组态软件在PLC运料小车实验系统中的应用

每　毒　每謦　组态软件在ＰＬＣ运料小车实验系统中的应用　◆刘力　（辽宁广播电视大学，辽宁装备制造职业技术学院自控系）　【摘要】通过对组态软件技术特点的分析，提出将组态软件用于ＰＬＣ（可编程序控制器）的实验及科研开发。以运料小车控制为例，给出　了仿真运料小车的界面图和运行图。　【关键词】组态软件ＰＬＣ　运料小车　２．３构造数据库　随着计算机技术和工业自动化技术的发展，人们对现代工业的要求越　来越高。组态的概念也逐渐被广大生产过程自动化技术人员所熟知。目　组态王依据运料小车系统特点设置了９个变量，如图２所示。Ｉ／０变　前应用的组态软件有很多种，其中北京亚控自动化软件科技有限公司的组　态软件可靠性高、界面友好和开发简洁等优势而得到了广泛的应用。　自ＰＬＣ问世以来，广泛用于工业现场控制，目前已成为现代工业的三　大支柱之一。ＰＬＣ的研究具有很强的实践性，其真正的被控对象一般价格　昂贵、体积大、份量重而且维护维修困难，因此很难在实验室配备。即使实　验室配置了某些相对简单的设备，也因其易损坏、种类少而远远不能满足　实验和研究的需要。　为解决以上问题，我们用组态软件来开发ＰＬＣ的控制对象，仿真用实　物制作的ＰＬＣ控制对象，不但可以克服真实被控对象的缺点，而且可以用　降低实验成本，丰富实验内容，增强实验效果。　１系统设计　１．１系统基本功能　组态软件可以通过串行接口与ＰＬＣ通信，并监控ＰＬＣ的控制器、存储　器及Ｉ／０接口的状态，以变量值的形式传输到上位机上处理。　利用组态软件，可以仿真多种ＰＬＣ控制对象。仿真的被控对象可以通　过组态软件与平、ＰＬＣ进行信号的收发和数据传输，从而反映出ＰＬＣ与被　控对象（软件仿真的被控对象）和控制结果之间的关系。　仿真界面能够直观的反映ＰＬＣ程序的运行结果。运行ＰＬＣ程序时，组　态软件即可接受ＰＬＣ发出的控制信号，并按照程序的算法以文字、数值、动　画、标尺等形式在计算机屏幕上，并观察出ＰＬＣ的控制结果正确与否。　１．２系统结构　系统由计算机为上位机，下位机为ＰＬＣ，上位机运行组态软件，实现采　集信息的存储、数据管理等功能，同时还能完成系统异常信息的诊断任务，　如故障和报警；利用屏幕画面及图表，实时监控系统各控制设备（组态软件　仿真的被控设备）等。系统结构如图１所示。　图１系统结构图　２运料小车控制系统实例　小车初始位于Ａ地，压下后限位开关。当按下启动按钮，小车开始向　前行驶，此时松开后限位开关：当小车行驶到Ｂ地，压下前限位开关；自动　打开位于上方的漏斗，物料落下，装进小车；７秒后，关闭漏斗门；同时小车　向后行驶，此时松开前限位开关；当小车行驶到Ａ地，压下后限位开关：打　开底门，开始卸料：５秒后，关闭底门，小车又向前行驶，如此往复工作。　实现自动送料小车控制系统首先建立工程结构框架，再按照下面步骤　完成运料小车控制系统的设计。　２．１组建系统工程　在工程管理器（ＰｒｏｊＭａｎａｇｅｒ）窗口中点击新建按钮，设置新建工程的路　径、名称，进行工程的基本描述等。　２．２定义设备　下位机为设备西门子ｓ７—２００，逻辑名设为运料小车ＰＬＣ，生产厂家选　择对应型号，通讯方式为ＰＰＩ，传输速率为９６００ｂｐｓ，采用偶校验的奇偶校　验位。　量是组态王定义的设备中所对应的寄存器地址，应与ＰＬＣ所编程序设置一　致；内存变量是组态王为实现装料、卸料和小车前后行驶的仿真动画所设　置的，变量类型为内存整型。　壹壁毫　连接礁巷　窘再　嘧窭驻开关　运耘　丰启薄燕髓　日＿穗　％　西　予　工口０　咯　鼹睦开关　岳轼　车前限瞧　０盲静　１　０　西　于　圈￡　嘧后限位开　运鞯小车届限位　ｚ／ｏ焉徽　１ｌ　西ｆ　平　∞ｊ　嘧小车前行　运转　车小车　订　口离散　ｌ２　西门手　０　每漏主｝ｆ］　运杠　车新斗『　差　：　蛮截　ｉｌ＿　西ｆ］子　口０　ｌ　咯小　后行　运利小车　车后行　Ｉ１０离装　ｌ｛　西门早　ｑ０　２　谣制小车焉门开　】　）离靛　０　西Ｉ１干　ｑ０　０　适料小车羲卸捌动面晰寓　内存整拦　ｉ６　连料小车小车谴遁仿嚣　网荐整型　１　图２　变量表　２．