PLC虛擬仿真被控對象的設計與實現(xiàn)＊

張 蕾,劉海龍

（湖南鐵道職業(yè)技術學院，湖南 株洲412001）

1 引言

虛擬現(xiàn)實技術最早誕生于美國，經(jīng)過人們不斷的研究，虛擬現(xiàn)實技術已經(jīng)應用到許多領域[1]。近幾年，虛擬現(xiàn)實技術應用在教育與培訓領域的實例也逐年見長。基于3D虛擬仿真的實驗教學方式十分生動形象，使學生可以在虛擬與現(xiàn)實之間隨意轉(zhuǎn)換[2]。虛擬實驗對象設備在教育領域中的應用越來越受到人們的重視，它可以給大學和科研機構的科研工作帶來一定的幫助，也可以給實驗教學帶來一種新的教學方法，提高教學質(zhì)量。

2 PLC傳統(tǒng)實踐教學中存在的問題

PLC傳統(tǒng)實踐教學存在以下問題。

(1)采用單一的指令式、編程化教學模式，當課程缺少實物PLC 及被控對象時，教學容易陷入指令講解和枯燥的編程中，無法深入展示指令應用、驗證編程結果，更缺少硬件設計環(huán)節(jié)[3]。

(2)實踐教學用的高端控制器及被控對象價格昂貴，生產(chǎn)線占地面積大，導致學校實踐資源種類單一、設備臺套數(shù)不足[4]，一些高危、高耗、體積龐大的對象更是無法在實驗室中實現(xiàn)[5]。

(3)傳統(tǒng)的實訓設備大部分采用實訓掛件，而且每一種控制對象就需要一個掛件，通過指示燈或簡單驅(qū)動對象的變化模擬現(xiàn)場工作。這種方式一定程度上解決了學生的認知和動手能力問題，但控制對象需求量大，動作不直觀、不形象，學生興趣低，教學效果較差。由于掛件種類多，一般一個PLC 實驗室至少需要配置十到二十種控制對象掛件，成本較高，存放不方便，占空間較大。……