电气控制与PLC课程多媒体教学中组态软件的应用分析

刘晓燕

摘要：本文对组态软件在电气控制与PLC课程多媒体教学中的应用进行了分析，对课件的制作、教学课件进行了说明，以促使组态软件的有效运用。

关键词：PLC；电气控制；组态软件

中图分类号：G642.3 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）06-0200-02

职业院校中，在数控技术、机电一体化等专业中都开设了电气控制与PLC课程。对于该课程而言，其专业性非常强，对PLC原理、继电器、电器原理等相关知识都有所涉及，而产生的问题也是非常抽象的，难以理解。运用传统的教学方法，并不能有效促使教学效果的形成，这样学生对知识的理解就比较困难。但通过组态软件的利用，可以节省教学时间，对学生的学习积极性具有较好的促进作用，并且能够较好地表现知识的实际内容和原理，能够促使良好教学效果的进一步实现。

一、多媒体课件制作中组态软件的应用

多媒体教学课件的制作是多媒体教学的关键内容，而多媒体课件的软件制作形式包括Flash、Power Point等。就一般的课程而言，运用Power Point软件进行制作，就可以达到较好的教学效果，且实用简单，不过动态仿真方面，有些内容就会有所缺乏。但通过Flash的运用，可以达到动态仿真的教学效果，然而这类软件对使用水平具有较高的要求。作为一种工控软件，组态软件的用户能够依据应用对象和控制任务的各项要求，在各功能模块的灵活配置和组合下，对用户应用软件进行构成。组态软件的使用比较简便，而非计算机专业的教师能够依据教学的需要对符合自身教学风格的教学软件进行制作和设计。在组态软件的利用过程中，所提供的功能包括视频输出、程序编写、动画连接、图形绘制、文字录入等，所以，对组态软件进行使用，可对电气原理图进行绘制，同时可以利用命令语言编程、动画连接完成电气控制系统仿真演示，对多媒体课件制作的需要满足具有重要的作用。

二、组态软件的仿真原理

在电气控制与PLC课程多媒体教学中，使用组态软件，对电气控制系统仿真的有效实现是其最为主要的优势。组态软件是针对工控而设计的一种工具软件，可通过上位机串口，监控下位机，以促使数据的有效交换。为此，使用组态软件对课件进行制作，一方面能够对PLC系统输入设备进行仿真，另一方面还可以全真模拟被控对象以及输出设备，而这也是其他多媒体软件不能够达到的功能，对传统实物实验中发生的困难具有较好的解决效果。此外，在没有电器实物的情况下，通过组态软件的使用，可以促使电气控制系统仿真的实现。在电气控制系统仿真的作用下，对学生理解电气控制原理的效果非常有利，可促使课堂教学质量的良好提高。控制电路、主电路为电气控制电路的两个重要部分，PLC与继电器-接触器的控制系统的主电路相一致，而控制电路存在着一定的差异。依据不同的作用与功能，控制电路可分为控制部分、输出部分、输入部分。其中控制部分针对输入部分的信息采集，可以进行逻辑运算和判断，同时对输出部分发出调整指令，形成一个闭环、循环的工作方式。传统的接触器、继电器控制中，接触器的辅助触点、继电器的辅助触点、导线和线圈组成硬接线能够对控制部分的逻辑进行实现。核心系统为PLC，主要执行软逻辑程序。借助组态软件的使用，实现控制系统的仿真，能够利用图形动画连接将输入信息提供给仿真系统，文字、外观、图形色彩等形式的变化能够对输出状态的改变进行反映，对被控对象的运行状态非常有利。而控制部分逻辑功能的实现，在组态软件的使用过程中，用户定义命令语言可以促使应用程序的有效驱动。画面、事件、程序的命令语言是命令语言的主要部分。C语言与语法类似，其词法非常完备，具备一定的数学函数、运算符等。一般程序语言定义的变量与使用的数据变量有所不同，可以来自于组态软件内部。另外，时间驱动能力是组态软件的重要功能，PLC循环扫描工作的原理与此种工作方式较为相似。为此，运用组态软件的命令语言，促使逻辑运算的有效实现，同时借助画面动画连接实时显示数据的变量，即使不具备电气设备和PLC，也可在组态软件中对动态仿真模拟进行实施。

三、课件制作的步骤

1.依据电气控制原理，在变量定义的过程中，要对以下一些内容进行关注。内存离散型为变量类型的重要定义，对逻辑运算进行运用，并不对其他设备进行数据的交换。对变量的初始开关状态进行选择，默认状态为关。继电器所属触点与接触器的定义应为同一变量，电器驱动部分状态对其开关初始状态进行决定。依据需求对辅助变量进行定义，促使特殊功能的实现。与PLC进行数据交换时，I/O离散型应为输入变量的类型，对相应设备进行连接。

2.画面编辑与设计。仿真的图形界面包括被控对象、梯形图、PLC接线图、电气原理图。运用组态软件可对多个画面进行图形界面的设计。各种图形符号能够组成课件图形界面，梯形图指令、电气符号可反复进行使用。利用工具箱中的绘图工具进行绘制形成的损耗比较大，若对图库中已制作成型的图素进行运用，就会降低绘制的难度，可促使工作效率的有效提高。可对低压电器库进行建设，对常见的电气符号进行存放，而梯形图指令符号的存放可通过梯形图库来实现，对设计中运用的其他图形符号进行存放，可借助辅助图库。通过动态仿真的使用，对电气控制线路的工作状态进行显示，作为图库精灵，对电气控制系统工作状态的反映就要达到非常直观，这对电气控制原理的阐述非常有效。与此同时，对图片、视频、文本等内容进行添加，可丰富界面的内容。

3.动画连接。对部分图形而言，需要进行动态显示，这些对象就要对动画连接进行设置，这样一来，依据变量的变化，就能够促使一定动作的有效产生。对于控制系统的输入部分来讲，继电器、开关、按钮共同组成图形对象，在仿真状态下，当命令发出后才能促使其实现，这就必须对控制面板、按钮进行相应的设置，操作按钮并对系统输入信息进行提供。

4.逻辑运算的实现。电气控制系统在仿真状态下，控制电路、主电路具备一定的逻辑关系。通过事件命令语言、程序命令语言的运用，可促使逻辑运算的有效实现。如果时间响应的要求并不高，提高对组态软件的扫描周期、基准频率，就能够满足电气控制仿真的需求。线圈断电、通电可对控制电路的工作状况进行反映，通过电动机的运转，可对主电路的工作状态进行反映，对于后台的应用程序而言，电动机运转状态、线圈变量的逻辑表达式是重要的组成部分。

5.调试和运行。组态软件系统的运行配置、运行调试程序的正确与否，必须通过输入命令按钮的操作来实现，对PLC梯形图软元件状态动作、电气控制系统各电器状态动作进行观察，确保电动机的有效运转。

在电气控制与PLC课程中，对组态软件进行应用，结合图片、视频、声音、文字等功能，可对完善的多媒体课件进行有效的设计，在实验、教学中进行运用，能够促进教学效率和质量的提高。

参考文献：

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