■ ． ＭＣＧＳ组态软件技术在ＰＬＣ实训教学中的应用 宋 辉 （南通职业大学技师学院，江苏南通 ２２６００７） 摘 要：利用ＭＣＧＳ组态软件来仿真模拟ＰＬＣ的控制 态过程包括系统菜单和系统参数组态、设备构件组态、用户界 对象，能解决无实际控制对象或由于经费不足购置困难的问 面组态、实时数据对象组态和运行策略组态。 题。利用有限的成本、多样化的程序来丰富学生的实训内容。 二、目前ＰＬＣ实训教学所存在的问题 能有效提高学生的学习兴趣、编程技巧和动手能力，大大丰 在目前的ＰＬＣ实训教学中．都要进行一些典型的编程训 富ＰＬＣ的实训教学效果和学生的实践经验．达到实训教学 练，在进行实际的实训教学过程中一般采取的方法都是根据 目的。 系统的控制要求或工艺要求来选择ＰＬＣ硬件的配置，譬如需要 关键词：可编程控制器 ＭＣＧＳ组态软件ＰＬＣ实训教学 多少个开关输入量、模拟输入量、开关输出量、模拟输出量等： 然后在编写梯形图并输入到可编程控制器中，运行ＰＬＣ，最后 可编程控制器（ＰＬＣ）是综合计算机技术、自动控制技术和 在实训装嚣上观察运行结果。这种教学方式缺乏直观性，学生 通信技术的一种新型自动控制装置，它具有功能强、可靠性 不能观察到中间变量，不能体会变化过程．因此对实训结果也 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 只能有感性认识，被动接受。另外，由于有些被控设备体积大、 优点，已经广泛应用于钢铁、水泥、石油、电力、造纸和环保等 造价高，很难给学生配置，因此只能通过实训装置来反映ＰＬＣ 行业。由于ＰＬＣ在工业自动化中具有重要地位．因此．在各类职 的运行结果，也因此可能会存在操作复杂、学生难以理解等问 教院校都开设了有关可编程控制器应用方面的课程。 题。那么如何利用已有的资源，最大限度地提高ＰＬＣ实训教学 一、组态控制技术和ＭＣＧＳ组态软件 效果，就是我们需要解决的问题。如果我们利用ＭＣＧＳ组态软 组态控制技术是一种计算机控制技术，采用组态技术构 件来仿真模拟ＰＬＣ的控制对象，就能很好地解决无实际控制对 成的计算机系统在硬件设计上除采用工业ＰＣ机外．系统大量 象或由于经费不足购置困难等问题。同时，利用有限的成本、 采用各种成熟通用的Ｉ／０接ＶＩ设备和现场设备，基本不再需要 多样化的程序来丰富学生的实训内容，也能有效提高学生的 单独进行具体电路设计，这样提高了工控系统的可靠性。 学习兴趣、编程技巧和动手能力，大大丰富ＰＬＣ的实训教学效 ＭＣＧＳ（Ｍｏｎｉｔｏｒ ａｎｄ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｇｅｎｅｒａｔｅｄ Ｓｙｓｔｅｍ，通用监控系 果和学生的实践经验，达到实训教学目的。 统）组态软件是北京昆仑通态自动化软件科技有限公司开发 三、ＭＣＧＳ组态环境下ＰＬＣ应用仿真实训教学 的，用于快速构造和生成计算机监控系统，它能够在基于Ｍｉ— 】．实训课题的选择 ｃｒｏｓｏｆｔ的各种３２位Ｗｉｎｄｏｗｓ平台 运行，通过对现场数据采集 实训课题的选择主要是先通过分析工艺过程及控制要 处理，以动画显示、报警处理、流程控制和报表输 等各种方 求．明确可编程控制器的输入，输出点数（包括开并量和模拟 式向用户提供解决实际工程问题的方案．在自动化领域有着 量），选择可编程序控制器（ＰＬＣ）类型、Ｉ／Ｏ接口、电缆、接线板 广泛的使用。 及所需的实训工具。然后从ＰＬＣ指令的应用角度（适用场合）开 ＭＣＧＳ系统包括组态环境和运行环境两个部分，具体的组 展工作，其主要目的就是直观地仿真ＰＬＣ的实际控制效果。比 够的重视。学生掌握自学能力后，在日后的发展中将立于不败 仅能编写计算机语言教材中常用的程序，若教学内容仅限于 之地。技术的不断更新，要求学生在具有接受新生事物的能力 此，学生毕业后还是不能很快用计算机解决专业问题。为解决 同时，还应该具有较强的自学能力，能够及时地学习新技术的 这一问题．应在教材结束时为学生安排课程设计．