“可编程序控制器原理及其应用”课程试验教学软件的研制.docVIP

“可编程序控制器原理及其应用”课程试验教学软件的研制 　　摘要:本文在原有的TVT-90硬件和软件实验系统基础上,用组态软件实现“可编程序控制器原理及其应用”试验的动态模拟和仿真,在计算机上实现实验过程的动画仿真,使学生在实验过程中可以进行与生产过程的交互模拟,反复验证自己的程序设计过程是否正确,并且理解真实的生产装置的控制过程。 　　关键词:可编程序控制器;实践教学;动态的模拟 　　中图分类号:G642文献标识码:A 　　 　　1引言 　　 　　“可编程序控制器原理及其应用”课程教学过程中,学生普遍反映,虽然学习了可编程序控制器基本指令及各种基本的程序逻辑回路设计,掌握了可编程序控制器的基本硬件配置、选型、程序设计原理知识。但是,做了几个试验后,由于原有的TVT-90硬件和软件实验系统的实验装置无法模拟动态的顺序控制和生产流程,程序中的逻辑控制过程无法和真实装置的状态联系起来,无法把程序的抽象符号和逻辑与真实的生产过程或流程联系起来,学生对可编程序控制器程序的实际应用场景和应用过程仍然模糊。致使课程的教学效果大打折扣。因而改进本课程的试验教学,使程序动起来,使学生体会到真实的生产流程与可编程序控制器程序的逻辑对应关系十分必要,对于改进教学效果是至关重要的。 　　本文提出在原有的TVT-90硬件和软件实验系统基础上开发一个计算机软件辅助系统,该计算机软件辅助系统与原有的硬件和软件实验系统结合,更好地实现课程实验过程。计算机辅助系统对“可编程序控制器原理及其应用”的试验过程进行动态模拟和仿真,在计算机上实现实验对象和实验过程的动画仿真,使学生在做实验时,可对实验的顺序过程或工艺过程进行动态控制,反复验证自己的程序设计过程是否正确,并且理解实际的生产装置的控制过程。 　　 　　2组态软件实现试验过程的动态模拟 　　 　　我们使用力控组态软件实现试验过程的动态的模拟。下面详细介绍利用力控组态软件实现交通灯自控动态模拟仿真设计的过程,其余的各试验与交通灯自控类似,不再详述。 　　在力控组态软件中要创建一个新的应用程序工程,首先为该应用程序工程指定工程路径,不同的工程不能使用同一工程路径,工程路径保存着力控组态软件生成的组态文件,它包含了区域数据库、设备连接、监控画面、网络应用等各个方面的开发和运行信息。组态的一般过程是:绘制图形界面、创建数据库、配置I/O设备并进行I/O数据连接、建立动画连接、运行及调试。 　　2.1创建组态界面 　　进入开发系统后,可以为每个工程建立无限数目的画面,在每个画面上可以包含组态相互关联的静态或动态图形,这些画面是由开发系统提供的丰富的图形对象组成的。 　　(1) 创建新画面 　　进入开发环境Draw后,首先需要创建一个新窗口。选择“文件[F]/新建”命令出现“窗口属性”对话框,输入流程图画面的标题名称,命名为“交通灯控制”。单击按钮“背景色”,出现调色板,选择其中的一种颜色作为窗口背景色。其他的选项可以使用缺省设置。 　　(2) 创建图形对象与组态交通灯控制系统 　　现在,在屏幕上有了一个窗口,还应看见Draw的工具箱。利用工具箱中提供的绘图工具画出所需的监控画面,步骤如下: 　　① 创建监控画面背景:单击力控组态软件窗口右侧工具栏中的“常用组件”,再选中“常用组件”中的“位图”组件。在(1)中新建的画面上的任意处单击,出现“位图”加载对话框,选择正确的路径将“交通灯控制系统监控画面背景图”加载到“交通灯控制”画面中,单击“打开”按钮完成加载。 　　② 创建交通灯图形对象:单击力控组态软件的“扩展工具栏”中的“选择图库”按钮,在弹出的“图库”对话框左侧的目录栏中选择所需的目录“报警灯”,然后双击右侧的图标,被双击的图标将会显示在(1)中新建的画面“交通灯控制”画面的左上角,采用相同的方法创建其余的交通信号灯,如图1所示。 　　 　　在(1)中新建的画面上的任意处按下鼠标左键,然后拖动鼠标,直到出现自己所需的交通信号灯图形,用同样的方法创建其余的交通信号灯。选中创建的图形对象,单击鼠标右键,然后选择“对象属性”进行图形对象的“静态”属性设置,可以设置位置大小、背景颜色、边线颜色、图层、线宽等。 　　用上述方法创建“交通灯控制”画面所需的全部图形对象,创建过程中尽量使用力控组态软件自身提供的图元,用户也可以创建具有独特功能或者具有自己风格的图元,然后封装成标准图元,添加到图元库中,下次使用时就可当作标准图元使用。 　　③ 创建按钮:我们要用几个按钮来执行启动设备、停止设备、完成特殊功能的任务。选择工具箱中的“按钮”工具■,画一个按钮。把按钮挪到合适的位置并调整好它的大小。按钮上有一个标志“Text”(文本)。选定这个按钮,在文本框中输入“开始”,然后单击“确