組態(tài)軟件在中職PLC實(shí)訓(xùn)課中的應(yīng)用

劉杰

摘要：組態(tài)軟件在PLC實(shí)訓(xùn)課中的應(yīng)用是相關(guān)專業(yè)教學(xué)領(lǐng)域中重要的研究課題，最常見(jiàn)的狀態(tài)是開(kāi)發(fā)為仿真教學(xué)模型，并未形成在PLC實(shí)訓(xùn)課中的完整教學(xué)體系，組態(tài)軟件與PLC實(shí)訓(xùn)課的結(jié)合對(duì)于中職院校培養(yǎng)學(xué)生具有積極作用，為了使學(xué)生更容易理解、認(rèn)識(shí)、接受課堂知識(shí)，建設(shè)完善的PLC仿真教學(xué)系統(tǒng)應(yīng)用在實(shí)訓(xùn)課中，本文從組態(tài)軟件入手，分析組態(tài)軟件應(yīng)用于種植PLC實(shí)訓(xùn)課中的方式方法，為提高中職院校教學(xué)水平提供一定的思路。

關(guān)鍵詞：組態(tài)軟件;中職院校;PLC實(shí)訓(xùn);教學(xué)應(yīng)用

PLC可編程序控制器是當(dāng)前輕重工業(yè)生產(chǎn)中重要的自動(dòng)化控制方式，隨著工業(yè)自動(dòng)化、無(wú)人化工程的不斷推進(jìn)，得到越來(lái)越多的重視和應(yīng)用，市場(chǎng)大環(huán)境的刺激下使得眾多中職、高職院校中開(kāi)設(shè)了有關(guān)PLC的課程，教導(dǎo)和培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用PLC系統(tǒng)，國(guó)家相關(guān)職業(yè)技能鑒定考試中也將PLC系統(tǒng)納入成為考核內(nèi)容，如此一來(lái)，中職院校中有關(guān)PLC的教學(xué)更加重要，那么如何提高這門課程教學(xué)水平和效果就成為中職院校必須解決的問(wèn)題。

1 組態(tài)軟件

組態(tài)軟件屬于上位機(jī)軟件的一種，又稱組態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)軟件，Supervisory Control and Data Acquisition，簡(jiǎn)稱SCADA，是采集計(jì)算機(jī)系統(tǒng)數(shù)據(jù)、過(guò)程的專用軟件，具有靈活的使用方式，為用戶提供了便捷的監(jiān)控、控制渠道，是一款應(yīng)用范圍非常廣的軟件系統(tǒng)，從石油、化工類工業(yè)生產(chǎn)行業(yè)到電力、給排水等民生行業(yè)都是組態(tài)軟件的應(yīng)用領(lǐng)域。我們從以上的描述中可以看出“組態(tài)”一詞在軟件中并沒(méi)有實(shí)際的指代意義，反而是為用戶表述了此類軟件的應(yīng)用方式，即根據(jù)用戶自己的實(shí)際需求采用“搭積木”的方式將不同的功能組合在一起進(jìn)行利用，并非重新編寫計(jì)算機(jī)程序，而是將不同功能進(jìn)行組合利用，也就是所說(shuō)的“二次開(kāi)發(fā)”。目前，常見(jiàn)的組態(tài)軟件有兩類，分別是MCGS（監(jiān)視與控制通用系統(tǒng)）和組態(tài)王，其中MCGS是一套基于Windows的組態(tài)軟件，成本較低，程序多樣化程度較高，屬于性價(jià)比較高的組態(tài)軟件，是教學(xué)資源有限的中職院校的可選項(xiàng);而組態(tài)王是一套以工業(yè)軟硬件平臺(tái)為基礎(chǔ)的封閉式系統(tǒng)，具有脫離傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的強(qiáng)大功能，建立在龐大、標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)設(shè)備、器件、數(shù)據(jù)庫(kù)、單片機(jī)、智能儀表之上，是不可多得的教學(xué)平臺(tái)。

2 組態(tài)軟件應(yīng)用于中職PLC實(shí)訓(xùn)課中的方式

兩種組態(tài)軟件相比較而言，組態(tài)王更適合作為教學(xué)軟件在PLC實(shí)訓(xùn)課中進(jìn)行使用，本文也以組態(tài)王標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行組態(tài)軟件的教學(xué)應(yīng)用闡述，希望可以為廣大教師同仁提供一些思路和經(jīng)驗(yàn)，僅供參考。