要求学生在 相天内容。 规定时间内用计算机解决一两个实际问题。比如：针对会计电 学生所有的学习更多的时候都依赖着老师对于自学能力 算化专业增设Ｔ资表的设计、帐目设计等。此外，还可由学生 的培养，计算机老０ｉｌｉ可以完全地摆脱常规教学模式，把学生放 自己选题，教师适当加以指导，引导题目确定后，算法、程序的 开。比如，在程序设计的时候．可以用很少的课时把该程序设 编制直到调试通过．全部由学生自己完成。 计软件的基础知识做些基本的讲解后，布置若十综合的训练 同时．对于学生编程能力的培养最重要的是使学生掌握 课题，然后把所有的时问都交给学生，让他们去根据自己选择 编程的思想．比如Ｃ语言中的常见结构：顺序结构、循环结构 的课题查找相关的资料、技术．通过不断地学习去完成课题。 等，还要深刻理解Ｃ语言中的库函数、类等。在学生掌握Ｃ语言 在课程结束前，可以根据课题的选择情况．组织同类课题小组 的精髓后再去自学或者被单位培训其它语言时就会在最短时 进行交流，从而达到预期的效果。这样就把常规的以教师为中 间内掌握其它语言。所以对编程基本思想的培养是计算机教 心的讲练模式，转变为以学生为中心的学生自主学习模式，以 师应该思考的一个很重要的问题。 此来培养学生的自学能力．提高适应能力 同时，教师应该在 计算机网络是以计算机技术、光纤传输技术为中心的多 适当的时候给学生一些比较大的项目．让他们从大体上了解 方位、多媒体的通信系统，是将电脑、电信、广播电视、扫描仪、 项目实施的过程，以及项目实施过程中的语言结构，并让学生 投影机、摄影机等电器设备融于一体的信息系统，它因全球 自己先看懂程序。然后通过模仿自己做一些比较小的程序设 化、信息资源共享、传输迅速等特点，而越来越多地受到人们 计题目．这对于学生自学、独立思考、提高对编程的兴趣都将 的重视和广泛应用。学生充分利用网络资源，根据老师所留题 有很大帮助。 目，上网查找有关资料，既能开发思路，叉能找到解决问题的 四、利用高级语言和计算机网络培养学生的应用能力 方法 同时．在教学中利用校园的局域网，在讲解每一个知识 前面提 了学生三种能力的培养策略，这三种能力的培 点时用网络把知识传送给大家，这样既可避免学生在微机房 养正是在培养学生的应用能力中实现的。 听课精力不集中的问题，收到很好的效果，又能提高学生自主 计算机语言一般只开设一个学期，学生达不到较高水平， 学习的能力 １３０ 墨信息技术课堂目标设计对课堂效益的影响 郑光和 （福建省建瓯职业巾专学校，福建建瓯摘要：进一步推动课堂改进行动，提高课堂教学效益 是教师不懈的追求 从目前的课堂教学情况来看．由于信息技 术是一门新鲜学科．教学目标设计没有统一的标准，目标虚 设．课堂教学随意而无序，因此．要真正发挥教学目标的有效 作用．切实提高课堂教学效益．课堂目标的有效设计是至关重 要的。 ３５３１００） 从“指导纲要”到“课程标准”：教学目标从“操作技能”到“信 息素养”，信息技术课程的教学就有了从理念到方法的全面 转变，教学目标、教材内容、教师教学、学生学习等也随之发生 变化。 教学设计一般都是针对一节课或一个单元来进行的。我 们在各种教案交流中也经常看到目标设计得非常详细．包括 知识、技能、情感态度与价值观三类目标，这是新课程提倡的 目标设计方法 然而．我们也已感觉到不少目标的设计有形式 化的倾向，在教学过程中并没有较好地完成，甚至没有丝毫体 现．或者目标与教学内容发生了严重脱节。这对信息技术教学 来说尤其严重，冈为信息技术课堂的干扰因素很多，不确定因 素也很多，并且信息技术在实践过程中的操作时间相对较长， 内容复杂，不利于所有学生学习的整体进展。但是，我们却不 能抛弃课堂目标，因为如果目标不清楚就会造成效益的失衡， 影响课堂教育的价值；我们也不能过度细化追求教育目标，因 为过多的限制会让教学活动走向教条化．影响教育的灵活与 持久。 三、目标设计与课堂效益的关系 首先，在信息技术课堂巾目标不宜定得过大，简单明了、 将ＰＬＣ的各种Ｔ作信息传递到电脑中。