軟件加載硬件驅(qū)動(dòng)類型，選擇Import bus configuration 加載 Project 文件；
[0025] ⑧用EXCEL將DI，D0，AI，A0信號(hào)按規(guī)定格式規(guī)劃好，并附上注釋，然后導(dǎo)入 WinMoD軟件中；
[0026] ⑨定義AI，A0的量程，拖拉符號(hào)信息到對(duì)應(yīng)通道上；
[0027] ⑩根據(jù)控制工藝編輯與PLC對(duì)應(yīng)的邏輯程序。
[0028] 測(cè)試步驟：主要通過(guò)在WinMoD仿真單元中設(shè)置1/0通道變量，對(duì)分別與PLC聯(lián)通 的AI-AI、DI-DI通道進(jìn)行測(cè)試，進(jìn)而對(duì)PLC程序進(jìn)行邏輯測(cè)試，具體如下：
[0029] ①將HMI與PLC中的CPU的MPI端口相連，通訊正常后，將WinMoD編輯好的程序 全部運(yùn)行起來(lái)；
[0030] ②在WinMoD平臺(tái)中手動(dòng)拖動(dòng)AI模擬器，比如壓縮機(jī)吸氣壓力量程為0?7bar， 當(dāng)在WinMoD平臺(tái)中拖到7bar時(shí)，HMI上顯示的應(yīng)該也為7bar ;
[0031] ③在WinMoD平臺(tái)中強(qiáng)制將DI信號(hào)為1，在STEP7變量表中觀察對(duì)應(yīng)的PLC DI信 號(hào)是否為1 ;
[0032] ④對(duì)所有的AI模擬器的量程進(jìn)行確認(rèn)，是否與工藝要求的量程為一致；
[0033] ⑤區(qū)分哪些量程是通過(guò)WinMoD邏輯公式自動(dòng)運(yùn)算的，將這些AI模擬器上的強(qiáng)制 取消。
[0034] 比較步驟：是將PLC和人機(jī)界面上顯示的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，如果相同，則被測(cè)試的 PLC程序邏輯符合要求，如果不同，則被測(cè)試的PLC程序邏輯不符合要求，并且，除了將PLC 和人機(jī)界面上顯示的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，還包括通過(guò)調(diào)試WinMoD仿真單元，使PLC、人機(jī)界面和 WinMoD仿真單元三者所顯示的數(shù)據(jù)一致，具體如下，以壓縮機(jī)能量的測(cè)試為例：
[0035] ①測(cè)試步驟完成后，可以進(jìn)入比較調(diào)試階段，在HMI上按下啟動(dòng)按鈕，觀察按鈕的 變化，然后按下加載按鈕，觀察HMI上壓縮機(jī)能量位置是否有加載變化，對(duì)照HMI，PLC程 序，WinMoD三個(gè)設(shè)備上顯示的數(shù)據(jù)是否為一致；
[0036] ②壓縮機(jī)能量位置加載到100%完成后，按下停止按鈕后觀察能量位置是否能從 100%?0%進(jìn)行自動(dòng)減載；
[0037] ③HMI上顯示壓縮機(jī)為運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，對(duì)每個(gè)傳感器的警告進(jìn)行調(diào)試，拖動(dòng)WinMoD 中的AI模擬器到警告值，觀察警告是否在HMI上有顯示；
[0038] ④HMI上顯示壓縮機(jī)為運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，對(duì)每個(gè)傳感器器進(jìn)行調(diào)試，拖動(dòng)WinMoD中的 AI模擬器到報(bào)警值觀察報(bào)警是否在HMI上有顯示，壓縮機(jī)運(yùn)行狀態(tài)變?yōu)閴嚎s機(jī)停止，能量 滑閥位置變??；
[0039] ⑤HMI上顯示壓縮機(jī)為運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，在WinMoD平臺(tái)中將馬達(dá)反饋信號(hào)強(qiáng)制為0， 看壓縮機(jī)運(yùn)行狀態(tài)是否可以進(jìn)入停止?fàn)顟B(tài)。
[0040] 顯示步驟：所述比較步驟的結(jié)果作為測(cè)試結(jié)果進(jìn)行顯示。在該顯示步驟中，利用 WinMOD仿真單元的數(shù)據(jù)記錄趨勢(shì)分析PLC程序邏輯合理性；利用西門子STEP7在線監(jiān)視 PLC程序的數(shù)據(jù)；利用人機(jī)界面觀察數(shù)據(jù)變化情況。
