信号实训总结

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信号实训总结范文第1篇

关键词：高职；虚拟仪器设计与应用；课程设计

1 引言

虚拟仪器（virtual instrumention，简称VI）是基于计算机的仪器，虚拟仪器允许测试人员根据不同的测试要求，通过软件重新定制硬件，创建自定义的解决方案，实现计算机和仪器的密切结合，是仪器发展的一个重要方向。随着电子技术的高速发展，掌握虚拟仪器技术已成为毕业生应具有的、不可缺少的关键技术。高职院校培养高技能实用型人才，教学中需要大量的实训设备，虚拟仪器技术以最少的硬件投资即可改进整个系统，非常适合高职教育体制的实训基地建设。《虚拟仪器设计与应用》课程的设置，能够满足轨道交通等多个行业电子测绘领域高职毕业生培养的需求。

2 《虚拟仪器设计与应用》课程设计

《虚拟仪器设计与应用》课程是我院电子测量与信号监控专业方向的核心课程，课程依托教师自主设计的虚拟综合实训平台，结合校企联合开发的课程项目和实训项目，培养学生在电子测绘、轨道交通等方面职业能力，为电子技术等多门课程提供很好的技术支撑。

2.1 课程内容设计

本课程内容选取前期以Labview基础知识学习为主，后期以项目教学为主，项目以信号发生器等常见仪器设备的开发为主。课程项目根据企业当前所需技术，用传统仪器与虚拟仪器相结合的方法，以地铁轨道信号设备的信号分析、处理及基于声卡的虚拟仪器信号发生器设计等为案例开发。课程教学内容安排顺序，通过简单游戏开发，学习Labview基础知识；设计以声音采集卡为媒介的简易信号发生器；完成多通道数据采集装置的综合项目，从简到难，使学生逐渐掌握虚拟仪器开发流程和设计方法。表1是单元教学的主要内容。

2.2 课程的实践教学平台

2.2.1 虚拟仪器系统构成

以通用的计算机硬件及操作系统为依托，实现各种仪器功能。图1是常用的虚拟仪器系统方案。虚拟仪器实际上是一个按照仪器需求组织的数据采集系统。用户可以根据自己的需要定义和制造各种仪器。虚拟仪器的研究中涉及的基础理论主要有计算机数据采集和数字信号处理。

2.2.2 虚拟综合实训平台的硬件系统

本课程的实践平台按照图1的虚拟仪器系统而设计，以“NI6221数据采集卡”为核心，以传感器模块，数据处理单元，组成高性能的模块化硬件系统。再结合软件来完成各种测试、测量和自动化系统集成。平台开发以来，在企业项目开发中起到重要的作用，尤其是在数据采集和数字信号处理方面应用较多。平台可以实现通用台式仪器的全部功能以及一些在传统仪器上无法实现的功能。经过多年的教学和总结，该平台目前包括虚拟仪器教学实验箱、USB高精度采集卡和图形化软件开发工具、仿真工具等，此外基于Labview图形化系统的设计，能够辅助完成大部分课程的课堂教学，学生竞赛及科研项目，非常适合高职院校学生的自主学习和技能训练。虚拟综合实训平台的硬件总体框架如下图2，利用模块化硬件，结合软件来完成各种测试、测量和自动化的应用。软件能帮你创建完全自定义的用户界面，模块化的硬件能方便地提供全方位的系统集成，灵活的可编程软硬件平台满足对同步和定时应用的需求。只有同时拥有软件、模块化IO硬件和用于集成软硬件的平台，才能充分发挥虚拟仪器的优势。

由Labview软件构建虚拟仪器实训系统，将计算机技术应用于物理量的测量中，在实际应用中，平台可以完成多个实训内容，可供电子、通信类专业学生作为设计性、创新性综合实验和毕业设计使用。

