PLC 组态仿真软件项目实施文档（西门子 S7-200
SMART + 三菱 FX3U 版）
文档说明
本文档为 PLC 控制工业语音模块场景下的组态仿真软件落地实施指南，包含西门子 S7-200 SMART、三
菱 FX3U 两大主流 PLC 的仿真软件安装、项目配置、程序调试、HMI 联动全流程，所有步骤可直接执行，
配套程序与配置模板无硬件依赖，支持离线仿真验证。
一、西门子 S7-200 SMART 仿真实施（STEP 7-Micro/WIN SMART + PLCSIM）
1. 软件安装与环境配置
安装包准备
核心软件：STEP 7-Micro/WIN SMART （含 PLCSIM 仿真插件，无需单独安装）
兼容系统：Windows 10/11 64 位（建议关闭杀毒软件，避免组件被拦截）
安装路径：默认路径（C:\Program Files\Siemens\STEP 7-MicroWIN SMART），切勿含中文 / 特殊字符
快速安装步骤
双击安装包 “”，选择 “简体中文”，点击 “下一步”；
接受许可协议，勾选 “完整安装”（自动包含仿真插件）；
等待安装完成（约 5-10 分钟），无需重启，直接启动软件。
2. 仿真项目创建与程序导入
新建项目
启动 STEP 7-Micro/WIN SMART ，点击 “新建项目”；
在 “PLC 型号选择” 界面，选择 ST40（通用型，兼容所有 S7-200 SMART 系列仿真），点击 “确定”；
项目命名为 “PLC_语音模块控制仿真”，保存路径选非中文文件夹（如 D:\PLC_Simulation\Siemens）。
程序导入（直接覆盖使用）
点击左侧 “程序块”，切换到 “语句表（STL）” 编辑模式；
删除原有默认程序，复制以下完整程序，粘贴到编辑区：
stl
// 网络 1：串口与 Modbus 初始化（仿真兼容，适配工业语音模块）
LD
MOVB 16#60, SMB30 // 串口 0 配置：9600 波特率、8N1（与语音模块一致）
CALL MBUS_INIT, 0, 1, 9600, 1, &VB1000 // Modbus 初始化：串口 0、从站 1、9600 波特率、状态地
址 VB1000
ENI // 启用中断，保障通信实时性
// 网络 2： 上升沿触发播放语音 1（对应语音模块“设备正常运行”）
LD
EU // 上升沿指令，避免重复触发
MOVW 1, VW100 // 语音编号 1 写入寄存器，传递给 Modbus 指令
CALL MBUS_MSG, 0, 1, 0, 1, &VW100, &VB1000, 1 // 写指令：从站 1、寄存器 40001、写入 1 个数值
// 网络 3： 上升沿触发播放语音 2（对应语音模块“故障报警，请及时处理”）
LD
EU
MOVW 2, VW100
CALL MBUS_MSG, 0, 1, 0, 1, &VW100, &VB1000, 1
// 网络 4： 上升沿停止语音播放
LD
EU
MOVW 0, VW100 // 写入 0，触发语音模块停止指令
CALL MBUS_MSG, 0, 1, 0, 1, &VW100, &VB1000, 1
// 网络 5：状态指示与故障报警（适配现场指示灯）
LD VB1001
LDB= VB1001, 16#05 // Modbus 通信故障代码 5（从站无响应）
= // ：通信故障报警灯（亮=故障，灭=正常）
LD VW100
LDW> VW100, 0 // VW100>0 时，判定为语音播放中
= // ：语音播放中指示灯（亮=播放，灭=停止）
// 网络 6：通信故障复位（一键清除故障状态）
LD
EU
MOVB 0, VB1001 // 清除故障代码，恢复通信状态
RST // 关闭故障报警灯
点击顶部 “保存”，确保程序无语法错误（软件自动校验，红色波浪线为错误，需检查指令拼写）。
3. 仿真启动与核心操作
启动仿真
点击软件顶部菜单栏仿真→运行，弹出 “PLCSIM 仿真面板”，自动加载虚拟 PLC；
仿真面板显示 “运行中”，表示虚拟 PLC 启动成功（若提示 “仿真失败”，重启软件重新尝试）。
