高 平
(安顺职业技术学院,贵州安顺561000)
中职学生主要是使用GX Developer进行梯形图编程,GX Simulator仿真。利用GT Designer设计画面仿真,学生可以直观地观察输入、输出、定时器、计数器等软元件的值来理解程序的运行。对高职学生,除使用中职模式外,另外增加了STL图编程、SFC图编程、硬件接线与测试。由于硬件实训设备在数量上、功能上无法实现很多现场设备的功能,许多开关量需要手动切换,因此学生在较复杂的控制过程中无法正确的进行开关量的切换,导致学生很难理解程序的执行情况。找到一种能模拟现场设备动作过程,并将信息发送给PLC硬件,能完整地测试PLC程序解决方案成为笔者思考的问题。
加拿大Famic公司研发的机电一体化集成软件,软件名为Automation Studio。该软件能很好的模拟现场任意设备(理论上),既能将数据传送给PLC硬件或仿真软件,也能接收PLC硬件或仿真软件的数据,完美的实现了软件模拟现场设备动作过程,与PLC硬件或仿真程序交换数据测试P LC程序是否正确,解决了软件仿真测试PLC程序操作复杂、硬件实训测试PLC程序操作复杂或者没有对应硬件的局限性。
下面以典型的两个气缸顺序伸出,逆序缩回为例阐述解决方案。控制过程为,按下启动按钮,活塞A伸出;活塞A伸出到位a+,活塞B伸出;活塞B伸出到位b+,活塞A缩回;活塞A缩回到位a-。如此完成一个循环,若没有按下停止按钮,活塞A、B循环伸出、缩回。按下停止按钮,完成一个循环后等待下一次启动命令。
第1步,按照控制要求将气缸活塞动作情况、控制方式、位置传感器列表如下表:
活塞气缸缩回动作伸出动作缩回位置传感器伸出位置传感器缩回控制 伸出控制A A- A+ a- a+ 弹簧 电磁阀A B B- B+ b- b+ 弹簧 电磁阀B
第2步,分配I/O表如下
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第3步,根据控制要求编写PLC程序如下图
第4步,在MX OPC Server中进行配置如下表
第5步,在Automation Studio中设计气动回路如下图
第6步,在Automation Studio OPC中配置如下表
第7步,在GX Developer中打开编写的程序运行GX Simulator
第8步,运行MX OPC Server
第9步,运行Automation Studio仿真进行测试。按下启动按钮,气缸活塞按PLC程序控制要求循环执行,按下停止按钮,气缸活塞执行一个周期后停止等待下一个启动命令。
总结,通过Automation Studio中的OPC客户端和MX OPC Server,可以把PLC程序执行情况用Automation Studio中的组件动作显示出来,Automation Studio中的组件动作可以将信号反馈给PLC程序。通过这种方案教学(工程设计),不仅可以让学生更好地理解程序与现场设备的互动情况,更重要的是Automation Studio可以组建任何意义上的虚拟现场硬件设备动作,这可以将仅有PLC硬件设备和少量外围设备的实训室无限根据需要设计不同场景、不同控制要求的教学案例。