基于力控组态软件的PLC项目化教学研究

摘 要：分析了PLC项目化教学传统模式的缺陷，针对PLC项目化教学和组态软件的特点，详细介绍力控组态软件在PLC项目化教学过程中的应用。

关键词：力控组态软件；PLC；项目化教学

随着社会的发展，技术日益更新，对职业教育的要求也越来越高。传统教法已经不能满足现代职业教育的发展要求，为进一步推动高职教育教学改革，转变教师教育教学理念，提升技术技能型人才培养质量，办出特色鲜明的高职教育，必须寻求教学改革和创新，为此学校积极倡导推广与实施项目化教学。项目化教学是以项目为载体，以工作任务为驱动，将理论与实践有机结合，使学生在完成任务的过程中掌握知识和技能。《PLC应用技术》课程作为电气类专业的专业核心课程，课程具有逻辑性、抽象性及实践性较强的特点，推行PLC项目化教学是高职院校电气类专业课程教学改革的重中之重。

1 PLC项目化教学传统模式存在的缺陷

开展项目化教学的关键环节是以工作过程为导向来筛选及设计课程教学项目。根据电气类专业的岗位分析，提炼出《PLC应用技术》的课程教学项目，其中PLC项目化教学中涉及的控制对象很多，如机械手、十字路口交通灯、液体混合装置、运料小车、电梯、自动生产线、轧钢机等。实施PLC项目化教学的传统做法是把所有的控制对象实物模块全部买齐，然后将PLC输出和实物模块直接相连，最终通过观察实物模块中控制对象的输出现象来验证PLC程序调试结果。采用控制对象实物模型与PLC直接连接调试，控制效果形象直观，可视性好，但配置完所有实训设备，所需建设费用较高，大部分高职院校很难实现，只能选择配备少数几种控制对象实物模块，这将很大程度上影响PLC项目化教学的实施及推广。

2 力控组态软件用于PLC项目化教学

为克服PLC项目化教学传统模式存在建设费用高、可拓展性差的缺陷，提出利用力控组态软件开发虚拟控制对象来代替实物模型，借用力控组态软件的通信接口来实现虚拟控制对象和PLC相互通讯的方法，可顺利开展PLC项目化教学。

2.1 力控组态软件

力控组态软件是北京三维力控科技有限公司开发的，具有组态方式灵活多样，开发界面环境友好，开发周期短，花费精力少，效率高的优点，在工业控制计算机的人机界面开发中被广泛采用。力控组态软件是在自动控制系统监控层一级的软件平台，它可以同时和国内外各种工业控制厂家的设备进行网络通信，可以高可靠地与工控计算机和网络系统结合，达到集中管理和监控的目的，同时还向控制层和管理层提供软、硬件的全部接口，便于实现与“第三方”的软、硬件系统的集成[1]。

2.2 PLC的项目化教学实现

力控组态软件中集成了多种PLC的接口控制器的通信驱动程序，在三维力控组态软件中安装驱动程序后，通过接口设置可实现力控组态软件与PLC的数据通讯、无缝连接[2]。基于力控组态软件实施PLC项目化教学的步骤如下：

1）根据PLC控制项目中控制对象的特点，在力控组态软件中设计虚拟控制对象的显示画面，创建数据变量，完成动画连接，编写脚本程序，构建虚拟控制对象；

2）根据项目控制要求，在PLC的编程软件中编写PLC控制程序；

3）在力控I/O设备组态中找到相应PLC进行设备配置，设置设备名称和ID地址；

4）在力控数据库组态中进行I/O数据的链接，将虚拟控制对象的元件和PLC变量联系起来。

通过以上设置就可以实现力控组态软件和 PLC之间的数据通信，运行力控组态软件和PLC，即可在组态画面上观察到PLC的控制效果。

3 结语

基于PLC设备与力控组态软件，将软硬件有机结合应用于PLC项目化教学中，是高职院校推行项目化教学的一种有效改革方法。与配置控制对象实物模型的传统模式相比，力控组态软件用于PLC項目化教学控制效果更加形象生动，显示画面更加丰富多彩，功能更加强大，更易于项目扩展，成本大大降低。这对《PLC应用技术》课程的项目化教学实施及推广有很大帮助作用。

参考文献：

[1]]张运刚.从入门到精通―工业组态技术与应用[M].人民邮电出版社，2008.

[2]北京三维科技股份有限公司.力控监控组态软件ForceControl应用手册[Z].北京：三维科技股份有限公司，2003（Beijing sunwayland Co.， LTD. ForceControl configuration software application manual [Z]. Beijing： sunwaylandCo.， LTD， 2003）.

作者简介：第一作者：劳春萍（1986-），女，2012年毕业于昆明理工大学控制理论与控制工程专业，获工学硕士学位，现为云南机电职业技术学院电气工程系讲师职称专任教师，主要从事自动控制、计算机仿真的研究。