PLC实验教学由于受到场所、设备、资金等诸多客观条件的限制,难以在实验室配备真实控制对象,导致实验结果不够直观。针对这种情况,本文开发了一套适用教学、功能齐全的PLC实验装置,可以动态显示PLC控制系统的工作情况,有效提高了PLC综合系统设计的实验效果。PLC综合实验系统由计算机上的被控对象模拟软件和I/O接口电路组成。本文首先介绍了PLC综合实验系统的基本结构和工作原理,然后分析了系统软件和硬件实现的相关技术与开发方法,并对具体设计中采用的单片机接口技术、USB通信技术及计算机仿真技术等进行阐述。其次,设计了以USB型单片机C8051F340为核心的I/O接口电路,完成PLC与模拟被控对象之间的信息传递,并对PLC开关量/模拟量信号进行调理。针对PLC实验系统的具体功能要求,采用C语言完成单片机固件程序开发,实现单片机与PC机之间的数据传输和USB总线协议处理。再次,在Visual C++环境下,利用Windows操作系统的I/O设备驱动原理与动态链接库技术开发了USB通信程序;在Labview平台,采用外部代码接口机制调用该DLL与单片机通信,实现了PLC开关量/模拟量输入信号的设置、输出信号的定时读取。然后,系统采用Labview软件建立被控对象仿真模型,实现了被控对象实际运行过程的动态显示。最后,开发了五个顺序控制系统实验,运行结果表明PLC综合实验系统界面形象友好,能够满足教学要求,提高了PLC实验效率,改善了实验效果。