廈門莫格電氣自動(dòng)化有限公司

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摘要伴隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，也相應(yīng)地促進(jìn)了我國(guó)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，在教學(xué)中，也逐漸應(yīng)用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)來(lái)提高教學(xué)效果。因此，本文主要針對(duì)電氣控制與PLC應(yīng)用技術(shù)仿真教學(xué)進(jìn)行分析，希望通過(guò)本文的探討，能夠進(jìn)一步促進(jìn)我國(guó)教育教學(xué)的發(fā)展。 
中國(guó)論文網(wǎng)xzbu/8/view-6121067.htm
關(guān)鍵詞電氣控制PLC應(yīng)用技術(shù)仿真教學(xué)應(yīng)用 
中圖分類號(hào)：G424文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 
OnElectricalControlandPLCAppliedTechnology 
SimulationTeachingApplication 
LIUZhenpeng 
（ShenzhenPolytechnic，Shenzhen，Guangdong518000） 
AbstractAlongwithChina‘ssocialandeconomicdevelopment，butalsopromotedthedevelopmentofappropriatescienceandtechnology，inteaching，butalsograduallyapplyingadvancedscienceandtechnologytoimproveteachingeffectiveness.Therefore，thispapermainlyforelectricalcontrolsforanalysisandsimulationteachingPLCapplicationtechnology，hopestoexploreinthisarticle，tofurtherpromotethedevelopmentofeducationandteaching. 
Keywordselectricalcontrol；PLCappliedtechnology；stimulationteachingapplication 
1PLC技術(shù)的使用 
PLC仿真技術(shù)在早期的使用中并不受到人們的重視，因?yàn)镻LC仿真技術(shù)表現(xiàn)出的形式較為簡(jiǎn)單，而且仿真目標(biāo)的實(shí)物硬件投資也較小，很多人認(rèn)為這并不是一個(gè)性價(jià)比較高的軟件。①然而，卻有很多公司發(fā)現(xiàn)了PLC技術(shù)的潛力，并將其進(jìn)一步開(kāi)發(fā)，同時(shí)開(kāi)發(fā)出性能更有效的仿真實(shí)訓(xùn)模塊，例如，三菱公司的FX-TRN-BEG-C仿真軟件模塊，就可很好地將PLC的技術(shù)發(fā)揮出來(lái)。不僅如此，在更多的領(lǐng)域中PLC仿真技術(shù)也得到更好的發(fā)展，它的可靠性、經(jīng)濟(jì)性、安全性、實(shí)用性、多次重復(fù)使用性以及靈活性等特點(diǎn)，也在許多學(xué)術(shù)界得到更好的應(yīng)用，尤其是對(duì)一些高危險(xiǎn)的實(shí)踐教學(xué)學(xué)科電氣控制教學(xué)來(lái)說(shuō)，更凸顯出它的優(yōu)勢(shì)，僅是通過(guò)PLC電氣控制仿真系統(tǒng)，就能將復(fù)雜多變的電氣系統(tǒng)融會(huì)貫通，并將其作為對(duì)學(xué)生教學(xué)的主要手段，不僅有效提高了電氣控制教學(xué)，對(duì)提高教學(xué)效率、節(jié)省教學(xué)資源、增加實(shí)踐教學(xué)比例也有著重要的意義。② 
2系統(tǒng)設(shè)計(jì)的思路以及構(gòu)成 
