LGBC-P001A型PLC控制編程仿真軟件系統

一、產品概述

PLC仿真編程綜合應用實訓系統是專為PLC人才培養設計打造，包含硬件和軟件兩大版塊，集 PLC盒子、實物實驗臺、教學微課、編程實訓項目、自主實訓模塊、學習管理平臺等于一體，采用三維可視化、PLC通信技術、數字孿生等先進技術，通過“理、虛、實一體化教學”模式，完成教學資源升級，可直觀地進行PLC的基本指令訓練與多個應用廣泛的PLC實際應用模擬實驗，大大提升實驗教學過程的真實性和交互性，彌補實物實訓存在的“不夠、不全、不廣”等問題，切實提升教學效果。在工業自動化、機電一體化、電氣工程、機械工程、電工電子等課程中具有較高的教學價值。

PLC仿真編程綜合應用實訓系統創新實現了PLC編程“自主實訓”功能，可自定義項目腳本及開發過程，幫助學校打造PLC應用“雙創空間”。同時，系統自主實訓功能也能適應國內各大競賽需求，能以高性價比的方式幫助學校完成各類競賽培訓。

二、系統功能

（1）虛擬系統集成

用戶可自主開發模型、自動布局、電氣信號連接、虛擬調試，驗證系統集成整個過程，可模擬多品牌的PLC主機，如西門子、三菱、匯川等。

三、軟件基礎仿真

（1）自動布局

在3D場景下，支持用戶拖拽的方式快速創立自己的工業場景。可以對模型進行移動、旋轉、編輯、裝配等操作，象搭積木一樣完成工作場景部署。布局完成后的場景可被各種外設驅動。

（2）物理效果

系統內建物理引擎，創建的虛擬模型具有物理效果，能模擬仿真現實生活中的物理現象，如：重力、彈性碰撞等。在發生碰撞、摩擦、受力的運動模擬中，不同的動力學屬性能得到不同的運動效果。

（3）海量模型

系統包含一個完整且具有典型工業設備的部件庫，并對庫里組件提供對應的運動仿真與效果渲染，可根據工程需求選擇相對應的組件進行設計。如各種傳送帶、氣動缸、液壓缸、伺服電機、絲桿、型材、按鈕、開關、傳感器、數控機床，加工中心、立體倉庫、AGV等工業元素。

（4）模型開發

系統開放通用接口進行CAD數據導入，為組件庫中沒有的非標機建立模型組件，并賦予其參數和運動。系統具有強大的模型讀取功能，能讀取igs、step、stp、OBJ、STL格式的3D建模。

（5）人機交互

虛擬設備運動由編程驅動，虛擬傳感器能反饋場景真實的狀態，賦予了虛擬設備與實際設備相同的特性。并可通過虛擬設備上控制面板、HMI上的面板，外部的硬件面板對場景完成操作。對如真實的場景操作。

（6）電氣連接與系統集成

軟件支持在虛擬場景中，完成對各種虛擬設備的集成，以及虛擬調試。虛擬集成主要通過端口映射操作：把模型中可控制的部分與一個特定的端口號關聯起來，通過操作此端口號就可操作虛擬設備。如各種機器人工具、流水線、傳感器等。端口包括：電平類端口，模擬量端口，脈沖類端口。通過端口的信號操作，完成機器人的系統集成，構建復雜的機器人應用系統。

（7）自動考評

該軟件具有操作數據采集與分析功能。基于軟件的自動考評系統，先由教師出題，自動生成判分規則。學員在考核過程中，系統將實時記錄學員的操作過程、執行結果、異常事件，并根據考試評分規則計算考核評分。減輕教師批改工作量，提升教學質量。可用于課后測試、實驗預習、課程考核，以及職業技術水平考試。

（8）多品牌PLC虛實結合仿真

該軟件集成各種執行器與傳感器，如：傳送帶、氣動器件、電機、按鈕開關、傳感器、數控機床，立體倉庫、機器人夾具、定制執行機構等。這些設備可以被PLC驅動。

軟件支持內置虛擬三菱PLC、虛擬西門子PLC、匯川PLC、總線接入硬件西門子PLC、總線接入硬件三菱PLC。

四、教學實訓資源

教學資源是基于軟件開發，獨立發布，網絡下載。以PLC的實驗大綱為基礎，開發了適合中職、高職、本科的系列PLC智能制造教學資源，并不斷擴展與豐富。

教學實訓資源資源包是根據《可編程控制器編程應用》教程實驗編寫，所有的實驗可以純虛擬仿真，也支持虛擬結合PLC仿真（半實物仿真）。每份資源包括：培訓教材，視頻，及工程案例。

五、應用對象與場景

（1）應用對象

PLC仿真編程綜合應用實訓系統作為一款快速反應的系統仿真軟件，集工業3D場景搭建、PLC編程、PLC控制系統調試等功能于一身，在工業自動化、機電一體化、電氣工程、機械工程、電工電子等課程中具有較高的教學價值。

（2）應用場景

1）開關量邏輯控制，應用場景如：組合機床、磨床、包裝生產線流水線等。

2）模擬量控制，在工業生產的過程中，有許多會連續變化的量，比如溫度、壓力、流量、液位和速度等。

3）運動控制，應用場景如：機械、機床、電梯等。

4）過程控制，應用場景如：冶金、化工、熱處理、鍋爐控制等。

5）數據處理，應用場景如：柔性造紙、輕紡、食品工業等部分大型控制系統。

6）通信及聯網，如鋼鐵、化工、電力、建材、機械制造、汽車、輕紡、交通運輸、環保及文化娛樂等。

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LGBC-P001A型PLC控制編程仿真軟件系統