仿真操作（验证语音模块控制逻辑）
操作目
标
仿真步骤 验证结果
播放语
音 1
1. 在仿真面板找到 “”；2. 右键点击
“”→强制→1（高电平）；3. 松开强制（右键→
1. VW100 数值变为 1；2. 变为 1
（播放指示灯亮）；3. VB1000 状态为 0（通
操作目
标
仿真步骤 验证结果
取消强制） 信正常）
播放语
音 2
1. 强制 “=1”；2. 取消强制
1. VW100 数值变为 2；2. 保持 1
（播放指示灯亮）
停止播
放
1. 强制 “=1”；2. 取消强制
1. VW100 数值变为 0；2. 变为 0
（播放指示灯灭）
模拟通
信故障
1. 手动修改 VB1001 为 5；2. 观察状态
1. 变为 1（故障报警灯亮）；2. 语
音播放指令失效
故障复
位
1. 强制 “=1”；2. 取消强制
1. VB1001 恢复为 0；2. 变为 0
（故障报警灯灭）
软元件监控技巧
点击顶部监控→开始监控，实时查看所有寄存器、输入输出状态；
右键点击 “VW100”→添加到监视表，单独监控语音编号，方便快速定位问题；
若需暂停仿真分析逻辑，点击仿真→暂停，程序停止执行，软元件状态冻结。
4. HMI 联动仿真（WinCC flexible SMART）
HMI 项目创建
启动 WinCC flexible SMART，点击 “新建项目”，选择 HMI 型号 SMART 700 IE V3，点击 “确定”；
项目命名为 “HMI_语音模块监控仿真”，保存到与 PLC 项目同一文件夹。
通信配置（仿真联动核心）
点击左侧 “通信”→连接，新建连接，命名为 “PLC_HMI_连接”；
连接类型选择 SIMATIC S7-200 SMART，通信方式选择仿真；
虚拟 PLC IP 地址默认 “”，HMI IP 地址设置为 “”，子网掩码 “”，点
击 “确定”。
画面设计与控件绑定
点击左侧 “画面”→画面 1，进入可视化编辑界面；
拖拽以下控件，完成监控界面设计（控件属性直接按表格配置）：| 控件类型 | 控件名称 | 绑定地址 |
功能说明 ||----------|----------|----------|----------|| 按钮 | 播放语音 1 | （置位，脉冲） | 点击触发语音 1 播放
|| 按钮 | 播放语音 2 | （置位，脉冲） | 点击触发语音 2 播放 || 按钮 | 停止播放 | （置位，脉冲） |
点击停止语音播放 || 按钮 | 故障复位 | （置位，脉冲） | 点击清除通信故障 || 指示灯 | 通信故障 |
（绿色 = 灭，红色 = 亮） | 显示通信故障状态 || 指示灯 | 播放中 | （绿色 = 亮，灰色 = 灭） | 显
示语音播放状态 || 数值显示 | 语音编号 | VW100（十进制） | 显示当前播放的语音编号 |
点击 “保存”，确保所有控件绑定地址无错误。
联合仿真启动
回到 STEP 7-Micro/WIN SMART，确保 PLC 仿真处于 “运行中”；
在 WinCC flexible SMART 中，点击顶部仿真→启动运行系统；
仿真界面弹出后，点击按钮即可远程控制虚拟 PLC，指示灯与数值显示实时同步，实现 “PLC+HMI” 全
流程仿真。
二、三菱 FX3U 仿真实施（GX Works3 + GX Simulator 3）
1. 软件安装与环境配置
安装包准备
核心软件：GX Works3 Version （含 GX Simulator 3 仿真插件）
兼容系统：Windows 10/11 64 位（建议以管理员身份运行）
安装路径：默认路径（C:\MELSOFT\GX Works3），禁止修改路径或含中文
快速安装步骤
双击 “”，选择 “中文（简体）”，点击 “下一步”；
接受许可协议，勾选 “GX Works3 + GX Simulator 3”（完整安装）；
等待安装完成（约 10 分钟），点击 “完成”，无需重启。
2. 仿真项目创建与程序导入
新建项目
启动 GX Works3，点击 “新建工程”；
在 “工程类型选择” 界面，选择 PLC 工程→三菱电机→FX 系列→FX3U，型号选择 FX3U-32MT/ES，点
