虛擬仿真技術(shù)在PLC實驗教學(xué)中的應(yīng)用探討

徐天橋

【摘 要】可編程序控制器控制技術(shù)作為我國在發(fā)展工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、交通運(yùn)輸?shù)倪^程中需要使用的一種重要技術(shù)，對于我國各個行業(yè)的發(fā)展有著極大的推動作用。因此為了幫助我國培養(yǎng)更多這方面的人才，我國各個高校在開展教學(xué)期間，進(jìn)行了PLC實驗教學(xué)方面的工作，并且將虛擬仿真技術(shù)運(yùn)用到了教學(xué)過程中。本文主要對PLC實驗教學(xué)中存在的問題，以及虛擬仿真技術(shù)在PLC實驗教學(xué)中的應(yīng)用進(jìn)行了深入的探究，從而為促進(jìn)實驗教學(xué)質(zhì)量的提升提供更多的幫助。

【關(guān)鍵詞】虛擬仿真技術(shù)；PLC實驗教學(xué)；教學(xué)方式

【中圖分類號】G642.4 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A

【文章編號】2095-3089（2018）32-0017-01

引言

PLC，就是可編程序控制器，這是一種將通信技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)和繼電器控制技術(shù)融為一體的新型技術(shù)，如果我國在進(jìn)行工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和發(fā)展交通運(yùn)輸?shù)倪^程中將這種技術(shù)運(yùn)用到相應(yīng)的工作之中，就能夠因為這種技術(shù)在使用的過程中具有使用靈活方便、可靠性高、控制功能強(qiáng)等方面的優(yōu)勢而被廣泛進(jìn)行運(yùn)用。因此為了幫助我國培養(yǎng)更多的擁有工程應(yīng)用能力的人才，促使相關(guān)人員自身在發(fā)展的過程中實踐能力、創(chuàng)新能力和就業(yè)競爭力水平的提升，就需要做好PLC實驗教學(xué)方面的工作。但是由于相關(guān)因素的影響，致使當(dāng)前PLC實驗教學(xué)在教學(xué)期間存在著諸多方面的問題。

一、PLC實驗教學(xué)中存在的問題

1.在教學(xué)模式上過于單一化。

當(dāng)前我國在開展PLC實驗教學(xué)，進(jìn)而幫助我國培養(yǎng)更多這方面的人才時，雖然對于這一教學(xué)工作的開展有著極高的重視，并且在教學(xué)期間還將相關(guān)的教學(xué)措施運(yùn)用到了教學(xué)過程中。但是在實際的教學(xué)過程中，教師們在教學(xué)期間只是采用單一的指令式、編程化教學(xué)模式開展教學(xué)工作，很容易導(dǎo)致教師在教學(xué)期間缺少實物PLC及被控對象，繼而導(dǎo)致教師所進(jìn)行的教學(xué)工作出現(xiàn)較為枯燥方面的問題，不利于教學(xué)工作的正常開展。

2.教學(xué)設(shè)備成本較高。

部分學(xué)校在開展PLC實驗教學(xué)期間，要想在教學(xué)的過程中保證教學(xué)質(zhì)量，就需要將高端控制器運(yùn)用到相應(yīng)的教學(xué)過程中，但是相比于其他類型的控制器，高端控制器不僅在價格方面相對較高，同時還需要占據(jù)大面積的生產(chǎn)線[1]。不過由于部分學(xué)校在教育成本方面相對較少，缺乏足夠的資金進(jìn)行高端控制器的添置，從而導(dǎo)致學(xué)校在對學(xué)生們進(jìn)行這門課程的教學(xué)期間出現(xiàn)教學(xué)設(shè)備數(shù)量不足的問題，對于教師教學(xué)工作的正常開展也會產(chǎn)生一定的阻礙。

二、虛擬仿真技術(shù)在PLC實驗教學(xué)中的應(yīng)用

由于上述因素的影響，致使學(xué)校教師在對學(xué)生們進(jìn)行PLC實驗教學(xué)期間質(zhì)量方面受到了一定的影響。因此為了對這種問題進(jìn)行相應(yīng)的改善，隨著我國教育改革工作的持續(xù)推進(jìn)，以及我國技術(shù)水平的持續(xù)提升，在開展PLC實驗教學(xué)期間，逐漸將虛擬仿真技術(shù)運(yùn)用到了相應(yīng)的教學(xué)過程中。本文利用虛擬仿真技術(shù)以PLC實驗中的四層電梯為控制對象，并且在這其中進(jìn)行了四層電梯的虛擬仿真系統(tǒng)的建立，進(jìn)而開展了相應(yīng)的教學(xué)工作。

