基于组态王与PLC的工业控制系统_杨清林

作者简介:杨清林(1982—),男,山东济南人,济南职业学院电子系助教;
李元建(1981—),男,山东潍坊人,济南职业学院教务处助理实验师。

　2006年12月第6期(总第58期) 济南职业学院学报J ournal of Jinan Vocational College Dec .2006No .6(Serial No .58)　基于组态王与PLC 的工业控制系统
杨清林1　李元建2
(1.济南职业学院电子系,　山东济南250001;2.济南职业学院教务处,　山东济南250001)
摘　要:简要介绍组态软件和工控系统,并以日本松下电工FP1产品为例对如何利用组态王软件建立工
业控制系统作了说明。

关键词:组态软件;工业控制;PLC
中图分类号:TP27 文献标识码:A
随着计算机技术的高速发展,自动控制领域尤其工业控制系统也与日俱进,不断登上新台阶。

现代流行的工业控制系统一般由上位机和下位机组成,通常上位机由PC 或IPC 担当,负责生产过程的监视与控制;而下位机由PLC 或其它控制器担当,主要负责数据采集及现场控制;两者之间通过无线、红外、线缆、因特网等进行通信。

根据需要,能够任意取舍、组合的组态软件,可以作为上位机的系统软件。

一、组态软件与工控系统
组态软件是当前工业控制领域流行的一种既设软件,属于数据采集与过程控制的专用软件,是在自动控制系统监控层一级的软件平台和开发环境,能以灵活的组态方式提供良好的开发界面和简洁的使用方法,其预设置的各种软件模块可以非常容易的实现和完成监控层的各项功能,并能同时支持各种硬件厂家的计算机和I O 设备,与高可靠的工控计算机(IPC )和网络系统结合,可向控制层和管理层提供软、硬件的全部接口,进行系统集成。

目前,工控软件组态王能提供良好的用户开发界面和简捷的使用方法,已经成为流行的工控软件。

组态王是在流行的PC 机上建立工业控制对象人机接口的一种智能软件包,它以Windows 中文操作系统作为其操作平台,充分利用了Windows 图形功能完备,界面一致性好,易学易用的特色,它使采用PC 机开发的系统工程比以往使用专用机开发的工业控制系统更有通用性,大大减少了工控软件开发者的重复性工作,并可运用PC 及丰富的软件资源进行二次开发。

带有数据采集卡或网络通信口等硬件的PC 机或IPC 机经组合了所需的软件模块后,便具有了灵魂,就可以发挥强大的数据处理能力,并对生产过程进行监视与控制,这就是上位机,也称主机。

被集成于上位机的组态软件使整个生产过程的管理、监视、控制实现自动化,并对进料、库存、销售等信息进行适时、科学的监控与管理。

因此大大减少了劳动强度,节约了管理成本,提高了产品合格率,提高了效率,因而也大大降低了综合成本。

下位机由PLC 组成。

可编程控制器(PLC )是在继电器控制和计算机技术的基础上开发出来的,并逐渐发展成以微处理器为核心,集计算机技术、自动控制技术及通信技术于一体的一种新型工业控制装置。

它是一种面向生产过程控制的数字电子装置,不仅可以取代传统的继电器控制系统,还可构成复杂的工业过程控制网络。

PLC 用于工业控制,一般将各种传感器(如位置传感器,温、湿度传感器,光电耦合器等)接入其输入接口,各种执行器(如继电器,可控硅,光电开关等)接入其输出接口。

控制具体目标时,既可由现场编制的程序控制执行,也可由上位机的系统程序通过通信媒介控制执行。

二、利用组态王软件的工业控制系统
以日本松下电工FP1产品为例,介绍PLC 作为下位机,与上位机的连接。

通过主机上配有的RS232或RS422通信接口,可实现PLC 与PC 之间的通信,将PC 机上的梯形图直接传送到可编程控制器中去。

具体步骤如下:
1.首先要根据实际情况确定PLC 的输入输出点,以及现场控制中的操作步骤,进而利用梯形图对PLC 进行编程。

2.然后利用组态王软件设计具体的操作界面。

(1)在Kingview 的database 中定义点;·
49·
(2)定义虚拟PLC设备,并设定其通讯参数;
(3)将定义的点与虚拟PLC联系起来;
(4)创建动画链接。

