基于MCGS的PLC仿真教学研究_黄恭伟

图 2 窗口画面 3 .4 建立数据对象
建立数据对象的过程是 , 在 M CG S 工作台 的实时数据 库窗口页面中 , 按“ 对象 属性” 按钮 , 出 现对 象属 性设 置对 话框后 , 改变数据对象的 名称和 类型 。 本 系统中要 建立的 数据对象如下表所示 。
表 2 数据对象一览表
数据对象 I00 I02 Q 01 Q 02 Q 03
第 13 卷 第 2 期 2011 年 4 月
滁 州 学 院学 报
JOURNAL OF CHU ZHOU UNIVERSI TY
Vol .13 No.2 Apr .2 01 1
基于 M CGS 的 PLC 仿真教学研究
黄恭伟
(滁州学院 电子信息工程系 , 安徽 滁州 239000)
摘 要 :M CGS 组态软件是用于工业现场自动化生产 过程的监控 软件 。 通过 M CG S 环 境下的 图形绘制 、动 画 设计等功能 , 开发 P LC 课程仿真教学界面 , 可有效地解决现有 P LC 课程教学与实际脱节 的问题 。 关键词 :M CGS ;PL C;仿真教学 中图分类号 :T P 332 .3 文献标识码 :A 文章编号 :1673-1794(2011)02-0125-02
系统 之一 。 使 用 M CG S 模 拟电 机 的 星/ 三 角换 接 启 动过 程 , 进行 P LC 仿真 教学 , 分为 三步 。 首 先 , 根据 控制要 求 , 确定 P LC 输 入/ 输 出 分 配表 和 设 计 P LC 程 序 。 然 后 , 用 M CG S 进行窗口画 面组 态 、定义 数据 对象 、设 备组 态 和运 行策 略组态等 。 最后 , 进 入运行 环境 , 实 时监 控 P LC 控制 系统 。[ 4] [ 5] 3 .1 系统控制要求
[ 4] 崔贤哲 .论 M CG S 技术在 PLC 实验教 学中的应用[ J] .教学 研究 , 2008(5):85 -87 .
[ 5] 徐国林 .基于 M CG S 环境下 的 PLC 应用仿 真实验 教学[ J] . 烟台职业学院学报 , 2007(2):90 -92 .
图 5 用户窗口属性设置 4 结束语
通过 M CG S 组态软件进行仿真教学 , 将实际 现场的控 制过程展现在 课堂上 , 使广大学生容易理解 PL C 的工作过 程 。 同时 , 由于 M CGS 组 态软件易于获得 , 且简单易 学 , 十 分适 合学生自学 P LC 相关课程 , 提高了学生的学 习兴趣 。 基于 M CG S 组态软件的 PL C 仿真 教学 , 解决了 传统 PLC 课程 教学中不直观的缺 陷 , 为 PL C 教学 提供 了一条 新的 途径 。
随着计算机软件技术的发 展 , 出现了 能监控生 产现场 工控设备的组态软件 。 组态 软件 能读取 P LC 的存 储器状 态 , 直观地在监控画面上动 态模拟 生产现 场中设备 的工作 过程 。[ 3] 这一功能完全可以用于 PL C 教学上 。 本文介绍的 就是在多媒体教学中使用 M CGS 组态软件 模拟 PL C 控制 系统 , 实现 P LC 仿真教学 。 2 M CGS 组态软 件简介
m ovex1 f lag0 f lag2
类型 开关型 开关型 开关型 开关型 开关型 数值型 开关型 开关型
注释 读 I0 .0 读 I0 .2 读 Q0 .1 读 Q0 .2 读 Q0 .3 电机扇叶 1/ 2 启动状态 停止状态
3 .5 设备组态 设备组态的过程是 , 在 M CG S 工作台的设 备策略窗口
表 1 输入/ 输出分配表
输入 输出
按钮
启动 SB1
PLC 接点
I 0 .0
停止 SB3 I0 .2
接触器 电源 KM1 星形接法 KM3 三角形接法 KM4
PLC 接点 Q0.0
Q 0 .2
Q 0 .3
3 .2 P LC 程序设计 根据系统 控制要求 , 设计 P LC 的 控制 程序 , 如图 2 所
示 。 保存后 , 下载至 P LC 中 。
图 1 PLC 程序