这一工作包括三个方 而，一是正确建立通信协议：二是正确添￣ＪＨＰＬＣ信息；三是正确 进行ＭＣＧＳ中数据对象与ＰＬＣ存储器的连接。 ３．明确仿真界面中与ＰＬＣ内部信号的分配 向学生交待ＰＬＣ中各物理量的意义。比如哪个是启动按 钮、哪个是停止按钮、哪个是向下动作的输出控制、哪个是左 移动的输出控制等。这是编写实验程序必不可少的一步。 ４．编写调试ＰＬＣ程序 关键词：信息技术课堂 教学目标 课堂效益 教学目标定义 １９３４年美国俄亥俄州立大学的泰勒首先提出：教学目标 （ｏｂｉｅｃｔｉｖｅ ｏｆｔｅａｃｈｉｎｇ）是指教学中学生通过教学活动后要达到 的预期的学习结果与标准。教学目标具有一定的层次性。教学 目标有宏观目标和微观目标之分，宏观教学目标．指课程标准 一、规定的最终目标；微观目标，指每一个单元，每一个课时要达 到的教学目标。教学目标义可分为显性目标和隐性目标，显性 目标是通过学习产生能够看见的效果：隐性目标．如情感、态 度价值观方面的收获。 二、教学目标分析 信息技术课程经历了从计算机教育走向信息技术教育： 如：触点线圈指令选择小车自动往返。定时器指令选择异步电 动机的星三角降压启动控制，计数器指令选择灯亮２０次自动 停止控制，数据传送与比较指令选择料斗方向自动控制．编码 段码指令选择抢答器控制，移位寄存器指令选择废品剔除控 制，步进指令选择机械手控制，等等。 ２．ＭＣＧＳ组态的设定 ＭＣＧＳ组态的设定主要是两个方面的进行，一是实训界面 的设计，二是硬件驱动及链接的设置。实训界面的没计总体上 讲就是创建优美逼真的人机界面．使学生在使用时如同身临 工作环境，进一步激发学习热情，达到锻炼解决实践问题的能 力。具体设置方法可以通过以下几个方面玄实现。 （１）图形的绘制 根据１、２、３项要求，编写实现其控制要求的ＰＬＣ程序．并在 编写完毕后，首先通过编程软件进行程序渊试．程序调试无误 后，可进入仿真界面，进一步确认程序的正确与否。 ５．调试 利用ＭＣＧＳ系统内部所提供的常用的图元、图符及动面构 件对象来构建我们所需的控制对象． ．（２）动画的设计 根据工艺过程及控制要求，通过设定动厕属性和脚本程 序的编写，实现各种动态界面。 （３）创建数据对象 数据对象是ＭＣＧＳ中为实现监控要求而建立的一些具有 不同数据格式的变量，它们可以是开关量、数值量、字符、数据 组等。这些数据对象在界面设计过程ｒｒｌ通过属性设置建立与 各个界面图元的连接，进而才能实现好的监控界面 （４）运行策略 运行策略是ＭＣＧＳ为用户提供的一个较为高级的开发平 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．可观察到被控 对象的］＿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．直至完成实训任务。 四、结语 ＭＣＧＳ环境下ＰＬＣ应用仿真实训教学的关键是设计一系 列供实训教学使用的仿真环境。开展此项工作可有效地提高 学生的学习兴趣，解决学习ＰＬＣ应用技术教学过程中理论联系 实际的问题，使学生的编程练习目的性强．效果易检验：可有 效地缓解ＰＬＣ实验实训设备不足与教育投人的矛盾，在仅有 ＰＬＣ和编程电脑的条件下实现较复杂的ＰＬＣ应用的实训．利用 一台。在这一平台中，ＭＣＧＳ提供了大量的策略构件．我们可以通 过这一平台，编写与设计界面有关的动画程序或是编写与现 场控制参数有关的数据处理控制程序．还可以利用其提供的 定时器构件实现现场需要的定时操作，打开关闭各种窗口及 策略。 （５）硬件驱动的调用及链接 少点数的ＰＬＣ完成多点数ＰＬＣ的功能．是ＰＬＣ实训教学方式的 种探索和进步。 参考文献： ｌ１］吴作明．工控组态软件与ＰＬＣ应用技术［Ｍ］．北京：北京 航空航天大学出版社，２００７：１． ２］戴一平．可编程控制器技术及应用［Ｍ］．北京：机械工 业出版社 ２００４．２． １３１ 通过在ＭＣＧＳ中的设备驱动窗口正确进行设置就可实现