PLC虚拟仿真实训教学平台建设探索

基于VRML开发了PLC虚拟仿真实训平台。该平台采用B/S架构,客户端使用ActiveX完成3D虚拟现实场景的渲染,核心功能模块包括与仿真软件交互模块、原理图计算模块和原理动画模块,可供学生进行理论学习、原理图绘制及实物接线、程序编制、完成并提交实训报告。学生可不受时间和空间的限制地完成虚拟互动实训,完成PLC软硬件协同设计,实现完整的系统搭建以及逼真场景的仿真调试。     

基于Unity3D的恒压供水虚拟实训教学装置开发

针对高校电气控制课程实训平台数量不足、实训内容简易匮乏和学生工程实践能力差等问题,选择生活中较为典型的恒压供水系统作为教学载体,设计了恒压供水虚拟实训装置。系统采用3ds Max建立水泵、压力传感器、水池等三维模型,利用Unity 3D开发恒压供水上位机虚拟仿真软件,以PLC、变频器和继电器等搭建硬件控制电路作为下位机,上位机仿真软件和下位机硬件控制电路通过通信接口模块连接交换数据,实现了融合虚拟场景和硬件控制电路的虚拟实训装置的开发。结果表明,虚拟实训装置能够有效降低实训设备成本,弥补实验设备数量不足,充实实训内容,提升学生工程实践能力。     

“服务器配置与管理”3D立体虚拟实训平台构建研究

随着信息技术发展,虚拟仿真技术在高等教育实训教学中的应用日益广泛。针对服务器配置与管理课程实训教学资源单一、设备不足等问题,设计了一个基于计算机多媒体技术的三维立体虚拟实训平台。该平台包含交互式虚拟课堂、虚拟仿真实训室和虚拟设备实训室三大模块。采用虚拟仿真技术高度还原实训环境,实现对学生的全方位过程考核监控。支持多终端远程访问,实现资源共享。运用Unity3D、WebGL等先进技术手段实现交互式的虚拟场景和任务动画制作。应用结果表明,该平台提高了学生的学习兴趣,增强了操作技能培养质量,为“服务器配置与管理”课程教学改革提供了有效手段。     

虚拟仿真在PLC配料控制系统教学中的应用

为解决PLC教学实验装置不能或者不便接入实际的设备,使学生无法清晰理解整个工业控制流程及相应设备运作的问题,选择工业控制领域较为典型的配料控制系统作为教学载体,设计了一种新的虚拟交互PLC配料系统。在该系统中,结合Quest 3D三维引擎以及3DMAX等建模、渲染软件,制作配料控制系统虚拟的执行器和虚拟传感器,设计通信接口模块,实现了PC机3D场景中设备与PLC的通信。实际运行结果表明,学员在PC端能够直观的感受到自己编写的程序对现场实际设备的控制与运行,具有较强的沉浸感,达到了良好的学习效果。     

基于Virtools的单片机虚拟实训项目设计

单片机虚拟实训项目的开发,综合运用了单片机系统设计、3DS max、Virtools技术,创建了模拟真实环境和流程的交互式虚拟实训场景,对于在Virtools中进行符合项目流程实训行为模块的开发关键技术,如USB上电的动画设置、开发板的跳线设置、按键控制及互锁、摄像机设置及碰撞检测和如何在虚拟场景中播放教学片等,进行了详细的介绍,开发的作品已用于实际的教学中,并取得了初步的成效,在项目教学的实践演示、交互自主的探究性学习使用中起到了重要的辅助作用。     

模块化柔性制造综合实训教学管理系统开发

在模块化柔性制造实训平台的基础上,开发了一种模块化柔性制造综合实训教学管理系统。系统包括教师、学生和实时监控等3个模块,满足教师和学生对实训平台操作的需求,实现了平台设备数据实时采集功能。测试和运行结果表明,系统能够有效地推动实验教学内容和教学方法的改革。     

在线工业机器人技术虚拟仿真平台的构建

为提高学生关于工业机器人的实践技能,利用Solid Works和Robot Studio构建了21个工业机器人虚拟仿真工作站。通过对工业机器人认知与操作、工业机器人编程技术单项实训、工业机器人综合技能实训、工业机器人创新设计等4个模块的层次化案例设计,构建出与职业能力层级标准匹配的进阶式虚拟仿真实训平台。在实践教学中,虚拟仿真实训平台有益于培养学生的自学能力和在工业机器人工程领域的应用和创新能力。     

基于Web的药物制剂技术虚拟实训系统

为减少实训教学场地、设备、环境、资金和时间等因素的制约和实训教学中的安全风险,使实训教学更具可操作性,利用网络、通信和多媒体等信息技术,开发了基于Web的"药物制剂技术"虚拟实训系统。该系统包括实训操作准备、实训虚拟操作和实训实地展示等3部分内容和6个主要功能模块,具有节约成本、平台互动和开放灵活等特点,达到改善实训条件、激发学生学习兴趣和提高实训教学质量的目的。     

基于VR设备的跌落式熔断器操作虚拟实训系统设计

针对电工进网作业许可考证实操项目"跌落式熔断器的拉合操作",利用3ds Max完成电力实训现场场景搭建,基于Unity游戏引擎进行脚本开发,使用穿戴式HTC vive手柄结合头戴式显示器进行虚拟实训操作。系统包括实训介绍、设备学习、实操训练和考核4部分,并通过渲染、交互、控制和操作4个模块实现。该虚拟实训系统具有良好的现场沉浸感、可操作性、人机交互等特点,丰富了电力实训教学和培训方式。     

