基于工业组态软件的PLC实训教学系统的研究与开发的中期报告.docxVIP

基于工业组态软件的PLC实训教学系统的研究与开发的中期报告

中期报告主要包括开发背景、研究内容、研究目标、研究方法、研究进展、存在问题及解决方案等内容。

开发背景:

随着工业自动化的发展，越来越多的企业引入PLC控制系统来实现生产自动化。然而，在PLC控制系统的设计、调试和优化过程中，由于设备和环境的限制，学生无法亲自进行实际的操作和实验。因此，开发一套基于工业组态软件的PLC实训教学系统，可以帮助学生更好地理解和掌握PLC控制系统的原理和实际操作技能，提高教学效果。

研究内容:

本研究旨在开发一套基于工业组态软件的PLC实训教学系统，包括PLC硬件模型、PLC编程软件、仿真软件和教学课件。其中，PLC硬件模型是指一套真实的PLC控制系统，用于进行实验和实际操作。PLC编程软件是指一种通用的、功能强大的编程工具，用于编写PLC程序。仿真软件是指基于PLC程序和虚拟设备的仿真系统，可以模拟实际运行环境，进行程序验证和优化。教学课件是指针对不同教学阶段的教学资料，包括各类实验指导、案例分析等。

研究目标:

该系统的主要研究目标包括：

1.开发一套完整的基于工业组态软件的PLC实训教学系统，满足不同层次和需求的教学需求。

2.实现PLC硬件模型的真实模拟，提供多种输入输出设备，支持多种运动控制和机器人控制等实验。

3.开发一种通用的PLC编程软件，支持各种PLC编程语言和标准。

4.提供一种基于虚拟设备的仿真系统，可以模拟实际运行环境，进行程序验证、调试和优化。

5.开发一套完整的教学课件体系，覆盖从基础知识到高级实验的不同阶段。

研究方法:

本研究采用实验研究法和文献综述法结合的方式。

1.实验研究法：包括硬件实验和软件实验两方面。在硬件实验中，通过搭建PLC硬件模型，进行设备的连接和编程、实际运行和调试等实验。在软件实验中，通过使用PLC编程软件和仿真软件，进行程序编写、仿真运行和优化等实验。

2.文献综述法：收集和分析PLC控制系统的相关文献和教学资料，包括PLC控制系统的原理、编程语言、硬件模型和实验教学方法等。

研究进展:

目前，已完成系统设计和硬件模型的搭建。硬件模型采用多种传感器和执行器，包括模拟量和数字量输入输出设备，以及步进电机、伺服电机等运动控制设备。使用工业组态软件进行集成和编程，实现多种控制任务。

此外，还完成了PLC编程软件和仿真软件的开发。PLC编程软件采用通用的PLC编程语言和格式，支持各种PLC编程标准，包括IEC61131和Grafcet等。仿真软件采用虚拟设备和环境，模拟实际运行环境，对PLC程序进行验证、调试和优化。

存在问题及解决方案:

1.硬件故障：硬件模型可能出现故障，影响实验进度。解决方案是保持设备的良好维护和保养，及时调整和更换可能出现问题的部件。

2.学生实验不足：由于实验设备和时间的限制，学生可能无法完成足够的实验。解决方案是建立虚拟实验系统，提供仿真实验环境，丰富实验内容和数量。

3.学生学习兴趣不高：由于课堂教学和实验内容单调、枯燥，学生可能缺乏学习兴趣。解决方案是创新教学模式，提供多样化的教学方法和场景，结合实际应用案例进行教学。