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黄恭伟 :基于 M CG S 的 PLC 仿真教学研究
3 .3 窗口画面面设计 在 M CG S 用户窗口中新建一个电 机星/ 三 角换接启动
窗口 。 在窗口中 , 用 M CGS 提 供的工 具箱 绘制 星/ 三 角启 动的主电路图 、带扇 叶的 电机 和运 行指 示灯 , 并 对其 中有 动画效果的图 元 进行 属 性设 置 , 如 K M 触 点 的断 开 与闭 合 、电机扇叶的转动 、指示灯的亮 、暗等 。
M CG S (M o nito r and Contro l G ene rated System , 通用 监控系统)组态软件是北京 昆仑通 态自动 化软件科 技有限 公司开发的 , 在自动化 领域有 着广泛的 使用 。 M CG S 用于 构造和生成计算机监控系统 , 将控 制设备 采集到的 现场数 据进行处理 , 以流程控制 、报警 处理 、动画 显示和报 表输出 等作为监控界面的常用方式 。[ 1]
系统的动作过程如下 :按启动按钮 SB1 , I0 .0 的动合触 点闭 合 , M 20.0 线 圈得 电 , M 20.0 的 动合 触 点 闭合 , 同时 Q0 .0 线 圈得 电 , 即接 触器 K M 1 的 线圈 得电 , 1S 后 Q0 .3 线圈 得电 , 即接触器 K M 3 的线圈得电 , 电动 机作星 形连接 启动 ;6S 后 Q 0 .3 的 线圈失 电 , 同时 Q0 .2 线圈得 电 , 电动 机转 为三角形 运行 方 式 , 按 下 停止 按 钮 SB3 电 机 停 止运 行 。 本系统使 用的西门子 S7-200 系列 PL C, 表 1 是该系 统的 输入/ 输出分配表 。
用 M CGS 组态软件设计 PL C 的仿真 控制对象 的过程 是 , 首先 编写好 M CGS 应用程 序 , 用程序 的运行来 代替被 控对象的工作 , 借助于软件 的动画 功能来 模拟控制 对象的 运行过程 。 通过计算机的通信接 口 M CGS 与 P LC 之间进 行通信 , 将 P LC 所有存储器的 状态 传输到 计算 机上 , 使画 面随现场设备实时变动 。[ 2]
[ 参 考 文 献]
[ 1] 北京昆仑通态自动化软件科技有限公司[ M] .M CG S 参考手 册 , 2006 .
[ 2] 北京昆仑通态自动化软件科技有限公司[ M] .M CG S 用户指 南 , 2006 .
[ 3] 吉顺平 .SIM IT 及其在 P LC 教学中的应用 [ J] .电子电气教 学学报 , 2006 , 5(10):53 -55 .
页面中 , 确定串口父设备和子设备 , 子设备 选西门子 200PPI 。串口父设备 的属性设置和子设备的属性设 置如图 3 、 4 所示 。
Hale Waihona Puke 图 3 串口父设备属性设置
图 4 子设备属性设置 3 .6 运行策略组态
为了使电机 、灯 在 工作 时产 生动 画效 果 , 必须 在 工作 台的 用户窗口属性 设置 窗口 中的 循环 脚本 文本 框中 编写 脚本 程序 , 如图 5 所示 。
1 传统教学现状分析和解决方法 可编程控制器(P LC)是工业控制中应用十分广泛的通
用控制装置 , 是自动化控 制系统 中的关 键设备 之一 。 国内 各工科院校均开设了与 P LC 原理及应用相关的各种课程 。
PL C 课程与生产 实际 结合 十分 紧密 , 而 传统 教学 中 , 教师仅用文字或静态图片讲授 书本上 的知识 , 学生 必然难 以理解 。 因此 , 必 须研 究和 改进 该门 课程 的 教学 方法 , 对 提高学生理解知识和解决新问题的能力 。
本文将结合 电动 机 星/ 三 角换 接 启动 的 P LC 控 制系 统 , 讲解 M CG S 对该系统的组态过程 。 3 电动机星/ 三角换接启动的 P LC 仿真教学
鼠笼式电动机的星/ 三角换接启动是 PL C 控制的常见
作者简介 :黄恭伟(1976 -), 男 , 硕士 , 实验师 。 基金项目 :滁州学院校级教研课题(2008jy026) 收稿日期 :2009-04-10