PLC实训项目的组态开发与设计

文章编号:1009－2552(201201－0053－02中图分类号:TP273+．5文献标识码:APLC实训项目的组态开发与设计李冬,冯乔(无锡工艺职业技术学院电子信息系,无锡214206摘要:介绍了利用组态技术实现PLC实训项目的虚拟控制。把该系统应用于实验教学中,它可以对PLC实训项目的运行状态进行虚拟监控,达到更好的实验效果。关键词:PLC;虚拟控制系统;组态技术;组态软件ConfigurationdevelopmentanddesignofPLCtrainingprojectLIDong,FENGQiao(ElectronicInformationDepartment,WuxiInstituteofArts＆Technology,Wuxi214206,ChinaAbstract:ThispaperdescribestheuseofconfigurationtechnologyofvirtualtrainingprojectPLCcontrol．TheapplicationofthissysteminexperimentteachinghasvirtualmonitortooperationstateofPLCtrainingproject,achievesbetterexperimentresults．Keywords:PLC;virtualcontrolsystem;configurationtechnology;configurationsoftware0引言随着计算机网络和通讯技术的迅速发展,组态技术与PLC结合,一起应用到工业网络上的控制已经成为当今自动化领域的一项关键技术,越来越受到企业重视,目前这方面的职业技术人才很少。而高职院校的培养目标应该是既要注重理论教学环节,更应该加强对学生生产现场实用技术和职业技能的培养[1]。能力的培养又包括多方面,对自动化和应用电子专业学生来说,组态软件技术的应用、实践动手能力以及现场分析问题和解决问题的能力是必须具备的。1开发的价值和必要性目前,基于组态软件的PLC虚拟控制系统在教学上还在未各院校广泛应用。各高职院校的自动化和应用电子等相关专业都在进行着项目式课程改革,实训环节在教学中占据了很重要的地位。随着学校办学规模迅速扩大,实践教学经费不足,实验教学系统还有很多不完善的地方,要购置足够用于项目式教学环节的设备,需要投入相当高的资金,而且购置的设备大都只有控制层,很难开设出具有灵活性、创新性和综合性的实验,来满足项目式课程改革和项目的实施[2]。基于以上情况,积极探索实践教学的新途径,改革实验体系,革新实验手段也就势在必行。为了培养这方面的专业技术人才,增加学生的择业机会,满足企业对这方面人才的需求。根据本院实训条件,决定利用虚拟技术在专业综合实训环节中对PLC的实训项目进行组态开发与设计。使实训教学的内容,从单一应用能力的培养,向综合、创新能力的培养转变。以提高学生运用此知识,解决实际问题的综合能力。通过此项目的开设,增加实用知识的技术含量,以满足校内实训和校外在职培训的教学需要,从而提高学生的职业技能。2项目实施通过PLC的实训项目进行组态设计的训练,培养学生利用可编程控制器对电气控制系统进行设计的能力,以及利用组态软件进行系统仿真的能力。一方面使学生学会对电气控制系统的功能进行剖析,确定控制的输入输出点数,编写控制程序,并且利用控制实体和组态软件虚拟控件进行验证。另一收稿日期:2011－07－18基金项目:无锡工艺职业技术学院2011年立项教学研究课题(57201102作者简介:李冬(1968－,女,讲师,硕士,研究方向为控制工程。—35—方面,为以后在实际参与电气控制系统开发、调试和维护打下初步基础。2．1用组态软件实现PLC虚拟控制系统现在一般学校的PLC实验还是通过控制器和按钮控制一些指示灯,用组态软件来实现PLC的监控系统,突破了以上模式,利用组态软件模拟电机、阀门和电梯等多种控制对象,通过通讯来实现PLC对控制对象的模拟控制。即节省了实验设备的投资,又在实验内容上得到知识的扩展和创新。各种动作流程和运行结果也可以在计算机屏幕上以动画方式模拟显示出来,达到了实验结果的形象化和直观化,更增强了项目式课程教学的执行效果。组态技术可以满足图形显示、参数设置、故障诊断、报警分析、技术统计等各种功能需求,还可以对动作流程做动画模拟,使显示更形象,操作更简便[2]。PLC控制系统的构成如图1所示。图1组态实现PLC监控系统2．2实现PLC组态系统的设计步骤要形象地演示系统执行过程,比如液体混合过程,就需要提供被控对象(液位混合容器罐等、执行机构(阀门、搅拌电机等、传感器(检测液位以及主令元件(启/停控制按钮,另外还需要液体管道等。实际上学校PLC控制设备很难做到,大多采用的是指示灯显示,无法直观看到液位的变化和阀门的开关过程。利用组态软件全真模拟PLC的多种控制对象,不需要控制实物只通过屏幕可检验所编程序的正确与否和运行结果[3]。PC与PLC通过RS232/422转换器进行通信,PC用作编程和实现组态,编好程序下载到PLC中并将PLC的数据送入到PC,用组态进行PLC运行监控。其实现和设计方法如图2所示。图2组态实现步骤2．