基于MCGS的PLC实践教学监控系统的应用研究

赵新华

PLC是通过教学与实践一体的教学模式进行现代化教学，并通过MCGS监控系统的作用将一些复杂的系统或者歪曲的设备动作进行简单化的实物处理，从而将不理想的教学质量变得简单有效，其次通过MCGS技术进行PLC仿真教学可以改变由于工位和经费方面不足以及学生学习兴趣不高的问题，并且通过形象生动的MCGS监控画面提高学生学习的积极性以及可以使学生更加简单的完成相应的程序设计以及对动画的有效控制，不仅激发了学生学习的求知欲望和提高了对学习的学习兴趣，从而潜移默化的有效的培养了学生的工业编程的能力以及实践能力。因此，为了解决以往的教学弊端，我们引进了方便有效且比较便宜的PLC技术项目

1 MCGS组态软件的介绍

MCGS是一套Windows平台下的组态软件系统，它具有操作维护方便、可视性能好、功能强大等突出特点。利用MCGS可以构成上位机监控系统采集和监测线上数据，并能实现实时对数据进行处理。MCGS还可以配合其它的软件、硬件设备进行开发生成新的控制设备，平台使用者可以根据自身需求进行组合就可以生成所需的系统。

2 MCGS组态在PLC实践教学中的意义

随着科技的不断发展，自动化技术逐渐被人们所使用的，同时人们也对自动化工作系统要求的愈加增强，对PLC监控系统技术要求既可以实现友好的人机交流，还要求PLC监控系统技术具有较高的可靠性，可以通过简单的操作实现较高的价值，其次还要求PLC技术可以在较短的周期中被开发应用，通过测控MCGS的开发对PLC技术进行有效的更新以及扩充，用最少的经费以及最少的时间开发出实践性较高的PLC技术，构成一个可以快速响应设备发出的信号以及中心控制系统。

PLC技术使用方式比较简单，控制方式比较灵活，而且具有非常强大的功能，对新时代的实践教学具有重要的意义。首先，将基于MCGS的PLC系统分为三个方面，即控制、监控以及管理层三个方面，控制层主要负责程序的编辑，根据对工业作业的现场环境以及要求的抗干扰能力编程出具有高可靠性的PLC系统，而监控层主要负责现场数据实时的采集以及处理，通过IPC为主的硬件以及MCGS工业组态对处理的历史数据形成的动画或者曲线报表施行报警或者流程安全操作，最后通过管理层的整体管理实现快速发展的PLC自动化技术。

由于一些学校教育长期的实践滞后，导致在应用PLC实践教学时由于经验的不足使PLC实践教学技术不能很好的展现给学生，因此在PLC实践教学应用前期，学生们不能通过PLC实践教学学习到应有的知识甚至不能准确的了解到工程的实际原理，从而对工程实践学习充满厌倦的心情，所以为了改善这一弊端，我们应该在教学中首先提高老师对PLC实践教学的认识度，只有老师明白PLC实践教学真正的意义后，我们才可以使学生真正的根据PLC技术完成教学的虚拟实践能力，通过PLC技术的操作训练，结合理论知识实现MCGS仿真技术的自控能力，在边学边练的同时更准确的了解工程实践的意义，从而实现有效的进行PLC实践教学。

MCGS组态在PLC实践教学一方面可以实现与实际工程进行紧密的联系，从而实现技术的实用性以及实践的综合性，将抽象的知识通过PLC教学技术转化为生动形象的具体画面，通过有效的画面将知识间接对的传授给课堂同学，通过MCGS组态PLC实践教学实现理论与实践的有效结合，解决了以往不能及时的传达实际工程发展的弊端，此外，可以通过先进且有效的模拟实践提高了学生们的综合实践能力，对学生的实践动手能力具有重要的作用。另一方面MCGS具有易于操作以及功能强大的特点，所以基于MCGS的PLC实践教学可以通过稳定的MCGS组态实现模拟实践功能的增加以及模拟实践的控制，从而在保证界面完美的情况下实现PLC实践教学的有效成果，通过PLC系统的正常运行，我们可以有效的进行工程的监控工作实现自动化技术的控制与要求，此外基于MCGS的PLC实践教学可以较方便容易的完成人机之间的友好交流以及简单操作，也就是说基于MCGS的PLC实践教学可以使不懂程序编程的人运用自如，可以很好的利用现有的资源进行有效的实践教学，从而在一定程度上节省下一笔不小的经费，并且通过PLC实践教学，可以使学生们在虚拟的教学环境中充满对学习的热情，而且增加了学生们对工程实践的乐趣，在锻炼学生实践能力的同时有效的解决了学生们对工程理论方面的认识。

3 MCGS组态在PLC教学中的构建

在进行基于MCGS的PLC实践教学时，我们应该利用MCGS以及一些其他的辅助人间进行仿真系统的构建，而PLC实践教学的中心控制系统则是要根据学校专业的课程以及教学进程进行仿真系统的改变，首先我们应该在基础系统上进行基本指令的构建，通过对课程逻辑以及数据的分析，从而制定出相应的指令系统，其次，在进行实践时，我们还要根据实践的内容进行程序方面设计的实验，以便于可以比较完整的完成控制演示，其中包括一些自动化控制，信号灯指示以及多种液体混合这些实验内容，整个PLC实践教学系统按照由简到繁的教学顺序通过一些板块模型设计出整个大的系统结构，如图1所示。

