[实用新型]一种FLASH电气自动控制视觉仿真科教系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种利用专用的FLASH动画播放软件和利用Adobe FLASH制作的动画媒体文件结合单片机为核心组成的接口电路，在计算机上模拟仿真电气自动控制各类对象、环境及动作过程，仿真系统作为所有的可编程控制器PLC或其他嵌入式单片机控制器的模拟控制对象，实现自动控制视觉实时仿真，主要应用于自动化控制教学和科研领域。

背景技术

工业电气自动控制领域主要核心控制器为可编程控制器PLC和嵌入式单片机控制器，仿真是这些控制器开发设计过程中一个重要环节，特别是在高危、高风险项目中，仿真是必不可少的。目前，针对这些控制器的仿真系统主要分为三类：一、以可编程控制器PLC厂商提供的针对自家PLC的专用仿真软件；二、嵌入式单片机厂家提供的专用仿真软件；三、以第三方提供的可编程控制器PLC组态软件。仿真系统在高校工业电气自动控制课程的教学实验中应用越来越广泛，教学的仿真系统也主要是这三类。这些仿真通过控制器进行边界扫描获取端口数据，存储在内部存储器，以特定的通讯协议输出，达到跟踪程序运行过程的目的，属于程序调试仿真，而且对控制目标的状态需要人为输入，不能自动仿真全过程。第一类和第二类软件只能对该厂商提供的控制器进行仿真，仅在数据窗口直接显示端口数据，没有直观的图像显示被控设备状态和动作。第二类软件主要用于人机界面设计和集中管理，只能以简单图像显示设备状态和动作，而且不能仿真单片机控制器。由于应用的侧重点不同和通用项目中控制对象的多样性，这类软件的图像动态过程显示相对简单，缺乏生动的视觉动态过程，再加上这些软件操作相对复杂，在教学领域应用这些仿真系统存在较多的局限性。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种适用于工业自动控制课程中教学实验的实时视觉仿真系统。利用FLASH动画播放软件和Adobe FLASH制作的动画媒体文件结合单片机为核心组成的接口电路，在计算机上模拟仿真自动控制对象元件(如：电机、电磁阀、继电器、加热电阻丝等)及环境(如：温度、湿度、行程开关等)，仿真系统作为可编程控制器PLC或其他单片机嵌入式控制器的模拟控制对象，借助FLASH超强的动画表现能力，实现自动控制全自动视觉实时仿真，以直观和接近实际应用的方式来检验可编程控制器PLC或其他单片机嵌入式系统控制程序的设计及运行情况。

为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案为：一种FLASH电气自动控制视觉仿真科教系统，其特征在于：它由FLASH播放软件和仿真接口硬件模块两大部分构成，FLASH播放软件运行于基于Windows xp平台的PC机上，PC机通过USB口与仿真接口硬件模块通讯接口相连，仿真接口硬件模块上的开关量输入/输出口和模拟量输入/输出口分别与仿真目标控制器上的开关量输出/输入口和模拟量输出/输入口相连。

所述仿真接口硬件模块由电源电路，单片机核心电路，USB、RS485通讯电路，开关量输入电路，开关量输出电路，模拟量输入电路，模拟量输出电路组成。

本实用新型的有益效果是：实现自动控制全自动视觉实时仿真，以直观和接近实际应用的方式来检验可编程控制器PLC或其他单片机嵌入式系统控制程序的设计及运行情况。

附图说明

图1为本实用新型FLASH电气自动控制仿真科教系统应用原理图；

图2为本实用新型中仿真接口硬件模块内部结构图；

图3为本实用新型中硬件模块的电源电路；

图4为本实用新型中硬件模块的单片机核心电路；

图5为本实用新型中硬件模块的USB和RS485通讯电路；

图6为本实用新型中硬件模块的开关量(Di)输入电路；

图7为本实用新型中硬件模块的开关量输出(Do)电路；

图8为本实用新型中硬件模块的模拟量输入(Ai)电路；

图9为本实用新型中硬件模块的模拟量输出(Ao)电路；

图10为本实用新型中软件结构框架图。

具体实施方式

为了详细说明本实用新型FLASH电气自动控制视觉仿真科教系统的技术内容、构造特征、以下结合实施方式并配合附图作进一步说明。