浅谈MCGS组态软件在PLC项目教学中应用的重要性

【摘要】在PLC项目教学中，應用MCGS软件制作监控画面来代替实物，用PLC来控制动画的运行，实现基于组态软件的PLC情景教学平台，克服了往常图文表述的抽象性和按钮指示灯模拟的局限性。学生完成程序设计和动画控制，利用动画仿真配合实体运动，可以提高学生的学习兴趣，激发其求知欲望，从而培养学生的编程能力和实践动手能力，提高PLC课程的教学效果。

【关键词】PLC 项目教学 MCGS组态软件

【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2014）11-0235-01

可编程控制器（PLC）控制技术是一门知识覆盖面广、涉及内容多、更新发展快、强调理论而又偏重实践应用的课程，与生产实际和工程应用结合紧密且应用广泛。是电子信息工程技术、电气自动化技术、机电一体化技术等专业必修的一门专业课。可编程控制器是综合计算机技术、自动控制技术、电气控制技术和通信技术的一种新型自动控制装置，它具有功能强、可靠性高、使用灵活方便、易于编程及适应工业环境下应用等一系列优点，在工业自动化控制系统中具有重要地位。因此，要想让学生能够很好的掌握这门课的基本知识并能与实际的控制系统相结合，要求在教学过程中能够做到“教学做”一体化的方式来教学，做到理论实际相结合。

一、项目教学法在PLC控制系统中的局限性

现在的教学方法已经采用了项目教学模式，以项目为导向，让学生通过承担和完成某个具体的项目来掌握专业能力、方法能力和社会能力。与传统的教学方法相比有了很大的进步。但在实际教学中，学生没有直观概念，尤其是项目教学法实施过程中，学生对整个项目的构成没有整体和直观的印象。尤其是一些较为复杂的系统，限于资金、设备及场地等因素，通常用发光二极管来模拟各种设备的动作，实践课程的不直观、不形象，造成学生对PLC在自控领域的应用缺乏感性认识，工作原理理解不透，对课程缺乏兴趣，学习的积极性不高。

二、MCGS组态软件在PLC控制系统中应用的优点

为了使学生对项目的硬件组成、控制流程、控制线路等有更直观、更深刻的理解，并能够融入学生自己的设计和创新，使学生心中有数、有的放矢，提高学习的积极性，加强学生动手能力，实现PLC的技术在各项目控制系统中的控制作用，直观，动态模拟实现各项目任务，使学生真正掌握PLC硬件知识及程序技术，并能够举一反三做到教学与实际的融合。提升学生的学习兴趣。更好地开展项目教学法，我们把组态软件引进实际的教学项目中，利用组态软件丰富的图库及动画效果，图形的设备库可以形象直观地展示整个项目的架构，模拟各个教学子模块真实效果，有效改进手段，提高教学效率。一方面是为了可以更好的让学生学习PLC技术，另一方面了解认识和学习组态软件也是本课程教学必要的有益补充。

MCGS组态软件PLC系统结构如下：

三、MCGS组态软件PLC项目教学应用示例

组建水位控制系统工程

组建一个新工程要通过工程项目系统分析、工程立项搭建框架、设计菜单基本体系、制作动画显示画面、编写控制流程程序、完善菜单按钮功能、编写程序调试工程、连接设备驱动程序步骤。

1.工程分析。在开始组态工程之前，先对该工程进行剖析，以便从整体上把握工程的结构、流程、需实现的功能及如何实现这些功能。

2.工程框架：2个用户窗口：水位控制、数据显示；5个策略：启动策略、退出策略、循环策略、报警数据、历史数据。

3.数据对象：水泵、调节阀、出水阀、液位1、液位2、液位1上限、液位1下限、液位2上限、液位2下限、液位组。

4.图形制作：水位控制窗口：水泵、调节阀、出水阀、水罐；报警指示灯：由对象元件库引入；管道：通过流动块构件实现；水罐水量控制：通过滑动输入器实现；水量的显示：通过旋转仪表、标签构件实现；报警实时显示：通过报警显示构件实现；动态修改。报警限值：通过输入框构件实现。

5.流程控制：通过循环策略中的脚本程序策略块实现。

工程效果图如下：

在工程建立参数设置过程中可以设置相关参数实现MCGS和 PLC的通讯。

在项目教学的过程中，融入MCGS组态环境中项目工程的建立到制作，然后进入MCGS运行环境，打开实训仿真界面，在PLC处于运行状态的前提下，操作仿真界面中的监控按钮，可直观的观察到被控对象动态的工作过程。若程序编写错误，则被控对象将不能按要求工作，学生依此不断修改程序，直至完成项目任务。

四、结束语

采用MCGS组态软件画出画面来代替实物，用PLC来控制画面的运行，学生完成程序设计和动画控制，同样进行编程、接线和仿真调试，却可以提高学生的学习兴趣，激发其求知欲望，从而培养学生的编程能力和实践动手能力。因此MCGS组态软件在PLC项目教学中应用是非常重要的。

参考文献：

[1]北京昆仑通态自动化软件科技有限公司.MCGS使用手册[z].2005

[2]赵春生.可编程控制器应用技术（西门子系列）[M].北京人民邮电出版社 2009.6

[3]李伟.电气控制与PLC[M] .北京：北京大学出版社， 2009.7

作者简介：

李文华（1972.7-）女，山西省岚县人，本科，高级工程师，研究方向：电子信息工程技术。