利用PLC仿真軟件組織PLC課程實踐環(huán)節(jié)的教學(xué)

1、利用PLC仿真軟件組織PLC課程實踐環(huán)節(jié)的教學(xué)    摘要： 高職院校的機(jī)床電氣控制與PLC課程設(shè)計，需要大量的實驗設(shè)備。由于經(jīng)費緊張，大多數(shù)高職院校的實驗設(shè)備很難滿足需要。因此，采用PLC仿真軟件與計算機(jī)相結(jié)合的方法，解決課程設(shè)計中程序調(diào)試的難題，能收到較好的效果。Abstract： For higher professional colleges and universities, the engine bed electric control and PLC curriculum project needs the massive test ins

2、tallation. Because the funds are anxious, the majority quality colleges' and universities' test installation is very difficult to meet the needs. Therefore, uses the method which the PLC simulation software and the computer unify in solution curriculum project program debugging difficult pro

3、blem, can receive the good effect.關(guān)鍵詞： PLC仿真軟件；機(jī)床電氣控制與PLC課程；課程設(shè)計；程序調(diào)試Key words： PLC simulation software; engine bed electric control and PLC curriculum; curriculum project; program debugging中圖分類號：G42 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1006-4311（2011）02-0273-020引言機(jī)床電氣控制與PLC（可編程序控制器）應(yīng)用技術(shù)是職業(yè)技術(shù)院校機(jī)械類專業(yè)的一門十分重要的專業(yè)基礎(chǔ)課。由于這門課以解決實際生

4、產(chǎn)中的具體問題為教學(xué)目的，能夠直接應(yīng)用于生產(chǎn)實際，因此，在教學(xué)過程中課程設(shè)計部分就顯得尤為重要。我們在教學(xué)中實行理論教學(xué)與實際操作相結(jié)合的教學(xué)模式，課程設(shè)計以能力培養(yǎng)為主，綜合運用專業(yè)及基礎(chǔ)知識解決實際工程技術(shù)問題，增強學(xué)生的動手能力，使學(xué)生在學(xué)習(xí)理論的同時動手實踐，通過實際操作來分析和鞏固理論知識。應(yīng)用PLC仿真軟件組織PLC的課程設(shè)計，可以更好的培養(yǎng)學(xué)生的PLC程序的調(diào)試能力，彌補教學(xué)資源緊張造成的課程設(shè)計單純以編程和答辯為主的教學(xué)狀態(tài)。1課程設(shè)計存在問題本課程的課程設(shè)計以PLC設(shè)計為主，題目以現(xiàn)代工程為背景，學(xué)生根據(jù)題目的應(yīng)用背景及設(shè)計任務(wù)要求進(jìn)行設(shè)計及調(diào)試。在設(shè)計過程中，程序編制完成以

5、后，在程序調(diào)試時需要與真實PLC進(jìn)行連線，觀察程序運行情況，然后反復(fù)修改程序，達(dá)到正確控制的目的。由于目前多數(shù)高職院校實驗教學(xué)設(shè)備緊張，幾個專業(yè)共用一個PLC實驗室，難免會出現(xiàn)在課程設(shè)計期間部分學(xué)生不能使用實驗設(shè)備進(jìn)行課程設(shè)計的現(xiàn)象。因此，在沒有實驗室真實PLC設(shè)備的條件下，學(xué)生的程序必須另謀途徑進(jìn)行調(diào)試。在這種情況下，如何尋找到PLC課程設(shè)計的突破口，來解決這一問題呢？通過教學(xué)實踐和探索，筆者認(rèn)為利用PLC仿真軟件，結(jié)合機(jī)械系現(xiàn)有的計算機(jī)機(jī)房，可以輕松的解決這一問題，并取得顯著效果。2CX-Simulator仿真軟件的特點由于在教學(xué)過程中PLC部分以O(shè)MRON CPM系列 PLC的基本指令和

6、應(yīng)用為主，因此仿真軟件選取用與其相對應(yīng)的CX-Simulator3.0仿真軟件，該軟件可以直接仿真OMRON公司生產(chǎn)的CS/CJ等系列PLC，但對CPM系列的PLC卻不支持，這與教學(xué)又發(fā)生沖突。由于CPM系列與CS/CJ系列PLC的梯形圖編程語言在很大程度上可以兼容，因此可選用其它途徑來進(jìn)行使用。3仿真PLC的編程和調(diào)試OMRON仿真PLC的編程和調(diào)試是通過CX-Programmer3.0（CXP3.0）編程軟件和CX-Simulator仿真軟件一起進(jìn)行的。具體仿真步驟如下：3.1 創(chuàng)建程序及配置編程軟件首先啟動軟件CXP編程軟件，并新建一個項目，選擇要仿真的PLC的型號CPM2*（CPM1A

7、）并編寫控制梯形圖程序。程序編好后，再改變PLC類型為CS/CJ類型。3.2 激活并配置仿真控制器運行 CX-Simualtor1.9，出現(xiàn)一界面，上有兩個選項，前者Create a new PLC用于首次運行設(shè)定，后者 Open an existing PLC可用于再次運行。首次運行需要PLC進(jìn)行設(shè)定，選擇Create anewPLC（PLC Setup Wizard。），設(shè)置LNGZ32向?qū)a(chǎn)生一個新PLC，點擊OK，將產(chǎn)生一個新文件夾，點擊下一步，選擇PLC CPU為CS1G CPU45，之后出現(xiàn)設(shè)置 PLC單元模塊型號的選項，其中：“00H CPU Unit （CS1G-CPU45）