在當(dāng)今仿真教學(xué)中，有很多都是采用PowerPoint、Flash等編制的仿真教學(xué)軟件，而在這種仿真教學(xué)下卻很難實(shí)現(xiàn)將動(dòng)態(tài)仿真教學(xué)與硬件設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，而且，隨著社會(huì)科技的不斷發(fā)展，對(duì)仿真教學(xué)要求也越來(lái)越高，傳統(tǒng)的仿真教學(xué)已無(wú)法滿足當(dāng)今教學(xué)的需求。而作為專用工控開(kāi)發(fā)工具――組態(tài)軟件來(lái)說(shuō)，卻能有效滿足當(dāng)今的仿真教學(xué)。組態(tài)軟件是通過(guò)工具模塊來(lái)為用戶提供多種的引用形式，而組態(tài)軟件的操作對(duì)于用戶來(lái)說(shuō)也是非常簡(jiǎn)單、方便，不要求用戶掌握相關(guān)的編程語(yǔ)言技術(shù)，僅是通過(guò)組態(tài)軟件中自帶的工具就能實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的功能，并通過(guò)數(shù)據(jù)組態(tài)、硬件組態(tài)、動(dòng)態(tài)組態(tài)等就可完成應(yīng)用軟件開(kāi)發(fā)。而且，組態(tài)軟件具有良好的二次開(kāi)發(fā)優(yōu)勢(shì)，且具有開(kāi)發(fā)周期短、簡(jiǎn)便、可靠性高、通用性較強(qiáng)等特點(diǎn)，這對(duì)電器控制類的仿真教學(xué)來(lái)說(shuō)，無(wú)疑是最佳的選擇。該系統(tǒng)主要采用PC機(jī)充當(dāng)上位機(jī)，再通過(guò)下位機(jī)觸摸屏、PLC等來(lái)實(shí)現(xiàn)教學(xué)仿真的功能，而其中的數(shù)據(jù)交換主要是通過(guò)總線聯(lián)接、串口連接等方式來(lái)將上位機(jī)和下位機(jī)進(jìn)行連接。此外，組態(tài)軟件是用純中文翻譯的，這對(duì)我國(guó)的電氣控制教學(xué)來(lái)說(shuō)更是具有一定的方便性，無(wú)需使用者掌握更為專業(yè)的外語(yǔ)技能。在使用該種仿真教學(xué)方法中，針對(duì)電氣控制與PLC應(yīng)用技術(shù)教學(xué)中創(chuàng)建的多種仿真模型，如：機(jī)械手、電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制、物流檢測(cè)線、三角形起動(dòng)控制、簡(jiǎn)易電梯等，對(duì)提升電氣控制類的仿真教學(xué)有著重大的意義。電氣仿真系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)具體如圖1所示。 
圖1電氣仿真系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 
3傳統(tǒng)電氣控制系統(tǒng)的仿真 
傳統(tǒng)的電氣控制系統(tǒng)的仿真技術(shù)，是通過(guò)電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)仿真的，在此過(guò)程中需要通過(guò)繼電器、接觸器的硬件編程來(lái)實(shí)現(xiàn)的，傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)也不需要編寫(xiě)PLC程序，而只是將PLC作為轉(zhuǎn)換電路的信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)PC機(jī)與實(shí)驗(yàn)板之間的信號(hào)轉(zhuǎn)換和連接。根據(jù)電氣控制系統(tǒng)的要求，要先在MCGS組態(tài)軟件平臺(tái)中創(chuàng)建相應(yīng)的仿真元件圖形，在此之前，可以利用圖像處理軟件將元件圖形進(jìn)行制作處理，這樣可以讓虛擬對(duì)象更具有專業(yè)的色彩度，而且通過(guò)處理后的圖像形象更加逼真。然后再結(jié)合電氣控制系統(tǒng)的要求來(lái)創(chuàng)建相應(yīng)的系統(tǒng)工作原理圖，實(shí)現(xiàn)電氣控制系統(tǒng)的仿真。電氣控制系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的控制功能就需要在組態(tài)軟件平臺(tái)定義相應(yīng)的變量，并將仿真的畫(huà)面與定義的變量相互連接，這樣才能實(shí)現(xiàn)對(duì)仿真動(dòng)畫(huà)的控制。當(dāng)然，為了確保與下位機(jī)的通信設(shè)備進(jìn)行組態(tài)，還需要對(duì)已安裝好的PLC的驅(qū)動(dòng)程序進(jìn)行調(diào)試，以及設(shè)置好相應(yīng)的通信端口參數(shù)，再對(duì)各個(gè)變量進(jìn)行定義，這樣才能確保組態(tài)軟件能夠得知外部設(shè)備的相應(yīng)狀態(tài)，才能實(shí)現(xiàn)輸出控制信號(hào)傳輸?shù)綄?shí)驗(yàn)板上，有效地將電氣控制系統(tǒng)的工作狀態(tài)體現(xiàn)出來(lái)。