组态王技术在PLC教学中的应用
可编程控制器自从问世以来 , 以其可靠性高、 抗干扰能力强、 易学易用、通用性强、维护方便等优越的特点 , 在工业控制中得 到了广泛的应用。 随着工业的发展 , 控制系统的规模越来越庞大 , 人们为了方便地、实时地检测整个系统的运行状况 , 从而工业组 态技术孕育而生。国内软件有 KingView、MCGS FameView 力 控等。作为工业组态软件之一的组态王是本文中实施仿真教学的 重要工具。
组态监控技术和PLC技术在机电、自动化专业都是比较重要 的专业技术。在现今 PLC课堂教学中,通常是以传统的黑板板书 以及PPT演示的方式来讲述,然后结合一些实验。这种课堂教学 的方式 , 难免会显得有些枯燥、 抽象, 特别是对于一些复杂问题的 解析。如果结合组态技术 , 建立起系统的动态仿真模型 , 以生动的 动画来复现系统工作过程 , 显然能显著提高学生学习的兴趣 , 更 好地提高课堂教学的效果。然而在课堂教学中 , 会存在没有 PLC 硬件的情况,这时便需要利用 OPC Sever作为PLC仿真器与组态 王软件数据通信的桥梁,这样就可以在没有PLC硬件的情况,将 组态王和PLC仿真器组合起来进行仿真。
采取这种方式教学 , 成本低 , 能减轻教师上课的难度 , 又能提 高学习学习兴趣、进而提高教学质量。
1 仿真模型的建立
下面以液体混合控制为例 ,该系统控制要求为 : 按下启动按 钮SB1,液体混合装置投入运行,液体A B阀门关闭,排液阀门打 开3秒反应炉放空然后关闭,这时液体A阀门打开,液体A流入容 器。当液面到达液面2时,液面传感器2接通,关闭液体A阀门, 打开液体B阀门。液面到达液面1时,液面传感器1接通,关闭液 体 B 阀门 , 搅动电机开始搅动。搅动电机工作 5 秒后停止搅动 , 混合液体阀门打开 , 开始放出混合液体。 当液面下降到液面 3 时, 液面传感器 3 由接通变为断开 , 再过 3 秒后 , 将反应炉放空 , 混合 液阀门关闭,开始下一周期。当按下停止按钮SB1,系统停止工作。
建立 I/O 分配表如表 1 所示 , 然后在组态王 (KingView)6.51 中, 建立液体混合控制系统的图形界面如图 1 所示。
图 1 液体混合控制系统组态王界面
2 具体实现
使用组态王软件进行动态仿真的步骤为 :1) 图形界面的设 计;2) 构造数据库 ;3) 建立动画连接 ;4) 运行和调试。
本站点 阀门 本站点 阀门 B) 本站点 反应炉液面 本站点 排液阀 ) 本站点 反应炉液面
本站点 反应炉液面 -20;} 本站点 反应炉液面 +10;}
本站点 反应炉液面 >600) 本站点 液面传感器 1=1;}
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本站点 液面传感器 3=0;}
在三菱编程软件 GXDeveloper 中, 编写好液体混合控制系统 的梯形图程序 , 运行仿真器 GX Simulator 。由于组态王不能直接 与三菱PLC仿真器进行通讯,故采用三菱OPC服务软件MX OPC Server作为它们之间通讯的桥梁。设置好 MX OPC Server后,在 组态王设备中,连接MXOPC服务器并测试联接。开启组态王运行 系统 , 便可以开始进行系统的动态仿真了。并且还可以根据控制 要求的改变 , 方便在程序上进行相应的修改。
3 结论
本文以液体混合控制系统为例,介绍了无PLC硬件的条件下, 利用OPC Server来实现PLC编程软件与组态王之间进行通讯, 在组态王中建立起了系统动态仿真模型。 并将这种低成本且高效 的手段引入PLC课堂教学中,采用这种方法,不但直观,而且生动, 能极大地提高学生学习的兴趣 , 已达到提高教学质量的目的。