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摘要： 建立在PLC应用技术基础之上的MCGS仿真实训系统在设计上采用MCGS監控系统，结合西门子200PLC控制方案，实现了仿真实训系统设计的目的，在PLC课程实践教学中取得了很好的效果。该仿真系统内将PLC经典控制子系统进行了内嵌，完成PLC子系统控制功能的运行。其中对于工作过程采用动态实时监控的方式，实现了mc JS组态软件的运用。本文结合MCGSPLC仿真实训系统的设计中的硬件和软件设计展开分析，希望能够对提升PLC应用技术课程教学效果具有参考价值。
关键词： MCGS; PLC; 仿真实训
中图分类号： TP202 文献标识码： A
Design and Implementation of PLC Simulation Training System Based on MCGS
ZHANG Hai-bin
（Luliang Vocational and Technical College Experimental Training Center， Xiaoyi 032300， china）
Abstract： MCGS simulation training system based on PLC application technology is designed with MCGS monitoring system and Siemens 200 PLC control scheme. The purpose of simulation training system design is realized， and good results are achieved in the practice teaching of PLC course. The classical control subsystem of PLC is embedded in the simulation system to complete the operation of the control function of the PLC subsystem. For the working process， dynamic real-time monitoring is used to realize the application of MC JS configuration software. This paper combines the design of hardware and software in MCGS PLC simulation training system， hoping to have reference value for improving the teaching effect of PLC application technology course.
Key words： MCGS; PLC; simulation training
1 引言
在实际教学中，对于机械电子专业中的PLC应用技术教程，要涉及到自动化机械工程机械电子电气自动化等基础性课程，这一课程知识点较多，工程性和综合性较强。在实践教学中要结合电气控制技术和网络通讯技术计算机技术等，使用综合性的学科教学模式，完成课程设计毕业实习毕业设计实践调研等相关的内容。在实际教学中，为了将学生实践能力不断提升，还要对软硬件的性能的好坏进行检验，以提升学生实际的操控能力。运用实验教学在传统的PLC应用教学实践中具有一定的维护难度较大的问题，而且造价高、体积大，学生在实验时只能根据灯的变化来对控制系统执行的控制性和正确性进行检验，容易出现实验单调的枯燥感。因此结合企业中的工艺流程，生产设备与教学实验相融合，并且对实验设备进行不断的升级，以使实验内容柔性增强，综合性和创新性不断增加。给与PLC实践教学以更高的辅助作用。
2 PLC仿真实训技术设计
当前我国在进行自动化控制组态软件的实践过程中，运用上微机监控系统和快速构造系统，组合成组态软件系统，在工程领域发挥出数据采集流程控制动画显示等功能，及监控网络和设备控制于一体，开发出了MCGS组态技术PLC仿真实训系统。这一系统拥有界面良好的动画仿真技术，而且结合西门子200PLC控制系统之后，将组态技术与MCGS技术相融合，实现了对控制对象的控制，实现现象直观生动的效果。
PLC是一种专门从事逻辑控制的微型计算机系统。PLC作为新一代工业控制器，以其高可靠性和技术先进性，在自动化领域被广泛使用，现代的自动化控制系统已经由传统的继电器控制方式发展为计算机控制的一个重要方向，成为当前在院校教育中进行的控制和技术内容教学改造的热点之一。由于PLC具有性能稳定、抗干扰能力强、设计配置灵活等特点。因此在工业控制方面得到了广泛应用。自80年代后期PLC引入我国自动化行业以来，由PLC组成的PLC仿真实训控制系统被许多院校自动化设计专业在课程教学和实训中普遍采用，形成了一系列的技术应用，在传统继电器系统的改造工程中，PLC系统也一直是主流控制系统。PLC仿真实训控制系统分为调速部分和逻辑控制部分
