PLC實訓項目的組態(tài)開發(fā)與設(shè)計

文章編號:1009－2552(201201－0053－02中圖分類號:TP273+．5文獻標識碼:APLC實訓項目的組態(tài)開發(fā)與設(shè)計李冬,馮喬(無錫工藝職業(yè)技術(shù)學院電子信息系,無錫214206摘要:介紹了利用組態(tài)技術(shù)實現(xiàn)PLC實訓項目的虛擬控制。把該系統(tǒng)應(yīng)用于實驗教學中,它可以對PLC實訓項目的運行狀態(tài)進行虛擬監(jiān)控,達到更好的實驗效果。關(guān)鍵詞:PLC;虛擬控制系統(tǒng);組態(tài)技術(shù);組態(tài)軟件ConfigurationdevelopmentanddesignofPLCtrainingprojectLIDong,FENGQiao(ElectronicInformationDepartment,WuxiInstituteofArts＆Technology,Wuxi214206,ChinaAbstract:ThispaperdescribestheuseofconfigurationtechnologyofvirtualtrainingprojectPLCcontrol．TheapplicationofthissysteminexperimentteachinghasvirtualmonitortooperationstateofPLCtrainingproject,achievesbetterexperimentresults．Keywords:PLC;virtualcontrolsystem;configurationtechnology;configurationsoftware0引言隨著計算機網(wǎng)絡(luò)和通訊技術(shù)的迅速發(fā)展,組態(tài)技術(shù)與PLC結(jié)合,一起應(yīng)用到工業(yè)網(wǎng)絡(luò)上的控制已經(jīng)成為當今自動化領(lǐng)域的一項關(guān)鍵技術(shù),越來越受到企業(yè)重視,目前這方面的職業(yè)技術(shù)人才很少。而高職院校的培養(yǎng)目標應(yīng)該是既要注重理論教學環(huán)節(jié),更應(yīng)該加強對學生生產(chǎn)現(xiàn)場實用技術(shù)和職業(yè)技能的培養(yǎng)[1]。能力的培養(yǎng)又包括多方面,對自動化和應(yīng)用電子專業(yè)學生來說,組態(tài)軟件技術(shù)的應(yīng)用、實踐動手能力以及現(xiàn)場分析問題和解決問題的能力是必須具備的。1開發(fā)的價值和必要性目前,基于組態(tài)軟件的PLC虛擬控制系統(tǒng)在教學上還在未各院校廣泛應(yīng)用。各高職院校的自動化和應(yīng)用電子等相關(guān)專業(yè)都在進行著項目式課程改革,實訓環(huán)節(jié)在教學中占據(jù)了很重要的地位。隨著學校辦學規(guī)模迅速擴大,實踐教學經(jīng)費不足,實驗教學系統(tǒng)還有很多不完善的地方,要購置足夠用于項目式教學環(huán)節(jié)的設(shè)備,需要投入相當高的資金,而且購置的設(shè)備大都只有控制層,很難開設(shè)出具有靈活性、創(chuàng)新性和綜合性的實驗,來滿足項目式課程改革和項目的實施[2]?；谝陨锨闆r,積極探索實踐教學的新途徑,改革實驗體系,革新實驗手段也就勢在必行。為了培養(yǎng)這方面的專業(yè)技術(shù)人才,增加學生的擇業(yè)機會,滿足企業(yè)對這方面人才的需求。根據(jù)本院實訓條件,決定利用虛擬技術(shù)在專業(yè)綜合實訓環(huán)節(jié)中對PLC的實訓項目進行組態(tài)開發(fā)與設(shè)計。