文献综述
1.1课题研究现状及发展趋势
可编程逻辑控制器（ProgrammableLogic Controller，PLC）将通信技术、计算机技术和继电器控制技术融为一体，具有使用灵活方便、可靠性高、控制功能强等优点，因此得到广泛的应用[1]。PLC 教学的重点在于突出学生工程应用能力的培养和训练。实验教学是理论教学的深化和延续拓展，对增强学生的实践能力、创新能力和就业竞争力有着极其重要的作用，因此它在PLC 课程教学中的地位显得尤为重要[2]。目前，各类高校的PLC实验设备主要有以下几种类型[3- 6]：
（1）实验室仅有PLC 主机，没有被控对象。学生通过观察PLC 的输出端口的指示灯来判断程序是否达到控制要求，以检查程序的正确性，因此，控制器外围设备连接的实践操作无法得到实施，难以达到预期的实验效果。
（2）实验室配置少量被控对象，如电机或LED灯。学生只能通过观察电机的运停和LED 灯的亮灭，以此来检查PLC 程序能否满足实验要求，难以满足PLC 实验的多样化控制要求，同时对实验过程和结果展示不够直观，反映不了设备工作的现场状态，无法激发学生的学习兴趣，严重影响了教学质量。
（3）实验室配置专业科教公司研发的PLC 综合实验装置，该装置配备有一定数量的被控对象，可以完成较丰富的实验内容，可以达到理想的教学效果，但其不菲的价格让普通学校难以承担，也制约着实验开设的种类和次数。另一方面，PLC日新月异的发展，迫使其实验被控对象推陈出新，基于该实验装置的实验教学难以与时俱进，当其无法满足要求时，教学质量将会随之下滑。
1.2本课题研究的意义和价值
用虚拟对象实现工业控制的仿真调试是PLC未来发展的一个趋势。利用组态软件设计实验虚拟对象可以为学生创造一个形象逼真的动态环境，解被控对象工作现场的实时状态，更好地帮助学 生验证学生的实际编程能力，增加了学生的学习兴趣，丰富了教学手段，提高了教学效果。目前看到的所有组态软件的功能都类似，随着计算机技术、网络技术的飞速发展，组态软件必将得到进一步地改进。通过对比国内外组态软件的性能，本课题将基于组态王Kingview7.5进行PLC实验虚拟对象的设计完善。
Kingview（组态王）由北京亚控自动化软件有限公司开发，是国内较有影响力的组态软件。组态王提供了资源管理器式的操作主界面，并且提供了以汉字作为关键字的脚本语言和多种硬件驱动程序。具有易用性、开放性和集成性的特点。应用组态王工程师可以把主要精力放在控制对象上，而不是在形形色色的通信协议、复杂的图形处理、枯燥的数字统计上。只需进行填表式的操作，即可生成适用于用户的SCADA（监控和数据采集系统），它还可以在整个生产企业内部将各种系统和应用集成在一起，实现厂级自动化的目标。
组态王具有使用简易，功能强大，具有很好的发展前景，所能完成的功能都用一种方便用户使用的方法包装起来，对于用户来说不需要掌握太多编程语言技术，就能很好地完成一个复杂的工程所需要的所有功能，因此简单易用。基于组态软件设计PLC实验虚拟对象这一技术具有成本低、效率高、可扩展性强、实用性强等优点，有效克服传统PLC 课程实验教学中存在的问题，为PLC 实验开辟了一片崭新的天地，具有广阔的发展前景。采用组态软件设计虚拟对象进行仿真能很好地弥补现有PLC 实验教学中存在的不足。以四层电梯作为被控虚拟对象为例，设计组态图形界面，建立数据库与动画连接，设置通信参数，仿真运行调试。系统无需实际物理控制对象便可实现对PLC 程序的调试和仿真运行；该方法克服了真实被控对象的缺点，具有良好的效果。
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