虚拟现实技术在职教实训教学中的应用研究

为有效解决职业院校实训设备陈旧、实训项目经费紧张、实训师资力量薄弱、实训课时紧等问题,同时避免一些危险性高的操作项目对学生可能造成的伤害,在线虚拟实训平台借助虚拟现实技术,提供身临其境的工作场景,涵盖了通信类基础课程实验与仿真、通信专业课程实验与仿真和通信工程综合训练与仿真3个方面,提供了学习、训练和挑战3种自主学习模式,让学生在虚拟环境中开展工程实训,达到通信类岗位职业能力要求的教学效果,此成果已在2016级电信学院新生中推广,并在2014级通信技术专业课程学习中全面应用,成果使用反馈意见良好。     

基于三菱自动化集成技术的PLC仿真实验平台开发

针对目前PLC教学中存在的实验、实训设备不足问题,利用三菱自动化集成系统,开发了集编程技术、触摸屏技术、仿真技术及计算机通信技术于一体的全虚拟仿真实验平台。介绍了实验平台的组成、功能以及构建方法。以十字路口交通灯控制系统为例,详细阐述了实验方法和实验操作步骤。     

基于VR的船舶通信导航设备实训系统设计与实现

针对船舶通信导航设备实训教学的现状与存在的问题,阐述了虚拟现实(VR)技术在实训教学中的现实意义。为满足实训教学情景化及交互性的需求,设计并实现了基于VR的课程实训教学系统,提出基于VR技术的船舶通信导航设备实训教学改革的构想与实践措施,给出了虚拟实训平台系统方案设计与硬件体系结构,并设计了在此平台上实现的实训任务模块,实现了功能仿真。     

工业机器人自动视觉检测综合实训平台的设计与实践

为了使学生掌握智能机器人系统设计及集成应用技术,设计了工业机器人自动视觉检测综合实训平台。该平台集成了工业机器人、机器视觉、智能检测、立体仓库等模块,通过工业以太网组建高度集成化的自动化柔性生产线。基于产教融合教学模式,分层次设计了工业机器人操作实训、自动加工检测生产线PLC程序开发实训、图像识别程序开发实训、工业机器人与自动加工检测生产线综合实训项目。实践表明,该实训平台可以满足机器人工程专业人才培养需求,充分激发学生的自主学习热情,提高学生创新能力与解决工程问题的能力,为学生后续学习打下了坚实的实践基础。     

三维虚拟实验教学资源管理平台

为解决3D实验教学资源在组织和管理方面的盲区,采用高真实感的三维图形动画、网络通信、数据库等技术,研究了3D实验教学资源的组织管理、虚拟实验场景管理、3D虚拟仪器的运动控制及特效展示等关键技术,设计3D实验教学资源管理平台,以资源共享的形式为实验实训、教师备课、课堂教学提供服务,提供展示仪器设备的组成结构和工作机理、模拟实验过程和实验场景等功能。最后,围绕3D资源平台,开展了教学应用,促进学生对实验设备、实验原理和实验过程的理解和掌握,取得了良好的效果。     

高职《文秘职业英语》课程网络虚拟实训实践

自主开发Flash动画形式的虚拟实训资源,在网络教学平台上通过跟学示范、基础训练、任务实践、任务设计四个步骤加以实施,并借助网络教学平台的各项功能对学生的实训过程和实训成果加以全方位评价。     

基于CORBA的数控机床DNC模块开发

为了保证柔性制造系统(FMS)高效、可靠地运行,离不开计算机对数控机床的实时控制(DNC)。无锡职业技术学院数控机床网络DNC模块在CORBA统一通信平台的基础上实现了与仿真调度等模块的通信及分布式控制,该模块主要包含3个子模块,即:“通信接口模块”、“DNC功能模块”、“PLC控制模块”,文中阐述了这3个功能模块开发过程,并给出了具体的开发实例。     

物料混合PLC控制系统综合实验案例设计

为解决现代电气控制技术实验装置成本高、结构复杂,以及学生缺少工程实践背景等问题,利用虚拟仿真技术构建PLC仿真实验平台,探索虚拟仿真与传统硬件相结合的实验教学方法。选择工业控制领域典型的物料混合控制系统作为教学案例,设计一种虚拟交互式PLC物料混合控制系统。案例教学应用结果表明,基于虚拟仿真技术的案例教学设计无需实际物理控制对象便可实现对PLC 控制程序的调试与仿真运行,节约了设备成本,激发了学生学习兴趣,较为全面地锻炼了学生的PLC综合应用能力。     

基于Forcecontrol的全虚拟PLC仿真实验平台的开发

利用Forcecontrol 6.0强大的图形绘制、动画操作、完善的I/O设备驱动等功能开发了基于三菱编程软件GX与Forcecontrol的全虚拟PLC仿真实验平台,重点解决了GX与Forcecontrol之间的通信问题。通过Forcecontrol与GX构成的虚拟仿真实验平台,可以直观、逼真地显示PLC动态控制过程,大大提高PLC实验的教学水平与教学效果。     

以PLC控制技术为核心,创新机电专业实训体系的研究与实践

基于"从工作中来,到工作中去"的理念,从众多专业课程中,提炼出PLC控制技术,将分散的专业课程和相关知识,通过PLC控制技术融合到一起,组成一个以PLC控制技术为核心的四级实训平台:PLC应用基础实训平台、自动检测PLC实训平台,电气综合自动控制系统实训平台,柔性制造系统实训平台。将自动控制领域的专业课程知识和涉及的技术融入其中,按层次递进的教学规律,创新形成一个新的实训体系。通过实训中各个专项任务的训练,达到掌握所学知识的目的,取得了良好的教学效果,实现了学生、教师、企业的三满意,有力的促进了专业课程知识的实用性转化,切实增强了学生的专业素质能力、复合职业能力和就业能力。