1.設(shè)計好相應(yīng)的控制系統(tǒng)。

在控制系統(tǒng)中，一般情況下PLC都需要對電梯內(nèi)操作按鈕、電梯外按鈕、電梯井等信號進(jìn)行嚴(yán)格的處理，同時還要對電梯的運(yùn)行條件和安全保護(hù)進(jìn)行嚴(yán)格的控制，只有這樣，才能確保電梯在運(yùn)行的過程中起動加速、制動減速、上下方向運(yùn)行等功能的正常運(yùn)轉(zhuǎn)[2]。因此教師在開展教學(xué)期間結(jié)合控制要求進(jìn)行四層電梯控制系統(tǒng)的設(shè)計工作。而在進(jìn)行電梯系統(tǒng)的設(shè)計時，由于該樓層的樓數(shù)為4層，因此如果在每層樓安裝一個電梯門，就一共需要在電梯門外部的位置安裝8個感應(yīng)點(diǎn)，從而通過這種方式，確保電梯門輸入點(diǎn)的順利安裝。同時四層電梯還需要進(jìn)行門電機(jī)正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、高速，以及升降電機(jī)正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、高速等部分區(qū)域進(jìn)行輸出點(diǎn)的設(shè)計，從而通過這種方式，確保虛擬仿真系統(tǒng)在四層電梯中的運(yùn)用。

2.編寫電梯的控制程序。

一般情況下，電梯在行駛前的行駛方向都會受到內(nèi)選信號和外呼梯信號，因此為了保證電梯在運(yùn)行過程中的運(yùn)行效率，就需要在使用虛擬仿真系統(tǒng)的過程中進(jìn)行電梯控制程序的編寫。只有這樣，才能確保電梯系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。而在進(jìn)行電梯控制程序的編寫時，編寫程序的人員可以根據(jù)內(nèi)選信號和外呼梯信號按照順向優(yōu)先的原則運(yùn)行電梯，即在電梯收到轎廂內(nèi)的信號時，電梯就需要根據(jù)內(nèi)選信號進(jìn)行運(yùn)行方向的選擇[3]。但是當(dāng)電梯收到同向轎廂外信號時，電梯會運(yùn)行到最遠(yuǎn)反向呼梯信號位置后停車，進(jìn)而到達(dá)選定樓層之后確保電梯自動開門，在技術(shù)方面擁有著顯著的優(yōu)勢。

3.做好仿真運(yùn)行的工作。

四層電梯的設(shè)計人員完成了上述不同的工作之后，為了保障電梯的正常運(yùn)行，就需要將PLC設(shè)定到運(yùn)行狀態(tài)，并啟動組態(tài)王運(yùn)行系統(tǒng)，從而通過這種方式，有利于對四層電梯控制系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試和仿真運(yùn)行，對于電梯運(yùn)行質(zhì)量的保障有著極大的促進(jìn)作用[4]。而在進(jìn)行這方面的工作期間，相關(guān)工作人員可以用鼠標(biāo)點(diǎn)擊組態(tài)監(jiān)控界面上的相應(yīng)按鈕或者PLC外部的實際按鈕，便可以進(jìn)行相關(guān)監(jiān)控畫面的觀察，從而從仿真運(yùn)行的結(jié)果對整個電梯控制系統(tǒng)是否正常運(yùn)行進(jìn)行實驗，有利于幫助研究人員檢測出是否實現(xiàn)了預(yù)期的效果。

三、結(jié)語

綜上所述，虛擬仿真技術(shù)作為當(dāng)前我國在開展PLC實驗教學(xué)期間使用的一種新型的教學(xué)技術(shù)，將這種技術(shù)運(yùn)用到相應(yīng)課程的教學(xué)過程中，不僅能夠?qū)虒W(xué)模式過于單一化這一問題進(jìn)行相應(yīng)的改善，同時還可以幫助學(xué)校在開展教學(xué)期間解決好教學(xué)成本較高方面的工作。而在使用虛擬仿真技術(shù)進(jìn)行四層電梯的設(shè)計這一教學(xué)內(nèi)容的教學(xué)時，為了保證教學(xué)的質(zhì)量，就需要在教學(xué)期間進(jìn)行控制系統(tǒng)的設(shè)計、編寫電梯的控制程序，以及做好仿真運(yùn)行的工作等教學(xué)步驟。從而通過這種方式，確保教學(xué)工作的正常開展。

參考文獻(xiàn)

[1]游張平.虛擬仿真技術(shù)在PLC實驗教學(xué)中的應(yīng)用[J].麗水學(xué)院學(xué)報，2015，2（2）：15.

[2]李昀昭.基于虛擬仿真和觸摸屏技術(shù)的PLC實驗教學(xué)平臺的研究[J].哈爾濱理工大學(xué)，2014，1（9）：11.

[3]張宏偉，王新環(huán).虛擬仿真技術(shù)在現(xiàn)代電氣控制教學(xué)中的應(yīng)用[J].實驗室科學(xué)，2018，5（1）：50.

[4]陳毓莉，陳松茂，楊林豐，等.基于虛擬仿真技術(shù)的PLC實驗教學(xué)研究與實踐[J].機(jī)械制造與自動化，2018，2（2）：23.