3PLC实验项目的组态仿真实例仿真系统由上位机PC机和下位机三菱的FX2N系列可编程控制器两部分组成[4]。组态软件采用力控FORCECONTROL2．6,PLC编程软件采用三菱系列编程软件GXDeveloper。组态软件FORCECONTROL用以制作仿真画面、编写仿真程序并与PLC进行通信[5]。PLC编程软件实现程序输入、程序注释、程序编辑、程序编译、状态监控和调试以及设置系统寄存器和PLC各种参数等。以综合实训项目中液体混合的PLC控制系统为例来说明组态的具体实现。其方法和步骤如下:首先对液体混合系统工程项目的设备、控制要求和监控对象特征作出分析,明确监控的界面要求和动画显示方式,分清工程中设备采集、输出通道和软件中实时数据采集变量的对应关系,建立工程结构框架[6]。该系统包含三个阀门、一个水罐、一个搅拌电机、三个液位传感器以及按钮等各主令元件等。通过创建点、定义输入输出设备、制作动画连接、配置系统来完成上位机的组态。图3为液体混合控制的仿真界面。当组态软件和PLC通信正常时,点按开始按钮,就可在画面中非常形象直观地观察到管道中水的流动、储液罐中液体的升降和搅拌器的转动,以及水位传感器接通的情况。图3液体混合控制的仿真界面3结束语在实训项目开发设计过程中,必须贯彻职业教育的新思想、新概念、新方法,培养出新型的职业技术人才。使学生的显性知识和隐性知识,能够充分发挥出来。通过PLC实训项目的开发设计,在实训教学活动中,调动了学生的学习兴趣和求知的欲望,提高其应用知识的认识和掌握程度。归纳起来主要体现在:避免了实训中教学过程中教师辛苦地教,学生机械地被动学的局面;(下转第59页—45—currentFruit=fruitsOnstage[j];removeChild(currentFruit;fruitsOnstage．splice(j,1;}}}}游戏运行结果如图1所示。图1游戏运行结果4结束语hitTestObject(方法是actionscript3．0中比较重要的方法,利用该方法可以制作很多动作类和碰撞检测类Flash游戏。参考文献:[1]吴志华,邱军虎．Flashcs4动画设计与制作[M]．北京:人民邮电出版社,2009．[2]马增友,宋敏,等．AdobeFlashCS4动画设计与制作标准实训教程[M]．北京:印刷工业出版社,2011．[3]KeithPeters．FlashActionScript3．0动画高级教程[M]．苏金国,荆涛,等译．北京:人民邮电出版社,2010．[4]翟宝利．ActionScript3．0从入门到精通[M]．北京:化学工业出版社,2009．[5]杨东昱．Flash动画即战力ActionScript3．0范例随学随用[M]．北京:清华大学出版社,2009．[6]朱治国,缪亮,陈艳丽．FlashActionScript3．0编程技术教程[M]．北京:清华大学出版社,2008．[7]Adobe公司．AdobeFlashCS5ActionScript3．0中文版经典教程[M]．井中月,译．北京:人民邮电出版社,2010．责任编辑:櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀肖滨(上接第54页避免学生获得的知识和技能成为教师的“复制品”;避免学生接收到的应用知识,成为凝聚固化很难迁移的“惰性知识”;有利于学生获取的实践知识和技能,向应用领域去迁移;有利于学生“个性发展”的培养和“综合素质”的提高;有利于项目教学法在教学活动中有效实施和展开。参考文献:[1]马子余,王昕．论高职机电一体化专业的教学改革[J]．浙江纺织服装职业技术学院学报,2009(1:115－116,120．[2]高丽萍．基于工业组态软件的远程PLC虚拟控制系统的研究[D]．西华大学,2006．[3]李文娟,周美兰,戈宝军．《PLC电气控制与组态设计》课程教学研究与实践[J]．电气电子教学学报,2010(1:83－85．[4]张雷．PLC水轮机调速器的通信研究与应用[D]．华中科技大学,2005．[5]刘一凡．组态软件在微小芯片插片机开发中的应用[J]．系统仿真技术,2008(3:208－212．[6]王雷,沙漠,李苏,等．基于MCGS的交通灯控制系统设计[J]．国外电子测量技术,2009(3:42－43,52．责任编辑:櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀刘新影(上接第56页自我激励、自我完善、自我发展”的管理和质量保障机制。如对“9社会评价”中数据分析,并进行应届毕业生就业情况实地调查,从市场的角度检验培养质量,找出存在的问题,通过“8教学管理与教学研究”中各表,重新梳理教学和学生管理的制度。不断完善管理制度,创新管理机制,形成动态的质量监控和信息反馈机制。3数据平台存在问题及建议数据平台是一个新生事物,每年都推出新版本,结构和内容在不断完善,功能的开发和数据的利用尚处于初级阶段。应从整体结构上下工夫予以改进:一是进一步增强数据的关联性,减少数据的填写频率,避免数据打架;二是把数据统计分析的重点延伸到专业,构建以专业为龙头,形成专业为单位分表填写的一条线路;三是统计分析功能较弱,不能进行对比及均势分析,对管理者而言易陷入短期数据追求,忽视长远规划;四是加强数据查询功能,并在易用方面进