４设计组态界面　构建送料小车的组态界面需要小车，漏斗、行程开关、起停按钮等元　件，从元件库中选择或自己制作元件，组态图如图３所示。　图３工程组态界面　２．５建立动画连接　系统实现仿真需要制作三个动画效果：运料小车的前后行驶、限位开　关的松开和压下以及装卸料的动画。其中，限位开关是利用组态王的隐含　动画实现的。运料小车的前后行驶和装卸料的动画是通过脚本编程，控制　两个内存变量值的增减实现的。　２．６编写脚本程序　被控对象运料小车的每一次动作，都需要对应的输入信号触发。此　时，需要利用上位机的组态软件编写脚本程序，对运料小车各个输入信号　顺序产生功能，实现仿真。它主要实现了小车的初始复位、启动、停止、限　位等输入信号的产生，以及小车前进、后退、装料、卸料的动画变量的控制。　２．７系统调试　一　；　．　　．嗣　譬　誊　．＝一－　ｉ　¨＿¨　ｉ　孽…塞　　ｉ　　；—　＝　＿一目＿　－　　。…番．　善　至　兰　图４工程运行界面　系统实现了上位机对下位机ＰＬＣ的直接控制，（下转第１１３页）　０９／２０１ｌ　１３５　孚　－器　－　鼓…　我国基础教育阶段英语教学的必要性　◆李娟　（西『柯大学外国语学院）　【摘要】开设英语课程是提高国民素质，增强我国综合国力的重大举措。其具体体现在：学习英语有利于人的全面发展和人才素质的提　高，符合信息时代的需求，有利于学生在多元化社会中发展，有利于认知能力的发展以及有利予良好性格、品格、意志和交往合作精神的　发展。　【关键词】英语教学　基础教育　必要性　一、引言　治制度的国家的人们相处，学会在一个多元化的世界里生存和发展。学生　知识经济的到来和信息时代的发展大大地促进了全球经济一体化过　掌握了英语，就等于打开了一扇通往新的社会和文化的大门，可以比较深　程，国际问的经济合作和贸易往来更加密切和频繁，也更加趋于互相依赖　入地了解异国的文化与社会，在将来多元化的社会中学会理解他人，并在　和相互依存。多元文化的地球村正在形成，在世纪之交的关键时刻，我国　学会互相尊重的同时，寻求合作与发展．共同维护世界和平与稳定。　对外语教育的意义和价值有了新的认识。外语教育的目的已经不仅仅是　使学生能说几句外国话、能做翻译，而是为了使今后的公民能在多元文化　４．学习英语有利于认知能力的发展　学习英语有利于学生的认知能力的发展。在通过体验、比较、分析和　的地球村中生存和发展做准备，为了使他们能更好地利用信息技术进行知　理解等方式学习英语的同时，可以促进学生的思维灵活性和创造性的发　识创新做准备。我国教育政策已经明确指出，学习和掌握一门外语，特别　展、分析问题和解决问题的能力的发展。大量研究表明。会两门或两门以　是英语，是２１世纪合格公民的必备条件之一。　二、我国外语教学的必要性　上语言的人比只会一种语言的人在智力发展上更具有优势。　５．学习英语有利于良好性格、品格、意志和交往合作精神的发展　任何一种课程都是那个时代所追求的“国民素养”的最集中、最具体的　母语与英语常常在发音、文字、语法、词汇等方面有着极大地差别，学　反映。可以说，“国民素养”就是在凭借学校教育中的课程使人类文化的精　生学习英语需要大量的实践，要勇于开口，不怕犯错，并要不断地与遗忘做　华内化成人的种种识见、能力、品格的过程中形成起来的（钟启泉、李雁冰，　斗争。因此，学习的过程可以成为培养学生开朗性格和积极向上、不怕困　２０００：７）。英语作为基础教育阶段的一门必修课程，与语文、数学一样，它　难的过程，从而有利于学生形成良好的心理素质。同时，学生在学习的过　必须充分利用自己的学科特点和学科优势。对培养我国２１世纪所需要的　程中通过不断地比较和分析，对语言的功能和作用理解更加深入，有利于　人才做出自己的贡献。　