PLC與觸摸屏軟件仿真技術(shù)在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用①

姜艷華+張連勇

摘 要：該文針對(duì)當(dāng)前高校PLC實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問(wèn)題，提出了在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中引入PLC與觸摸屏軟件仿真技術(shù)的新方法。利用該實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法不但大大降低了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的成本，增加了實(shí)驗(yàn)的安全性，而且促進(jìn)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高了學(xué)生的應(yīng)用創(chuàng)新能力。

關(guān)鍵詞：PLC ?實(shí)驗(yàn)教學(xué) ?觸摸屏 ?軟件仿真 ?創(chuàng)新能力

中圖分類(lèi)號(hào)：G64 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2014）10（c）-0139-02

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是PLC課程教學(xué)的重要環(huán)節(jié)，而在傳統(tǒng)的PLC實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，往往都是常規(guī)的開(kāi)關(guān)量驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程不僅教學(xué)內(nèi)容固定，而且枯燥、乏味、缺乏形象直觀性，不能滿(mǎn)足PLC課程教學(xué)的新需求。另外，PLC實(shí)驗(yàn)的被控對(duì)象大多由于體積龐大、價(jià)格昂貴、難于維護(hù)等原因，不易于在實(shí)驗(yàn)室配備，從而遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足PLC實(shí)驗(yàn)的需要。

在工業(yè)各領(lǐng)域中，由觸摸屏與PLC所組成的典型控制系統(tǒng)已廣泛應(yīng)用。從PLC教學(xué)角度來(lái)說(shuō)，將觸摸屏軟件仿真技術(shù)應(yīng)用于PLC實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，通過(guò)觸摸屏軟件來(lái)全真模擬被控對(duì)象，既可以克服真實(shí)被控對(duì)象的缺點(diǎn)，又能用低廉的教學(xué)開(kāi)支來(lái)豐富實(shí)驗(yàn)課的內(nèi)容，從而增強(qiáng)PLC的實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。

1 基于PLC與觸摸屏軟件仿真的實(shí)驗(yàn)教學(xué)整體思路

（1）PLC實(shí)驗(yàn)教學(xué)中利用觸摸屏仿真技術(shù)，便可以將輸入按鈕、開(kāi)關(guān)和輸出指示燈等在顯示器上完整地展現(xiàn)出來(lái)，實(shí)現(xiàn)被控對(duì)象的全真模擬。整個(gè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程只需一臺(tái)PC機(jī)而不需其他任何硬件設(shè)備，代替了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室的線(xiàn)路布局和實(shí)驗(yàn)設(shè)備維護(hù)等工作，節(jié)約了大量的實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)，提高了實(shí)驗(yàn)的安全系數(shù)。另外，仿真過(guò)程中被控對(duì)象是以動(dòng)畫(huà)的形式顯示出來(lái)的，使教學(xué)效果生動(dòng)新穎，提高了學(xué)生的參與熱情。

（2）PLC實(shí)驗(yàn)教學(xué)的核心內(nèi)容是根據(jù)控制要求編寫(xiě)程序，程序的正確與否在傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中需到實(shí)驗(yàn)臺(tái)上去驗(yàn)證，驗(yàn)證過(guò)程中不但容易損壞實(shí)驗(yàn)設(shè)備，而且對(duì)于復(fù)雜程序則需做多次驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)才能得到，因此在傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中不可避免的面臨著實(shí)驗(yàn)設(shè)備維護(hù)困難，項(xiàng)目開(kāi)發(fā)周期長(zhǎng)的難題。而利用仿真軟件在PC機(jī)上即可對(duì)程序進(jìn)行模擬和錯(cuò)誤檢查，程序的正確與否便可在屏幕上直接地觀察出來(lái)，從而使程序及時(shí)地得到驗(yàn)證，克服了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法的不足。因此，采用軟仿真模式后，可以在較短的時(shí)間內(nèi)開(kāi)發(fā)大量的仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目，豐富了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)容，增加了實(shí)驗(yàn)的多樣性，有利于學(xué)生掌握PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法。

（3）借助PLC與觸摸屏仿真軟件，學(xué)生完全可以利用業(yè)余時(shí)間，在個(gè)人的電腦上充分發(fā)揮自己的想象力進(jìn)行相關(guān)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，啟發(fā)了學(xué)生的思維，促進(jìn)了學(xué)生對(duì)PLC的認(rèn)識(shí)，緩解了實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放時(shí)間有限的難題，更有利于對(duì)學(xué)生綜合應(yīng)用能力的培養(yǎng)。

