王晓燕

摘 要 可编程控制器是工业环境中必不可少的设备，因此PLC课程是现在高职院校的一门广泛开展的专业课。但由于其理论抽象性强，使得课程在教授过程中需要实验室进行相应的辅助。这就需要我们建立仿真性强的实验环境来使课程直观化。本文以此为目的比较了传统实验室和仿真实验室的教学，以运料小车为例，讲解了仿真的建立过程。

关键词 PLC 实验 仿真 教学研究

中图分类号：TP273-4 文献标识码：A

PLC是一种工业环境下应用的可编程控制器，在其内部存储程序和指令，并通过逻辑运算，顺序控制、定时和计数等方法来控制各类的工业设备和生产流程。PLC以其可靠性高，编程直观，适应性好，普遍性强等特点而广受欢迎，应用范围不断增长，目前，许多高校多个专业都将PLC作为专业课或拓展课来学习。但普遍存在的问题是，实验内容单一，重复性高，不利于学生思维的扩展。因此我们利用实验辅助系统来提高教学效率，并针对此系统进行了深入的研究。

0概述

一个好的实验教学系统应具备以下特点：第一，尽量使实验环境与教学模块相吻合，包含所学的知识；第二，能实时观察实验结果，得出实验结论；第三，存在进一步拓展的可能性。目前存在的实验室，实验步骤具体如下：①根据题目选出与输入信号数量一致的按钮作为PLC的输入量，连接到输入端子上；②选出与输出信号数量一致的彩灯作为PLC的输出量，连接到输出端子上；将此实验所对应的程序输入与实验台相连的电脑中，传送到PLC中通过观察彩灯的状态来进行程序调试，指导输出信号的状态与实验要求相一致。尽量选择与实验环境匹配的模块，在模块中连接输出信号和输出信号。这种实验室的缺陷在于，第一，多种输入信号只能用同一种开关按钮代替，多种输出信号只能用彩灯代替，直观性较差；第二，精确度不够精细，例如限位开关动作瞬间对输出信号造成的影响，实验室系统无法体现；第三，模块较单一，比较适合完成验证性实验，针对以上实验室不足，在教学中引用宇龙仿真软件进行辅助。

1仿真实验平台

系统应用分为两个层次：

（1）根据具体所需模拟的装置建立模拟装置模型进行PLC实验。用户可以从元件库中选出所需要的元件，将它们放置在构建窗口的合适位置。通过定义个元件的基本特征（如常开/常闭），元件间的相互关系（如上/下限位）以及与PLC输入/输出端口的对应关系，用户可以建立所需模拟实验装置，并且可以随时修改。当PLC有输入信号或输出信号时，该系统会根据PLC信号的含义显示运动部件的位置变化及开关部件的状态的变化。

（2）利用已有模拟装置模型进行实验。该软件的控制对象库中已存入多个PLC教学中常用的实验场景模型，例如运料小车、洗衣机、混料罐及十字路口交通灯等。针对这些模型进行仿真实验，有很强的直观性，且能很大程度提高学生的学习积极性。下面以运料小车为例，模拟实验的具体步骤如下：首先定义模型中输入/输出元件对应的PLC端口号，例如将启动按钮接入PLC的输入端子X3上，停止按钮接入输入端子X10上，前进继电器线圈接入输入端子Y0上等等。然后进行元件和端口的连线，并对PLC进行编程，完成以上步骤后就可以进行模拟系统实验。

如果系统的动作与预期要求不符或需要改变动作过程，则可修改PLC程序，直至系统动作满足要求为止。模拟实验过程中，每个元器件的状态都会显示在PLC的输入/输出端子指示灯上，如在图中状态，当小车碰到甲限位开关时，PLC输入端指示灯X1点亮，小车执行甲装料动作，PLC输出端指示灯Y2点亮。

2小结

系统使用结果表明，将仿真技术引入PLC实验教学，增加了实验过程中的直观性，教学效果明显增强，今后将进一步对系统的元件库进行扩展，使系统的适用性增强。