基于WinCC的PLC教學(xué)仿真系統(tǒng)的研制

李澤洪

摘 要：用組態(tài)軟件WinCC對PLC控制系統(tǒng)進(jìn)行仿真僅需一臺PC機(jī)和一臺PLC，即能以動態(tài)的畫面直接展示程序執(zhí)行過程，具有直觀、生動、成本低等優(yōu)點(diǎn)。學(xué)生調(diào)試PLC程序時不再枯燥繁瑣，學(xué)習(xí)興趣也得到提高，可以激發(fā)學(xué)生的求知欲。

關(guān)鍵詞：WinCC 教學(xué)仿真 PLC

中圖分類號：TP2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2017）02（b）-0008-02

隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，可編程邏輯控制器（ PLC）已經(jīng)成功取代傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)，與集散控制系統(tǒng)（DCS）、現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)（ FCS）并稱為現(xiàn)代工業(yè)自動化生產(chǎn)的三大支柱。用組態(tài)軟件WinCC對PLC控制系統(tǒng)進(jìn)行仿真僅需一臺PC機(jī)和一臺PLC，即能以動態(tài)的畫面直接展示程序執(zhí)行過程，具有直觀、生動、成本低等優(yōu)點(diǎn)。因而應(yīng)用需求非常強(qiáng)烈。

1 現(xiàn)狀

電氣自動化專業(yè)所使用的實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)設(shè)備都是從各教學(xué)設(shè)備生產(chǎn)廠買進(jìn)的現(xiàn)成實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)裝置，基本都是模塊型，而這些模塊也都是一些簡單的控制電路或模擬控制設(shè)備等，比如PLC方面的模塊也都是一些簡單模塊，例如交通燈的控制等，都是采用LED顯示負(fù)載，只是一個簡單的模擬，對學(xué)生起不到很好的鍛煉作用。

2 分析

利用Win CC組態(tài)軟件仿真可編程控制器的控制對象，在教學(xué)過程中，學(xué)生可將計(jì)算機(jī)仿真程序看作是被控對象，通過上位機(jī)組態(tài)軟件實(shí)現(xiàn)對PLC的實(shí)時控制。 同時，控制結(jié)果又可以在計(jì)算機(jī)屏幕上以仿真動畫形式直觀明了地顯示出來，從而極大地提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，加深學(xué)生對該控制過程的理解。

3 設(shè)計(jì)PLC仿真教學(xué)系統(tǒng)

該文利用了工業(yè)監(jiān)控用的組態(tài)軟件，設(shè)計(jì)開發(fā)出了一套適用于高職學(xué)生的PLC仿真教學(xué)系統(tǒng)。系統(tǒng)根據(jù)高職學(xué)生的能力要求和認(rèn)知特點(diǎn)進(jìn)行實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目設(shè)計(jì)，開發(fā)了不同難度層次的多個實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，并將所有實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目集成于一個組態(tài)系統(tǒng)工程中，使得系統(tǒng)操作簡單、應(yīng)用方便。

采用Win CC組態(tài)軟件可以開發(fā)多種實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，下面就以運(yùn)料小車為例介紹PLC仿真教學(xué)系統(tǒng)。

3.1 仿真系統(tǒng)組成

仿真系統(tǒng)控制器采用西門子S7-200系列 PLC。由于S7-200 本身具有功能強(qiáng)、價格低廉、可靠性高、使用方便等特點(diǎn)， 仍然被廣泛應(yīng)用于小型工業(yè)自動化控制及教學(xué)過程中。

3.2 運(yùn)料小車仿真系統(tǒng)控制要求

實(shí)現(xiàn)小車的自動運(yùn)料方式與單動運(yùn)料方式。自動運(yùn)料過程則為單動過程的不斷重復(fù)。另外需組態(tài)兩個按鈕，停止按鈕與復(fù)位按鈕，停止按鈕用來控制小車在單動與自動運(yùn)料過程中的停止。復(fù)位按鈕用來對小車進(jìn)行復(fù)位，即使小車回到如圖所示的初始狀態(tài)下。

3.3 組態(tài)仿真畫面的設(shè)計(jì)

監(jiān)控界面如下圖所示，畫面大小為800×600。

3.4 設(shè)計(jì)步驟如下

（1）新建一個名為“160310112”的單用戶工程項(xiàng)目。

（2）新建一個名為“160310112”的過程畫面，過程畫面大小為800×600，在過程畫面中添加如下元件，如圖所1示，保存畫面。

（3）所建內(nèi)部變量以及內(nèi)部變量類型如表1所示。

（4）過程畫面中四個按鈕的C動作程序代碼如下。

自動：SetTagDWord（“flag1”，1）；

單動：SetTagDWord（“flag2”，1）；

停止：SetTagDWord（“flag1”，0）；

SetTagDWord（“flag1”，0）；

復(fù)位：SetTagDWord（“flag1”，0）；

SetTagDWord（“flag1”，0）；

SetTagDWord（“xiaochex”，0）；

（5）打開全局腳本C編輯器，在腳本編輯器中新建2個全局動作，分別命名為dandong.pas和auto.pas，并分別添加觸發(fā)器dwl和ff。

（6）右擊工程文件名“160310112”，修改參數(shù)用戶周期1為100。單擊確定退出。

（7）通過設(shè)置計(jì)算機(jī)屬性來設(shè)置運(yùn)行系統(tǒng)加載全局腳本運(yùn)行系統(tǒng)以及圖形運(yùn)行系統(tǒng)。單擊確定，退出。

（8）打開過程畫面，激活運(yùn)行系統(tǒng)進(jìn)行測試。

（9）運(yùn)行結(jié)果如圖2所示。

4 結(jié)語

用于PLC課程實(shí)際的理論及實(shí)踐教學(xué)之中，經(jīng)教師教學(xué)及學(xué)生的實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)課程驗(yàn)證效果良好，是可行的。

雖然搭建了基于WinCC的PLC教學(xué)仿真系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)平臺，但圍繞著PLC教學(xué)仿真系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺的工作才剛展開，對基于WinCC的PLC教學(xué)仿真系統(tǒng)的研究需要更深入。

參考文獻(xiàn)

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