2 基于PLC與觸摸屏軟件仿真的實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)現(xiàn)

該虛擬仿真方法是利用PLC編程軟件在計(jì)算機(jī)上編寫(xiě)程序，利用PLC仿真軟件對(duì)所編寫(xiě)的程序進(jìn)行檢驗(yàn)，然后通過(guò)觸摸屏編程軟件設(shè)計(jì)操作界面，虛擬PLC的被控對(duì)象，最后用觸摸屏仿真軟件以動(dòng)畫(huà)的形式模擬顯示出仿真結(jié)果。在此過(guò)程中，學(xué)生可以在操作界面上方便地改變被控對(duì)象的運(yùn)行狀態(tài)，在屏幕上直觀形象地觀察 PLC程序的運(yùn)行結(jié)果。

2.1 系統(tǒng)組成

基于PLC與觸摸屏軟件仿真的實(shí)驗(yàn)教學(xué)僅僅需要一臺(tái)PC機(jī)，然后在PC機(jī)上安裝三菱PLC編程軟件GX Developer 8.34、三菱PLC仿真軟件GX Simulitor 6c、觸摸屏編程軟件GT Designer 3、觸摸屏仿真軟件GT Simulitor 3四個(gè)軟件，這樣不需要其他額外的資金投入就可以進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的相關(guān)設(shè)計(jì)及課程教學(xué)項(xiàng)目的研究與開(kāi)發(fā)了。

2.2 應(yīng)用實(shí)例

下面以“循環(huán)小車(chē)”為例來(lái)說(shuō)明PLC與觸摸屏軟件仿真技術(shù)在PLC實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用。

控制要求：按下啟動(dòng)按鈕后小車(chē)自動(dòng)左右循環(huán)移動(dòng)，同時(shí)對(duì)應(yīng)方向的指示燈亮，到達(dá)最左邊或最右邊時(shí)，掉頭返回，按下停止按鈕后，小車(chē)停止運(yùn)動(dòng)，指示燈均滅。

具體操作步驟如下。

（1）按控制要求利用GX Developer 8.34 軟件編寫(xiě)“循環(huán)小車(chē)”梯形圖。

（2）利用GT Designer3軟件設(shè)計(jì)“循環(huán)小車(chē)”的仿真界面，并按梯形圖的I/O分配表設(shè)置好對(duì)應(yīng)的按鈕、限位開(kāi)關(guān)與指示燈，仿真界面如圖1所示。

（3）運(yùn)行GX Simulator 6c程序仿真后，運(yùn)行GT Simulitor 3圖形仿真，其仿真結(jié)果如圖2所示，達(dá)到了真實(shí)場(chǎng)景的效果。

3 結(jié)語(yǔ)

把PLC與觸摸屏軟件仿真技術(shù)引入PLC的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，采用虛擬技術(shù)代替復(fù)雜高成本的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，節(jié)約了大量的實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)、維護(hù)方便;利用虛擬控制界面控制PLC，以動(dòng)畫(huà)的形式顯示被控對(duì)象的實(shí)際效果，操作更加簡(jiǎn)單，實(shí)驗(yàn)效果更加直觀形象;學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中可以充分發(fā)揮想象力進(jìn)行各種設(shè)計(jì)，可以對(duì)仿真過(guò)程中出現(xiàn)的各種實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行分析，找出最優(yōu)設(shè)計(jì)方案，加深了對(duì)基本概念和原理的理解，提高了應(yīng)用創(chuàng)新能力。利用此虛擬仿真方法開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目方便靈活、開(kāi)發(fā)周期短、可重復(fù)操作性強(qiáng)，有助于學(xué)生編程技巧和動(dòng)手能的提高。

參考文獻(xiàn)

[1] 鄭海英.PLC技術(shù)及應(yīng)用課程教學(xué)改革的研究與實(shí)踐[J].遼寧工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)（社會(huì)科學(xué)版），2012（2）.

[2] 陶亦亦，陸春元.PLC技術(shù)應(yīng)用及其課程教學(xué)模式改革的探討[J].職業(yè)教育研究，2008（1）.

