1 产品背景
PLC是工业自动化领域主流控制核心、信息采集和控制的主要技术手段,在智能制造发展中起到关键作用。PLC技术作为一门实用性技术,实训教学是学习PLC技术的重要手段;目前,PLC实训课程的开展主要以综合实训台、实验箱以及简化实验模型等多种方式进行培训。这些实验方法存在硬件成本高、器材损耗高、实验场景固化、实验场景简化、实验设备台套数难以满足人手一台实验设备、无法脱离实验室进行实验等不足。
2 系统定位
为了满足当前高校人才培养的迫切诉求与目标,湖南中广汇智信息技术有限公司适时推出基于PLC的虚实结合实训系统,基于PLC的虚实结合实训系统是一套可配置的软硬件一体化的实训平台,由硬件实验台和虚拟软件场景模块两部分组成,在硬件实验台上,学生可以对PLC进行接线、实物编程;在虚拟软件场景上,学生可以对多种多样的实训对象进行编程。基于PLC的虚实结合实训系统是一套完整的硬件在环实验系统,综合了实物实验台可观可操作、虚拟场景丰富、使用无损耗等特点,是未来PLC实训的理想设备。
3 系统特点
基于PLC的虚实结合实训系统是一款结合实物PLC、实物控制对象和虚拟控制对象为一体的PLC综合实训平台;系统是结合了虚拟仿真技术、通信技术、计算机控制技术于一体的一款高科技实训设备;设备的编程紧密结合工程实际应用案例,可以训练使用者的工程素养;设备具有体积小、编程案例多、使用维护方便、低损耗、教学生动有趣等多种特点。
体积小:相对于模型类PLC编程实验台,PLC综合实训系统体积小了很多。如两座四层电梯的控制,实物的空间就比PLC综合实训系统大了很多。
编程案例多:相对于传统模型实验台,增加一个场景需要增加一个模型,成本增加较多。PLC综合实训系统可以根据需求定制编程场景。
维护方便:传统模型实验台在使用过程中容易出现结构的损坏,坏了之后就无法进行实验教学。
教学生动:PLC综合实训系统中的编程案例都来源于实际工程应用,在学习编程的过程中,学生可以了解工程设计、工艺过程。
4 实训功能
PLC综合实训系统可以完成PLC的认知、PLC的接线和PLC编程的综合训练。通过实物台上配置的PLC,使用者可以认识PLC的结构、学习PLC的接线。通过虚拟编程场景,使用者可以进行编程训练。
现有的虚拟编程场景有:
电机顺序启动
电机星三角启动
交通信号灯
电梯
步进电机
轨道运料车
变频器通信及控制
PID控制
5 硬件结构
PLC综合实训系统的硬件结构主要由台架、PLC、触摸屏一体机、外围硬件和PLC组成。各部分的功能如下:
台架:支撑固定;
PLC:编程用PLC,可以根据客户定制,支持各大品牌的PLC,目前完成了西门子S7-200、S7200 smart、S7 300系列PLC的适配。
触摸屏一体机:虚拟编程场景运行平台,学生可以通过触摸屏的操作,调整编程案例的场景,可以对场景进行旋转、缩放等操作;触摸屏一体机也可以作为编程终端。
外围硬件:外围硬件主要布置一些虚拟场景无法实现的外围硬件,和虚拟软件场景结合,实现PLC各功能模块训练的全覆盖,如步进电机和编码器、工业触摸屏等。
6 应用及服务
基于PLC的虚实结合实训系统可以用于PLC实验室的整体建设。由于实训场景丰富多样,难易程度可以选择,非常适合PLC编程实训练习、PLC竞赛及创新设计。