写在前面

        2018年也在忙碌中很快的结束了，总的来说是充满收获与喜悦的一年。除了在工作室靠比赛实践学到的技能与知识外，作为一名工科生更多的还是从教学安排的实验课程与工作室课题获得更多的专业知识。在这个学期，我选择加入了韩志敏老师的工作室，学习有关PLC过程控制有关的知识。临近学期结束，打算写一些总结性的东西给后面学习的同学参考，也能让他们少走一些弯路。

准备工作

        在学期的开始，韩老师会给大家拷贝一份很大的资料包，资料包内主要有两部分：一是一个虚拟机软件（VMware Workstation Pro），二是已经封装好的虚拟机镜像。首先我们要按提示安装虚拟机软件，配置好虚拟机镜像的路径与硬件资源分配（笔者使用的是：戴尔游侠7559 8G内存 GTX960M显卡 4G显存，运行虚拟机时分配内存4G，分配给显示用内存512M，虚拟机整体运行流畅，无卡顿），然后运行虚拟机镜像，开机密码为：123.

虚拟机开机画面

开始软件配置

        正常打开进入Win7系统后，我们可以看到虚拟机内已经为我们安装好了若干软件，我们编写程序、仿真都是在依靠这几个软件完成。首先我们要确定的就是虚拟机是否联网（实体主机如果已经正常联网的话，虚拟机也会自动联网，建议开启自己的手机热点，笔者使用的随身WIFI，不建议使用校园网，因为网络环境较为复杂，之前在配置的时候有出现使用校园网配置失败的经历），从屏幕右下角查看网络配置图标，下图所示为已经连接，如果出现黄色叹号、红色叉号，一定要检查网络环境是否正常。

网络环境正常的标志

        右键单击网络配置图标，打开网络和共享中心，单击“本地连接2”，查看连接的IP地址，记下IPv4地址与下方的子网掩饰码。

记录IP地址与掩饰码

        记录下后，打开我们使用的第一个软件：SIMATIC Manager。在“文件”选项内选择"打开..."，选择我们仿真测试用的工程“Test_Tank”。

打开“SIMATIC Manager” 打开测试用的工程文件（蓝色高亮）

打开工程文件后，依次双击“硬件”---“PN-IO”---“常规”，查看软件内接口的地址，核对该地址与我们的本地连接IP地址、掩饰码一致，如果不一致点击“属性”进行修改。

打开“硬件”，检查IP地址

        核对、修改一致后，点击“打开仿真器”按钮（红色方框），开启软件仿真环境。

点击“打开仿真器”按钮

        此时会弹出如下窗口，开始时光标默认勾选“STOP”，我们要用鼠标勾选“RUN-P”选项，观察左侧的5组虚拟指示灯会发生一些闪烁变化，最后只有“DC”,“RUN”两个绿灯常亮，此时仿真器正常打开并工作。

开始时默认勾选“STOP” 正常工作时的状态：两个绿灯常亮

        然后我们切换回打开“Test_Tank”打开时的窗口，点击红色方框内按钮“保存并编译”，编译工程内的程序为二进制文件（PLC控制器可以读懂的程序）。

保存并编译

        最小化所有窗口，打开我们今天用到的第二个软件：NetToPLCsim，弹窗选择YES。

打开软件，选择YES

        进入软件后，单击“Add”选项，在“Station”窗口内单击“Network IP Addredd”右侧的“...”图标，在弹出窗口内选择本地网络连接的IP地址，然后点击“OK”

单击“...”选择IP地址

    之后，复制“Network IP Addredd”内的IP地址内容到下面的“Plcsim IP Address”一栏内，点击“OK”退出配置。

修改“Plcsim IP Address”内容

        单击“Start Server”按钮，开始运行软件到虚拟PLC的网络映射。

开始服务

        切换回“Test_Tank”工程窗口界面，点击下载按钮，弹出窗口点击“确定”。

点击确定，继续配置

        核对IP地址是否和本地连接地址一致，之后点击确定。

核对IP地址，然后点击“确定”

然后再次点击两个“确定”

继续点击确定 再点击“确定”

        回到一开始的界面，再次点击“下载”，下载程序。

再次点击下载

        然后点击“确定”按钮

点击“确定”继续

        再点【是】

选择“是”，继续配置

        至此，程序已经下载进入虚拟PLC内，最小化所有窗口，继续。

        打开我们使用的第三个软件“Kingview”，选择高亮的工程，双击打开。

双击打开工程继续

        双击左侧“COM1”，检测COM1配置如图。

设置COM1

        双击“PLC300”图标，所有都点击“下一步”

点击N多个“下一步”

最后，点击“VIEW”，即可启动组态王虚拟PLC界面，此时PLC的运行数据都可以通过组态王软件体现。

点击"VIEW"

        以下就是配置好的运行系统，点击“实时趋势曲线”即可让虚拟示波器工作，修改左侧的Kc TI Td参数即可整定系统参数，SV是期望值，我们可以再修改PID参数后调节SV的值来观察PV的相应曲线，通过计算超调量、调节时间来评判控制系统性能。

点击“实时趋势曲线”即可显示曲线

        有关PID整定的规律我就放一个动图吧，这是之前做实验通过Matlab导出的，希望能给同学们一些启发~

调节PID参数时对曲线的影响

                                                                        那就这样啦~晚安呐！

                                                                    黄家琦 于大连民族大学 2019-1-4 深夜00:19