[3] 李斌，鄒燦紅.電氣控制與PLC應(yīng)用技術(shù)仿真教學(xué)的應(yīng)用[J].湖北成人教育學(xué)院學(xué)報(bào)，2009（1）.endprint

摘 要：該文針對(duì)當(dāng)前高校PLC實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問(wèn)題，提出了在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中引入PLC與觸摸屏軟件仿真技術(shù)的新方法。利用該實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法不但大大降低了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的成本，增加了實(shí)驗(yàn)的安全性，而且促進(jìn)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高了學(xué)生的應(yīng)用創(chuàng)新能力。

關(guān)鍵詞：PLC ?實(shí)驗(yàn)教學(xué) ?觸摸屏 ?軟件仿真 ?創(chuàng)新能力

中圖分類(lèi)號(hào)：G64 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2014）10（c）-0139-02

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是PLC課程教學(xué)的重要環(huán)節(jié)，而在傳統(tǒng)的PLC實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，往往都是常規(guī)的開(kāi)關(guān)量驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程不僅教學(xué)內(nèi)容固定，而且枯燥、乏味、缺乏形象直觀性，不能滿(mǎn)足PLC課程教學(xué)的新需求。另外，PLC實(shí)驗(yàn)的被控對(duì)象大多由于體積龐大、價(jià)格昂貴、難于維護(hù)等原因，不易于在實(shí)驗(yàn)室配備，從而遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足PLC實(shí)驗(yàn)的需要。

在工業(yè)各領(lǐng)域中，由觸摸屏與PLC所組成的典型控制系統(tǒng)已廣泛應(yīng)用。從PLC教學(xué)角度來(lái)說(shuō)，將觸摸屏軟件仿真技術(shù)應(yīng)用于PLC實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，通過(guò)觸摸屏軟件來(lái)全真模擬被控對(duì)象，既可以克服真實(shí)被控對(duì)象的缺點(diǎn)，又能用低廉的教學(xué)開(kāi)支來(lái)豐富實(shí)驗(yàn)課的內(nèi)容，從而增強(qiáng)PLC的實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。

1 基于PLC與觸摸屏軟件仿真的實(shí)驗(yàn)教學(xué)整體思路

（1）PLC實(shí)驗(yàn)教學(xué)中利用觸摸屏仿真技術(shù)，便可以將輸入按鈕、開(kāi)關(guān)和輸出指示燈等在顯示器上完整地展現(xiàn)出來(lái)，實(shí)現(xiàn)被控對(duì)象的全真模擬。整個(gè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程只需一臺(tái)PC機(jī)而不需其他任何硬件設(shè)備，代替了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室的線(xiàn)路布局和實(shí)驗(yàn)設(shè)備維護(hù)等工作，節(jié)約了大量的實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)，提高了實(shí)驗(yàn)的安全系數(shù)。另外，仿真過(guò)程中被控對(duì)象是以動(dòng)畫(huà)的形式顯示出來(lái)的，使教學(xué)效果生動(dòng)新穎，提高了學(xué)生的參與熱情。

（2）PLC實(shí)驗(yàn)教學(xué)的核心內(nèi)容是根據(jù)控制要求編寫(xiě)程序，程序的正確與否在傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中需到實(shí)驗(yàn)臺(tái)上去驗(yàn)證，驗(yàn)證過(guò)程中不但容易損壞實(shí)驗(yàn)設(shè)備，而且對(duì)于復(fù)雜程序則需做多次驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)才能得到，因此在傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中不可避免的面臨著實(shí)驗(yàn)設(shè)備維護(hù)困難，項(xiàng)目開(kāi)發(fā)周期長(zhǎng)的難題。而利用仿真軟件在PC機(jī)上即可對(duì)程序進(jìn)行模擬和錯(cuò)誤檢查，程序的正確與否便可在屏幕上直接地觀察出來(lái)，從而使程序及時(shí)地得到驗(yàn)證，克服了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法的不足。因此，采用軟仿真模式后，可以在較短的時(shí)間內(nèi)開(kāi)發(fā)大量的仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目，豐富了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)容，增加了實(shí)驗(yàn)的多樣性，有利于學(xué)生掌握PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法。

（3）借助PLC與觸摸屏仿真軟件，學(xué)生完全可以利用業(yè)余時(shí)間，在個(gè)人的電腦上充分發(fā)揮自己的想象力進(jìn)行相關(guān)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，啟發(fā)了學(xué)生的思維，促進(jìn)了學(xué)生對(duì)PLC的認(rèn)識(shí)，緩解了實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放時(shí)間有限的難題，更有利于對(duì)學(xué)生綜合應(yīng)用能力的培養(yǎng)。

