根据提供的文件信息,以下是对知识点的详细解读:
1. PLC实验系统的开发背景及意义
PLC(Programmable Logic Controller)即可编程逻辑控制器,是一种广泛应用于工业自动化控制的电子设备。在国内外工业控制的多个领域如机械、汽车、电力、化工等,PLC都发挥着重要的作用。为了培养学生的实践能力和创新能力,机械设计制造及其自动化专业的教学中需要开展丰富的PLC实验教学。然而,传统的PLC实验设备往往功能有限,不能满足教学需求,导致学生在PLC编程项目上受到较大的限制。
2. 传统PLC实验系统的局限性
传统的PLC实验多依赖于小型PLC设备,这些设备通常是预先设定好的成套设备,其端子配置固定,缺乏灵活性,限制了学生对实验项目的自由设计。此外,由于设备功能和场地经费的限制,较大型的PLC编程实验难以开展。
3. 虚实结合PLC实验系统的创新点
为了突破现有PLC实验系统的局限,文中提出并研制了一种虚实结合的PLC实验系统。该系统创新性地采用工业触摸屏作为上位机,而PLC作为下位机,以变频器、三相电机、步进电机丝杠和温控模块等真实被控元件为基础,并结合EasyBuilder软件来编制触摸屏界面及虚拟大型设备功能。通过虚拟界面加真实元件的方式,实现了对学生常见控制元件的控制,既保留了虚拟技术的优势,又具备真实操作的直观性。
4. 虚实结合实验系统的技术细节
文中阐述了通过EasyBuilder软件编制的触摸屏界面,能够模拟多种设备运行情况。同时,系统中还配备了常见的被控对象实体,如步进电机丝杠和温控模块等,使得实验更加形象直观。这种虚实结合的方法强化了学生对于常见控制对象的理解,并通过实验锻炼了编程能力,从而提升了实验教学的效果。
5. 高校PLC实验系统的模式分析
目前,高校在开展PLC编程实验时通常采用三种模式:
- 一种是使用各种机电一体化设备,如PLC、接口电路、机械本体和传感器组成的实验系统;
- 第二种是使用不同品牌的PLC设备进行实验,但往往因为硬件的限制而无法灵活地设计实验项目;
- 第三种是利用虚拟软件,无需硬件即可开展实验。
6. 虚实结合PLC实验系统的教学效果与优势
实践证明,该虚实结合的PLC实验系统成本低廉但功能强大,能有效模拟真实的工业控制环境。这种系统使得学生可以不受硬件资源的限制,进行更加广泛和深入的实验探究,从而更好地理解PLC控制系统的实际应用。
7. 结论
虚实结合的PLC实验系统开发,不仅能够改善现有的教学条件,还能够激发学生的学习兴趣和动手能力,同时有效降低教学成本。该系统在未来PLC教学和实验中具有广泛的应用前景。
关键词涉及的内容包括:可编程逻辑控制器(PLC)、虚实结合、触摸屏、EasyBuilder软件。
通过以上解读,我们可以了解到虚实结合PLC实验系统的概念、特点、实现方式以及教学应用等多个维度的知识点,这为PLC实验教学的改进与创新提供了有价值的参考。