虛擬仿真技術(shù)在PLC實(shí)驗(yàn)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(guó)在發(fā)展工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、交通運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程中需要使用的一種重要技術(shù)，對(duì)于我國(guó)各個(gè)行業(yè)的發(fā)展有著極大的推動(dòng)作用。因此為了幫助我國(guó)培養(yǎng)更多這方面的人才，我國(guó)各個(gè)高校在開(kāi)展教學(xué)期間，進(jìn)行了PLC實(shí)驗(yàn)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(guò)程中。本文主要對(duì)PLC實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問(wèn)題，以及虛擬仿真技術(shù)在PLC實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用進(jìn)行了深入的探究，從而為促進(jìn)實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)教學(xué)；教學(xué)方式

【中圖分類號(hào)】G642.4 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A

【文章編號(hào)】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(jì)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(guó)在進(jìn)行工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和發(fā)展交通運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程中將這種技術(shù)運(yùn)用到相應(yīng)的工作之中，就能夠因?yàn)檫@種技術(shù)在使用的過(guò)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(shì)而被廣泛進(jìn)行運(yùn)用。因此為了幫助我國(guó)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(guò)程中實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力和就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力水平的提升，就需要做好PLC實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)教學(xué)在教學(xué)期間存在著諸多方面的問(wèn)題。

一、PLC實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問(wèn)題

1.在教學(xué)模式上過(guò)于單一化。

當(dāng)前我國(guó)在開(kāi)展PLC實(shí)驗(yàn)教學(xué)，進(jìn)而幫助我國(guó)培養(yǎng)更多這方面的人才時(shí)，雖然對(duì)于這一教學(xué)工作的開(kāi)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(guò)程中。但是在實(shí)際的教學(xué)過(guò)程中，教師們?cè)诮虒W(xué)期間只是采用單一的指令式、編程化教學(xué)模式開(kāi)展教學(xué)工作，很容易導(dǎo)致教師在教學(xué)期間缺少實(shí)物PLC及被控對(duì)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(wèn)題，不利于教學(xué)工作的正常開(kāi)展。

2.教學(xué)設(shè)備成本較高。

部分學(xué)校在開(kāi)展PLC實(shí)驗(yàn)教學(xué)期間，要想在教學(xué)的過(guò)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(guò)程中，但是相比于其他類型的控制器，高端控制器不僅在價(jià)格方面相對(duì)較高，同時(shí)還需要占據(jù)大面積的生產(chǎn)線[1]。不過(guò)由于部分學(xué)校在教育成本方面相對(duì)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(duì)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(wèn)題，對(duì)于教師教學(xué)工作的正常開(kāi)展也會(huì)產(chǎn)生一定的阻礙。

二、虛擬仿真技術(shù)在PLC實(shí)驗(yàn)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(duì)學(xué)生們進(jìn)行PLC實(shí)驗(yàn)教學(xué)期間質(zhì)量方面受到了一定的影響。因此為了對(duì)這種問(wèn)題進(jìn)行相應(yīng)的改善，隨著我國(guó)教育改革工作的持續(xù)推進(jìn)，以及我國(guó)技術(shù)水平的持續(xù)提升，在開(kāi)展PLC實(shí)驗(yàn)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(guò)程中。本文利用虛擬仿真技術(shù)以PLC實(shí)驗(yàn)中的四層電梯為控制對(duì)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(kāi)展了相應(yīng)的教學(xué)工作。

1.設(shè)計(jì)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(duì)電梯內(nèi)操作按鈕、電梯外按鈕、電梯井等信號(hào)進(jìn)行嚴(yán)格的處理，同時(shí)還要對(duì)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(guò)程中起動(dòng)加速、制動(dòng)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(kāi)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(jì)工作。而在進(jìn)行電梯系統(tǒng)的設(shè)計(jì)時(shí)，由于該樓層的樓數(shù)為4層，因此如果在每層樓安裝一個(gè)電梯門，就一共需要在電梯門外部的位置安裝8個(gè)感應(yīng)點(diǎn)，從而通過(guò)這種方式，確保電梯門輸入點(diǎn)的順利安裝。同時(shí)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(jì)，從而通過(guò)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(xiě)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(huì)受到內(nèi)選信號(hào)和外呼梯信號(hào)，因此為了保證電梯在運(yùn)行過(guò)程中的運(yùn)行效率，就需要在使用虛擬仿真系統(tǒng)的過(guò)程中進(jìn)行電梯控制程序的編寫(xiě)。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(xiě)時(shí)，編寫(xiě)程序的人員可以根據(jù)內(nèi)選信號(hào)和外呼梯信號(hào)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(hào)時(shí)，電梯就需要根據(jù)內(nèi)選信號(hào)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(hào)時(shí)，電梯會(huì)運(yùn)行到最遠(yuǎn)反向呼梯信號(hào)位置后停車，進(jìn)而到達(dá)選定樓層之后確保電梯自動(dòng)開(kāi)門，在技術(shù)方面擁有著顯著的優(yōu)勢(shì)。

3.做好仿真運(yùn)行的工作。

四層電梯的設(shè)計(jì)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(dòng)組態(tài)王運(yùn)行系統(tǒng)，從而通過(guò)這種方式，有利于對(duì)四層電梯控制系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試和仿真運(yùn)行，對(duì)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(shí)際按鈕，便可以進(jìn)行相關(guān)監(jiān)控畫(huà)面的觀察，從而從仿真運(yùn)行的結(jié)果對(duì)整個(gè)電梯控制系統(tǒng)是否正常運(yùn)行進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，有利于幫助研究人員檢測(cè)出是否實(shí)現(xiàn)了預(yù)期的效果。

三、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，虛擬仿真技術(shù)作為當(dāng)前我國(guó)在開(kāi)展PLC實(shí)驗(yàn)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(guò)程中，不僅能夠?qū)虒W(xué)模式過(guò)于單一化這一問(wèn)題進(jìn)行相應(yīng)的改善，同時(shí)還可以幫助學(xué)校在開(kāi)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(jì)這一教學(xué)內(nèi)容的教學(xué)時(shí)，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(jì)、編寫(xiě)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(guò)這種方式，確保教學(xué)工作的正常開(kāi)展。

參考文獻(xiàn)

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[2]李昀昭.基于虛擬仿真和觸摸屏技術(shù)的PLC實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)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(shí)驗(yàn)室科學(xué)，2018，5（1）：50.

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