2.3 实训内容

课程开发了一系列实践项目，包括：示波器、频谱分析仪、数字电压表、温度测量系统、光强检测与控制系统、红绿灯控制系统、红外传输系统、电机调速与测速开环系统、电子秤设计、步进电机控制与霍尔元件检测、电机调速与测速闭环系统、模拟电梯超重报警系统等。学生可以在实训中完成测试、测量和数字信号分析，从而为嵌入式设计、工业控制以及测试和测量项目开发中提供了一种独特的解决方案。

2.4 课程在高职电子类专业中的定位

在电子测量与信号监控专业方向的培养方案中，本课程是核心课程，该课程在培养目标中起重要的作用，对培养其他岗位能力起着支撑作用，在课程体系中起着呈上启下的核心作用。

3 课程对学生的培养

课程可以提高学生创新能力培养。学生可以完成仪器电路的设计、参数分析与计算，调试与测量，嵌入式技术的学习，掌握并熟练使用各种电子设备及仪器、测量技术等，利用现有计算机资源，Labview图形化软件、数据采集等，完成测试、控制、自动化或者其他创新性的应用开发，全面提升学生的综合素质，学生能够配置、创建、、维护和修改已有的解决方案，掌握仪器定制或自制步骤，面对简单的测试任务，能很快的组建测试系统。

4 总结

高职《虚拟仪器设计与应用》课程设置，适应当前虚拟仪器技术岗位的发展需要，课程就业方向明确，具有很强的可持续发展优势。通过课程，学生掌握了电子测量的新技术和新方法，大大提升学生电路设计和应用能力；课程采用先进的教学手段，使学生初步掌握新技术的数字化仪器仪表的开发流程；借助虚拟综合测试仪平台，学生体验具有先进技术、开放性和高集成可扩展的工作环境，参与企业实际的项目设计；将理论知识学习、实践能力培养和综合素质培养三者紧密结合起来；形成校企联合培养体系，帮助学生获得高质量的动手能力训练，同时平台在实训设备的功能和设计方法、水平方面产生了质的飞跃。

参考文献：

[1] 陈栋，崔秀华.虚拟仪器应用设计[M].西安电子科技大学出版社，2009.

信号实训总结范文第2篇

【关键词】信号处理 移动通信 教学改革

【基金项目】重庆邮电大学通信与信息工程学院教育教学改革项目。

【中图分类号】G642.0 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2016）10-0236-02

基础课的教学改革与研究，在人才培养的系统工程中发挥着重要作用，直接影响高等教育人才的培养质量。信号处理课程群一般包括“信号与系统”和“数字信号处理”，都是电子信息类学生必修的重要专业基础课程，是其知识结构的重要组成部分，是学习“通信原理”、“自动控制”等后续课程所必备的基础。信号处理的概念广泛地涉及很多科学技术领域，例如在快速发展的移动通信领域，4G LTE/LTE-a和下一代移动通信系统即5G中的关键技术，涉及到大量信号处理的知识，包括DFT/FFT，信号上采样下采样，多速率等等，这些概念都来自信号处理课程群。随着时代信息化的进程不断加快，该课程群的作用日益彰显，同时一些新的问题也逐渐凸显。

一、信号处理课程群的现状及存在的问题

信号与系统和数字信号处理等相关课程对数学能力要求比较高，其内容涉及到“高等数学”、“线性代数”、“概论与随机过程”和“复变函数”课程的内容，课本上的通篇公式和概念，易令学生感觉抽象枯燥从而产生畏难情绪，不容易激发学生学习兴趣。

另一方面，低年级学生缺乏对实际系统的感性认识，教师直接按课本授课会有理论脱离实际的问题。

总结起来，在传统信号处理课程群教学中存在以下两方面问题：

1.课程乏味，缺乏对学生主动性和学习兴趣的激发

传统理论教学重视对课程内容的传授， 而忽视了对学生学习兴趣的引导。由于高等教育长期以来习惯于“讲解式教学”和“接受性学习”，教师往往把理论课教学理解为讲解知识技能、概念、原理；学生往往把理论学习理解为习诵、模仿和做题。加之课程理论性强，课程内容涉及复杂抽象的数学关系，学习起来比较晦涩难懂，从而造成相当部分学生的厌学情绪，不利于发挥学生学习的主动性，严重影响教学效果；进而造成学生思维模式的固化，创造性思维能力弱化。