3.最后连接PLC与组态王。

有两种办法可以实现一台计算机与一台FP1之间的
通信。

一种方法是直接通过FP1的RS232口与PC进行串
行通信。

另一种方法可经RS232RS422适配器用编程电
缆同PC进行通信。

用一台计算机可以和多台FP1进行通信,组成一个集
散控制系统。

每台FP1对各自的控制对象单独编程,独立
实施控制;计算机对各台FP1进行监控,发出各种指令对PLC进行数据的存取、打印,监视PLC的工作状态,修改PLC的设定值和经过值等。

计算机与多台PLC连接时,需要配置C-NET适配器,一台计算机最多可以连接32台PLC。

参考文献
[1]周美兰,周封,王岳宇.PL C电器控制与组态设计.北京.科学技术出版社,2004.
[2]亚控公司.组态王6.0使用手册.
(责任编辑:王振平)
(上接第38页)
性,决定了不同专业教育教学的相异性,因此很难给职业教育一个统一的教学模式。

因此更加需要广大职教工作者和研究者根据本领域本学科的特殊培养目标积极探索,形成并不断改进合适的教学模式。

2.借鉴其他类型教育的成功经验。

职业技术院校开设的课程千差万别,不同教学内容要以不同教学模式来区别进行教学。

在这个层面,职教工作者可以借鉴基础教育经验。

比如在基础教育中,将教学内容分为认知性的、技术性的、思辩性的、表达性的等多种类型,根据教学内容类型的不同分别选择恰当的教学模式。

职教要形成自己独具特色的教学模式,就一定要多从基础教育及其他类型的教育教学中多借鉴经验。

3.依据学生年龄特征选择教学模式。

学生所处的年龄阶段,其知识结构、智力水平是选择和探索教学模式所必须考虑的重要因素之一。

尤其是中国职业教育事业,高职和中职的学生生源分别是高中毕业生、中职与初中毕业生,其年龄阶段、年龄特征各不相同,心理特点差异悬殊。

不同年龄特征的学生,教师更要区别对待。

4.依据教师自身特点选择。

在这一点上职教和其他类别的教育有相通之处,只要是对学生实施教育活动,教师就一定得根据自身的特点进行教学选择。

扬己之长,避己之短,在熟悉专业内容的基础上,结合自身的优势,发挥长处尽量提高教学效率,取得最好的教学效果。

5.依据教学的物质条件选择。

教学的物质条件包括很多———仪器、图书、设备、设施、时间的花费等。

职教所要培养的是应用型人才,教学过程中操作活动居多,职校学生较普校学生要更多的反复练习技能操作,而学生掌握技能的熟练程度与质量高低都依赖于学校实力和教师的教学是否得当。

因此,教师在选择教学模式时,一定要依据教学的物质条件选择适当的教学模式。

综上所述,职业教育领域探索和开发具有自身特色的教学模式是必要而迫切的,职业教育特色教学模式的开发对中国的职业技术教育事业的发展具有十分重大的意义。

我们广大的职业教育教学的工作者和研究者一定要提高自身素质,借鉴国内国外以及各类教育教学模式的经验教训,努力开发适合职教多样化教学的多样化的教学模式,促进中国职教事业的新发展。

参考文献
[1]马庆发.当代职业教育新论[M].上海:上海教育出版社,2002.
[2]张家祥,钱景舫.职业技术教育学[M].上海:华东师范大学出版社,2002.
[3]李定仁,徐继存.教学论研究二十年[M]北京:人民教育出版社,2001.
(责任编辑:王振平)·
·
50。