基于Unity3D的PLC實驗教學系統(tǒng)仿真關鍵技術研究.pdf

1、可編程邏輯控制器（PLC）是一門理論與實踐相結合的課程，實驗教學在整個教學環(huán)節(jié)中具有舉足輕重的作用，但目前PLC實驗教學模式單一，組態(tài)界面單調，設備損耗較大。
　　針對PLC實驗教學的不足，本文提出將虛擬現(xiàn)實技術和交互仿真技術應用到PLC實驗教學系統(tǒng)仿真的研發(fā)。主要研究成果如下：
　　（1）PLC控制仿真實驗系統(tǒng)設計方案的提出。以提高PLC實驗教學質量為目的，闡述現(xiàn)有PLC實驗教學模式的特點，總結國內外虛擬仿真技術在PLC教

2、學中的研究現(xiàn)狀，提出PLC實驗教學系統(tǒng)仿真的總體設計方案。
　?。?）PLC實驗的三維設備庫的建立。采用三維建模技術制作PLC各實驗模塊涉及到的設備，如電梯、閥門、傳感器等三維模型，并搭建了虛擬場景；分析了紋理映射技術中平面映射、柱面映射、球面映射不同的映射方法，為虛擬場景中的對象使用不同的映射方式，使最終生成的虛擬場景更加真實性并富于沉浸感，滿足系統(tǒng)設計要求。
　?。?）PLC功能模塊建立。首先利用數(shù)據(jù)庫技術開發(fā)了視頻模塊

3、和考試模塊，便于學生實驗前預習和實驗后考核；然后開發(fā)了電梯、噴泉、交通燈、配料、恒壓供水五個典型實驗交互模塊，通過研究三維設備在三維上位機中的模型層次結構、場景模型解析、運動相機的控制與實時渲染等技術，在Unity3D三維引擎中用C＃語言進行腳本的編寫，解決了設備三維模型的運動驅動，實現(xiàn)交互仿真。
　?。?）通信模塊設計。首先對實物PLC控制面板進行描述，探索3D上位機界面與外部PLC控制面板相結合的模式，通過分析軟硬件的通訊協(xié)議