在我校，由于对信号系统和数字信号处理理论课程学时的不断削减，及课堂形式的制约，没有时间详细讲述信号处理理论与移动通信系统等实际系统的联系和应用，造成学生认为所学知识都是旧知识，跟目前的新技术没有关系，从而无法激发学生主动学习信号处理理论的兴趣。

2.理论学习及实训环节与技术发展现状脱节

课程群配合理论教学内容开设了少量验证性实验和实训内容，但其内容与实际工程中如移动通信系统中的物理概念和工程术语没有联系，不利于培养学生的工程实践能力、创新意识及创新能力，难以提高学生主动参与的兴趣。学校有移动通信方面的专业实践平台，这种实验箱通常要么用于学生的认识实习，要么进行简单的调制解调信号分析，或者搭建简易的系统模型进行原理性描述，学生很难通过这样的实验实训，把所学信号处理知识联系起来建立起系统的概念。

因此，如何克服传统信号处理课程群教学中存在的不足，建立起信号处理理论与移动通信原理等相关内容的联系，将课程知识点跟实际系统融会贯通，进而改进教学模式是摆在教师面前的重要课题。

二、课程的改革探索

针对以上情况，我们从培养方案、实验教学及考核大纲、新实训实验开发及课程内容整合等方面进行创新与实践，将移动通信4G/5G系统关键技术与信号处理相关概念结合起来，摈弃传统的随课实验教学模式，为探讨开放式体系化的实验教学模式，构建分层次的实验教学体系，打造面向全校开放的极具特色和水准的专业实践平台作铺垫。

同时，充分利用本校现有硬件和软件资源，依托信号处理重庆市重点实验室和移动通信技术重庆市重点实验室，以科研课题为载体，以教师科研开发为手段，构建与教学内容体系互动的实训创新体系和创新平台，改变目前以课程带实验的孤立实验教学模式和脱离实际系统的实训模式，系统化课程教学模式，让学生从中获得有关移动通信技术方面的实践体验。

课程改革主要从以下两方面入手：

1.演示课件的开发及在理论课堂上的引入

为了更好地帮助学生快速理解4G中LTE-a上/下行链路系统、以及5G中的热门技术FBMC系统的工作原理，进而掌握信号处理相关原理和技术在移动通信中的方法和作用，开发相关多媒体模块化演示课件显得尤为必要。通过在理论课堂上对相关多媒体演示课件的观看和学习，使学生在较短时间内留下一个深刻系统的印象，由此对随后所做的实训实验的目的和步骤的理解能起到很好的铺垫作用。

2.整合以信号处理关键技术为核心的实验实训教学内容

开发面向4G及下一代移动通信网络的新MATLAB实训实验，演示及仿真真实移动通信系统的信号处理过程，针对DFT/FFT、信号上采样下采样、多速率等概念设计比较详细的模块演示和学生训练环节。并将现有的信号处理课程群实训相关实验加以整合，既要避免内容上的重复，同时也注意实验开展先后的衔接顺序，让学生有一个循序渐进的学习和适应过程。并充分挖掘软硬件设备的潜力，为面向新技术开发新的实验内容作铺垫。

通过以上的课程改革研究与实训设计，锻炼学生拥有对系统的整体概念以及信号处理的系列概念，并具备较强的动手能力。

三、改革的实施

近两年来，我们按照上述内容完善了信号处理课程群实验教学体系和课堂教学模式，收到了良好效果。

首先，利用多媒体技术，用Flash软件开发出生动的多媒体课件（包括LTE-a上/下行链路系统、FBMC系统的信号模块化处理流程的演示多媒体课件等）在课堂上随堂播放，并利用校园网络，使学生可以随时随地下载和演示这些课件，提高学生的学习兴趣。同时，利用工程案例教学法和基于溯源科学问题的研究性学习法，增长学生学习信号处理和通信其他专业课程的兴趣。

