組態(tài)軟件在中職PLC實訓(xùn)課中的應(yīng)用

劉杰

摘要：組態(tài)軟件在PLC實訓(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，最常見的狀態(tài)是開發(fā)為仿真教學(xué)模型，并未形成在PLC實訓(xùn)課中的完整教學(xué)體系，組態(tài)軟件與PLC實訓(xùn)課的結(jié)合對于中職院校培養(yǎng)學(xué)生具有積極作用，為了使學(xué)生更容易理解、認(rèn)識、接受課堂知識，建設(shè)完善的PLC仿真教學(xué)系統(tǒng)應(yīng)用在實訓(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)中重要的自動化控制方式，隨著工業(yè)自動化、無人化工程的不斷推進，得到越來越多的重視和應(yīng)用，市場大環(huán)境的刺激下使得眾多中職、高職院校中開設(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，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題。

1 組態(tài)軟件

組態(tài)軟件屬于上位機軟件的一種，又稱組態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)軟件，Supervisory Control and Data Acquisition，簡稱SCADA，是采集計算機系統(tǒng)數(shù)據(jù)、過程的專用軟件，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)”一詞在軟件中并沒有實際的指代意義，反而是為用戶表述了此類軟件的應(yīng)用方式，即根據(jù)用戶自己的實際需求采用“搭積木”的方式將不同的功能組合在一起進行利用，并非重新編寫計算機程序，而是將不同功能進行組合利用，也就是所說的“二次開發(fā)”。目前，常見的組態(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;而組態(tài)王是一套以工業(yè)軟硬件平臺為基礎(chǔ)的封閉式系統(tǒng)，具有脫離傳統(tǒng)計算機系統(tǒng)的強大功能，建立在龐大、標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)設(shè)備、器件、數(shù)據(jù)庫、單片機、智能儀表之上，是不可多得的教學(xué)平臺。

2 組態(tài)軟件應(yīng)用于中職PLC實訓(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實訓(xùn)課中進行使用，本文也以組態(tài)王標(biāo)準(zhǔn)進行組態(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，僅供參考。

2.1 建立工程項目

建立工程項目是組態(tài)軟件應(yīng)用的第一步，即在組態(tài)王中建立項目組態(tài)工程界面，并在組態(tài)工程界面上利用畫圖工具進行控制對象制作，設(shè)置控制對象必備的控制方式、控制開關(guān)、指示燈等內(nèi)容，這部分設(shè)置基本可以通過組態(tài)王自帶圖庫中符號的選擇來完成，有效縮短教師制作課件、課堂演示所消耗的時間，也縮短了學(xué)生利用組態(tài)王進行實踐學(xué)習(xí)的時間，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)備是運用組態(tài)軟件進行PLC實訓(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)備實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集和控制。組態(tài)王中設(shè)備配置向?qū)υ捒蛑袃?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)生進行相應(yīng)的設(shè)置和連接，為后續(xù)PLC實訓(xùn)課程內(nèi)容奠定定義基礎(chǔ)。

2.3 建立數(shù)據(jù)庫

數(shù)據(jù)庫是組態(tài)軟件、PLC實訓(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)備的實時數(shù)據(jù)、指令交換，依靠的就是數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)庫建立后，操作者發(fā)布的指令均包含在數(shù)據(jù)庫預(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，可以說數(shù)據(jù)庫是組態(tài)軟件與物理設(shè)備之間的中介、橋梁。數(shù)據(jù)庫建立過程中需要注意對數(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)控畫面的動作反應(yīng)，不參與I/O設(shè)備的實際運行;而I/O變量是處理外界I/O設(shè)備的變量，是實際參與PLC系統(tǒng)運行的變量。

2.4 編輯命令語言

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

3 結(jié)語

在PLC實訓(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，教師可以利用組態(tài)軟件改善校內(nèi)實訓(xùn)資源不足的困境，降低教學(xué)成本，提高PLC實訓(xùn)教學(xué)效果，使學(xué)生與PLC技術(shù)實踐應(yīng)用拉近距離，提高學(xué)生畢業(yè)就業(yè)成功率。

參考文獻：

[1]黃祖棟.MCGS組態(tài)技術(shù)在中職PLC實訓(xùn)教學(xué)中的應(yīng)用[J].大眾科技，2015，17（04）：121-122.

[2]王寶林.基于組態(tài)軟件的PLC仿真教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計[J].輕工科技，2013，29（05）：111-112+138.

[3]李明海.組態(tài)軟件在PLC課程教學(xué)中的應(yīng)用[J].新課程研究（中旬刊），2016（05）：100-102.