DCS組態軟件在高校實踐教學中的應用

摘要：介紹了將DCS組態軟件引入高等教育本科實踐教學環節，如在教學中的運用動畫演示功能幫助學生可以很快的掌握生產系統的運行過程；運用整體連接功能幫助學生理解生產系統的相互關聯性等。實踐證明DCS組態軟件可以有效的增強學生學習興趣，提高實踐教學學習效果。

關鍵詞：DCS 組態軟件 實踐教學

1、引言

隨著對工業自動化的要求越來越高，需要滿足大量控制設備與過程監控裝置之間的通訊。DCS組態越來越受到用戶的重視，同時也要求科技服務人員，具有相關的知識背景，掌握DCS、組態軟件等相關知識。對于高校工科教育，也提出了新的要求[1]，如何在實踐教學中運用DCS組態軟件，培養學生的基礎知識、動手能力，是教學者普遍面臨的新問題，已經有很多學者開展了很多不同教學環節下的工作[2-4]，本文從教學實踐中，總結出利用DCS組態軟件從事教學的成功經驗，加以論述。

2、組態軟件的選擇

北京亞控自動化軟件有限公司開發的組態王（Kingview）， 是國內較有影響的組態軟件。組態王提供了資源管理器式的操作主界面，并且提供了以漢字作為關鍵字的腳本語言支持。提供多種硬件驅動程序。具有易用性、開放性和集成能 力。應用組態王 ，工程師可以把主要精力放在控制對象上，而不 態王軟件是一種通用的工業監控軟件，它融過程控制設計、現場操作以及工廠資源管理于一體，將一個企業內部的各種生產系統和應用以及信息交流匯集在一起，實現最優化管理。它基于Microsoft Windows XP/NT/2000 操作系統，用戶可以在企業網絡的所有層次的各組態王開發監控系統軟件是新型的工業自動控制系統正以標準的工業計算機軟、硬件平臺構成的集成系統取代傳統的封閉式系統，它具有適應性強、開放性好、易于擴展、經濟、開發周期短等優點。

3、組態王系統的動畫演示功能在教學中的運用

由于組態王提供了豐富的動畫連接屬性以及復雜畫面制作的工具，所以通過組態王軟件能夠制作復雜、優美而且接近實際生產的畫面，并可以對其對象進行動畫連接，最后可以開發出具有演示實際工作過程功能的系統。在教學中，老師可以通過組態王系統的演示來進行演示說明。例如在鍋爐教學方面，如圖1，利用組態王開發的系統可以完美的演示整個鍋爐的運行過程，學生通過系統的演示可以很快的掌握鍋爐的運行過程，收到事半功倍的效果。在汽輪機教學方面，由于汽輪機的工作工程較為復雜，在教學中給老師帶來不小的難度，這是可以通過組態王系統來進行輔助教學，對其復雜的方面通過系統來演示，例如汽輪機級的工作過程就可以進行形象的演示，從進氣到排氣，學生可以迅速的掌握這方面的知識，同理可以演示汽機的抽汽，疏水等過程。在其他的課程方面例如化工、冶金等課程同樣可以進行演示教學。

4、組態王系統整體連接功能在教學中的運用

通過組態王可以開發一整套相關的系統，對系統進行整體連接，對某個生成領域進行整體演示。在實際工程中，組態王開發的系統在電力領域中有重要的作用，例如在太原第一熱電廠中的DEH控制，同樣它可以運用到教學中。在熱力發電廠教學方面，由于電廠運行系統相當復雜，涉及的方面很廣，在教學有一定難度，但如果在教學中利用組態王系統進程教學，這個問題就會迎刃而解。通過組態王開發的抽汽系統，圖2、燃燒系統，給水系統，疏水系統，凝結水系統等系統可以反映電廠的全面性熱力系統。學生不僅可以通過老師進行演示，而且學生自己也可以進行動手操作，不僅了解了過程而且還學到了操作，在以后的實際工作中會打下結實的基礎。

5、組態王其他功能在教學中的運用

組態王開發的工程不僅具有模擬功能，而且在實際運用功能更大。組態王開發的仿真系統還有數據實時監測功能，分布式報警功能，視頻監視功能，通信等功能，所以可以通過組態王軟件開發一個整體的模擬仿真系統，例如在熱能工程方面，通過組態王開發一個火力發電廠300MW機組的仿真分析系統，學生可以通過這個平臺來進行仿真實習，由于該系統貼近實際生產情況，所以學生可以學到更多的知識，不僅對所學的課本知識進行了進一步的加強，而且還學到了工程的實際操作，真正做到了理論聯系實踐，把知識融會貫通，在以后的工作中必大有益處。

6、結束語

在工科實踐教學方面，可以運用組態王開發的模擬工程進行教學，組態王模擬仿真系統就是一個具有易操作，功能完備，學習簡單特點的一個系統，在以后的教學中必能得到廣泛的運用。同時學生可以對組態王軟件進行學習，自己開發系統，培養同學們的動手能力，創新能力。

參考文獻：

[1]楊云飛. 基于項目教學法的組態軟件課程教學改革與探索[J]. 江蘇技術師范學院學報， 2011，（02）.

[2]李海廣， 武文斐. DCS組態軟件在本科畢業設計中的應用[J]. 中國電力教育， 2011，（11）.

[3]王麗. 力控在PLC教學中的應用探索[J]. 教育教學論壇， 2012，（04）.

[4]熊新民， 李智強， 孫麗君. 過程控制課程綜合性實驗研究與實踐[J]. 實驗室研究與探索， 2011，（11）.