另外，為了更好地實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)的操作要求，需要在控制程序中編寫(xiě)控制程序，具體程序要根據(jù)實(shí)際的情況來(lái)定。將腳本程序調(diào)試無(wú)誤后再進(jìn)入運(yùn)行環(huán)境，通過(guò)控制面板上的各個(gè)按鈕實(shí)現(xiàn)對(duì)組態(tài)換面的操作，通過(guò)各個(gè)接觸器以及開(kāi)關(guān)來(lái)實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)組圖的顯示，完成電氣控制的仿真。4PLC電氣控制系統(tǒng)仿真教學(xué) 
隨著人們?nèi)藗兩钏降牟粩嗵岣?，?duì)電氣系統(tǒng)的要求也越來(lái)越高，電氣控制系統(tǒng)包括很多方面，如：照明、機(jī)械、污水處理等，也成為當(dāng)今的教學(xué)中的一個(gè)熱門學(xué)科。電氣教學(xué)要以實(shí)踐教學(xué)為主體，而有很多學(xué)校卻缺乏這樣的設(shè)備，而且在實(shí)踐中也會(huì)對(duì)學(xué)員帶來(lái)一定的危險(xiǎn)，還會(huì)耗損設(shè)備、材料，這種既耗材、又耗力、還伴有人身健康威脅的實(shí)踐教學(xué)也逐漸被忽視，大多采用理論性教學(xué)，造成電氣控制的教學(xué)水平急劇下降，對(duì)此，非常有必要做出相應(yīng)的策略。而仿真技術(shù)是一種高新技術(shù)，通過(guò)仿真實(shí)踐教學(xué)不僅可以增加學(xué)院的實(shí)踐能力，還不會(huì)消耗設(shè)備和材料，而且還能保障學(xué)員的操作安全，可謂是電氣控制教學(xué)的主要工具。污水排放處理是經(jīng)常用到的一種保護(hù)環(huán)境的方式，這里以污水排放處理為例，通過(guò)PLC電氣控制系統(tǒng)進(jìn)行仿真教學(xué)。 
首先，要根據(jù)電氣控制系統(tǒng)的要求，在MCGS組態(tài)軟件平臺(tái)上定義相應(yīng)的變量值，以及對(duì)各個(gè)變量進(jìn)行分配，再根據(jù)仿真的課題，就是本節(jié)要提到的污水排放處理系統(tǒng)，通過(guò)專用的圖片制作軟件來(lái)完成仿真圖片的制作，再將制作的仿真圖與仿真系統(tǒng)的設(shè)計(jì)聯(lián)系起來(lái)，通過(guò)這種方式來(lái)完成PLC電氣控制仿真的主窗口，并可通過(guò)用戶窗口直接將仿真圖面顯示出來(lái)。 
其次，要通過(guò)組態(tài)的仿真圖形的功能來(lái)實(shí)現(xiàn)PLC的應(yīng)用，通過(guò)完善設(shè)備組態(tài)，并對(duì)PLC驅(qū)動(dòng)程序進(jìn)行合理的調(diào)試，調(diào)試后再確定PLC應(yīng)用技術(shù)的通信協(xié)議，這樣才能有效避免在使用中由于通信系統(tǒng)的功能而導(dǎo)致仿真控制系統(tǒng)的失控性，開(kāi)通PLC數(shù)據(jù)通道與數(shù)據(jù)庫(kù)建立連接，實(shí)現(xiàn)電氣控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸功能。 
最后，可以根據(jù)對(duì)電氣控制系統(tǒng)的要求來(lái)編寫(xiě)PLC控制程序，增加電氣控制系統(tǒng)的仿真性能，并在MCGS組態(tài)軟件平臺(tái)中進(jìn)行策略組態(tài)，實(shí)現(xiàn)最佳的圖片組態(tài)仿真效果。PLC應(yīng)用技術(shù)在使用起來(lái)較為方便，可以直接將PLC程序下載到PLC電氣控制系統(tǒng)中，就可以通過(guò)組態(tài)仿真屏幕上的按鈕對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行控制，同時(shí)也可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)板上的按鈕實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的控制。③ 
5結(jié)束語(yǔ) 
本文主要針對(duì)于電氣控制與PLC應(yīng)用技術(shù)仿真教學(xué)的應(yīng)用進(jìn)行了分析，通過(guò)本文的探討，我們了解到，在應(yīng)用PLC技術(shù)進(jìn)行電氣控制仿真教學(xué)的過(guò)程中，將PLC技術(shù)與電氣控制教學(xué)進(jìn)行有效的聯(lián)系，可以取得更好的教學(xué)效果。


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