其次，开发出信号处理课程群新实训实验3个，对DFT/FFT，信号上采样下采样，多速率等重要概念给学生以直观体验和训练，同时整合移动通信新技术相关实验内容，制定出开放式多层次的实践教学体系。由于这几个实训实验是4G的LTE-a及5G移动通信的热点关键技术中的重要环节，实验中学生获得了与实际移动通信系统相联系的较直观体验，对相关重要概念得到深入和形象的理解。

四、结语

当前，第四代移动通信系统在我国商用规模不断扩大，第五代移动通信系统研发持续推进，在技术更新日新月异的大环境下，如何保持与时俱进，不断改善教学效果，形成具有特色的学生创新思维和能力的培养方法，向社会提供适应需求的通信技术人才，是每个专业课教师都应思考的问题。

本次课程改革的实施，在与实际移动通信系统联系的基础上，夯实了信号处理课程群的理论基础，为构建有效培养学生工程素质、工程能力和工程伦理的教学体系，提供了理论基础和实践参考。并且通过在实训课程中设计相关实验，改进了信号处理课程群的实验教学方法与手段， 启发本科学生的学习兴趣，促进其学习动力。另一方面，新的课程改革提高了信号处理课程群任课教师的工程教育素质，更好的适应新形势下高校的工程教育。对完善教师教学案例库，创新理论教学环节，改革实验、课程设计的教学内容与方式起到了推动作用。

参考文献：

[1]何祥宇，周涛，翟艳磊.《信号与系统》和《数字信号处理》课程优化教学研究[J].洛阳师范学院学报，2012，31（8）.

[2]朱明旱，伍宗富，侯清莲.浅谈“数字信号处理”教学中的创新思维培养[J].电气电子教学学报，2012，34（2）.

信号实训总结范文第3篇

应用型人才概念是随着社会分工细化而出现的。人类社会发展到今天，经历了四次大的社会分工，包括农业和畜牧业的分工、手工业和农业的分工、商人形成独立的社会阶层，以及科学技术成为单独的行业。在科学技术行业中，人才一般又分为研究型人才、应用型人才和技能型人才三类。应用型人才是在一定的理论规范指导下，从事非学术研究性工作的人才，其任务主要是将抽象的理论符号转换成具体操作构思或产品构型，将知识应用于实践。由此可见，应用型人才是既有足够的理论基础和专业素养，又能够将理论与实践相结合，进而将知识应用于实践的人才。概括而言，应用型人才的基本特征：宽广的理论基础知识是应用型人才成长的源动力；其次，应用型人才从事的工作性质是理论知识的横向应用，而不再是理论内容的纵向挖掘或研究；最后，他们应具备将理论或技术知识转化为生产力的能力，且能够从实践应用中总结提炼共性技术问题。

二、信号专业特点剖析

城市轨道交通运输和铁路运输是两种主要的轨道交通运输方式。可以总结为如下五种技术系统（见下页表1），主要涉及电子电路、继电器控制、自动控制、计算机控制、通信、软件技术、数据库技术等，集控制科学与工程、通信工程和计算机科学与技术三大主要学科，是典型的多学科知识交叉的综合行业体系。

三、人才培养措施

1.树立应用型培养理念。所谓应用型人才培养理念，既包括学校管理理念的应用型、也包括教师教学理念的应用型。建设应用型专业的首要任务在于围绕应用型培养目标，改变或提升教师的教学理念和思想。一是改变教师教学评价体系，围绕应用型人才培养目标，完善或修订教师绩效考核指标，利用政策指挥棒引导教师改变理念。二是加强教师培训工作，新进教师大多为从“校园”到“校园”，在应用型如何实践方面必然缺少切身的感悟，因此需要加强对此类教师的培训，提升其业务能力。

