組態(tài)軟件在PLC教學(xué)中的探索

吳 敏， 楊 寧

(1.安徽水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院，安徽 合肥 231603；2.安徽省立威網(wǎng)安科技有限公司，安徽 合肥 230601)

組態(tài)軟件是具備數(shù)據(jù)采集和過程控制功能的專用軟件，可在自動(dòng)控制系統(tǒng)監(jiān)控的軟件平臺(tái)和開發(fā)環(huán)境，組態(tài)方式靈活，可全真模擬多種控制對(duì)象，學(xué)者無需實(shí)物只要通過上位機(jī)的顯示器就能檢測(cè)程序的正確與否及執(zhí)行結(jié)果，為PLC實(shí)驗(yàn)教學(xué)提供了一條新的路徑?？筛倪M(jìn)各種直接導(dǎo)致學(xué)生對(duì)PLC的學(xué)習(xí)缺失信心及興趣的現(xiàn)狀，實(shí)現(xiàn)對(duì)該類課程教改的新型探索。

1 組態(tài)系統(tǒng)組成

圖1 組態(tài)系統(tǒng)的組成

組態(tài)系統(tǒng)是由裝有組態(tài)軟件的計(jì)算機(jī)/plc/輸入開關(guān)設(shè)備(控制開關(guān))/輸出設(shè)備組成，如圖1所示。

圖2 整體設(shè)計(jì)思路

2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路及基本構(gòu)架

本設(shè)計(jì)使用力控(電力版6.0)組態(tài)軟件，結(jié)合西門子PLC的S7-200，以循環(huán)往返運(yùn)料小車為例，設(shè)計(jì)1項(xiàng)組態(tài)軟件和PLC相結(jié)合的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。整體設(shè)計(jì)思路及架構(gòu)如圖2所示。

3 應(yīng)用案例

實(shí)際開發(fā)設(shè)計(jì)的內(nèi)容如下：

(1)上位機(jī)組態(tài)部分設(shè)置。主要是①在工程瀏覽器中建立運(yùn)料小車系統(tǒng)工程項(xiàng)目。②在畫面開發(fā)界面的圖庫中調(diào)出按鈕，開關(guān)，指示燈，電動(dòng)機(jī)等素材組成運(yùn)料小車系統(tǒng)基本畫面，如圖4所示。③設(shè)備配置中定義S7-200系列在PLC的通信協(xié)議，如圖4所示。④數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)字典中定義I/O變量和中間變量，如PLC輸入變量定義及數(shù)據(jù)庫鏈接配置。⑤命令語言中定義運(yùn)料小車系統(tǒng)啟動(dòng)，運(yùn)行，停止時(shí)變量狀態(tài)，如圖5所示。⑥返回畫面開發(fā)界面，用已定義的變量設(shè)定畫面的動(dòng)畫連接，填充動(dòng)畫效果，動(dòng)畫條件為小車往返運(yùn)料。⑦在畫面運(yùn)行系統(tǒng)試運(yùn)行。

圖3.操作界面設(shè)置

圖4 s7-200系列在PLC的通信協(xié)議

圖5 數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)

(2)下位機(jī)PLC的設(shè)置。根據(jù)控制要求編寫PLC控制往返運(yùn)料小車的指令程序。

(3)在力控(電力版6.0)中進(jìn)行策略組態(tài)。把PLC數(shù)據(jù)下載到下位機(jī)中，即可通過設(shè)置的組態(tài)軟件仿真界面上的相應(yīng)控件，或者實(shí)驗(yàn)板上的按鈕，實(shí)現(xiàn)對(duì)循環(huán)往返運(yùn)料小車系統(tǒng)的控制，系統(tǒng)的工作運(yùn)行狀態(tài)通過組態(tài)畫面真實(shí)體現(xiàn)出來，實(shí)現(xiàn)了仿真效果，從而達(dá)到實(shí)際工廠生產(chǎn)中控制系統(tǒng)相等同的效果。

4 結(jié)束語

結(jié)合組態(tài)軟件和PLC的仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，能夠使各種控制設(shè)備展現(xiàn)在理論課堂中。用計(jì)算機(jī)模擬被控對(duì)象，可非常直觀的看見真實(shí)結(jié)果。不但可以解決學(xué)生對(duì)空洞理論被控對(duì)象的理解，也可以較低廉的成本/多樣的程序，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使得教學(xué)更加生動(dòng)，達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維與職業(yè)綜合能力的教學(xué)目標(biāo)。