淺談MCGS組態(tài)軟件在PLC項(xiàng)目教學(xué)中應(yīng)用的重要性

【摘要】在PLC項(xiàng)目教學(xué)中，應(yīng)用MCGS軟件制作監(jiān)控畫面來代替實(shí)物，用PLC來控制動(dòng)畫的運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)基于組態(tài)軟件的PLC情景教學(xué)平臺(tái)，克服了往常圖文表述的抽象性和按鈕指示燈模擬的局限性。學(xué)生完成程序設(shè)計(jì)和動(dòng)畫控制，利用動(dòng)畫仿真配合實(shí)體運(yùn)動(dòng)，可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)其求知欲望，從而培養(yǎng)學(xué)生的編程能力和實(shí)踐動(dòng)手能力，提高PLC課程的教學(xué)效果。

【關(guān)鍵詞】PLC 項(xiàng)目教學(xué) MCGS組態(tài)軟件

【中圖分類號(hào)】G64 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2014）11-0235-01

可編程控制器（PLC）控制技術(shù)是一門知識(shí)覆蓋面廣、涉及內(nèi)容多、更新發(fā)展快、強(qiáng)調(diào)理論而又偏重實(shí)踐應(yīng)用的課程，與生產(chǎn)實(shí)際和工程應(yīng)用結(jié)合緊密且應(yīng)用廣泛。是電子信息工程技術(shù)、電氣自動(dòng)化技術(shù)、機(jī)電一體化技術(shù)等專業(yè)必修的一門專業(yè)課。可編程控制器是綜合計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、電氣控制技術(shù)和通信技術(shù)的一種新型自動(dòng)控制裝置，它具有功能強(qiáng)、可靠性高、使用靈活方便、易于編程及適應(yīng)工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用等一系列優(yōu)點(diǎn)，在工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)中具有重要地位。因此，要想讓學(xué)生能夠很好的掌握這門課的基本知識(shí)并能與實(shí)際的控制系統(tǒng)相結(jié)合，要求在教學(xué)過程中能夠做到“教學(xué)做”一體化的方式來教學(xué)，做到理論實(shí)際相結(jié)合。

一、項(xiàng)目教學(xué)法在PLC控制系統(tǒng)中的局限性

現(xiàn)在的教學(xué)方法已經(jīng)采用了項(xiàng)目教學(xué)模式，以項(xiàng)目為導(dǎo)向，讓學(xué)生通過承擔(dān)和完成某個(gè)具體的項(xiàng)目來掌握專業(yè)能力、方法能力和社會(huì)能力。與傳統(tǒng)的教學(xué)方法相比有了很大的進(jìn)步。但在實(shí)際教學(xué)中，學(xué)生沒有直觀概念，尤其是項(xiàng)目教學(xué)法實(shí)施過程中，學(xué)生對(duì)整個(gè)項(xiàng)目的構(gòu)成沒有整體和直觀的印象。尤其是一些較為復(fù)雜的系統(tǒng)，限于資金、設(shè)備及場地等因素，通常用發(fā)光二極管來模擬各種設(shè)備的動(dòng)作，實(shí)踐課程的不直觀、不形象，造成學(xué)生對(duì)PLC在自控領(lǐng)域的應(yīng)用缺乏感性認(rèn)識(shí)，工作原理理解不透，對(duì)課程缺乏興趣，學(xué)習(xí)的積極性不高。

二、MCGS組態(tài)軟件在PLC控制系統(tǒng)中應(yīng)用的優(yōu)點(diǎn)

為了使學(xué)生對(duì)項(xiàng)目的硬件組成、控制流程、控制線路等有更直觀、更深刻的理解，并能夠融入學(xué)生自己的設(shè)計(jì)和創(chuàng)新，使學(xué)生心中有數(shù)、有的放矢，提高學(xué)習(xí)的積極性，加強(qiáng)學(xué)生動(dòng)手能力，實(shí)現(xiàn)PLC的技術(shù)在各項(xiàng)目控制系統(tǒng)中的控制作用，直觀，動(dòng)態(tài)模擬實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)目任務(wù)，使學(xué)生真正掌握PLC硬件知識(shí)及程序技術(shù)，并能夠舉一反三做到教學(xué)與實(shí)際的融合。提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。更好地開展項(xiàng)目教學(xué)法，我們把組態(tài)軟件引進(jìn)實(shí)際的教學(xué)項(xiàng)目中，利用組態(tài)軟件豐富的圖庫及動(dòng)畫效果，圖形的設(shè)備庫可以形象直觀地展示整個(gè)項(xiàng)目的架構(gòu)，模擬各個(gè)教學(xué)子模塊真實(shí)效果，有效改進(jìn)手段，提高教學(xué)效率。一方面是為了可以更好的讓學(xué)生學(xué)習(xí)PLC技術(shù)，另一方面了解認(rèn)識(shí)和學(xué)習(xí)組態(tài)軟件也是本課程教學(xué)必要的有益補(bǔ)充。