2.构建“深度校企联合”培养体系。校企联合是众多高职、应用型高等院校普遍采取的人才培养模式，但合作效果往往不尽如人意。首先，探索校企之间的硬件资源共享机制，包括实验条件、实训条件等，如学校利用企业的培训资源进行实训培养，企业利用学校的教师、实验环境进行优秀员工的能力、学历提升教育等。其次，探索校企之间的智力资源共享机制，包括优秀企业员工聘任专业课教师；优秀教师到企业协助解决部分技术难题；双方联合开发专业课程、实训课程等。

3.建立应用型课程体系。首先，在课程设置上采取“平台+模块”的发展策略，建立通识课、专业基础课和专业课三大平台，根据专业方向设置课程群模块。通识课模块主要包括数学类、物理类、设计类核心课程；专业基础课根据本专业的特点，遴选控制类、通信类、计算机类、交通运输类中的核心课程组成。设置国铁和城轨两大培养方向，国铁和城轨两个课程群模块。其次，采取“小课程、短课时”课时设置模式，缩短讲解时间，预留课时增加到实验或实践环节。构建“掌握基础理论—实验提升认知能力—实训强化应用能力”的“一条龙”式的培养体系，创造条件让学生实现“理论知识—实践应用”两者之间的交互式提高。

4.搭建应用型实验、实训室。培养应用型人才，实验室建设、实训条件建设是基础，更是必要条件。实验条件直接决定着课程体系的建设，开设何种课程，课程如何设置实验实训内容，都由实验室硬件条件决定。因此，在实验条件设计上以学生“能动手、愿动手”为目标，改变“观摩式”实验模式创造条件让学生动手。

5.加强建设综合实训基地建设。轨道交通系统是安全苛求系统，从业人员一般均需经过严格的专业技能培训。从教育角度而言，实验室或实训室锻炼了学生基本的动手能力，要真正提高他们的一线生产能力，在走进工作岗位之前，仍然离不开实训基地的培养。综合实训基地主要是以轨道交通实物实训实施，构建一个涵盖城市轨道交通多个部门、多个工种的综合性实训考核基地，满足轨道交通运营与管理、信号与通信、车辆维修、供电系统维修等多专业的实训演练、教学指导、实做考核以及技能鉴定等工作，并且可以作为学生科技创新的孵化器。

四、结语

信号实训总结范文第4篇

【关键词】TQXDB-1A;继电保护;实验实训;改进

1.引言

实践教学在高职教育中的重要性众所周知，搞好实践教学是高职教育发展的关键，是高职教育改革的“核心”和“突破口”。它关系到学生的未来就业和职业生涯，直接影响高职教育的生存与发展。因此，各大高职院校在办学经费紧张的情况下，仍想尽办法来加强实践教学设备及环境的投入，很多高职学院的实践教学条件得到了极大的改善和提升。随着实践教学硬件条件的改善，如何充分发挥实验实训设备的功效及使用效率就成了当务之急。本文针对TQXDB-1A多功能继电保护实验培训系统（以下简称继电保护实验系统）在高职电力技术类专业继电保护等课程的实践教学应用进行研究，在分析总结实践应用方法及效果的基础之上，提出了部分改进设想，以期能开出更多的与工程实际结合紧密的训练项目，进一步提高设备的利用率，为学生职业岗位能力的训练提供更好的平台，为专业人才培养目标的实现奠定坚实的基础。

2.继电保护实验系统的构成及功能特点

2.1 基本构成

“TQXDB-1A型多功能继电保护实验培训系统”采用实验台结构，实验台主要由TQWB-III多功能微机保护实验装置、常规保护继电器、成组保护接线图、信号源、控制回路模块、按钮开关、万能转换开关及直流电源、信号灯、蜂鸣器等附件构成。

2.2 能完成的主要实验实训项目

该实验系统能完成的主要实验实训项目有常规继电器特性实验（8大类型）、常规继电器组合后的成组保护实验、10KV微机线路保护实验（具备三段式电流保护、电流电压联锁速断保护、反时限电流保护、低电压起动过电流、复合电压起动的过电流、自动重合闸、低压减载等功能）、具有事故灯光控制的断路器控制回路实验、闪光继电器构成的中央信号实验、冲击继电器构成的中央音响信号实验等，基本能满足继电保护等电气二次部分课程的实践教学需求。