击 “确定”；
项目命名为 “FX3U_语音模块控制仿真”，保存路径选非中文文件夹（如 D:\PLC_Simulation\Mitsubishi）。
程序导入（梯形图直接使用）
点击左侧 “程序”→主程序，切换到梯形图编辑模式；
删除原有默认程序，按以下逻辑拖拽指令（或直接导入梯形图文件），完成程序编写：
ladder
// 网络 1：串口初始化（适配工业语音模块 Modbus 通信，9600、8N1）
LD M8002 // 首次扫描触发（初始化专用）
MOV K9600, D8120 // 波特率设置为 9600
MOV K8, D8121 // 数据位 8 位、无校验、1 位停止位（8N1）
SET M8161 // 启用 8 位数据通信模式
RST Y000 // 初始化通信故障报警灯（灭）
RST Y001 // 初始化语音播放指示灯（灭）
// 网络 2：X000 上升沿触发播放语音 1（对应“设备正常运行”）
LD X000
EU // 上升沿指令，防止重复触发
MOV H010600010001, D200 // Modbus-RTU 帧：01（从站）、06（写单寄存器）、0001（40001）、
0001（语音 1）
MOV K8, D8122 // 设置发送字节数为 8（Modbus 帧长度）
RS D200 K8 D300 K0 // 串口发送指令（发送 D200 开始的 8 个字节）
SET Y001 // 置位播放指示灯（亮）
// 网络 3：X001 上升沿触发播放语音 2（对应“故障报警，请及时处理”）
LD X001
EU
MOV H010600010002, D200 // 写入语音编号 2，触发语音 2 播放
MOV K8, D8122
RS D200 K8 D300 K0
SET Y001 // 保持播放指示灯亮
// 网络 4：X002 上升沿停止语音播放
LD X002
EU
MOV H010600010000, D200 // 写入 0，触发语音模块停止指令
MOV K8, D8122
RS D200 K8 D300 K0
RST Y001 // 复位播放指示灯（灭）
// 网络 5：串口通信故障报警与复位
LD M8128 // 串口通信错误标志（ON=故障，OFF=正常）
SET Y000 // 置位故障报警灯（亮）
LD X003 // 故障复位按钮
EU
RST M8128 // 清除通信错误标志
RST Y000 // 复位故障报警灯（灭）
点击顶部检查→语法检查，确保无错误（红色叉号为错误，需检查指令地址或格式），点击 “保存”。
3. 仿真启动与核心操作
启动仿真
点击软件顶部仿真→启动仿真→软元件仿真，弹出 “GX Simulator 3 仿真面板”；
仿真面板显示 “RUN”（绿色），表示虚拟 PLC 启动成功（若提示 “仿真连接失败”，关闭软件重新以管
理员身份运行）。
仿真操作（验证语音模块控制逻辑）
操作目
标
仿真步骤 验证结果
播放语
音 1
1. 在仿真面板 “软元件监控” 中找到
“X000”；2. 双击 “X000”，将状态改为 ON；
3. 再次双击改为 OFF
1. D200 数值变为 H010600010001；2. Y001 变
为 ON（播放指示灯亮）；3. M8128 为 OFF（通信
正常）
播放语
音 2
1. 双击 “X001” 改为 ON；2. 再次双击
改为 OFF
1. D200 数值变为 H010600010002；2. Y001 保
持 ON（播放指示灯亮）
停止播
放
1. 双击 “X002” 改为 ON；2. 再次双击
改为 OFF
1. D200 数值变为 H010600010000；2. Y001 变
为 OFF（播放指示灯灭）
模拟通 1. 双击 “M8128” 改为 ON；2. 观察状态 1. Y000 变为 ON（故障报警灯亮）；2. 串口发
操作目
标
仿真步骤 验证结果
信故障 送指令失效
故障复
位
1. 双击 “X003” 改为 ON；2. 再次双击
改为 OFF
1. M8128 变为 OFF；2. Y000 变为 OFF（故障
报警灯灭）
高级仿真技巧