3 仿真实训系统构成
3.1 系统将作为上位机的计算机与下未及进行共同构建。仿真系统包含了自动送料，小车控制、机械手控制、多种液体自动混合控制等，在形成内嵌控制技术的同时，运用经典工程应用的需求，作为系统运行的目标，营造了自动化控制现场操控的代入感[1]。 3.2 MCGS组态软件与西门子200PLC编程软件相结合，形成了PLC的重要应用技术之一，操控者可以进行手动操控，也可以通过上位机监控面板进行子系统运行，整体系统运行图如图1所示。
在这一运行系统中自动送料，小车系统设计为雨丝杠和步进电机共同形成传动系统，工作台上的料车在进行物料运输的过程中，驱动器和不仅电机作为必备，硬件配置在通用控制柜内，
3.3 硬件系统设计，则由I/O点进行分配。二者输出信号性质不同，在其他两个子系统中，为高速脉冲输入口开关量进行系统硬件接线和控制，两个输出回路中保证系统运行安全性加设了开关。
3.4系统软件设计，以多种液体自动混合子系统MCGS组态软件作为设计依据，在内嵌的子系统软件系统独立性上予以提升。仿真系统每一个子系统均由PLC控制软件和MCGS组通软件进行组成。PLC控制软件采用专用编程软件进行各个程序的编写和调试。监控程序采用MCGS组态软件进行设计，通过用户窗口设计出人机界面，在生成的用户监控系统结构上，MCGS组态软件对数据对象进行定义，建立实时数据库，采用设备将动画进行展现。同时对子系统控制要求进行组态分析，明确了设计内容。在控制要求上，单周期控制要求为按下启动按钮，复位关闭放液电磁阀，检查混合液罐中的液体，多种液体自动混合子系统，工作方式分为自动循环和单期循环[2]。
液体分别存放在储液罐中，三个电磁阀分别控制ABC3种液体进行关闭和开河，在流动液体管道内，让混合液体进入储液罐中。搅匀电机开启一分钟后，放液阀放置混合液，罐中无液体池则停止按下停止按钮，停止操作，之后进行自动单周期循环操作。
MCGS监控软件系统，将人机界面的图形对象经过各个步骤进行连接，建立起实时数据库，采用数据变量定义的方式，完成人机界面的图形连接，在相关性连接上设置相应的动画属性，使得人机界面的动画能够动起来，实现图形动画设计，将液体自动混合，控制好相应的工作，放空复位-A液体进B液体-进C液体，此时为循环执行状态。在脚本程序控制中程序已经编写好。进入MCGS组态运行环境中，可以看到在人机界面上呈现出相应的动画效果，为实现控制系统的控制流程，可以在运行策略中双击循环策略，此时液体用户策略脚本程序可以显示为四，设备连接和调试。为了在PLC读取数据上，对于PLC工作状态和MCGS系统进行相应的实时监控，可以在MCGS设备窗口中建立MCGS系统的连接关系，通过设备构建疆内涉的属性，进行下拉框的设置。在设备连接方法上，添加西门子相关的设备，构建，并且在设备窗口中设置其属性，正确地将PLC存储器信息加以添加，进行PLC子设备内部设备的属性，并且进行下拉，每一设备通道，对每一输入端口和输出端口进行对应相对应的内部位置，贴上通道连接标签[3]。
例如在MCGS实时数据库中，将数据变量和PLC输入输出端口进行对应的组件，形成一一的对应关系，相对应的通道连接形成了设备组态的重要内容。启动PLC运行之后，通过MCGX监控界面，实时的对设备连接完成后的PLC系统的动态运行进行监控。
4 仿真系统主界面设计与实现
昆仑通态MCGS触摸屏软件模拟调试功能是一个很实用的功能，大大加快了组态调试画面的时间。
主界面中通过可视化程序进行VB语言的编写，主界面启用自动子系统流程，可以先对机械手PLC进行单击。进入西门子编程环境之后，下载PLC控制程序，运行PLC编程环境。点击机械手MCGS进入相应地程序，打开监控界面。这一界面可以对应机械手搬运程序的运行，通过监控窗口实时的对PLC控制程序进行工作状态的监控，拥有丰富的实信内容，在动态仿真监控中发挥出实时的作用，系统具有开放性和扩展性，内嵌的子系统可以进行升级和增配，柔性较好通过较少的投入就可以实现较为翔实的训练。
昆仑通态MCGS触摸屏软件模拟仿真系统实现了用组态动态画面描述各加工单元机械手在每个操作单元抓取、放置物料的过程，并且可以实现PLC控制程序的现场调试和在线修改，实现仿真实验与工业现场零距离，提高学生学习的积极性，在实验实训环节起到了兴趣培养作用，增强了学生在自动化控制领域的PLC技术的感性认识。经过不断的对各种方案进行实施，类型也出现了多种多样，例如PLC控制和监控系统的仿真实验运用于国内外研究中，采用上位机和下位机计算机共同构建而成，内嵌的每一个子系统控制面板上均安装有按钮，下位机采用西门子cpu作为核心控制单元。
5 结束语
当前自动化专业进行教学，结合理论实践，例如液体混合搅拌系统的仿真实训，结合MCGS和PLC，實现仿真的流程，给出了仿真界面。这一教学创新，既缓解了目前一些职业学校 PLC 实践教学设备投入不足的困难，又将实训课内容予以丰富，大大提高学生的学习兴趣，培养学生 PLC 控制系统的综合开发能力。
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]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.