3.实践教学应用分析

3.1 实验实训项目的开展情况

TQXDB-1A型多功能继电保护实验培训系统自2009年底投入使用以来，从实验室使用登记表的记录情况看，主要针对电力系统继电保护、电气二次回路等课程的实践教学开展了部分实验实训项目。其中，电力系统继电保护课程主要开展的实验实训项目有单个继电器的电气特性实验、常规两段式电流保护实验、方向性电流保护实验。电气二次回路课程主要开展的实验实训项目有事故灯光控制的断路器控制回路实验、具有防跳功能的断路器控制回路实验、冲击继电器构成的中央音响信号实验、闪光继电器构成的中央信号实验。

3.2 实践教学中存在的问题

3.2.1 实验培训系统自身存在的不足

（1）实验培训系统生产厂家没有提供完备的设备技术说明书，不利于实验设备的维护;

（2）生产厂家提供的实验指导书中部分原理接线图有错误、部分项目的操作步骤不清楚（比如整个实验台有多个电源开关，其操作顺利及功能作用等没有介绍），不利于职业素养的养成及新教师的培训使用;

（3）电磁型电流继电器（或电压继电器）的2个线圈引出接线端子只有1对（被厂家设计为串联连接方式），不利于通过对继电器两个线圈进行串联或者并联的定值调整设计训练;

（4）电磁型时间继电器的延时时间参数测试没有配备测试仪表，无法准确测量;

（5）一次系统模型部分没有配备相应的测试仪表，无法监控一次系统电压、电流等电气参数;

（6）一次系统试验电源电压直接接三相交流380V电源，没有被三相调压器控制，因而无法控制一次系统模拟短路故障后的故障电流大小（设备安全保障性不够）。

3.2.2 实验实训项目的应用开发问题

由于设备生产厂家提供了较详细的实验指导书，所以多数任课教师直接利用指导书中的实验项目开展相应的实践教学。目前主要开展的是单个继电器的特性试验、利用特性实验信号电源进行单相两段式电流保护模拟试验，并没有模拟出线路故障后保护跳闸断电的真实效果，与工程实际脱节较严重，在校内举行的学生继电保护技能大赛中可以证明这一点。比赛中，多数同学对采用两相两继电器式电流保护接线方式完成电流III段保护的模拟实验要（工程实际中的应用状况）没有感觉，仍按照平时上课时训练的接线方式（单相式接线原理）去完成，其结果可想而知。显然，该实训设备的功能作用远未充分发挥，整体利用率并不高。

4.综合应用开发及改进设想

4.1 实验系统改进设想

针对常规继电保护实验中的一些不足，提出以下几点改进设想：

（1）实验系统中使用的三相交流电源先经过三相调压器后，再由三相调压器的输出端接入实验系统中，达到通过控制一次系统电源电压来限制输电线路模拟故障后短路电流大小的目的，以保障相应实验设备的使用安全和使用寿命。

（2）电磁型电流继电器（电压继电器）的两个工作线圈分别引出2对接线端子，以便学生充分理解两个线圈串联与并联后动作值的变化关系。

（3）特性信号实验电源部分的电流源输出因为调节旋钮损坏无法调节大小的问题，采用新增独立的电流源来代替原有电流调节方式，从而提高电流调节的可靠性。

（4）利用微机保护测试仪代替实验台的部分辅助仪器设备来完成如方向继电器等特性试验。

4.2 综合应用开发设想

基于本实验台的功能结构组成特点，结合电力系统继电保护、电气二次回路等课程的教学标准及目标要求，重新编制与工程现场操作步骤及标准要求更贴合的工学结合实训指导书，多开发、开设综合性更强的实训项目，减少单一的特性实验。举例如下：

