可编程序控制器可视化教学系统设计

王宗涛 李修强 韩廷选

（天津理工大学海运学院，天津 300384）

0 引言

可编程控制器技术是一门在工业控制领域应用广泛且实践性很强的课程，必须在掌握基本理论后，才能安全高效地进行实验和实践。如果能够设计一套可视化教学系统，就可以推动可编程序控制器技术在教学和实践2个方面的发展。可视化教学设计的目的就是为了简洁、明了地传递信息。将信息化手段应用于教学中，是摆在高校教师面前的一个重要任务[1-2]。目前这方面的研究多侧重于提高实验装置的性能或者采用虚拟仿真和动画的方式进行教学[3-5]。这些研究都未能将课堂教学与具体的实际控制进行有机结合。

结合可编程序控制器课程的相关内容，该研究开发的可编程序控制器可视化教学系统既符合实际的工业控制情况，又能和实际的设备进行联机控制，并且可以灵活地应用于课堂教学和实验教学。可编程序控制器可视化教学系统将机电控制系统、可编程序控制器的程序和实际控制的操作按钮组合在一起。其中，机电控制系统采用虚拟电路的方式，可以动态观察接触器触点的状态以及电动机的运行情况；采用在线监视的模式来观察程序的运行情况。操作按钮可以供操作者进行现场操作，操作者在操作的同时，可以实时观察程序的状态、接触器的动作和电动机的运行，可以完整地把握控制系统的运行机理。该研究所开发的可编程序控制器可视化教学系统具有3个优点：1）系统采用纯软件设计，确保了课堂教学的安全和高效。……