使實訓教學的內(nèi)容,從單一應(yīng)用能力的培養(yǎng),向綜合、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)轉(zhuǎn)變。以提高學生運用此知識,解決實際問題的綜合能力。通過此項目的開設(shè),增加實用知識的技術(shù)含量,以滿足校內(nèi)實訓和校外在職培訓的教學需要,從而提高學生的職業(yè)技能。2項目實施通過PLC的實訓項目進行組態(tài)設(shè)計的訓練,培養(yǎng)學生利用可編程控制器對電氣控制系統(tǒng)進行設(shè)計的能力,以及利用組態(tài)軟件進行系統(tǒng)仿真的能力。一方面使學生學會對電氣控制系統(tǒng)的功能進行剖析,確定控制的輸入輸出點數(shù),編寫控制程序,并且利用控制實體和組態(tài)軟件虛擬控件進行驗證。另一收稿日期:2011－07－18基金項目:無錫工藝職業(yè)技術(shù)學院2011年立項教學研究課題(57201102作者簡介:李冬(1968－,女,講師,碩士,研究方向為控制工程?！?5—方面,為以后在實際參與電氣控制系統(tǒng)開發(fā)、調(diào)試和維護打下初步基礎(chǔ)。2．1用組態(tài)軟件實現(xiàn)PLC虛擬控制系統(tǒng)現(xiàn)在一般學校的PLC實驗還是通過控制器和按鈕控制一些指示燈,用組態(tài)軟件來實現(xiàn)PLC的監(jiān)控系統(tǒng),突破了以上模式,利用組態(tài)軟件模擬電機、閥門和電梯等多種控制對象,通過通訊來實現(xiàn)PLC對控制對象的模擬控制。即節(jié)省了實驗設(shè)備的投資,又在實驗內(nèi)容上得到知識的擴展和創(chuàng)新。各種動作流程和運行結(jié)果也可以在計算機屏幕上以動畫方式模擬顯示出來,達到了實驗結(jié)果的形象化和直觀化,更增強了項目式課程教學的執(zhí)行效果。組態(tài)技術(shù)可以滿足圖形顯示、參數(shù)設(shè)置、故障診斷、報警分析、技術(shù)統(tǒng)計等各種功能需求,還可以對動作流程做動畫模擬,使顯示更形象,操作更簡便[2]。PLC控制系統(tǒng)的構(gòu)成如圖1所示。圖1組態(tài)實現(xiàn)PLC監(jiān)控系統(tǒng)2．2實現(xiàn)PLC組態(tài)系統(tǒng)的設(shè)計步驟要形象地演示系統(tǒng)執(zhí)行過程,比如液體混合過程,就需要提供被控對象(液位混合容器罐等、執(zhí)行機構(gòu)(閥門、攪拌電機等、傳感器(檢測液位以及主令元件(啟/?？刂瓢粹o,另外還需要液體管道等。實際上學校PLC控制設(shè)備很難做到,大多采用的是指示燈顯示,無法直觀看到液位的變化和閥門的開關(guān)過程。利用組態(tài)軟件全真模擬PLC的多種控制對象,不需要控制實物只通過屏幕可檢驗所編程序的正確與否和運行結(jié)果[3]。PC與PLC通過RS232/422轉(zhuǎn)換器進行通信,PC用作編程和實現(xiàn)組態(tài),編好程序下載到PLC中并將PLC的數(shù)據(jù)送入到PC,用組態(tài)進行PLC運行監(jiān)控。其實現(xiàn)和設(shè)計方法如圖2所示。圖2組態(tài)實現(xiàn)步驟2．3PLC實驗項目的組態(tài)仿真實例仿真系統(tǒng)由上位機PC機和下位機三菱的FX2N系列可編程控制器兩部分組成[4]。組態(tài)軟件采用力控FORCECONTROL2．6,PLC編程軟件采用三菱系列編程軟件GXDeveloper。組態(tài)軟件FORCECONTROL用以制作仿真畫面、編寫仿真程序并與PLC進行通信[5]。PLC編程軟件實現(xiàn)程序輸入、程序注釋、程序編輯、程序編譯、狀態(tài)監(jiān)控和調(diào)試以及設(shè)置系統(tǒng)寄存器和PLC各種參數(shù)等。以綜合實訓項目中液體混合的PLC控制系統(tǒng)為例來說明組態(tài)的具體實現(xiàn)。