基于虛擬PLC的自動裝彈機維修訓練系統設計

焦慶龍，王國輝，楊振軍

(裝甲兵工程學院 兵器工程系，北京 100072)

虛擬PLC仿真是通過PLC組合軟件與組態軟件、三維模型驅動軟件等進行數據通信進而在PC機上模擬PLC硬件設備控制功能的仿真方法。它擺脫了PLC硬件設備在實際工作中接線復雜和電氣干擾等問題，具有十分廣闊的應用前景。

國內學者分別將基于力控和易控組態軟件[1-2]、MCGS組態軟件[3]、OpenGL和Solidworks三維建模軟件[4-5]與Fluidsim液壓電氣軟件[6]的虛擬PLC仿真方法應用于教學訓練并取得了一定實效。但上述方法分別存在仿真軟件單一、通信調試困難、技術難度較大和缺乏人機交互等不足之處。

為了在教學訓練中展現自動裝彈機的機電一體化特征和控制系統邏輯性與時序性的工作特點，實現自動裝彈機裝填動作與電氣系統動態仿真的協同展開，在上述虛擬PLC仿真方法的基礎上，形成一種新的仿真方法，并設計了一套自動裝彈機維修訓練系統。

1 總體方案設計

1.1 功能需求分析

能夠在一臺PC機上對機電一體化裝備——第4期自動裝彈機的裝填動作和電氣系統進行演示和仿真，通過圖形、文字和鼠標等方式將維修訓練系統的綜合信息傳遞給受訓者，主要從以下5個方面考慮系統的功能需求：

1)貼近實裝。能夠將自動裝彈機的信號傳遞與裝填動作相結合，使受訓者系統直觀地了解自動裝彈機的工作過程。

2)教學培訓。能夠滿足受訓者進行自主學習和教員開展教學演示等功能需要。

3)動態模擬。實時地對不同工況下自動裝彈機各部件進行電氣系統動態仿真，使受訓者對自動裝彈機在不同工況下的工作特點有深入地了解和認識。……