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写在前面
前面我们介绍了西门子、达索、罗克韦尔等诸多数字化工厂仿真软件：
一文了解西门子、达索、施耐德、罗克韦尔等巨头数字化工厂仿真软件
也体系介绍了西门子数字化仿真软件家族中的PLCSIM Advance、MCD、Process Simulate 、Plant Simulation 等：
一文带你了解西门子整个虚拟调试与仿真软硬件体系
同时也分享了TIA +MCD +SIMIT的软件在环虚拟调试：
西门子TIA+PLCSIM+MCD+SIMIT，构建自动化仿真系统(案例下载)
今天我们来聊一聊S7-1500+SIMIT+MCD实现硬件在环~
数字化双胞胎理念是指在虚拟的世界中以数字化的方式拷贝出一台设备，并在虚拟的世界里对模拟设备各部件之间的相互运动和电气行为进行仿真。为了能真实再现实际设备，就需要借助我们闭环的仿真系统，软件在环或硬件在环。
虚拟调试的硬件在环方案可用于不支持PLCSIM Adv仿真的PLC，例如S7-200 SMART，S7-1200/300/400等。借助硬件在环方案我们可以将PLC程序下载到实际的PLC中，并在MCD虚拟平台中测试机械组件，驱动器、阀门、接触器等电气行为使用SIMIT进行仿真，而现场IO设备则使用SIMIT Unit替代。单机设备的硬件在环的结构图如下：
硬件在环方案中SIMIT Unit是非常重要的硬件设备，其具有两种通讯端口CTRL端口和P1端口，其中CTRL 端口用于连接SIMIT软件，P1端口用于连接PLC，需要注意的是，SIMIT Unit的P1与CTRL端口不能在一个网段中。SIMIT Unit的网络连接图如下所示。
本文以真实S7-1500如何控制MCD中卷帘门升降为例，演示虚拟调试硬件在环的实施过程。
二、软件或硬件
SIMIT Unit 128 或 SIMIT Unit 256;
S7-1515 CPU ；
交换机；
SIMIT 10.2;
NX MCD 1953;
TIA V16;
三、TIA Portal项目组态
（1）、硬件组态
TIA 项目中组态一个S7-1500 CPU ，并在网络视图中插入一个ET200SP站点；并在ET200SP中添加了一个 DO模块，用于连接控制卷帘门的升降；添加一个DI模块，用于接收卷帘门升降到位的返回信号。并在硬件组态中为各个信号定义符号名。
（2）、PLC 程序编写
本例只为展示硬件组态的实施过程，PLC控制程序不编写了，只通过监控表修改相关的输出信号。
（3）、导出PLC 符号表
四、MCD项目组态
（1）、定义MCD属性
在MCD项目中分别定义了刚体“RB_Gate”，滑动副“RB_Gate_SJ”和位置控制“RB_Gate_SJ_PC”。
并在信号适配器中定义“GateOpen”、“GateClose”、“GateIsOpened”和“GateIsClosed”等4个信号。其中“GateOpen”、“GateClose”用于控制卷帘门的升降，GateIsOpened”和“GateIsClosed”为卷帘门打开到位和关闭到位的返回信号。
（2）、导出MCD信号
在MCD菜单栏中选择“导出信号”，并将导出文件类型选择为“SIMIT”。
五、SIMIT项目组态
(1)、 Coupling SIMIT Unit项目
创建一个SIMIT项目，创建一个“New Coupling”；Coupling类型选择为“SIMIT Unit”。
在新建的“SIMIT Unit”下双击“Station”,在弹出的“SU Import”中选择导入方式为“OMS-Import(S7-1200/1500)”，并浏览到硬件组态导出的硬件组态文件，默认存储路径位于“C:\Users\Public\Documents\TIAExport\HwConfiguration\DOWN”。
导入PLC程序侧已经导出的符号表：
(2)、 Coupling MCD 信号
SIMIT耦合MCD信号有多种方式，本例采用共享内存方式。双击“New coupling”，弹出的“Selection”选择“Shared Memory”方式。
在“Shared Memory”设置界面中点击“Import”，插入 MCD 软件侧导出的信号。
在新建的Shared Memory连接的相关属性中，将“Shared memory name ”修改为“SIMITMCD”，将使能“Signal description inheader”。
(3)、创建Chart
双击“New chart”，将新建一个 Chart ;双击新建的“Chart”,将打开 Chart 编辑工作区;我们需要在工作区中编写被控对象,本例只需要将PLC 输出信号传递到MCD 的控制信号，并将MCD的位置到位反馈信号传递到 PLC 侧的输入信号。
六、设置SIMIT Unit
SIMIT Unit具有两种通讯端口CTRL端口和P1端口，其中CTRL 端口用于连接SIMIT软件，需要与PC机在一个网段; P1 端口用于连接S7-1500 PLC 的X1 接口，注意P1端口与CTRL端口不能处于同一网段。
在SIMIT 软件中，鼠标右键“SIMIT Unit”,在弹出的窗口中选择“SU administration…”：
点击“Refresh”，软件将浏览网络寻找可以访问的SIMIT Unit, 并为寻找到的SIMIT Unit 设置 IP 地址，注意该地址需要与PC处于同一网段，而不能与S7-1500PLC 的X1接口处于同一网段。
双击“Station”, 在Station 属性中，设置 SIMIT Unit 的 IP 地址，为“Firstdevice at port 1”分配IO 站点（本例为PLC硬件组态的ET200SP 站点），最后点击“Save and load” ，上述组态参数将下载到SIMIT Unit 中。
七、MCD建立与SIMIT 连接
SIMIT 启动仿真之后，在MCD软件的菜单栏中选择“外部信号配置”，在弹出的配置界面中选择“SHM”，点击“添加新SHM”图标，将创建一个新的SHM连接，并命名为“SIMITMCD”：
然后在MCD菜单栏中选择“信号映射”，在设置界面中选择类型为“SHM”，SHM名称为“SIMITMCD”，并“执行自动映射”：
点击MCD菜单栏中“播放”按钮，MCD将自动建立与SIMIT 之间的SharedMemory连接。
八、仿真运行
打开 TIA 软件，将PLC 程序下载到真实S7-1500 PLC 中，在监控表中对“GateOpen”和“GateClose”等输出信号进行修改，观察MCD的运行。
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