[3]李晓波. 一种基于PLC控制的教学柔性环形自动生产线的功能改进[D]. 上海：上海交通大学，2016.
收稿日期：2019-04-21
关键词： MCGS; PLC; 仿真实训
中图分类号： TP202 文献标识码： A
Design and Implementation of PLC Simulation Training System Based on MCGS
ZHANG Hai-bin
（Luliang Vocational and Technical College Experimental Training Center， Xiaoyi 032300， china）
Abstract： MCGS simulation training system based on PLC application technology is designed with MCGS monitoring system and Siemens 200 PLC control scheme. The purpose of simulation training system design is realized， and good results are achieved in the practice teaching of PLC course. The classical control subsystem of PLC is embedded in the simulation system to complete the operation of the control function of the PLC subsystem. For the working process， dynamic real-time monitoring is used to realize the application of MC JS configuration software. This paper combines the design of hardware and software in MCGS PLC simulation training system， hoping to have reference value for improving the teaching effect of PLC application technology course.
Key words： MCGS; PLC; simulation training
1 引言
在实际教学中，对于机械电子专业中的PLC应用技术教程，要涉及到自动化机械工程机械电子电气自动化等基础性课程，这一课程知识点较多，工程性和综合性较强。在实践教学中要结合电气控制技术和网络通讯技术计算机技术等，使用综合性的学科教学模式，完成课程设计毕业实习毕业设计实践调研等相关的内容。在实际教学中，为了将学生实践能力不断提升，还要对软硬件的性能的好坏进行检验，以提升学生实际的操控能力。运用实验教学在传统的PLC应用教学实践中具有一定的维护难度较大的问题，而且造价高、体积大，学生在实验时只能根据灯的变化来对控制系统执行的控制性和正确性进行检验，容易出现实验单调的枯燥感。因此结合企业中的工艺流程，生产设备与教学实验相融合，并且对实验设备进行不断的升级，以使实验内容柔性增强，综合性和创新性不断增加。给与PLC实践教学以更高的辅助作用。
2 PLC仿真实训技术设计
当前我国在进行自动化控制组态软件的实践过程中，运用上微机监控系统和快速构造系统，组合成组态软件系统，在工程领域发挥出数据采集流程控制动画显示等功能，及监控网络和设备控制于一体，开发出了MCGS组态技术PLC仿真实训系统。这一系统拥有界面良好的动画仿真技术，而且结合西门子200PLC控制系统之后，将组态技术与MCGS技术相融合，实现了对控制对象的控制，实现现象直观生动的效果。
PLC是一种专门从事逻辑控制的微型计算机系统。PLC作为新一代工业控制器，以其高可靠性和技术先进性，在自动化领域被广泛使用，现代的自动化控制系统已经由传统的继电器控制方式发展为计算机控制的一个重要方向，成为当前在院校教育中进行的控制和技术内容教学改造的热点之一。由于PLC具有性能稳定、抗干扰能力强、设计配置灵活等特点。因此在工业控制方面得到了广泛应用。自80年代后期PLC引入我国自动化行业以来，由PLC组成的PLC仿真实训控制系统被许多院校自动化设计专业在课程教学和实训中普遍采用，形成了一系列的技术应用，在传统继电器系统的改造工程中，PLC系统也一直是主流控制系统。PLC仿真实训控制系统分为调速部分和逻辑控制部分
3 仿真实训系统构成
3.1 系统将作为上位机的计算机与下未及进行共同构建。仿真系统包含了自动送料，小车控制、机械手控制、多种液体自动混合控制等，在形成内嵌控制技术的同时，运用经典工程应用的需求，作为系统运行的目标，营造了自动化控制现场操控的代入感[1]。 3.2 MCGS组态软件与西门子200PLC编程软件相结合，形成了PLC的重要应用技术之一，操控者可以进行手动操控，也可以通过上位机监控面板进行子系统运行，整体系统运行图如图1所示。
