最新“力控”软件在PLC-实习实验教学中的应用.doc

Four short words sum up what has lifted most successful individuals above the crowd: a little bit more.-author-date“力控”软件在PLC-实习实验教学中的应用尝试用组态系统填平PLC实践教学的思维鸿沟高级技师评审论文专业：维修电工“力控”软件在PLC 实习实验教学中的应用刘进峰江苏盐城技师学院 224002【摘 要】 本文以“力控”为例，通过对组态软件技术特点的分析,提出将组态软件用于PLC的实习教学中,缓解了现阶段学校在开设PLC课程的过程中所遇到的困难。本文以自动售货机控制为例,给出了仿真实验系统的结构图、仿真程序流程图、仿真售货机的界面图和梯形图。【关键词】 组态软件仿真界面 PLC【引 言】市场上目前应用的组态软件有很多,在国产的组态软件中，三维力控公司推出的“力控” 以其较高的可靠性、通信快速、功能强大、界面友好和开发简洁等优点逐步得到了广泛的应用。在这里,我们利用“力控”组态软件为工具,通过软件来模拟实物的PLC控制对象, 为学生开设PLC实习实验课,取得了不错的教学效果。PLC(可编程控制器)自问世以来,以其高可靠性、通用性强和操作简便与编程易学等优点广泛应用于工业控制的各个领域。因此,现在许多学校都开设PLC及其相关课程。但是PLC 是用于工业现场控制,无法象微机一样通过显示器来观察程序的执行结果。这样验证PLC程序的正确与否,只能用PLC来控制相应的控制对象,以观察控制结果是否正确。所以说PLC教学有很强的实践性,开设PLC实习课就显得更加重要。不过，在PLC的控制实验中如果都要求有真实的被控对象,而真正的被控对象一般都具有体积大、份量重、价格昂贵、维护困难等特点,那么就很难在实验实验中配备。即便配置了某些相对简单的设备,也因其易损坏、种类少而远远不能满足为学生实习的需要。因而从教学意义上来说,如果可以用计算机全真模拟被控对象,不但可以克服真实被控对象的缺点,而且可能用有限的设备、低廉的造价、多样化的程序,丰富学生的实习内容,大大增强PLC 实习课的教学效果。由于“力控”软件的应用范围和PLC 控制对象的特点,可以用“力控”软件来开发PLC的控制对象,用软件来仿真用实物制作的PLC控制对象,这样即可利用软件的上述诸优点来弥补一些理论讲授的不足。通过开设PLC实习课，让学生能够更深刻地了解PLC的指令情况，以及更好地编写PLC控制程序。一、系统控制的可行性分析“力控”软件可以通过RS232C 接口与PLC 之间进行通信 ,并能够监控PLC的所有的存储器、控制器及I/ O 接口的状态,以变量值的形式传输到计算机上,供上位机使用、处理。这样利用“力控”软件设计的软件不仅可以仿真多种PLC 控制对象,还可同时全真模拟多个被控对象。仿真的被控对象不仅可以接受多种由PLC发出的控制信号,如逻辑开关信号,继电器控制信号,脉冲信号和各种数值信号等，也可以向PLC发出各种命令信号,如逻辑开关控制信号,继电器开关信号,中断信号,位置信号等。还可与PLC 之间进行各种状态数据的传输,从而反映出PLC与被控对象(软件仿真的被控对象) 与控制结果之间的关系。编辑好程序之后,“力控”即可接受PLC发出的控制信号,并按照程序的算法以动画、数值、文字、标尺等形式在计算机屏幕上反映出PLC的控制过程及结果。给人以“身临其境”的感觉,可以直接从屏幕上观察出PLC的控制结果正确与否。“力控”软件还能以按钮、滑动标尺、数值输入及单选框、复选框等形式向PLC 发出各种命令及输出各种参数,来配合PLC 的控制。二、“力控”控制系统的结构利用“力控”软件设计PLC的仿真控制对象是指在计算机上运行事先编写好的“力控”应用程序,用软件来代替硬件(被控对象)的工作,借助于计算机的屏幕来观察控制的过程及结果。仿真实验系统的结构如图1所示。图1 仿真实验系统的结构 三、自动售货机控制系统实例自动售货机的控制是PLC 控制的一个典型应用。下面以自动售货机为例,说明利用仿真模拟技术开设PLC实验课的基本方法。首先,要开发一个仿真的自动售货机作为被控对象,如图3其次设定仿真实验系统中售货机要能够完成以下功能：自动售货机只售8种商品。自动售货机可识别l0元、5元、l元、5角、l角硬币。自动售货机可退币10元、5元、l元、5角、1角硬币。自动售货机有液晶显示功能。第三、仿真界面能够直观地反映PLC 程序运行的结果:画面直接显示投币状态,画面直接显示购买状态。画面直接显示退币状态。第四、仿真售货机是以画面的形式反映PLC程序执行结果的,故画面应尽可能的逼真。Y动作过程执行完毕？发出控制状态信号 执行相应的动作过程根据接受到的控制信号判断 仿真控件应进行的动作判别系统的当前状态 变量刷新与PLC通信、交换数据及控制命令系统初始化（初始化系统变量、接通与PLC之间的通信、初始化界面图形的位置和颜色） 开始N图2 仿真程序流程图第五、该仿真售货机可实现真实售货机所要求的一切功能,对PLC编程没有任何的附加限制,用户所编写的程序不同,可实现的购买方式、投币显示以及退币显示等情况也不相同,即售货机的运行方式只受用户的算法控制,而不受仿真控件的限制。该仿真售货机的界面分两部分,左半部分是售货的物品,右半部分是投币与退币口。仿真程序仿真的售货机可以满足PLC实验课对控制对象(自动售货机)的所有要求,“用户”可以用鼠标点击屏幕上的“投币”按钮,表示“投币”,界面显示10元、5元、l元、5角、l角硬币，以供选择。选中某个币值，将币值信号发向PLC ,PLC 接到该信号后,经过控制程序(由学生编写的PLC控制程序) 发出控制指令,上位机接到控制指令后,控制画面上的图形、动画、指示灯信号代替真正售货机的显示动作。第六、控制程序。由于篇幅的限制，这里仅提供投币过程梯形图。（1）变量说明图3 仿真实验系统中售货机面板说明上位机ForceControl变量对应PLC地址投入1角TR1.PVR200投入5角TR5.PVR201投入1元TR10.PVR202投入5元TR50.PVR203投入10元TR100.PVR204（2）梯形图程序【结束语】在实习实验教学过程中,学生把计算机看作为“被控对象”,用PLC对其进行控制,并且在计算机屏幕上以仿真动画的形式直观地看到程序的执行结果,极大地增加了学生的兴趣,提高了他们的动手能力。在实习实验过程中学生的参与意识增强,对可编程控制器的理解更深入,达到了实习、实验的目的,提高了教学质量。教学实践表明,用这种仿真的方法开发PLC 仿真控制对象,周期短、费用低、可靠性高,节省电力资源,维护要求低,并且不会危及人身和设备安全，是一种值得推广的方法。-