（1）继电保护课程设计：《35KV电网继电保护设计》。学生完成方案配置及相应的整定计算后，就可以利用本实验系统中的器件完成最后的保护装置设计并演示动作效果。

（2）各类基本的传统保护模式跳闸综合实验。从一次系统运行方式模拟、故障参数的计算、保护的原理接线、故障模拟等全过程对学生进行综合性训练。与真实工程现场的线路保护装置基本一致。特别是电流互感器及断路器跳闸控制回路方面真实感很强。

（3）微机线路保护的基本训练。主要是熟悉微机保护装置的参数设置、故障信息查询等综合应用方法，与传统保护的训练重点不一样，微机保护装置从实验接线来说更加简单。

参考文献

[1]TQXDB-1A多功能继电保护实验培训系统[Z].湖南长沙同庆电气信息有限公司.

[2]张亚妮.电力系统继电保护（第2版）[M].四川：西南交通大学出版社，2012.

信号实训总结范文第5篇

【关键词】PLC；光机电；一体化；实训系统；设计

1概述

1.1PLC

PLC全称为可编程逻辑控制器，它是一款可用于编程的存储器，它主要是用于完成逻辑运算的执行、顺序的控制、定时、计数等用户的指令，除此之外，它还可以运用数字化或者模拟式输出及输入对机械生产进行控制。可编程逻辑控制器具有许多特点，首先，可编程逻辑控制器使用起来十分方便，而且编程简单，其主要采用的是简单的梯形图、逻辑图或者简单的程序语句来表达，所以对于用户来说，他们不用掌握十分完备的计算机知识，就可以很好地进行操作。其次，可编程逻辑控制器的功能强大，价格还十分经济，故而其性能价格比是相对较高的。还有一点，就是可编程逻辑控制器的硬件配套往往十分齐全，用户在使用时很方便，适应能力强，很可靠，在抗干扰方面，其采用大量集中的继电器，在减少接触不良方面，可编程逻辑控制器在很大程度上具有优势，从而减少接触不良带来的许多故障。关于可编程逻辑控制器的维护和修理方面，其在设计、安装和调试上的工作量少，从其维护工作来看，工作量也是相对较少的，而且操作起来方便，故障问题能够很快地解决。

1.2光机电一体化

光机电一体化又叫做机械电子工程，这是机械工程与自动化领域中的一个研究方向。随着社会经济的不断发展和科学技术不断取得重大突破，光机电一体化的技术也在迅猛发展，光机电一体化在许多领域都有了应用。从综合层面来讲，光机电一体化实际上是将许多技术进行有机结合后的产物，其中就包括机械技术、电子工程技术、信息技术等等，在结合后将光机电一体化技术应用到实际生产当中去，从而可以使得机械发展更加智能化和人性化。

2基于PLC的光机电一体化实训系统设计

2.1组成要素

基于PLC的光机电一体化实训系统设计，其设计过程中首先需要注意的是光机电一体化系统中的组成要素，主要有五大要素，分别是结构组成要素、动力组成要素、感知组成要素、运动组成要素和职能组成要素。结构组成要素是整个光机电一体化实训系统组建的基础，它为整个系统提供了结构的支持，也就是说，只有按照系统的要求，组建好结构组成要素，才能实现系统能量的正常供应和动力系统的运行。动力组成要素在整个系统的建设中起到了提供动力的作用，只有保证了动力的充足，才能实现整个系统的正常、稳定的工作。而感知组成要素在光机电一体化实训系统中主要是对系统自身的运行状态和工作环境的一个感知，从各种参数和状态进行收集、分析和处理，并且以可被识别的信号输出，从而产生相应的调控信息，使得整个系统的运行状态得以监测。在运动组成要素常常与动力组成要素相互搭配起作用，都是为系统运行所需要的动力提供基础保障。职能组成要素在控制和处理信息部分发挥着巨大的作用，由于感知组成要素是作用于收集系统运行状态和参数，在收集到大量数据之后，就需要对呈现的数据进行分析、存储和加工，从而能够使得整个系统按照获得的指令进行运作。总结来讲，光机电一体化实训系统的设计不可忽略这五大组成要素的基本功能和作用。