在这一运行系统中自动送料，小车系统设计为雨丝杠和步进电机共同形成传动系统，工作台上的料车在进行物料运输的过程中，驱动器和不仅电机作为必备，硬件配置在通用控制柜内，
3.3 硬件系统设计，则由I/O点进行分配。二者输出信号性质不同，在其他两个子系统中，为高速脉冲输入口开关量进行系统硬件接线和控制，两个输出回路中保证系统运行安全性加设了开关。
3.4系统软件设计，以多种液体自动混合子系统MCGS组态软件作为设计依据，在内嵌的子系统软件系统独立性上予以提升。仿真系统每一个子系统均由PLC控制软件和MCGS组通软件进行组成。PLC控制软件采用专用编程软件进行各个程序的编写和调试。监控程序采用MCGS组态软件进行设计，通过用户窗口设计出人机界面，在生成的用户监控系统结构上，MCGS组态软件对数据对象进行定义，建立实时数据库，采用设备将动画进行展现。同时对子系统控制要求进行组态分析，明确了设计内容。在控制要求上，单周期控制要求为按下启动按钮，复位关闭放液电磁阀，检查混合液罐中的液体，多种液体自动混合子系统，工作方式分为自动循环和单期循环[2]。
液体分别存放在储液罐中，三个电磁阀分别控制ABC3种液体进行关闭和开河，在流动液体管道内，让混合液体进入储液罐中。搅匀电机开启一分钟后，放液阀放置混合液，罐中无液体池则停止按下停止按钮，停止操作，之后进行自动单周期循环操作。
MCGS监控软件系统，将人机界面的图形对象经过各个步骤进行连接，建立起实时数据库，采用数据变量定义的方式，完成人机界面的图形连接，在相关性连接上设置相应的动画属性，使得人机界面的动画能够动起来，实现图形动画设计，将液体自动混合，控制好相应的工作，放空复位-A液体进B液体-进C液体，此时为循环执行状态。在脚本程序控制中程序已经编写好。进入MCGS组态运行环境中，可以看到在人机界面上呈现出相应的动画效果，为实现控制系统的控制流程，可以在运行策略中双击循环策略，此时液体用户策略脚本程序可以显示为四，设备连接和调试。为了在PLC读取数据上，对于PLC工作状态和MCGS系统进行相应的实时监控，可以在MCGS设备窗口中建立MCGS系统的连接关系，通过设备构建疆内涉的属性，进行下拉框的设置。在设备连接方法上，添加西门子相关的设备，构建，并且在设备窗口中设置其属性，正确地将PLC存储器信息加以添加，进行PLC子设备内部设备的属性，并且进行下拉，每一设备通道，对每一输入端口和输出端口进行对应相对应的内部位置，贴上通道连接标签[3]。
例如在MCGS实时数据库中，将数据变量和PLC输入输出端口进行对应的组件，形成一一的对应关系，相对应的通道连接形成了设备组态的重要内容。启动PLC运行之后，通过MCGX监控界面，实时的对设备连接完成后的PLC系统的动态运行进行监控。
4 仿真系统主界面设计与实现
昆仑通态MCGS触摸屏软件模拟调试功能是一个很实用的功能，大大加快了组态调试画面的时间。
主界面中通过可视化程序进行VB语言的编写，主界面启用自动子系统流程，可以先对机械手PLC进行单击。进入西门子编程环境之后，下载PLC控制程序，运行PLC编程环境。点击机械手MCGS进入相应地程序，打开监控界面。这一界面可以对应机械手搬运程序的运行，通过监控窗口实时的对PLC控制程序进行工作状态的监控，拥有丰富的实信内容，在动态仿真监控中发挥出实时的作用，系统具有开放性和扩展性，内嵌的子系统可以进行升级和增配，柔性较好通过较少的投入就可以实现较为翔实的训练。
昆仑通态MCGS触摸屏软件模拟仿真系统实现了用组态动态画面描述各加工单元机械手在每个操作单元抓取、放置物料的过程，并且可以实现PLC控制程序的现场调试和在线修改，实现仿真实验与工业现场零距离，提高学生学习的积极性，在实验实训环节起到了兴趣培养作用，增强了学生在自动化控制领域的PLC技术的感性认识。经过不断的对各种方案进行实施，类型也出现了多种多样，例如PLC控制和监控系统的仿真实验运用于国内外研究中，采用上位机和下位机计算机共同构建而成，内嵌的每一个子系统控制面板上均安装有按钮，下位机采用西门子cpu作为核心控制单元。
5 结束语
当前自动化专业进行教学，结合理论实践，例如液体混合搅拌系统的仿真实训，结合MCGS和PLC，實现仿真的流程，给出了仿真界面。这一教学创新，既缓解了目前一些职业学校 PLC 实践教学设备投入不足的困难，又将实训课内容予以丰富，大大提高学生的学习兴趣，培养学生 PLC 控制系统的综合开发能力。
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]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.
[3]李晓波. 一种基于PLC控制的教学柔性环形自动生产线的功能改进[D]. 上海：上海交通大学，2016.
收稿日期：2019-04-21