图1 PLC实践教学系统构建板块

MCGS组态也同样需要各部分的分工协作进行建立每个大工程，首先主控窗口进行工程菜单的设计，并且根据工程的不同属性设定不同的存盘结构，设备窗口则是为了根据工程的需要设计相对性的工程设备并且连接工程的设备已达到可以注册驱动的目的，而用户窗口则是根据提前设定的动画显示进行人机的友好交流以及提供预防报警措施，实时数据库则是为了定义工程数据的变量，并且进行统计分析，以便于为后面的工程编程进行更新改变，最后的运行策略则是为了根据工程所具有的自身的特点进行流程结构的编写以及对功能的使用。

在实际教学中我们应该遵循从简到繁，从实践到理论的形成，在进行PLC实践教学中，我们应该对每个阶段进行动画演示以及做出相应的实践教学，之后老师根据课程实际的进度以及实践教学的方案进行筛选性的讲解，既让学生掌握理论关系的同时，又要让学生掌握实际操作水平，并通过PLC模拟实践对工程理解的更加深入彻底。

为了使学生更加的熟悉以及可以自我建立相应的工业控制程序，我们应该在训练前期让同学们足够了解专业设计的实际思想，从而确定有效的编程思路，其次我们还要对每个模块进行有效且严格的安排，将每个模块做到最好，从而更好的完成整个程序设计。最重要的我们应该让学生们充分了解PLC控制系统的整个设计过程，以及PLC实践教学系统的基本设计理念以及过程，从而可以使学生打下坚实的实践基础。

4 MCGS组态在PLC虚拟系统中的应用

在教学中PLC虚拟技术发挥着巨大的作用，对于一些实践性比较高的专业需要设置一个类似的模拟环境进行模拟实践教学，以此来向学生讲述专业知识，比如在电气专业或者机械专业这些实践性要求比较高的专业，则需要开设一些与实际专业发展的课程以及实验，通过PLC实践教学可以很好的实现高质量的教学。因此，PLC实践教学解决了以往的纯理论干化教学，使实践性的教学变得简单而方便，但是PLC实践教学需要较高的控制层设计才可以与被控对象进行高效的结合，利用现有的计算机资源，在节约资金的基础上通过设计远程监控研究出具有高度灵活性以及具有时代创新性的现代远程操作PLC系统，通过PLC虚拟系统的实践教学实现学生在教室与现场教学系统的连接与学习，从而较好的达到实践教学的目的。之后通过MCGS的实时监控作用，完善现有的教学系统。

因为基于MCGS的PLC虚拟系统具有时代教育的先进性，从而通过现代的先进的网络与通信系统可以较好的实现实际系统被虚拟系统代替，其次通过MCGS这类组态软件可以较好的实现根据客户端的浏览对现场的情况进行有效的控制，根据现场传输的数据以及曲线趋势对现场情况进行有效的分析了解，从而构建社会的运行方式，达到了足不出户可以实现亲临现场的方式，根据现有的设备实现模拟现场的作用，在一定方面上降低了教育的成本，但却收到了比原有高几十倍的教学效果，最重要的是可以为同学们提供比现场设备更加先进丰富的监控以及调控方便的功能，因此，通过对PLC虚拟技术不断发展研究可以在跟紧时代的脚步的同时，通过虚拟动态图画的方式提高学生们的实践能力，激发学生的创造力以及学习兴趣，其次还可以使老师在研究PLC虚拟技术的时候提高自身的科研能力，为学生提供最优质的实践教学以及最好的虚拟教学环境。

图2

在PLC实践教学中可以实现PLC系统安全可靠的运行，但我们仍然需要注意PLC实践教学中发生的一些特殊情况，首先一个好的驱动系统关系到整个系统的运行，所以我们在驱动系统上应该进行严密的把关，以便于可以使PLC中心系统变得牢固可靠，其次PLC实践教学基于MCGS技术，所以在连接MCGS时我们应该准确的进行连接以及驱动，使其构成一个相互关联的整体，配合PLC技术的控制，增强实践教学的最终效果，对PLC实践教学具有重要的意义。

5 结语

MCGS组态具有很多优点，比如自身的延展性以及可扩充性改变了以往储存空间不足以及应用界面不理想的状态，用户可以进行实时的更改和操作，其次MCGS组态的易学易用性可以使不懂编程的人员轻而易举的完成一个复杂的编译程序，而且熟练的应用各种操作功能以及方法，最重要的是MCGS具有通用性，这在一定程度上较好的改变了单户单用的情况，不受区域时间的限制，通过远程控制就可以得到你想要的模拟画面。因此拥有广泛高效传递信息的MCGS组态对PLC实践教学的建设具有重要的作用。通过PLC实践教学提高了学生们的实践能力，通过将PLC实践教学仿真系统与主系统的连接，有效的将死板的理论知识转化为生动形象的实践知识，将实验通过PLC技术在课堂上得以展示，实现了师生互动现象，将自动化逐渐的由工程基地到学校实验室再到课堂教室的转化，同时老师们在设计与专业相对应的PLC实践教学系统时，也提高了老师们的科研能力与对PLC实践教学的应用能力，之后通过模拟实践有效的锻炼了学生们的动手操作能力，在获得乐趣与实践经验的同时获得了扎实的理论知识，为学生的以后发展奠定了非常扎实的实践理论相结合基础。

[参 考 文 献]

[1] 孙松丽，王荣林，张桂新．基于MCGS的PLC仿真实训系统设计[J]．实验室研究与探索．2015, 34(1):87-91.

[2] 邢满荣,张鹏,王晓冬.基于PLC和MCGS组态的机械手控制系统的设计[J]．制造业自动化．2015(7):11-13.

[3] 黄祖栋．MCGS组态技术在中职PLC实训教学中的应用[J]．大众科技．2015, 17(4):121-122.

[4] 郝迎吉，侯雅丽，张成．基于PLC和MCGS的通风机监控系统设计[J]．煤矿机械．2015, 36(6):283-286.