2 基于PLC與觸摸屏軟件仿真的實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)現(xiàn)

該虛擬仿真方法是利用PLC編程軟件在計(jì)算機(jī)上編寫(xiě)程序，利用PLC仿真軟件對(duì)所編寫(xiě)的程序進(jìn)行檢驗(yàn)，然后通過(guò)觸摸屏編程軟件設(shè)計(jì)操作界面，虛擬PLC的被控對(duì)象，最后用觸摸屏仿真軟件以動(dòng)畫(huà)的形式模擬顯示出仿真結(jié)果。在此過(guò)程中，學(xué)生可以在操作界面上方便地改變被控對(duì)象的運(yùn)行狀態(tài)，在屏幕上直觀形象地觀察 PLC程序的運(yùn)行結(jié)果。

2.1 系統(tǒng)組成

基于PLC與觸摸屏軟件仿真的實(shí)驗(yàn)教學(xué)僅僅需要一臺(tái)PC機(jī)，然后在PC機(jī)上安裝三菱PLC編程軟件GX Developer 8.34、三菱PLC仿真軟件GX Simulitor 6c、觸摸屏編程軟件GT Designer 3、觸摸屏仿真軟件GT Simulitor 3四個(gè)軟件，這樣不需要其他額外的資金投入就可以進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的相關(guān)設(shè)計(jì)及課程教學(xué)項(xiàng)目的研究與開(kāi)發(fā)了。

2.2 應(yīng)用實(shí)例

下面以“循環(huán)小車(chē)”為例來(lái)說(shuō)明PLC與觸摸屏軟件仿真技術(shù)在PLC實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用。

控制要求：按下啟動(dòng)按鈕后小車(chē)自動(dòng)左右循環(huán)移動(dòng)，同時(shí)對(duì)應(yīng)方向的指示燈亮，到達(dá)最左邊或最右邊時(shí)，掉頭返回，按下停止按鈕后，小車(chē)停止運(yùn)動(dòng)，指示燈均滅。

具體操作步驟如下。

（1）按控制要求利用GX Developer 8.34 軟件編寫(xiě)“循環(huán)小車(chē)”梯形圖。

（2）利用GT Designer3軟件設(shè)計(jì)“循環(huán)小車(chē)”的仿真界面，并按梯形圖的I/O分配表設(shè)置好對(duì)應(yīng)的按鈕、限位開(kāi)關(guān)與指示燈，仿真界面如圖1所示。

（3）運(yùn)行GX Simulator 6c程序仿真后，運(yùn)行GT Simulitor 3圖形仿真，其仿真結(jié)果如圖2所示，達(dá)到了真實(shí)場(chǎng)景的效果。

3 結(jié)語(yǔ)

把PLC與觸摸屏軟件仿真技術(shù)引入PLC的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，采用虛擬技術(shù)代替復(fù)雜高成本的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，節(jié)約了大量的實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)、維護(hù)方便;利用虛擬控制界面控制PLC，以動(dòng)畫(huà)的形式顯示被控對(duì)象的實(shí)際效果，操作更加簡(jiǎn)單，實(shí)驗(yàn)效果更加直觀形象;學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中可以充分發(fā)揮想象力進(jìn)行各種設(shè)計(jì)，可以對(duì)仿真過(guò)程中出現(xiàn)的各種實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行分析，找出最優(yōu)設(shè)計(jì)方案，加深了對(duì)基本概念和原理的理解，提高了應(yīng)用創(chuàng)新能力。利用此虛擬仿真方法開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目方便靈活、開(kāi)發(fā)周期短、可重復(fù)操作性強(qiáng)，有助于學(xué)生編程技巧和動(dòng)手能的提高。

參考文獻(xiàn)

[1] 鄭海英.PLC技術(shù)及應(yīng)用課程教學(xué)改革的研究與實(shí)踐[J].遼寧工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)（社會(huì)科學(xué)版），2012（2）.

[2] 陶亦亦，陸春元.PLC技術(shù)應(yīng)用及其課程教學(xué)模式改革的探討[J].職業(yè)教育研究，2008（1）.