2.1 建立工程項(xiàng)目

建立工程項(xiàng)目是組態(tài)軟件應(yīng)用的第一步，即在組態(tài)王中建立項(xiàng)目組態(tài)工程界面，并在組態(tài)工程界面上利用畫圖工具進(jìn)行控制對(duì)象制作，設(shè)置控制對(duì)象必備的控制方式、控制開(kāi)關(guān)、指示燈等內(nèi)容，這部分設(shè)置基本可以通過(guò)組態(tài)王自帶圖庫(kù)中符號(hào)的選擇來(lái)完成，有效縮短教師制作課件、課堂演示所消耗的時(shí)間，也縮短了學(xué)生利用組態(tài)王進(jìn)行實(shí)踐學(xué)習(xí)的時(shí)間，提高了課堂教學(xué)效率，是非常方便的功能。

2.2 定義硬件設(shè)備

定義硬件設(shè)備是運(yùn)用組態(tài)軟件進(jìn)行PLC實(shí)訓(xùn)的第二步，教師需要引導(dǎo)學(xué)生確定I/O設(shè)備提供的數(shù)據(jù)，I/O設(shè)備是組態(tài)軟件中負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)采集和反饋控制的重要設(shè)備，PLC系統(tǒng)中的智能模塊、板卡等部分都需要I/O設(shè)備實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集和控制。組態(tài)王中設(shè)備配置向?qū)?duì)話框中內(nèi)容就是有關(guān)I/O設(shè)備的定義和連接內(nèi)容，供教師和學(xué)生進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)置和連接，為后續(xù)PLC實(shí)訓(xùn)課程內(nèi)容奠定定義基礎(chǔ)。

2.3 建立數(shù)據(jù)庫(kù)

數(shù)據(jù)庫(kù)是組態(tài)軟件、PLC實(shí)訓(xùn)的核心內(nèi)容，也是組態(tài)王的最核心部分。組態(tài)王I/O設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)與控制設(shè)備的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、指令交換，依靠的就是數(shù)據(jù)庫(kù)，數(shù)據(jù)庫(kù)建立后，操作者發(fā)布的指令均包含在數(shù)據(jù)庫(kù)預(yù)設(shè)指令數(shù)據(jù)之中，有效提高組態(tài)軟件的反應(yīng)速度，迅速控制設(shè)備完成操作者的要求，因此，可以說(shuō)數(shù)據(jù)庫(kù)是組態(tài)軟件與物理設(shè)備之間的中介、橋梁。數(shù)據(jù)庫(kù)建立過(guò)程中需要注意對(duì)數(shù)據(jù)變量的設(shè)置，在組態(tài)王軟件中的數(shù)據(jù)詞典部分就是建立數(shù)據(jù)庫(kù)的界面，教師和學(xué)生可以在其中設(shè)置內(nèi)存變量和I/O變量，其中內(nèi)存變量是處理需要而設(shè)定的，參與監(jiān)控畫面的動(dòng)作反應(yīng)，不參與I/O設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行;而I/O變量是處理外界I/O設(shè)備的變量，是實(shí)際參與PLC系統(tǒng)運(yùn)行的變量。

2.4 編輯命令語(yǔ)言

命令語(yǔ)言是將操作者指令轉(zhuǎn)化為計(jì)算機(jī)能夠讀懂語(yǔ)言的功能，其格式類似于C語(yǔ)言的編寫格式，教師將命令語(yǔ)言的編寫規(guī)范教給學(xué)生后，學(xué)生就可以對(duì)絕大部分指令進(jìn)行編寫，并通過(guò)這些命令語(yǔ)言完成對(duì)組態(tài)軟件功能的操作，通過(guò)組態(tài)軟件控制功能完成對(duì)物理層面控制設(shè)備的操作。

3 結(jié)語(yǔ)

在PLC實(shí)訓(xùn)課程中，組態(tài)軟件占據(jù)十分重要的地位，學(xué)生們通過(guò)演示形象直觀、使用方便的組態(tài)軟件可以有效提高PLC系統(tǒng)學(xué)習(xí)效率和質(zhì)量，從而提高相關(guān)考核成績(jī)，教師可以利用組態(tài)軟件改善校內(nèi)實(shí)訓(xùn)資源不足的困境，降低教學(xué)成本，提高PLC實(shí)訓(xùn)教學(xué)效果，使學(xué)生與PLC技術(shù)實(shí)踐應(yīng)用拉近距離，提高學(xué)生畢業(yè)就業(yè)成功率。

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