虛擬仿真技術在PLC實驗教學中的應用探討

徐天橋

【摘 要】可編程序控制器控制技術作為我國在發展工農業生產、交通運輸的過程中需要使用的一種重要技術，對于我國各個行業的發展有著極大的推動作用。因此為了幫助我國培養更多這方面的人才，我國各個高校在開展教學期間，進行了PLC實驗教學方面的工作，并且將虛擬仿真技術運用到了教學過程中。本文主要對PLC實驗教學中存在的問題，以及虛擬仿真技術在PLC實驗教學中的應用進行了深入的探究，從而為促進實驗教學質量的提升提供更多的幫助。

【關鍵詞】虛擬仿真技術；PLC實驗教學；教學方式

【中圖分類號】G642.4 【文獻標識碼】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、計算機技術和繼電器控制技術融為一體的新型技術，如果我國在進行工農業生產和發展交通運輸的過程中將這種技術運用到相應的工作之中，就能夠因為這種技術在使用的過程中具有使用靈活方便、可靠性高、控制功能強等方面的優勢而被廣泛進行運用。因此為了幫助我國培養更多的擁有工程應用能力的人才，促使相關人員自身在發展的過程中實踐能力、創新能力和就業競爭力水平的提升，就需要做好PLC實驗教學方面的工作。但是由于相關因素的影響，致使當前PLC實驗教學在教學期間存在著諸多方面的問題。

一、PLC實驗教學中存在的問題

1.在教學模式上過于單一化。

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

2.教學設備成本較高。

部分學校在開展PLC實驗教學期間，要想在教學的過程中保證教學質量，就需要將高端控制器運用到相應的教學過程中，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，同時還需要占據大面積的生產線[1]。不過由于部分學校在教育成本方面相對較少，缺乏足夠的資金進行高端控制器的添置，從而導致學校在對學生們進行這門課程的教學期間出現教學設備數量不足的問題，對于教師教學工作的正常開展也會產生一定的阻礙。

二、虛擬仿真技術在PLC實驗教學中的應用

由于上述因素的影響，致使學校教師在對學生們進行PLC實驗教學期間質量方面受到了一定的影響。因此為了對這種問題進行相應的改善，隨著我國教育改革工作的持續推進，以及我國技術水平的持續提升，在開展PLC實驗教學期間，逐漸將虛擬仿真技術運用到了相應的教學過程中。本文利用虛擬仿真技術以PLC實驗中的四層電梯為控制對象，并且在這其中進行了四層電梯的虛擬仿真系統的建立，進而開展了相應的教學工作。

1.設計好相應的控制系統。

在控制系統中，一般情況下PLC都需要對電梯內操作按鈕、電梯外按鈕、電梯井等信號進行嚴格的處理，同時還要對電梯的運行條件和安全保護進行嚴格的控制，只有這樣，才能確保電梯在運行的過程中起動加速、制動減速、上下方向運行等功能的正常運轉[2]。因此教師在開展教學期間結合控制要求進行四層電梯控制系統的設計工作。而在進行電梯系統的設計時，由于該樓層的樓數為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個感應點，從而通過這種方式，確保電梯門輸入點的順利安裝。同時四層電梯還需要進行門電機正轉、反轉、高速，以及升降電機正轉、反轉、高速等部分區域進行輸出點的設計，從而通過這種方式，確保虛擬仿真系統在四層電梯中的運用。

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選信號和外呼梯信號，因此為了保證電梯在運行過程中的運行效率，就需要在使用虛擬仿真系統的過程中進行電梯控制程序的編寫。只有這樣，才能確保電梯系統的正常運轉。而在進行電梯控制程序的編寫時，編寫程序的人員可以根據內選信號和外呼梯信號按照順向優先的原則運行電梯，即在電梯收到轎廂內的信號時，電梯就需要根據內選信號進行運行方向的選擇[3]。但是當電梯收到同向轎廂外信號時，電梯會運行到最遠反向呼梯信號位置后停車，進而到達選定樓層之后確保電梯自動開門，在技術方面擁有著顯著的優勢。

3.做好仿真運行的工作。

四層電梯的設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行，就需要將PLC設定到運行狀態，并啟動組態王運行系統，從而通過這種方式，有利于對四層電梯控制系統進行調試和仿真運行，對于電梯運行質量的保障有著極大的促進作用[4]。而在進行這方面的工作期間，相關工作人員可以用鼠標點擊組態監控界面上的相應按鈕或者PLC外部的實際按鈕，便可以進行相關監控畫面的觀察，從而從仿真運行的結果對整個電梯控制系統是否正常運行進行實驗，有利于幫助研究人員檢測出是否實現了預期的效果。

三、結語

綜上所述，虛擬仿真技術作為當前我國在開展PLC實驗教學期間使用的一種新型的教學技術，將這種技術運用到相應課程的教學過程中，不僅能夠對教學模式過于單一化這一問題進行相應的改善，同時還可以幫助學校在開展教學期間解決好教學成本較高方面的工作。而在使用虛擬仿真技術進行四層電梯的設計這一教學內容的教學時，為了保證教學的質量，就需要在教學期間進行控制系統的設計、編寫電梯的控制程序，以及做好仿真運行的工作等教學步驟。從而通過這種方式，確保教學工作的正常開展。

參考文獻

[1]游張平.虛擬仿真技術在PLC實驗教學中的應用[J].麗水學院學報，2015，2（2）：15.

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

[3]張宏偉，王新環.虛擬仿真技術在現代電氣控制教學中的應用[J].實驗室科學，2018，5（1）：50.

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