基于力控組態(tài)軟件的PLC項目化教學(xué)研究

摘 要：分析了PLC項目化教學(xué)傳統(tǒng)模式的缺陷，針對PLC項目化教學(xué)和組態(tài)軟件的特點，詳細介紹力控組態(tài)軟件在PLC項目化教學(xué)過程中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：力控組態(tài)軟件；PLC；項目化教學(xué)

隨著社會的發(fā)展，技術(shù)日益更新，對職業(yè)教育的要求也越來越高。傳統(tǒng)教法已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代職業(yè)教育的發(fā)展要求，為進一步推動高職教育教學(xué)改革，轉(zhuǎn)變教師教育教學(xué)理念，提升技術(shù)技能型人才培養(yǎng)質(zhì)量，辦出特色鮮明的高職教育，必須尋求教學(xué)改革和創(chuàng)新，為此學(xué)校積極倡導(dǎo)推廣與實施項目化教學(xué)。項目化教學(xué)是以項目為載體，以工作任務(wù)為驅(qū)動，將理論與實踐有機結(jié)合，使學(xué)生在完成任務(wù)的過程中掌握知識和技能?！禤LC應(yīng)用技術(shù)》課程作為電氣類專業(yè)的專業(yè)核心課程，課程具有邏輯性、抽象性及實踐性較強的特點，推行PLC項目化教學(xué)是高職院校電氣類專業(yè)課程教學(xué)改革的重中之重。

1 PLC項目化教學(xué)傳統(tǒng)模式存在的缺陷

開展項目化教學(xué)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)是以工作過程為導(dǎo)向來篩選及設(shè)計課程教學(xué)項目。根據(jù)電氣類專業(yè)的崗位分析，提煉出《PLC應(yīng)用技術(shù)》的課程教學(xué)項目，其中PLC項目化教學(xué)中涉及的控制對象很多，如機械手、十字路口交通燈、液體混合裝置、運料小車、電梯、自動生產(chǎn)線、軋鋼機等。實施PLC項目化教學(xué)的傳統(tǒng)做法是把所有的控制對象實物模塊全部買齊，然后將PLC輸出和實物模塊直接相連，最終通過觀察實物模塊中控制對象的輸出現(xiàn)象來驗證PLC程序調(diào)試結(jié)果。采用控制對象實物模型與PLC直接連接調(diào)試，控制效果形象直觀，可視性好，但配置完所有實訓(xùn)設(shè)備，所需建設(shè)費用較高，大部分高職院校很難實現(xiàn)，只能選擇配備少數(shù)幾種控制對象實物模塊，這將很大程度上影響PLC項目化教學(xué)的實施及推廣。

2 力控組態(tài)軟件用于PLC項目化教學(xué)

為克服PLC項目化教學(xué)傳統(tǒng)模式存在建設(shè)費用高、可拓展性差的缺陷，提出利用力控組態(tài)軟件開發(fā)虛擬控制對象來代替實物模型，借用力控組態(tài)軟件的通信接口來實現(xiàn)虛擬控制對象和PLC相互通訊的方法，可順利開展PLC項目化教學(xué)。

2.1 力控組態(tài)軟件

力控組態(tài)軟件是北京三維力控科技有限公司開發(fā)的，具有組態(tài)方式靈活多樣，開發(fā)界面環(huán)境友好，開發(fā)周期短，花費精力少，效率高的優(yōu)點，在工業(yè)控制計算機的人機界面開發(fā)中被廣泛采用。力控組態(tài)軟件是在自動控制系統(tǒng)監(jiān)控層一級的軟件平臺，它可以同時和國內(nèi)外各種工業(yè)控制廠家的設(shè)備進行網(wǎng)絡(luò)通信，可以高可靠地與工控計算機和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)合，達到集中管理和監(jiān)控的目的，同時還向控制層和管理層提供軟、硬件的全部接口，便于實現(xiàn)與“第三方”的軟、硬件系統(tǒng)的集成[1]。

2.2 PLC的項目化教學(xué)實現(xiàn)

力控組態(tài)軟件中集成了多種PLC的接口控制器的通信驅(qū)動程序，在三維力控組態(tài)軟件中安裝驅(qū)動程序后，通過接口設(shè)置可實現(xiàn)力控組態(tài)軟件與PLC的數(shù)據(jù)通訊、無縫連接[2]?；诹亟M態(tài)軟件實施PLC項目化教學(xué)的步驟如下：

1）根據(jù)PLC控制項目中控制對象的特點，在力控組態(tài)軟件中設(shè)計虛擬控制對象的顯示畫面，創(chuàng)建數(shù)據(jù)變量，完成動畫連接，編寫腳本程序，構(gòu)建虛擬控制對象；

2）根據(jù)項目控制要求，在PLC的編程軟件中編寫PLC控制程序；

3）在力控I/O設(shè)備組態(tài)中找到相應(yīng)PLC進行設(shè)備配置，設(shè)置設(shè)備名稱和ID地址；

4）在力控數(shù)據(jù)庫組態(tài)中進行I/O數(shù)據(jù)的鏈接，將虛擬控制對象的元件和PLC變量聯(lián)系起來。

通過以上設(shè)置就可以實現(xiàn)力控組態(tài)軟件和 PLC之間的數(shù)據(jù)通信，運行力控組態(tài)軟件和PLC，即可在組態(tài)畫面上觀察到PLC的控制效果。

3 結(jié)語

基于PLC設(shè)備與力控組態(tài)軟件，將軟硬件有機結(jié)合應(yīng)用于PLC項目化教學(xué)中，是高職院校推行項目化教學(xué)的一種有效改革方法。與配置控制對象實物模型的傳統(tǒng)模式相比，力控組態(tài)軟件用于PLC項目化教學(xué)控制效果更加形象生動，顯示畫面更加豐富多彩，功能更加強大，更易于項目擴展，成本大大降低。這對《PLC應(yīng)用技術(shù)》課程的項目化教學(xué)實施及推廣有很大幫助作用。

參考文獻：

[1]]張運剛.從入門到精通―工業(yè)組態(tài)技術(shù)與應(yīng)用[M].人民郵電出版社，2008.

[2]北京三維科技股份有限公司.力控監(jiān)控組態(tài)軟件ForceControl應(yīng)用手冊[Z].北京：三維科技股份有限公司，2003（Beijing sunwayland Co.， LTD. ForceControl configuration software application manual [Z]. Beijing： sunwaylandCo.， LTD， 2003）.

作者簡介：第一作者：勞春萍（1986-），女，2012年畢業(yè)于昆明理工大學(xué)控制理論與控制工程專業(yè)，獲工學(xué)碩士學(xué)位，現(xiàn)為云南機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院電氣工程系講師職稱專任教師，主要從事自動控制、計算機仿真的研究。