[3] 李斌，鄒燦紅.電氣控制與PLC應(yīng)用技術(shù)仿真教學(xué)的應(yīng)用[J].湖北成人教育學(xué)院學(xué)報(bào)，2009（1）.endprint

摘 要：該文針對(duì)當(dāng)前高校PLC實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問(wèn)題，提出了在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中引入PLC與觸摸屏軟件仿真技術(shù)的新方法。利用該實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法不但大大降低了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的成本，增加了實(shí)驗(yàn)的安全性，而且促進(jìn)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高了學(xué)生的應(yīng)用創(chuàng)新能力。

關(guān)鍵詞：PLC ?實(shí)驗(yàn)教學(xué) ?觸摸屏 ?軟件仿真 ?創(chuàng)新能力

中圖分類(lèi)號(hào)：G64 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2014）10（c）-0139-02

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是PLC課程教學(xué)的重要環(huán)節(jié)，而在傳統(tǒng)的PLC實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，往往都是常規(guī)的開(kāi)關(guān)量驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程不僅教學(xué)內(nèi)容固定，而且枯燥、乏味、缺乏形象直觀性，不能滿(mǎn)足PLC課程教學(xué)的新需求。另外，PLC實(shí)驗(yàn)的被控對(duì)象大多由于體積龐大、價(jià)格昂貴、難于維護(hù)等原因，不易于在實(shí)驗(yàn)室配備，從而遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足PLC實(shí)驗(yàn)的需要。

在工業(yè)各領(lǐng)域中，由觸摸屏與PLC所組成的典型控制系統(tǒng)已廣泛應(yīng)用。從PLC教學(xué)角度來(lái)說(shuō)，將觸摸屏軟件仿真技術(shù)應(yīng)用于PLC實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，通過(guò)觸摸屏軟件來(lái)全真模擬被控對(duì)象，既可以克服真實(shí)被控對(duì)象的缺點(diǎn)，又能用低廉的教學(xué)開(kāi)支來(lái)豐富實(shí)驗(yàn)課的內(nèi)容，從而增強(qiáng)PLC的實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。

1 基于PLC與觸摸屏軟件仿真的實(shí)驗(yàn)教學(xué)整體思路

（1）PLC實(shí)驗(yàn)教學(xué)中利用觸摸屏仿真技術(shù)，便可以將輸入按鈕、開(kāi)關(guān)和輸出指示燈等在顯示器上完整地展現(xiàn)出來(lái)，實(shí)現(xiàn)被控對(duì)象的全真模擬。整個(gè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程只需一臺(tái)PC機(jī)而不需其他任何硬件設(shè)備，代替了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室的線(xiàn)路布局和實(shí)驗(yàn)設(shè)備維護(hù)等工作，節(jié)約了大量的實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)，提高了實(shí)驗(yàn)的安全系數(shù)。另外，仿真過(guò)程中被控對(duì)象是以動(dòng)畫(huà)的形式顯示出來(lái)的，使教學(xué)效果生動(dòng)新穎，提高了學(xué)生的參與熱情。

（2）PLC實(shí)驗(yàn)教學(xué)的核心內(nèi)容是根據(jù)控制要求編寫(xiě)程序，程序的正確與否在傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中需到實(shí)驗(yàn)臺(tái)上去驗(yàn)證，驗(yàn)證過(guò)程中不但容易損壞實(shí)驗(yàn)設(shè)備，而且對(duì)于復(fù)雜程序則需做多次驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)才能得到，因此在傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中不可避免的面臨著實(shí)驗(yàn)設(shè)備維護(hù)困難，項(xiàng)目開(kāi)發(fā)周期長(zhǎng)的難題。而利用仿真軟件在PC機(jī)上即可對(duì)程序進(jìn)行模擬和錯(cuò)誤檢查，程序的正確與否便可在屏幕上直接地觀察出來(lái)，從而使程序及時(shí)地得到驗(yàn)證，克服了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法的不足。因此，采用軟仿真模式后，可以在較短的時(shí)間內(nèi)開(kāi)發(fā)大量的仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目，豐富了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)容，增加了實(shí)驗(yàn)的多樣性，有利于學(xué)生掌握PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法。

（3）借助PLC與觸摸屏仿真軟件，學(xué)生完全可以利用業(yè)余時(shí)間，在個(gè)人的電腦上充分發(fā)揮自己的想象力進(jìn)行相關(guān)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，啟發(fā)了學(xué)生的思維，促進(jìn)了學(xué)生對(duì)PLC的認(rèn)識(shí)，緩解了實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放時(shí)間有限的難題，更有利于對(duì)學(xué)生綜合應(yīng)用能力的培養(yǎng)。

