基于WinCC的PLC教学仿真系统的研制

李泽洪

摘 要：用组态软件WinCC对PLC控制系统进行仿真仅需一台PC机和一台PLC，即能以动态的画面直接展示程序执行过程，具有直观、生动、成本低等优点。学生调试PLC程序时不再枯燥繁琐，学习兴趣也得到提高，可以激发学生的求知欲。

关键词：WinCC 教学仿真 PLC

中图分类号：TP2 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2017）02（b）-0008-02

随着科学技术的飞速发展，可编程逻辑控制器（ PLC）已经成功取代传统的继电器控制系统，与集散控制系统（DCS）、现场总线控制系统（ FCS）并称为现代工业自动化生产的三大支柱。用组态软件WinCC对PLC控制系统进行仿真仅需一台PC机和一台PLC，即能以动态的画面直接展示程序执行过程，具有直观、生动、成本低等优点。因而应用需求非常强烈。

1 现状

电气自动化专业所使用的实验实训设备都是从各教学设备生产厂买进的现成实验实训装置，基本都是模块型，而这些模块也都是一些简单的控制电路或模拟控制设备等，比如PLC方面的模块也都是一些简单模块，例如交通灯的控制等，都是采用LED显示负载，只是一个简单的模拟，对学生起不到很好的锻炼作用。

2 分析

利用Win CC組态软件仿真可编程控制器的控制对象，在教学过程中，学生可将计算机仿真程序看作是被控对象，通过上位机组态软件实现对PLC的实时控制。 同时，控制结果又可以在计算机屏幕上以仿真动画形式直观明了地显示出来，从而极大地提高了学生的学习兴趣，加深学生对该控制过程的理解。

3 设计PLC仿真教学系统

该文利用了工业监控用的组态软件，设计开发出了一套适用于高职学生的PLC仿真教学系统。系统根据高职学生的能力要求和认知特点进行实训项目设计，开发了不同难度层次的多个实训项目，并将所有实训项目集成于一个组态系统工程中，使得系统操作简单、应用方便。

采用Win CC组态软件可以开发多种实验项目，下面就以运料小车为例介绍PLC仿真教学系统。

3.1 仿真系统组成

仿真系统控制器采用西门子S7-200系列 PLC。由于S7-200 本身具有功能强、价格低廉、可靠性高、使用方便等特点， 仍然被广泛应用于小型工业自动化控制及教学过程中。

3.2 运料小车仿真系统控制要求

实现小车的自动运料方式与单动运料方式。自动运料过程则为单动过程的不断重复。另外需组态两个按钮，停止按钮与复位按钮，停止按钮用来控制小车在单动与自动运料过程中的停止。复位按钮用来对小车进行复位，即使小车回到如图所示的初始状态下。

3.3 组态仿真画面的设计

监控界面如下图所示，画面大小为800×600。

3.4 设计步骤如下

（1）新建一个名为“160310112”的单用户工程项目。

（2）新建一个名为“160310112”的过程画面，过程画面大小为800×600，在过程画面中添加如下元件，如图所1示，保存画面。

（3）所建内部变量以及内部变量类型如表1所示。

（4）过程画面中四个按钮的C动作程序代码如下。

自动：SetTagDWord（“flag1”，1）；

单动：SetTagDWord（“flag2”，1）；

停止：SetTagDWord（“flag1”，0）；

SetTagDWord（“flag1”，0）；

复位：SetTagDWord（“flag1”，0）；

SetTagDWord（“flag1”，0）；

SetTagDWord（“xiaochex”，0）；

（5）打开全局脚本C编辑器，在脚本编辑器中新建2个全局动作，分别命名为dandong.pas和auto.pas，并分别添加触发器dwl和ff。

（6）右击工程文件名“160310112”，修改参数用户周期1为100。单击确定退出。

（7）通过设置计算机属性来设置运行系统加载全局脚本运行系统以及图形运行系统。单击确定，退出。

（8）打开过程画面，激活运行系统进行测试。

（9）运行结果如图2所示。

4 结语

用于PLC课程实际的理论及实践教学之中，经教师教学及学生的实验实训课程验证效果良好，是可行的。

虽然搭建了基于WinCC的PLC教学仿真系统的实验平台，但围绕着PLC教学仿真系统实验平台的工作才刚展开，对基于WinCC的PLC教学仿真系统的研究需要更深入。

参考文献

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