PLC模拟的痛苦回忆
罗兰·舒尔茨先生 2002 年的一篇论文中的这个庞大的陈述总体上总结得很好。
简而言之：“尝试和测试有助于发现错误”。
现在我不是在这里写整个生产工厂的模拟，而是将原理进一步分解为单个单元（组件），例如自动化程序或用户项目。
过去，作为菲尼克斯电气的一名年轻员工，我还必须学习编程，并且会对控制器的模拟感到高兴。只需通过“试错”来了解更多有关块或程序的操作和功能。不幸的是，它当时并不存在，随后的 PLC 模拟非常有限。 IEC61131-3 代码可以很好地模拟，但它缺乏特殊设备的支持，或者仅仅是基于 Intel 和 ARM 或基于摩托罗拉的系统之间的代码行为不同。
考虑到这些想法以及我们对 PLC 的“经典”模拟所经历的痛苦的记忆，我们开始着手真正找到具有附加值的东西，而无需付出巨大的努力。一方面是在开发模拟方面的努力，以及在后期使用它时可能出现的努力。
作为用户，我希望能够将我的项目发送到 PLC 或仿真，最多只需单击鼠标即可。我不想关注处理器架构，当然也不想被迫隐藏，或者更糟的是，我的代码中不支持模拟的功能被移除。
有什么比在模拟中使用真实固件更明显的了，这也用于真实的控制硬件？这正是发生的事情。
现在有成熟的系统仿真，不仅允许在 Windows 下运行各种操作系统。它们还允许模拟各种处理器架构及其特性。
我们的控制器基于 Linux 并不是什么秘密。但是对于代码的开发来说，这里也使用了不同的处理器架构是很重要的。
在工程中，在我们的例子中是 PLCnext Engineer，客户应该能够在控制器的 IP 地址或仿真之间进行选择——只需单击鼠标，无需担心进一步的代码适配或二进制代码兼容性。
这些想法的结果是什么？
我们找到了系统仿真 QEMU 并用它来模拟我们的控制器。 QEMU 是一个“开源机器仿真” 并提供我们正在寻找的东西。
“只是” 在其中运行固件，QEMU 模拟 PLCnext Technology 的完整 Linux 系统，包括一些 PLCnext 控制器的 ARM 处理器架构——PLCnext 模拟诞生了。不可否认，我们确实包含了一些小的限制。 PROFINET 通信或其他通信协议被禁用。但例如 OPC UA 服务器不受影响。
但是，PLCnext Technology 的所有特殊功能都可以保留。因此，我还可以将我的 C/C++、C# 或 Matlab Simulink 程序和组件发送到仿真。我可以在商店中为某些应用程序找到的 APP 也可以执行。
一些进一步的限制是显而易见的——从这样的模拟系统中不能期望确定性。并且根据我的 Windows 系统的负载，PLCnext 模拟上可能有一个或另一个看门狗。但在这种情况下，我总是可以在Windows系统中给模拟过程更高的优先级，然后看门狗错误很快得到解决。
现在我终于有了它，一个模拟，或者甚至取决于定义，一个我的控制器的仿真。但不幸的是，我不得不在没有它的情况下学习编程，现在我不再编程了。
工业技术