plc实验教学系统的设计

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1、PLC实验教学系统的设计摘要一切自然科学都是基于实践的，都是在对自然现象观察的基础上从生产实践和科学实验总结发展起来的。尤其是当今我们在生活中运用的高科技，全部都是通过实验不断验证而得到的。实验作为理科教学的中的重要组成部分，对学生的知识掌握程度和科学研究方法、实验技能以及创新精神的培养，都具有重要的地位和作用。 因此在现代可编程序控制器课堂上，教师不能只片面的讲授理论知识，还要结合科学实验提高学生的实践能力。可编程序控制器原理及应用课程的原理部分非常抽象，高等学校的学生需要通过大量的实验加强对可编程序

2、控制器原理的理解，但是传统的实验平台实验现象不够直观，与实物有较大的差距，而真正的被控对象有成本高、体积大、不易保养等众多缺点。基于此，本文利用组态王软件开发PLC实验教学系统，用组态软件模拟被控对象、模拟工业现场，丰富实验课程内容，激发同学们对实验课和可编程序控制器的兴趣。本文介绍了PLC实验教学平台的总体方案，详细说明了实验平台软硬件设计及网络通讯的实现。以为例，介绍了从程序设计到组态设计的各个环节，说明了PLC实验教学平台在实际教学中的应用。关键词：PLC，组态王，实验教学前言引言实验因其直观性、

3、实践性、科研性及综合性等独特条件，在高等职业学院教学中有着不可替代的重要性。实验教学是高等教育中一个非常重要的环节，它比课堂讲授更贴近实际，学生在做实验时更容易激发他们的求知欲，理解晦涩难懂的科学原理，使得他们对所学科目产生浓厚的兴趣。在高等学院中，大多数的实验都是在实验室完成的。实验室的建设和管理是影响实验教学的重要因素。高等学院要培养能对国家科技建设做出贡献的高素质人才，就必须加强实验室的建设，不断完善实验教学的中软硬件。可编程序控制器近几十年来迅速，它拥有操作简单，稳定，高性能等优点，可以使人们不

4、用到现场就对工业现场的设备进行实时控制。可编程序控制器原理及应用现在是高校电气工程、自动化等专业的必修课，实验教学是学生理解可编程序控制器原理的重要途径。组态控制技术属于一种先进的基于计算机的控制技术，由组态技术构成的计算机采用的是工业级PC，它不需要设计单独的电路，通过输入输出接口连接各种现场设备，从而达到自动控制的目的，基于此我们运用组态模拟现场设备自制了PLC实验教学系统。可编程控制器实验系统的现状可编程序控制器是以微处理器为基础，综合了计算技术、控制技术、通讯技术等高科技，而在近年来发展迅速、应

5、用极广的一类工业装置。自从1969年问世以来，已经更改了世界工业生产的方式。在发达的工业国家，可编程序控制器已经广泛应用于各行各业，用可编程序控制器设计自动控制系统已成为潮流的方向标，我国可编程序控制器发展较晚，但应用范围也在不断的扩大。《可编程序控制器原理及应用》现已成为电气工程、自动化、电子等专业的主要课程之一。《可编程序控制器原理及应用》这门课程原理部分比较晦涩难懂，应用部分与生产实践紧密结合，在这个过程中学生要做大量实验，在很多高等学校中可编程序控制器课程的实验教学内容主要是练习可编程序控制器的

6、程序编程，有的学校配备了实验平台，但却面临着以下几种缺点：（1）实验器材更新太慢，支持的软硬件很少，学生许多实验无法实现。（2）学校的实验器材维护困难，在实验教学过程中容易损坏，维修过于繁琐。（3）没有控制对象，学生对可编程序控制器进行编程以后，只能通过输出口的状态来验证程序的正确性，实验现象不直观，学生无法与工业现场联系起来。（4）有的实验用发光二极管模拟现场设备，但是与实物相差太大，学生不易理解。基于此，本课题运用组态王软件模拟多种被控对象，开发出能够直接观测、易于维护、实验类型丰富的PLC实验教学

7、系统。课题研究的内容本课题的主要任务是以可编程序控制器为基础，运用组态王模拟被控对象设计开发的实验教学平台。具体的任务如下：（1）为了实现建设PLC实验教学系统的预期目标，对PLC实验教学环节进行详细的分析，确定合理的平台建设方案。（2）对PLC实验平台进行软硬件设计，完成PLC型号的选择，编写各个实验项目的软件程序。（3）建立组态界面，用组态界面来模拟被控对象。（4）验证组态软件是否按预定程序运行。仿真教学系统的整体结构总体介绍系统PLC实验教学平台如图1所示，它是由四节传送带、交通灯控制模拟、天塔之

8、光、液体混合装置、LED数码显示、装配流水线、舞台灯光模拟、水塔水位模拟、喷泉模拟、五相步进电机十部分组成。本系统利用组态王模拟控制对象，通过RS232C接口与PLC进行通信。PLC的控制指令就像中枢神经一样，不断的监控组态软件模拟的控制对象。2PLC和组态软件基础可编程控制器是是一种工业控制计算机，简称PLC（ProgrammablelogicController),它使用可编程序的记忆以存储指令，用来执行逻辑、顺序、计时、计数、和演算等