[0041] 由本實(shí)用新型工業(yè)制冷機(jī)組仿真測(cè)試系統(tǒng)，可完全模擬現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的情況，對(duì)各個(gè) 設(shè)備進(jìn)行仿真測(cè)試，避免現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試時(shí)變量錯(cuò)誤或點(diǎn)號(hào)遺漏，為現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試節(jié)約了大量時(shí)間；并 且，通過(guò)模擬現(xiàn)場(chǎng)1/0可完全仿真現(xiàn)場(chǎng)總線，可將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)發(fā)送給PLC，讓PLC程序和模擬 軟件程序真正實(shí)現(xiàn)無(wú)縫對(duì)接，通過(guò)PC來(lái)調(diào)試PLC程序，在測(cè)試PLC程序時(shí)發(fā)現(xiàn)程序邏輯錯(cuò) 誤，時(shí)間錯(cuò)誤，工藝錯(cuò)誤，可以及時(shí)修改，直到所有邏輯符合工藝邏輯要求；采用本實(shí)用新型 系統(tǒng)進(jìn)行PLC程序的測(cè)試，測(cè)試效率高，不僅節(jié)約現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試時(shí)間，而且節(jié)約能源，提高程序 可靠穩(wěn)定性。
[0042] 對(duì)所公開(kāi)的實(shí)施例的上述說(shuō)明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本實(shí)用新 型。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將是顯而易見(jiàn)的，本文中所定 義的一般原理可以在不脫離本實(shí)用新型的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因 此，本實(shí)用新型將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開(kāi)的原理 和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。
【權(quán)利要求】
1. 一種工業(yè)制冷機(jī)組仿真測(cè)試系統(tǒng)，用于測(cè)試PLC程序是否適用于控制制冷機(jī)組的運(yùn) 行，其特征在于： 包括制冷機(jī)組仿真系統(tǒng)和與其相連的制冷機(jī)組主控系統(tǒng)，所述制冷機(jī)組仿真系統(tǒng)包括 PLC、與PLC連接的WinMoD仿真單元和SMBApro仿真單元，所述制冷機(jī)組主控系統(tǒng)包括PLC 和人機(jī)界面， 所述WinMoD仿真單元用于模擬制冷機(jī)組中各設(shè)備的I/O通道，所述SIMBApro仿真單 元通過(guò)使用總線DP/PA模擬I/O通道及終端設(shè)備功能， 所述制冷機(jī)組仿真系統(tǒng)和所述制冷機(jī)組主控系統(tǒng)之間進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，所述PLC利用西 門子STEP7開(kāi)發(fā)待測(cè)試的PLC程序； WinMoD仿真單元和SIMBApro仿真單元提供的輸出信號(hào)包括壓縮機(jī)能量位置反饋信 號(hào)、壓縮機(jī)主電機(jī)運(yùn)行反饋信號(hào)、電機(jī)電流反饋信號(hào)、壓縮機(jī)吸氣溫度反饋信號(hào)、壓縮機(jī)排 氣溫度反饋信號(hào)、油溫反饋信號(hào)、電機(jī)U接線端子反饋信號(hào)、電機(jī)V接線端子反饋信號(hào)、電機(jī) W接線端子反饋信號(hào)、壓縮機(jī)前軸承溫度反饋信號(hào)、壓縮機(jī)后軸承溫度反饋信號(hào)、壓縮機(jī)吸 氣壓力反饋信號(hào)、壓縮機(jī)排氣壓力反饋信號(hào)、油壓力反饋信號(hào)中的一種或多種。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的工業(yè)制冷機(jī)組仿真測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于：所述WinMoD仿真 單元中的AI接口與制冷機(jī)組主控系統(tǒng)的AI接口連接，所述WinMoD仿真單元中的DI接口 與制冷機(jī)組主控系統(tǒng)的DI接口連接。
【文檔編號(hào)】G05B17/02GK203909499SQ201420007732
【公開(kāi)日】2014年10月29日 申請(qǐng)日期:2014年1月7日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月7日
【發(fā)明者】顏新榮, 王業(yè)紅 申請(qǐng)人:基伊埃冷凍技術(shù)（蘇州）有限公司