其方法和步驟如下:首先對液體混合系統(tǒng)工程項目的設(shè)備、控制要求和監(jiān)控對象特征作出分析,明確監(jiān)控的界面要求和動畫顯示方式,分清工程中設(shè)備采集、輸出通道和軟件中實時數(shù)據(jù)采集變量的對應(yīng)關(guān)系,建立工程結(jié)構(gòu)框架[6]。該系統(tǒng)包含三個閥門、一個水罐、一個攪拌電機、三個液位傳感器以及按鈕等各主令元件等。通過創(chuàng)建點、定義輸入輸出設(shè)備、制作動畫連接、配置系統(tǒng)來完成上位機的組態(tài)。圖3為液體混合控制的仿真界面。當組態(tài)軟件和PLC通信正常時,點按開始按鈕,就可在畫面中非常形象直觀地觀察到管道中水的流動、儲液罐中液體的升降和攪拌器的轉(zhuǎn)動,以及水位傳感器接通的情況。圖3液體混合控制的仿真界面3結(jié)束語在實訓項目開發(fā)設(shè)計過程中,必須貫徹職業(yè)教育的新思想、新概念、新方法,培養(yǎng)出新型的職業(yè)技術(shù)人才。使學生的顯性知識和隱性知識,能夠充分發(fā)揮出來。通過PLC實訓項目的開發(fā)設(shè)計,在實訓教學活動中,調(diào)動了學生的學習興趣和求知的欲望,提高其應(yīng)用知識的認識和掌握程度。歸納起來主要體現(xiàn)在:避免了實訓中教學過程中教師辛苦地教,學生機械地被動學的局面;(下轉(zhuǎn)第59頁—45—currentFruit=fruitsOnstage[j];removeChild(currentFruit;fruitsOnstage．splice(j,1;}}}}游戲運行結(jié)果如圖1所示。圖1游戲運行結(jié)果4結(jié)束語hitTestObject(方法是actionscript3．0中比較重要的方法,利用該方法可以制作很多動作類和碰撞檢測類Flash游戲。參考文獻:[1]吳志華,邱軍虎．Flashcs4動畫設(shè)計與制作[M]．北京:人民郵電出版社,2009．[2]馬增友,宋敏,等．AdobeFlashCS4動畫設(shè)計與制作標準實訓教程[M]．北京:印刷工業(yè)出版社,2011．[3]KeithPeters．FlashActionScript3．0動畫高級教程[M]．蘇金國,荊濤,等譯．北京:人民郵電出版社,2010．[4]翟寶利．ActionScript3．0從入門到精通[M]．北京:化學工業(yè)出版社,2009．[5]楊東昱．Flash動畫即戰(zhàn)力ActionScript3．0范例隨學隨用[M]．北京:清華大學出版社,2009．[6]朱治國,繆亮,陳艷麗．FlashActionScript3．0編程技術(shù)教程[M]．北京:清華大學出版社,2008．[7]Adobe公司．AdobeFlashCS5ActionScript3．0中文版經(jīng)典教程[M]．井中月,譯．北京:人民郵電出版社,2010．責任編輯: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濱(上接第54頁避免學生獲得的知識和技能成為教師的“復(fù)制品”;避免學生接收到的應(yīng)用知識,成為凝聚固化很難遷移的“惰性知識”;有利于學生獲取的實踐知識和技能,向應(yīng)用領(lǐng)域去遷移;有利于學生“個性發(fā)展”的培養(yǎng)和“綜合素質(zhì)”的提高;有利于項目教學法在教學活動中有效實施和展開。參考文獻:[1]馬子余,王昕．論高職機電一體化專業(yè)的教學改革[J]．浙江紡織服裝職業(yè)技術(shù)學院學報,2009(1:115－116,120．[2]高麗萍．基于工業(yè)組態(tài)軟件的遠程PLC虛擬控制系統(tǒng)的研究[D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