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PLC训练系统软件平台的开发与设计的开题报告

一、选题背景及意义

随着工业自动化的不断发展，基于计算机技术的PLC（可编程逻辑控制器）在自动化生产过程中得到广泛应用。PLC训练系统作为一种教学工具，可以向学生展示PLC的基本原理、功能和应用。通过在PLC训练系统中的设计，可以帮助学生快速掌握PLC编程技术，提高他们在实际控制工程中的应用能力。

因此，本文计划开发一个PLC训练系统软件平台，提供一个可视化的平台，用于模拟PLC的工作环境。该软件平台将实现模拟控制系统，自动获取传感器数据，并以自定义的方式控制可编程逻辑控制器（PLC）的输出。

二、主要研究内容

（1）软件平台总体需求分析

基于PLC的训练系统主要由硬件和软件两个部分组成。该软件平台将结合PLC训练系统要求，讨论其功能要求和设计目标，明确其系统架构和设计理念。

（2）软件平台具体模块设计

本软件平台将通过模块化方式实现，包括PLC仿真模块、数据采集模块、数据处理模块、显示模块和控制模块。

其中PLC仿真模块是本软件平台的核心模块，用于模拟PLC的程序和硬件回路。数据采集模块将自动获取传感器数据，数据处理模块将处理所采集到的数据，并根据实际情况进行控制。显示模块用于显示采集到的数据并对其进行处理，控制模块则与采集和处理模块配合工作，完成自动控制的任务。

（3）软件平台实现技术

面向对象技术（OO）将主要应用于软件平台的设计和实现中。平台的核心代码将采用C++语言，QT框架用于实现系统的UI界面，OpenGL技术用于可视化系统的实现。

三、预期成果

成功开发的PLC训练系统软件平台将使学生更好地掌握PLC编程技术，提高其在实际控制工程中应用的能力，并且具有以下特点：

（1）该软件平台具有PLC的仿真功能，可以更加真实地模拟工业控制系统；

（2）数据采集、处理、显示、控制等功能都得到良好的实现，提高了系统的性能，使得对数据的监控和控制更加灵活高效；

（3）软件平台的UI界面友好，操作便捷，控制精度高，具有很好的用户体验效果。

四、研究进度安排

第一阶段：综合分析PLC训练系统、研究PLC编程技术，完成软件平台需求分析。

第二阶段：进行软件平台总体设计，明确系统架构和设计理念。

第三阶段：按模块分析设计和模块之间的合作，完成模块的开发。

第四阶段：进行软件平台整合和测试，完成最终版本并进行论文撰写。

五、参考文献

[1]王传宇.工业控制现场总线及其应用[M].电子工业出版社,2013.

[2]叶庆生.可编程逻辑控制系统[M].机械工业出版社,2011.

[3]陈晓荣,吴庆泰,朱守云.可编程控制器PLC及其应用[M].机械工业出版社,2010.

[4]翁宇庆.面向对象程序设计[M].电子工业出版社,2015.

[5]张朔.Butti协议的C++实现[D].南昌大学,2017.