[实用新型]一种面向虚拟PLC的仿真控制板

说明书

技术领域

本实用新型属于PLC仿真技术，特别是一种用于LED灯模拟仿真对象的面向虚拟PLC的24端口仿真控制板。 

背景技术

可编程序控制器(Programmable Logic Controller，简称PLC)是在集成电路、计算机技术基础上发展起来的一种新型工业控制设备。PLC具有可靠性高、抗干扰能力强、专用化和模块化，适用于恶劣的控制现场，在工业控制领域得到广泛的应用。然而存在着技术垄断、价格昂贵等的缺陷，随着PC-Based控制技术的发展，如何保留PLC的诸多优点而克服上述缺点已成为近年来工业控制领域研究的热点之一。因此，虚拟PLC应运而生。 

虚拟PLC是一种基于计算机的软件控制系统，具有传统硬件PLC在功能、可靠性、速度、故障查找等方面的所有特点，利用计算机技术将标准的工业计算机转换成全功能的PLC控制器。 

目前虚拟PLC有两种形式，一种是利用高级编程语言开发出PLC的图形化编辑平台，实现PLC指令系统的解释，完全用软件替代实际的PLC，但存在真实性欠佳的缺点；另一种是基于总线协议，利用计算机自身相应的硬件来实现PLC硬件组件的功能，但是会带来成本的增加。 

发明内容

本实用新型的目的在于考虑上述问题而提供一种面向虚拟PLC的仿真控制板，将虚拟PLC与硬件仿真电路板有机结合，实现对LED灯模拟对象的可编程序控制。 

为了实现上述发明目的，本实用新型包括如下技术特征：一种面向虚拟PLC的仿真控制板，其特征在于包括相互连接的连接单元和硬件仿真电路板；所述连接单元与上位机连接，所述硬件仿真电路板与实物控制对象连接，所述仿真控制板用于实现上位机对实物控制对象的可编程序控制。 

所述上位机为虚拟PLC运行平台。 

所述连接单元为USB电源数据线和USB接口。 

所述硬件仿真电路板包括电源模块、通讯模块、下位机模块；所述电源模块的外部电源利用上位机的电源通过连接单元供电，电源模块对外部电源稳压处理后与通讯模块、下位机模块和实物控制对象连接供电。 

所述电源模块包括滤波单元、稳压单元、电源开关和电源指示灯；所述电源模块通过电源开关经稳压处理后与下位机模块和实物控制对象连接供应电源，而通讯模块电源是由USB接口的电源经滤波处理后直接供给。 

所述通讯模块实现USB接口与下位机模块间数据的双向通讯。 

所述下位机模块连接和驱动实物控制对象，实现和上位机的实时通讯，并对上位机发送来的数据进行解析，监测实物控制对象电路的运行状态。 

所述下位机模块包括单片机芯片、复位键和晶振；单片机芯片P0口和P2口作为控制信号的输出端，驱动实物控制对象；P1口作为控制信号的输入端，接收用户操作信号的输入。 

本实用新型一种面向虚拟PLC的仿真控制板采用单片机作为下位机代替传统PLC，利用串口通讯技术完成虚拟PLC对硬件电路的仿真控制。无需将PLC程序进行下载，可直接在上位机上运行虚拟PLC，即可进行实物控制对象的驱动和实时控制。相比于传统的PLC仿真，成本更为低廉。面向虚拟PLC的24端口仿真控制板的搭建使其功能更为接近实际中的应用，对PLC这门学科的了解和学习更具体和全面。在PLC的教学、培训等方面，具有很好的推广价值。 

附图说明

图1为本实用新型的总体工作原理图； 

图2为本实用新型的电源模块接线图； 

图3、4分别为本实用新型2个串口通讯指示灯与通讯模块的连接示意图； 

图5为本实用新型的通讯模块接线图； 

图6为本实用新型的下位机模块接线图。 

具体实施方式

实施例： 

本实用新型提供的一种面向虚拟PLC的仿真控制板，包括连接单元2和硬件仿真电路板3；用于实现上位机1对由LED灯构成的实物控制对象18的可编程序控制。如图1所示。 

上述上位机1主要是高级语言开发的虚拟PLC运行平台。该平台可以进行PLC指令的编辑和编译、串口通讯的设定、PLC控制指令的发送和接收下位机模块发送的数据、调试PLC指令的运行等。是整个硬件电路模块的控制核心，驱动整个虚拟PLC仿真平台的运行时序。