MCGS組態(tài)軟件PLC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如下：

三、MCGS組態(tài)軟件PLC項(xiàng)目教學(xué)應(yīng)用示例

組建水位控制系統(tǒng)工程

組建一個(gè)新工程要通過工程項(xiàng)目系統(tǒng)分析、工程立項(xiàng)搭建框架、設(shè)計(jì)菜單基本體系、制作動(dòng)畫顯示畫面、編寫控制流程程序、完善菜單按鈕功能、編寫程序調(diào)試工程、連接設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序步驟。

1.工程分析。在開始組態(tài)工程之前，先對(duì)該工程進(jìn)行剖析，以便從整體上把握工程的結(jié)構(gòu)、流程、需實(shí)現(xiàn)的功能及如何實(shí)現(xiàn)這些功能。

2.工程框架：2個(gè)用戶窗口：水位控制、數(shù)據(jù)顯示；5個(gè)策略：啟動(dòng)策略、退出策略、循環(huán)策略、報(bào)警數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)。

3.數(shù)據(jù)對(duì)象：水泵、調(diào)節(jié)閥、出水閥、液位1、液位2、液位1上限、液位1下限、液位2上限、液位2下限、液位組。

4.圖形制作：水位控制窗口：水泵、調(diào)節(jié)閥、出水閥、水罐；報(bào)警指示燈：由對(duì)象元件庫引入；管道：通過流動(dòng)塊構(gòu)件實(shí)現(xiàn)；水罐水量控制：通過滑動(dòng)輸入器實(shí)現(xiàn)；水量的顯示：通過旋轉(zhuǎn)儀表、標(biāo)簽構(gòu)件實(shí)現(xiàn)；報(bào)警實(shí)時(shí)顯示：通過報(bào)警顯示構(gòu)件實(shí)現(xiàn)；動(dòng)態(tài)修改。報(bào)警限值：通過輸入框構(gòu)件實(shí)現(xiàn)。

5.流程控制：通過循環(huán)策略中的腳本程序策略塊實(shí)現(xiàn)。

工程效果圖如下：

在工程建立參數(shù)設(shè)置過程中可以設(shè)置相關(guān)參數(shù)實(shí)現(xiàn)MCGS和 PLC的通訊。

在項(xiàng)目教學(xué)的過程中，融入MCGS組態(tài)環(huán)境中項(xiàng)目工程的建立到制作，然后進(jìn)入MCGS運(yùn)行環(huán)境，打開實(shí)訓(xùn)仿真界面，在PLC處于運(yùn)行狀態(tài)的前提下，操作仿真界面中的監(jiān)控按鈕，可直觀的觀察到被控對(duì)象動(dòng)態(tài)的工作過程。若程序編寫錯(cuò)誤，則被控對(duì)象將不能按要求工作，學(xué)生依此不斷修改程序，直至完成項(xiàng)目任務(wù)。

四、結(jié)束語

采用MCGS組態(tài)軟件畫出畫面來代替實(shí)物，用PLC來控制畫面的運(yùn)行，學(xué)生完成程序設(shè)計(jì)和動(dòng)畫控制，同樣進(jìn)行編程、接線和仿真調(diào)試，卻可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)其求知欲望，從而培養(yǎng)學(xué)生的編程能力和實(shí)踐動(dòng)手能力。因此MCGS組態(tài)軟件在PLC項(xiàng)目教學(xué)中應(yīng)用是非常重要的。

參考文獻(xiàn)：

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[3]李偉.電氣控制與PLC[M] .北京：北京大學(xué)出版社， 2009.7

作者簡介：

李文華（1972.7-）女，山西省嵐縣人，本科，高級(jí)工程師，研究方向：電子信息工程技術(shù)。