Couplings 耦合

Couplings 耦合

Coupling 建立了仿真之间的连接，例如：仿真模型和自动化系统之间的连接。因此Coupling 包含两个接口：仿真模型的接口以及自动化系统的接口。 仿真模型的接口对于所有Coupling 都是相同的，因此可以相互互换，无需修改仿真模型。自动化系统接口对于每一个Coupling 是不同的，因此需要调整每个Coupling 对于系统的连接。

SIMIT 包含所有必要的Coupling 以相应不同的通信仿真和自动化环境之间的要求。这个包括与自动化系统实际硬件的通信（硬件在环）或带仿真控制器（软件在环）。当仿真必须与其他软件应用程序通信时，基于标准的数据交换还可用于：

• OPC (DA V3.0)
• Shared Memory (SHM)

仿真模型独立于所使用的Coupling，因此可以改变Coupling 的类型而无需修改模拟器。例如，使用基于虚拟控制器的循环设置，然后当硬件可用，例如，硬件在循环中基于PROFINET 通讯的解决方案用于最终集成测试。

下面介绍常用的几种耦合方式。

1）SIMIT UNIT

更多性能数据请参考 SIMIT UNIT 帮助手册。

https://support.industry.siemens.com/cs/ww/en/view/109759319

SIMATIC SIMIT UNIT V1.3

https://support.industry.siemens.com/cs/ww/en/view/109759320

SIMATIC SIMULATION Unit V9.1

https://support.industry.siemens.com/cs/cn/zh/view/109762802

如何实现S7-400H 与SIMIT 通讯连接 – SIMIT UNIT

2）Virtual Controller

Virtual Controller 可以用于模拟S7-300 或者 S7-400 控制器的响应。Virtual Controller 加载原始PLC 用户程序。忽略现场设备层以及通过分布式现场总线的连接。相反，过程模拟直接通过过程映像输入和输出连接。在模拟项目中最多可以使用32 个 Virtual Controller，并可以将他们分布在多台电脑。Virtual Controller 可以相互通信，与外部伙伴以及监控系统、操作员控制系统也可以建立连接。只支持 IPv4。

图 3-8 Virtual Controller 支持的协议类型

具体的使用，请参考：

https://support.industry.siemens.com/cs/cn/zh/view/109774748

SIMIT Virtual Controller(VC) 虚拟调试 ，

3）PLCSIM Advanced

SIMIT 使用PLCSIM Advanced coupling 和具有PLCSIM Advanced 软件接口进行通讯。SIMIT 使用PLCSIM Advanced 与配置的S7-1500 站的I/O 区域数据进行循环交换。对于每个PC 站SIMIT 支持多达 16 个站。

要使用PLCSIM Advanced，必须在PC 站上安装以下应用程序：

● SIMIT

● PLCSIM Advanced V2.0

● TIA Portal Openness

● STEP 7 V14 SP1 (可选)

PLCSIM Advanced 应用程序与仿真一起启动和关闭。

4）PLCSIM

SIMIT 使用PLCSIM coupling 通过 PLCSIM 软件接口与PLCSIM 进行通信。当使用PLCSIM coupling 时，必须安装 PLCSIM 和SIMIT 在同一台计算机上。在SIMIT 启动PLCSIM coupling 仿真之前必须先启动PLCSIM。当仿真运行时不能终止PLCSIM，否则连接将会取消并不能重新建立。

5）OPC coupling

SIMIT OPC coupling 支持以下 OPC 协议：

• “数据访问”模式下的 OPC DA 3.0
• OPC UA

OPC SERVER 和OPC Client 既可以在同一台PC 或不同PC 站上。OPC 协议可以用来进行独立设备之间的数据交换。SIMIT 内部的OPC 接口可以充当OPC服务器或 OPC 客户机，两者都支持 OPC DA 3.0。一台 OPC Server 在一个内部 SIMIT 项目中只能使用一次，OPC Client 可以多次创建，这就意味着一台 PC 站上可以有多个 OPC Client。在一个SIMIT 内部项目中可以同时创建一个 OPC Server 和多个OPC Client。

SIMIT 在 OPC coupling 中创建具有制定数据类型（Binary, integer and analog）的信号。OPC Server 仅提供一下数据类型：data types, Bool, Real 8byte, Integer 8byte or Integer 4byte。模拟开始后，OPC Server Coupling 内的所有信号都可以通过 OPC Client 访问。

6） Shared Memory coupling

通过Shared Memory coupling（SHM）,SIMIT 可以与其他提供接口的应用程序进行通信。一个SIMIT 项目可以同时处理多达8 个Shared Memory coupling。Shared Memory coupling 是通用的、高性能的，可用于连接到其他仿真工具如Matlab 或 NX 机电一体化概念设计，图4-2 所示。

图 3-9 SHM 结构

如果在模拟开始之前，SHM 已经存在并且从另一个应用程序创建，SIMIT 连接到 SHM；

如果SHM 在模拟开始之前不存在，SHM 将从SIMIT 创建，内存宽度是根据最高地址确定的。

如果使用多个基于SHM 的独立进程交换数据，则需要同步 coupling 以保持一致。

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