“WinCC数据采集与监控”课程实践案例——智能交通灯监测项目设计.pdf
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1、 年 月计 算 机 应 用 文 摘第 卷 第 期“数据采集与监控”课程实践案例 智能交通灯监测项目设计王福杰,郭 芳,秦 毅,孙泽文,秦斐燕(东莞理工学院,广东 东莞)摘 要 文章基于智能制造 人才培养相关政策 依托东莞理工学院智能制造专业 针对目前在开设 数据采集与监控 课程过程中缺乏串接所有知识点的综合设计类案例 讲授知识点较为零散的问题 开展了课程案例设计研究 旨在引导学生通过案例融会贯通本课程中的实时数据采集 信息显示 设备控制等实际技能 从实战应用的角度培养专业人才 关键词 智能交通 数据采集 数据监控 上位机 教学案例中图法分类号 文献标识码 引言“中国制造”对各大高校的智能制造行
2、业人才培养提出了更高的要求,如何培养出适应现代化生产的创新型复合人才成为目前亟须解决的难题。通过数据采集与监控()系统可以收集生产现场产生的工业数据并实现数据可视化。同时,使用传感器数据确定对象的实时性能、操作条件、收发控制指令,可以为企业后期搭建功能更加强大的企业信息化平台提供基础,从而不断提高制造生产水平。因此,各大高校纷纷开设 软件课程,从实战应用的角度培养专业人才。在以往的“数据采集与监控”课程教学过程中,理论与实践部分联系不紧密,讲授的知识点较为零散,因此亟须推动项目案例设计课程改革,充分挖掘智能制造行业中的工程热点与基础问题,从而形成一套适合本科教育的、基于 组态软件的项目案例库,
3、以培养学生的综合能力,为他们毕业后投身于智能制造行业打下坚实基础。为此,东莞理工学院联合西门子工业软件公司共同开设了“数据采集与监控”课程。系统、系统与生产设备交互打通智能制造业中企业层、管理层、操作层和现场控制层之间的通道。为了更好地建设本课程,积极采用项目式创新型教学法,引导学生通过案例融合本课程中实时数据采集、信息显示、设备控制等知识点,从而激发学生的学习兴趣。本文中的项目案例也可供其他高校 课程参考。案例设计要求与任务本案例作为“数据采集与监控”课程中的基金项目:广东省企业重点实验室();东莞理工学院质量工程项目(,);东莞理工学院学位与研究生教育改革研究项目()基础入门案例,目的在于
4、让学生了解项目设计的总体流程,并激发学生的学习热情。因此,不宜将任务设置得过于复杂。将常见的十字路口交通灯系统作为对象并将西门子 作为底层控制设备,开展数据采集与监控项目设计。具体任务如下:()使用组态软件 设计红绿灯的监控画面,两个方向均有红、绿、黄及左转灯,自行构建 画面,包括交通灯、小车、马路与周边环境等;()编写 的控制程序,并联合 过程画面进行调试。具体要求如下:信号灯受一个起动开关控制,当起动开关接通时,信号系统开始工作,且先南北红灯亮,后东西绿灯亮。当起动开关断开时,所有信号熄灭。南北绿灯和东西绿灯不能同时亮,在同时亮时应关闭信号灯系统并报警。南北红灯亮维持 。在南北红灯亮的同时
5、东西左转绿灯也亮,并维持 ;东西左转绿灯亮后东西绿灯再亮,并维持 ,到 时,东西绿灯闪烁 后熄灭,在东西绿灯熄灭时,东西黄灯亮,并维持。到 时,东西黄灯熄灭,东西红灯亮。同时,南北红灯熄灭,南北绿灯亮。东西红灯亮维持 。南北绿灯亮维持 ,闪烁 后熄灭。同时,南北黄灯亮,维持 后熄灭,这时南北红灯亮,东西绿灯亮。图 本案例控制流程注:上述任务的要求与控制流程如图 所示。值得注意的是,这些任务也可作为 课程实验项目。本案例通过 与 的连接实现了十字路口交通灯的控制可视化以及生产现场中数据采集、信息显示、设备控制的常用功能。在讲解和分析该案例时,首先从实际交通灯控制问题入手,深入讲解 中定时器的应用
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