2 基于PLC與觸摸屏軟件仿真的實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)現(xiàn)

該虛擬仿真方法是利用PLC編程軟件在計(jì)算機(jī)上編寫(xiě)程序，利用PLC仿真軟件對(duì)所編寫(xiě)的程序進(jìn)行檢驗(yàn)，然后通過(guò)觸摸屏編程軟件設(shè)計(jì)操作界面，虛擬PLC的被控對(duì)象，最后用觸摸屏仿真軟件以動(dòng)畫(huà)的形式模擬顯示出仿真結(jié)果。在此過(guò)程中，學(xué)生可以在操作界面上方便地改變被控對(duì)象的運(yùn)行狀態(tài)，在屏幕上直觀形象地觀察 PLC程序的運(yùn)行結(jié)果。

2.1 系統(tǒng)組成

基于PLC與觸摸屏軟件仿真的實(shí)驗(yàn)教學(xué)僅僅需要一臺(tái)PC機(jī)，然后在PC機(jī)上安裝三菱PLC編程軟件GX Developer 8.34、三菱PLC仿真軟件GX Simulitor 6c、觸摸屏編程軟件GT Designer 3、觸摸屏仿真軟件GT Simulitor 3四個(gè)軟件，這樣不需要其他額外的資金投入就可以進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的相關(guān)設(shè)計(jì)及課程教學(xué)項(xiàng)目的研究與開(kāi)發(fā)了。

2.2 應(yīng)用實(shí)例

下面以“循環(huán)小車(chē)”為例來(lái)說(shuō)明PLC與觸摸屏軟件仿真技術(shù)在PLC實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用。

控制要求：按下啟動(dòng)按鈕后小車(chē)自動(dòng)左右循環(huán)移動(dòng)，同時(shí)對(duì)應(yīng)方向的指示燈亮，到達(dá)最左邊或最右邊時(shí)，掉頭返回，按下停止按鈕后，小車(chē)停止運(yùn)動(dòng)，指示燈均滅。

具體操作步驟如下。

（1）按控制要求利用GX Developer 8.34 軟件編寫(xiě)“循環(huán)小車(chē)”梯形圖。

（2）利用GT Designer3軟件設(shè)計(jì)“循環(huán)小車(chē)”的仿真界面，并按梯形圖的I/O分配表設(shè)置好對(duì)應(yīng)的按鈕、限位開(kāi)關(guān)與指示燈，仿真界面如圖1所示。

（3）運(yùn)行GX Simulator 6c程序仿真后，運(yùn)行GT Simulitor 3圖形仿真，其仿真結(jié)果如圖2所示，達(dá)到了真實(shí)場(chǎng)景的效果。

3 結(jié)語(yǔ)

把PLC與觸摸屏軟件仿真技術(shù)引入PLC的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，采用虛擬技術(shù)代替復(fù)雜高成本的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，節(jié)約了大量的實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)、維護(hù)方便;利用虛擬控制界面控制PLC，以動(dòng)畫(huà)的形式顯示被控對(duì)象的實(shí)際效果，操作更加簡(jiǎn)單，實(shí)驗(yàn)效果更加直觀形象;學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中可以充分發(fā)揮想象力進(jìn)行各種設(shè)計(jì)，可以對(duì)仿真過(guò)程中出現(xiàn)的各種實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行分析，找出最優(yōu)設(shè)計(jì)方案，加深了對(duì)基本概念和原理的理解，提高了應(yīng)用創(chuàng)新能力。利用此虛擬仿真方法開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目方便靈活、開(kāi)發(fā)周期短、可重復(fù)操作性強(qiáng)，有助于學(xué)生編程技巧和動(dòng)手能的提高。

參考文獻(xiàn)

[1] 鄭海英.PLC技術(shù)及應(yīng)用課程教學(xué)改革的研究與實(shí)踐[J].遼寧工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)（社會(huì)科學(xué)版），2012（2）.

[2] 陶亦亦，陸春元.PLC技術(shù)應(yīng)用及其課程教學(xué)模式改革的探討[J].職業(yè)教育研究，2008（1）.

[3] 李斌，鄒燦紅.電氣控制與PLC應(yīng)用技術(shù)仿真教學(xué)的應(yīng)用[J].湖北成人教育學(xué)院學(xué)報(bào)，2009（1）.endprint