时序图监控：点击仿真→时序图，添加 X000、Y001、D200，查看信号变化时序，定位高速逻辑错误；
软元件批量操作：点击仿真→软元件批量强制，一次性设置多个输入信号（如同时强制 X000=ON、
X001=OFF），模拟复杂场景；
程序断点调试：在梯形图中右键点击某行→设置断点，点击仿真→运行→暂停，逐步执行程序，分析逻辑
执行顺序。
4. HMI 联动仿真（GT Designer3）
HMI 项目创建
启动 GT Designer3，点击 “新建工程”，选择 HMI 型号 GT2308-VTBA，点击 “确定”；
项目命名为 “HMI_FX3U_语音监控仿真”，保存到与 PLC 项目同一文件夹。
通信配置（仿真联动核心）
点击左侧系统设置→通信设置，新建通信通道，选择三菱 FX 系列→串口通信（RS-232C）；
波特率设置为 9600，数据位 8，校验位无，停止位 1（与 PLC 串口参数完全一致）；
点击仿真设置，勾选 “与 GX Works3 联合仿真”，点击 “确定”。
画面设计与控件绑定
点击左侧画面编辑→画面 1，进入可视化编辑界面；
拖拽以下控件，完成监控界面设计（控件属性按表格配置）：| 控件类型 | 控件名称 | 绑定地址 | 功能
说明 ||----------|----------|----------|----------|| 触摸按钮 | 播放语音 1 | X000（脉冲触发） | 点击触发语音 1 播放
|| 触摸按钮 | 播放语音 2 | X001（脉冲触发） | 点击触发语音 2 播放 || 触摸按钮 | 停止播放 | X002（脉冲
触发） | 点击停止语音播放 || 触摸按钮 | 故障复位 | X003（脉冲触发） | 点击清除通信故障 || 指示灯 |
通信故障 | Y000（红色 = ON，绿色 = OFF） | 显示通信故障状态 || 指示灯 | 播放中 | Y001（绿色 = ON，
灰色 = OFF） | 显示语音播放状态 || 数据显示 | Modbus 帧数据 | D200（十六进制） | 显示发送的
Modbus 帧内容 |
点击 “保存”，检查控件绑定地址是否正确，避免通信异常。
联合仿真启动
回到 GX Works3，确保 PLC 仿真处于 “RUN” 状态；
在 GT Designer3 中，点击顶部仿真→启动仿真→与 GX Works3 联合仿真；
仿真界面弹出后，点击触摸按钮即可控制虚拟 PLC，指示灯与数据显示实时更新，完成 “PLC+HMI” 联
动仿真。
三、仿真项目落地硬件衔接要点
地址一致性：仿真中使用的输入输出地址（如西门子 X000/Y000），需与实际硬件接线
地址完全一致，无需修改程序，直接下载到真实 PLC 即可运行；
通信参数匹配：仿真中设置的波特率（9600）、数据位（8）、校验位（无）、停止位（1），需与工业语
音模块（JQ8900-Pro/WT588D - 工业版）的配置参数完全相同；
故障逻辑复用：仿真中设计的通信故障报警、故障复位逻辑，可直接应用于现场，无需额外开发，提升现
场调试效率；
程序优化：仿真中发现的逻辑漏洞（如重复触发、时序错误），优化后再下载到真实 PLC，避免现场硬
件损坏。
四、常见问题与解决方案
问题现象 故障原因 解决方案
西门子仿真启动失败，提示
“组件缺失”
安装时杀毒软件拦截了
PLCSIM 插件
1. 关闭杀毒软件；2. 卸载软件重新安
装；3. 以管理员身份运行软件
三菱仿真中，强制 X000=ON
后，Y001 不亮
1. 程序中 EU 指令未生效；
2. D200 未正确写入 Modbus 帧
1. 检查 X000 是否为上升沿触发；2.
监控 D200 数值，确认帧数据正确
HMI 与 PLC 联合仿真时，通
信失败
1. IP 地址不匹配（西门
子）；2. 串口参数不一致（三菱）
1. 确保 HMI 与 PLC IP 在同一网段；
2. 检查波特率、数据位等参数是否一致
仿真中，Modbus 通信状态显
示故障（西门子 VB1001=5）
虚拟从站地址与程序中设置
的从站地址不一致
修改 MBUS_INIT 指令中的从站地址
参数，与语音模块从站地址（默认 01）一
致
