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组态软件在PLC教学仿真实验中的应用
2017-12-08 11:22:05  作者:  来源:《智慧工厂》  
  •   可编程序控制器(简称PLC)广泛应用于工业控制的各个领域,成为现代工业自动化三大支柱之一。为了适应PLC日益广泛的应用形势,近几年,许多中职学校都开设了PLC这门课程。且在职业技能鉴定中可编程序控制器也成为指定的考核内容。
    关键字: 组态软件 PLC

  1、引言

  可编程序控制器(简称PLC)广泛应用于工业控制的各个领域,成为现代工业自动化三大支柱之一。为了适应PLC日益广泛的应用形势,近几年,许多中职学校都开设了PLC这门课程。且在职业技能鉴定中可编程序控制器也成为指定的考核内容。由于中职学校的学生基础较薄弱,加之实验设备的缺乏。使学生在逻辑性、抽象性思维要求较强的PLC学习和应用方面遇到很大困难,大部分学生对该课程提不起兴趣,也增加了教师的教学难度。如何在中职学校教好这门课程?是PLC编程实践教学中一个有待解决的问题。

  随着组态王软件及其技术的发展,把PLC与组态控制结合起来,组成组态系统,即将组态技术应用于PLC教学,不仅能解决以上问题,还能填补中职PLC教学内容的空白,使职业教育与生产实践发展同步,同时对培养高素质机电类人才,提高人才培养档次起到积极作用。

  2、组态系统简介

  组态系统是由装有组态软件的计算机、PLC、输入开关设备(控制开关)、输出设备组成,如图1所示。

  该系统是通过RS232/422适配器和电缆使组态软件与PLC直接进行通讯,使PLC程序的执行情况,实时、直观地在电脑画面上显示出来。实物仿真示例如图2所示。

  目前使用的组态软件大部分有两种即MCGS和组态王。

  MCGS即“监视与控制通用系统”,英文全称为Monitor and Contral Generaated System。全中文工控组态软件MCGS是一套基于Windows平台,快速构成上位机监控系统的组态软件。组态王开发监控系统软件,是新型的工业自动控制系统,它以标准的工业计算机软、硬件平台构成的集成系统取代传统的封闭式系统。它有宠大的标准的工业器件、设备、图形库,支持各类型PLC可编程器(单片机、智能仪表)等硬件设备。另外,组态王直接为PLC教学提供了不可多得的多媒体平台,其软件使用简单,操作方便,Windows图形功能完备,界面一次性好,它是为工业过程控制和实时监测领域服务的通用计算机系统软件。可实现对PLC自动化设备运行状态进行监控、故障报警,数据记录。运用PLC控制技术对设备工作程序进行编制和修改,对设备进行编程控制。它功能强大,演示直观。它的演示版软件(不带加密狗),在接上PLC在线运行2小时,正好满足教学的需要。它由工程浏览器和画面运行系统两部分组成。将所需监控的工艺流程模拟于开发平台上,并将各自属性进行设置,将其相应的数据进行动态连接,画面运行系统为在线监控环境,将工程浏览器中开发的监控画面与实时数据建立连接,并依据各自的数据进行动态交换,以显示现场的实时状况。工程组态系统一般是先在工程浏览器设计制作完毕,然后在画面运行系统运行。

  3、组态王应用于PLC教学中的制作方法

  下面以PLC教学中运料小车的PLC控制为例,介绍典型示例的制作过程:

  第一步,在工程浏览器中建立运料小车系统工程项目,如图3所示。

  第二步,在画面开发界面的图库中调出按钮、开关、指示灯、电动机等素材组成运料小车系统的基本画面,再运用绘画工具修饰制作小车的剖开面效果。如图4所示。

  第三步,在设备配置中定义S7-200系列PLC的通信设置,具体内容参见图5所示。

  第四步,在数据库数据字典中定义I/O变量和中间变量。例如PLC的输入变量的定义参见图6所示。

  第五步,在命令语言中定义运料小车系统启动、运行、停止时变量的状态,如图7所示。

  第六步,返回画面开发界面,利用已定义的变量设定画面的动画连接。填充动画效果,动画条件为小车往返运料,如图8所示。

  图7 定义运动状态 图8 动画链接

  最后一步,在画面运行系统试运行,如图9所示。组态制作通常是用问答式填表方法完成变量的设置,而所用的图形就直接从图库中调出即可,大大节省了编程开发的工作量。

  4、结束语

  组态软件对PLC实践教学的帮助是十分有效的。实践证明,只有通过PLC仿真项目方面的实训,让学生亲自编程、实际接线和仿真调试,并对运行过程中所遇到的问题进行分析和改进,才能真正培养学生的创新思维和综合职业能力,真正实现学生毕业后在PLC技术应用领域“零距离上岗”的最终教学目标。

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