摘 要

由于PLC在工业自动控制机电一体化等方面有着广泛的应用，但由于PLC的局限性会给程序的调试工作带来不便之处，因此人们提出了将实物模型虚拟化的概念，而对于基于LabVIEW的PLC控制系统的仿真研究能够很好的帮助解决这个问题。一方面，它能够摆脱实物实验平台的局限性；另一方面，它大大的节约了实物实验平台的成本，提高经济效益和实验效率。该方向的研究能够用于工业自动测量，实验教学平台的开发，工业过程自动化领域等等。

本文以多台电机的顺序启停控制为目的，在PLC上进行编程控制，并在PLC编程控制的基础上在LabVIEW上搭建了仿真控制平台。论文分析了工业环境下对多台电动机的控制需求，学习了台达WPL软件编程和LabVIEW软件编程的方法和特点及其串行通信的相关知识，概述了可编程控制器和虚拟仪器的产生、定义和发展。回顾了自动控制原理、电气控制、电动机原理的相关理论知识，主要研究了如何在LabVIEW上仿真PLC控制系统，介绍了电机控制平台的开发,完成了PLC和LabVIEW的编程、调试和仿真运行，最后简要阐述了PLC和LabVIEW的串行通讯的方法和基本步骤，总结了PLC和LabVIEW编程的优点。根据控制要求，用PLC梯形图编程来控制电机，在LabVIEW构建出与梯形图一一对应的程序框图以及界面友好、操作方便的前面板，在前面板上对虚拟对象进行控制。目前，基于LabVIEW的PLC控制仿真系统已经有了许多运用，例如十字路口交通灯，运料小车，自动咖啡机，实验教学平台等等，实现PLC对虚拟对象的一个控制。

研究结果显示出，基于LabVIEW的PLC控制仿真能够达到我们预期的控制目的，性能稳定，成效良好。结合了PLC控制稳定以及LabVIEW直观易操作的优点，为工业化的虚拟设计提供一定的参考作用。同时本文也指出研究存在的不足，对于复杂繁琐的控制系统也还需要进一步深入的研究。

关键字：PLC；LabVIEW；多台电动机控制；仿真

Abstract

Since the PLC have a wide range of applications in industrial automation mechatronics. However,due to the limitations of debugging PLC program will bring inconvenience, it has been proposed to mock the concept of virtualization.For PLC control system simulation based on LabVIEW can be a good help to solve this problem.On the one hand, it can get rid of the physical limitations of the experimental platform; on the other hand, it greatly save the cost of physical experimental platform, and enhance economic efficiency and test efficiency.Research in this direction can be used for industrial automatic measurement, the development of experimental teaching platform, industrial process automation, and so on.

In this paper,we have to control several motors starting or stopping in order.we need to program on the PLC and build simulation platform on the LabVIEW .The paper analyzes the control requirements for multiple motors in industrial environments,Learn relevant knowledge about Delta WPL software programming and LabVIEW programming methods and software characteristics and serial communication.An overview of the programmable controller and virtual instrument production, the definition and development.Recalling the automatic control theory, the theory of knowledge of electrical control.The study concentrate on how to simulate PLC control system in LabVIEW, introduces the development of motor control platform.Complete programming PLC and LabVIEW, debugging and simulation run.Finally, briefly describes the serial communication between PLC and LabVIEW approach and the basic steps.Summed up the advantages of PLC and LabVIEW programming.According to the control requirements, using PLC ladder program to control the motor,LabVIEW constructed in correspondence with the block diagram of the ladder,and user-friendly, easy to operate front panel,on the front panel of the virtual object control.Currently, based on LabVIEW PLC control simulation system it has been many use.For example, a crossroads of traffic lights, car transporter, automatic coffee machine, experimental teaching platform, etc., to achieve a PLC to control virtual objects.

The results show that the effect of the LabVIEW Simulation PLC is good, and tollaly achieve the desired control.It combines the advantages of stability of PLC as well as simplicity of LabVIEW,it provides some reference for industrial virtual design.But for complex and cumbersome control system also needs further study.

Key Words：PLC；LabVIEW；Multiple motors control；simulation

目 录

第1章 绪论

1.1 研究目的和意义

1.2 国内外研究现况和发展趋势

1.3论文的主要内容及研究方法

1.4论文的组织结构

第2章 可编程控制器概述

2.1可编程控制器的产生、定义和发展

2.2可编程控制器的软件系统

2.3可编程控制器的编程语言

2.4可编程控制器的工作原理

第3章 第3章 虚拟仪器概述

3.1虚拟仪器的产生和概念

3.2虚拟仪器的组成

3.3 LabVIEW简介

3.3.1前面板和程序框图

3.3.2创建、编辑和调试VI

3.3.3程序结构

第4章 多台电机控制系统的实现

4.1 多电机控制系统设计方案一

4.1.1 PLC编程

4.1.2 LabVIEW编程

4.2 多电机控制系统设计方案二

4.2.1 PLC编程

4.2.2 LabVIEW编程

第5章 LabVIEW与台达PLC通讯

5.1 串行通信

5.2 LabVIEW与PLC进行串行通讯

第6章 结论

参考文献

致 谢

第1章 绪论

1.1 研究目的和意义

电动机是生活中各个领域无处不在的。无论是交通运输还是家用电器，无论是工业生产线还是信息处理通信设备。

就目前应用普遍的异步电机而言，构造简易，运行不但稳定而且效率高，在实际工程和实验中，轧机辊道系统中，会同时有上百台的电机分组运行。有的系统需要两台电机上下布置同时工作，如连铸机。我们应该如何去分配、调控多台电动机的工作？在各种生产中，电动机的控制也有许多：启动、制动、调速、保护等等。通常电动机的控制可以用PLC来实现。PLC的运用领域非常广阔，尤其是在工业环境下，PLC有着非常突出的特点，例如高速、稳健、可靠性高、通用性强。但是面对较为复杂的系统，需要用实际的模型进行检测和调试，因此从经济、效益的角度来说，此时需要一种能够替代实物模型的仿真模型，即基于LabVIEW平台的仿真控制系统。在LabVIEW的平台上，通过编程来实现功能，这样无论是操作单元还是显示单元都不会受到实际生产中工艺标准的限制，即用软件取代了硬件，因此为工程师和设计师们的研究、开发提供了许多的便利。