１学习外语有利于人的全面发展和人才素质的提高　学生学会处理不同文化间的差异，有利于培养学生的开放和包容的性格，　培养学生善于交际和善于同他人合作的精神。　２１世纪是各个国家和民族相互依赖的世界，掌握～门外语是对２１世　总之，英语课程之所以在基础教育阶段有十分重要的地位，是因为它　纪公民的一个基本要求，也是世界科技进步、国家经济发展与文化交流的　不仅是一门课程，而且在开发智力、开拓视野、启迪创造性思维、树立正确　必备条件。所以，学校教育的一个重要目标是使学生至少学习一门外语。　的学习观、养成良好的学习习惯、掌握科学的学习方法和策略、树立良好的　英语已成为国际性语言，学习英语作为外语就显得非常必要。如果学生缺　世界观、促进学生的全面发展、让学生逐渐获得终身学习的意识和能力、陶　乏英语技能，他们今后的教育选择、职业发展以及就业等人生设计都要受　台情操等方面，都有着十分重要的意义。　三、结束语　到限制。从长远来看，这显然不利于国家的政治、经济和科技的发展，也不　能满足国际合作和世界经济发展的需求。　２．学习英语符合信息时代的需求　我国基础教育阶段英语课程的开设，是提高国民素质，增强我国综合　国力的重大举措。就国家而言，外语教学，特别是英语教学成为关系到我　当今社会，科学技术不断迅猛发展，知识更新极其迅速。计算机网络使　国对政治、经济、文化交流和改革开放事业的发展以及全民素质提高的大　人们获取信息的方式和速度发生了根本性的变化，２１世纪的人才应该具有　事。就个人而言，正如《九年义务教育全日制初级中学英语教学大纲（试用　通过多种媒体和多种信息资源获得信息的能力，尤其要具备在国际互联网　修订版）》所指出的：“学习和掌握一门外国语是对２Ｉ世纪公民的基本要求　上直接获得信息的能力。英语理所当然成为国际互联网上的交际工具。　之一。”外语运用能力的高低已成为决定个人事业成功与否的一个重要筹　只有具备用英语获得信息的能力的人才，才可能持续发展和终身受教育。　码。由此可见，我国基础教育阶段开设英语课程很有必要。　“虽然高新技术的发展大大扩展了交际的机会，也提供了更多的信息渠道，　但是它并没有减少对语言的需求，具有多种语言能力的人才能更好的利用　先进的技术，他们才是信息时代的最大受益者”（Ｇｅｎｅｓｅｅ＆Ｃｌｏｕｄ，１９９８：　６２）。因此，学习英语对学生今后全面适应信息时代的需求和发展，具有极　其重要的意义和作用。　３．学习英语有利于学生在多元化社会中发展　２１世纪的人才应该学会与来自不同社会背景、不同文化背景和不同政　参考文献：　［Ｉ］Ｇｅｎｅｓｅｅ，Ｆ．Ｈ．＆Ｃｌｏｕｄ．Ｎ　Ｍｕｌｔｉｌｉｎｇｕａｌｉｓｒｎ　ｉｓ　ｂａｓｉｃ．Ｅｄｕｅａｔｉｏｎａｌ　Ｌｅａｄｅｒｓｈｉｐ，１９９８，（６）：６２—６５．　［２］课程教材研究所．２０世纪中小学课程标准・教学大纲汇编外国语　（英语卷）．北京：人民教育出版社，２００１．　［３］吕良环．外语课程与教学论．杭州：浙江教育出版社，２００３．　［４ｊ钟启泉，李雁冰．课程设计基础．济南：山东教育出版社．２０００　（ｆ：接第ｌ３５页）能够真实地仿真被控对象运料小车的运行情况，小车运行　状态能够随着ＰＬＣ程序运行而改变，工程运行图如图４所示。　３结论　社，２００７．　［２］杨广才，张丹．组态软件在ｔ？１　Ｃ试验系统中的应用［Ｊ］．苏盐科　技．２００６．　用组态软件开发的仿真控制系统应用于Ｐｌ　Ｃ实训与研究，可以缩短系　［３］廖常初．可编程序控制器应用技术［Ｍ］．重庆：重庆大学出版　社，１９９８．　统开发时间，节约经费，提高试验的安全性，以免影响工厂的效益。　参考文献：　［４］李华，孙晓民．Ｆｉｌｅｓ一５１系列单片机实用接口技术［Ｍ］北京：北京　航空航天大学出版社，１９９７．　ｆ　ｌ　覃责礼．组态软件控制技术［Ｍ　北京：北京理工大学出版　０９／２０１１　１１３