8、”是 CPU單元卡，“1FH Virtual Communications Unit”是虛擬通訊單元卡。在 Unit Selection List選擇單元卡類型，選中后點擊 “<<”就可加入虛擬PLC底板上，至此設(shè)置完畢，出現(xiàn)連接界面，如圖1所示。CX-Simulator連接界面。在Virtual選通訊協(xié)議 Controller Link，點 Connect連接，成功后 NETWORK指示燈變綠，記下缺省網(wǎng)絡(luò)地址 0、節(jié)點地址10以備用，點擊Close暫時關(guān)閉此畫面，如果執(zhí)行File菜單下的Work CX-Simulator可重現(xiàn) Connect（連接）與 Disconnect（斷

9、開連接）的界面。再點擊如圖2所示界面的最左邊的運行按鈕，PLC便進(jìn)入了運行監(jiān)控狀態(tài)，這時 PLC面板上 RUN指示燈變綠，如圖 2所示。在調(diào)試 PLC程序時，如果發(fā)現(xiàn)梯形圖程序不能正確運行，就要檢查此按鈕或面板的 RUN狀態(tài)。至此，虛擬 PLC已完全進(jìn)入運行狀態(tài)，學(xué)生可以開始調(diào)試 PLC程序了。33 用 CXP連接 PLC仿真器PLC模擬器已成功運行后，打開要調(diào)試梯形圖程序，調(diào)試時，編程器 CXP3.0必須選擇與模擬器同樣的 PLC類型與 CPU類型，同時網(wǎng)絡(luò)類型選 Controller Link或 FinsGateway。點其右側(cè)的 Settings，F(xiàn)INS目的地址填入模擬器連接后的地址

10、0、10并保存，以后打開此工程就不需再次設(shè)定。此時，若 PLC梯形圖已編輯好，就可以跟模擬器連接了，點擊快捷圖標(biāo)“工作在線仿真（Ctrl-Shift-W）”，連接成功后，會自動出現(xiàn)下載對話框，可將程序下傳到 PLC，為開始調(diào)試程序作好準(zhǔn)備。3.4 模仿輸入跟 PLC相比，模擬器沒有真正 PLC的輸入端子，這可以用功能“設(shè)置”與“強置”設(shè)置狀態(tài)來實現(xiàn)。如模仿按下按鈕 0.0，對其鼠標(biāo)右擊，先設(shè)置成 ON，再設(shè)置成 OFF，就相當(dāng)于按下后又松開此按鈕，以此類推，學(xué)生就可根據(jù)手動控制整個過程的一些觸點狀態(tài)來接通或斷開程序進(jìn)行調(diào)試。當(dāng)程序執(zhí)行結(jié)果不符合設(shè)計要求時，可以再次點擊 “工作在線仿真”快捷圖標(biāo)

11、，使程序離線并對程序進(jìn)行修改，然后再下傳程序、運行程序、檢查運行結(jié)果或觀察具體程序執(zhí)行情況，不斷循環(huán)上述步驟，進(jìn)行程序調(diào)試，直至達(dá)到設(shè)計要求為止。在現(xiàn)實的工作環(huán)境中，PLC仿真軟件也在廣泛應(yīng)用，由于仿真軟件不是真實 PLC，程序調(diào)試過程中不會真正操作現(xiàn)場設(shè)備，這有利于在實驗室沒有真實 PLC的情況下進(jìn)行程序調(diào)試和對新人進(jìn)行培訓(xùn)。目前，部分公司正在利用PLC仿真軟件結(jié)合上位組態(tài)軟件，進(jìn)行工廠生產(chǎn)仿真系統(tǒng)部分程序的開發(fā)。因此，讓學(xué)生早些接觸 PLC仿真軟件，無疑為以后步入相關(guān)工作打下基礎(chǔ)?？傊?，利用 PLC仿真軟件進(jìn)行 PLC課程設(shè)計是可行的，能收到較好的效果。學(xué)生通過電腦上機(jī)，仿真實踐，可以很好

12、地觀察和消化所學(xué)的理論知識，同時通過PLC仿真軟件實現(xiàn)人機(jī)交互，可以嘗試改變某些指令、程序，再觀察設(shè)計結(jié)果，能極大地調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，同時也解決了學(xué)校 PLC實驗設(shè)備緊張的問題。 實踐證明，通過仿真軟件組織課程設(shè)計的過程，使學(xué)生可以大大擴(kuò)展自我學(xué)習(xí)的空間并在教學(xué)時間之外，使用自己的筆記本和臺式機(jī)電腦，通過對PLC仿真軟件的程序仿真，獨立學(xué)會更多的PLC的編程技術(shù)，為下一步進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計和畢業(yè)之后的實踐奠定良好的基礎(chǔ)。參考文獻(xiàn)：1程曙艷.短學(xué)期制下的PLC課程設(shè)計的探索J.福建電腦，2006，（3）.2王立勇.仿真PLC技術(shù)在PLC程序調(diào)試中的應(yīng)用J.工業(yè)控制計算機(jī)，2007，（11）.3楊進(jìn).談 PLC仿真學(xué)習(xí)軟件在PLC教學(xué)中的應(yīng)用J.教育技術(shù)，2007，（5）.    相關(guān)論文    ·