2.2设计原则

光机电一体化实训系统在设计的过程中，不仅需要考虑各个组成要素的作用，还需要遵循设计的原则，这些原则主要分为四部分，分别是接口耦合、运动传递、信息控制和能量转换四项基本原则。首先是接口耦合原则，也就是说两个需要进行信息传递的接口或者需要进行传递的环节之间，如果其信息模式不一致就会造成信息无法传递的严重后果，因此，在这里就需要遵循接口耦合的原则，利用接口耦合使得信息得以传递。在信号相对较弱的两个环节之间，也需要通过接口耦合来实现扩大信号的效果，从而能够匹配，使得信号的变换更加清晰、可靠，而且更加快速、精准。第二项原则，能量转换原则，两个需要进行传输和转换的环节之间，常常会出现由于信息模式的不同而无法进行直接的信息传递，所以在这里不仅需要接口耦合，还需要能量的转换，只有能量进行转换，才能使得执行器、驱动器等不同能量实现最优的工作效率。第三，信息控制，在光电一体化实训系统的设计中，在数据的收集、传输、存储、分析等都是进行信息处理的过程，而达到最优的信息控制，是提高光电一体化实训系统运行质量和效率最关键的一步。随着社会经济的不断发展，科学技术的日益更新，机械智能化已经成为现代科技的标志，所以，在光电一体化实训系统中，遵循信息控制原则，实际上可以推进整个系统的智能化水平。第四，运动传递原则，在光机电一体化系统的各个组成要素之间，运动传递能够实现各个要素的信息传输和运动控制的目的。

2.3具体设计

光机电一体化实训系统的设计最关键的就是要保证系统设计的完整性，下面就以水池补水系统为例，对基于PLC的光机电一体化实训系统设计进行分析。首先是动力部分，水池补水系统选择电力作为动力部分，动力部分的设计需要满足系统的动力需求，以保证整个系统的动力源泉不会枯竭；就目前来讲，常见的动力源有电能、风能、水能、人力、畜力等，而水池补水系统的动力系统选择电能即可。其次，是水池补水系统的结构部分，在进行光机电一体化实训系统设计的时候，需要考虑实现的效果，从而有针对性地选取相适应的结构，在搭配其他部件，最终实现机械自动化控制，这里以水池补水系统作为例子，这里的结构本质上是需要动力部分来带动的，因此，它也是整个系统最后发挥作用的部分，也可以算是系统的核心；执行器部分是控制系统的关键部分之一，在实际操作中，常常是需要通过信号路线与PLC连接，从而实现信号的联通和传递，在该水池补水系统的执行器的选择上，选取电动截止阀和开关共同作为执行器的部分，当PLC产生信号并传输到执行器部分，执行器就可以根据指令完成其任务；在水池补水系统的计算机部分在很大程度上需要PLC的支持，从而对信息进行收集、加工和存储操作，计算机部分对于整个水池补水系统来说起到了一个总控的作用，就如同大脑之于身体，显而易见其重要性；水池补水系统的传感器部分，需要利用PLC来对系统自身和工作环境进行数据收集，并且将传感器收集到的信息传输给计算机部分，根据计算机程序的执行，最终输出结果，实现水池补水系统的随环境调试，从而更好地完成其任务。

3结语

随着社会经济的不断发展和科学技术的日渐取得重大突破，光机电一体化作为光学和机械电机工程相互综合的产物，这项技术也在迅猛发展，并且在许多领域，光机电一体化都有了应用。而为了推进光机电一体化技术的进一步发展，将PLC技术应用在光机电一体化实训系统的设计当中，起到了关键作用。本文基于PLC的光机电一体化实训系统设计进行了探讨，虽然文章在内容和结构安排上还存在不足，但是希望通过文章能够引起大众对于PLC和光机电一体化的重视，并且在未来的研究中作出更多的创新。

参考文献

[1]李利军.基于PLC的光机电一体化实训系统设计[D].郑州大学,2013.

[2]徐双君.基于PLC的光机电一体化实训系统设计与实践[J].通讯世界,2016,(02):166.