[發(fā)明專利]一種基于軟PLC的技能訓練設備及方法

在審

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• 申請日: 2017-03-10
• 公開（公告）號: CN107065741A
• 公開（公告）日: 2017-08-18
• 發(fā)明（設計）人: 黃誠;張寶亨;黃燦軍;邵忠良;曹薇
• 申請（專利權）人: 廣東水利電力職業(yè)技術學院（廣東省水利電力技工學校）
• 主分類號: G05B19/05
• 分類號: G05B19/05
• 代理公司: 廣州市華學知識產(chǎn)權代理有限公司44245
• 代理人: 李君

技術領域

本發(fā)明涉及一種技能訓練設備及方法，尤其是一種基于軟PLC的技能訓練設備及方法，屬于人才培養(yǎng)領域。

背景技術

由PLCopen國際組織推行的IEC61131-3編程語言標準已經(jīng)列入德國工業(yè)4.0核心技術標準體系(Working Group II)，同時也是中國國家標準(GB/T15969.3)，而EtherCAT是一個以以太網(wǎng)為基礎的開放架構的現(xiàn)場總線系統(tǒng)，是最快的工業(yè)以太網(wǎng)技術，同時它提供納秒級精確的同步。從歐美先進的工業(yè)經(jīng)驗來看，基于科學高效的控制軟件平臺標準(IEC61131-3)和高速開放的實時以太網(wǎng)通信標準(EtherCAT)是其實現(xiàn)的基礎。

目前，IEC 61131-3標準在歐美應用率達80％，而在中國的應用僅有30％，隨著智能制造的推進，掌握IEC 61131-3標準和EtherCAT總線技術將是未來機電、自動控制類技術人員的必備能力。當前傳統(tǒng)的PLC(即硬PLC)技能訓練設備很多，但幾乎都是針對某個特定的PLC品牌(如西門子、三菱、歐姆龍等)，其編程方法、硬件資源、軟件架構等都有很大的差異性，且沒有實現(xiàn)EtherCAT總線技術的技能訓練設備，因此傳統(tǒng)的PLC技能訓練設備已無法滿足當前智能制造高端人才的培養(yǎng)需求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了解決上述現(xiàn)有技術的缺陷，提供一種基于軟PLC的技能訓練設備，該設備結構緊湊、布局合理，可以作為PLC、IEC61131-3編程的培訓與技能鑒定設備。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種基于設備的技能訓練方法。

本發(fā)明的目的可以通過采取如下技術方案達到：

一種基于軟PLC的技能訓練設備，包括軟PLC、EtherCAT總線適配器、遠程輸入/輸出模塊、無線路由器、智能網(wǎng)關模塊、第一伺服驅(qū)動器、第二伺服驅(qū)動器、步進驅(qū)動器、變頻器、第一同步帶、第二同步帶、第三同步帶和步進轉(zhuǎn)輪；

所述軟PLC通過EtherCAT總線適配器分別與遠程輸入/輸出模塊、第一伺服驅(qū)動器、第二伺服驅(qū)動器連接，所述遠程輸入/輸出模塊分別與步進驅(qū)動器和變頻器連接，第一伺服驅(qū)動器用于驅(qū)動第一同步帶運轉(zhuǎn)，第二伺服驅(qū)動器用于驅(qū)動第二同步帶運轉(zhuǎn)，步進驅(qū)動器用于驅(qū)動步進轉(zhuǎn)輪運轉(zhuǎn)，變頻器用于驅(qū)動第三同步帶運轉(zhuǎn)；所述軟PLC還通過智能網(wǎng)關模塊與無線路由器連接，所述無線路由器通過網(wǎng)絡與智能控制終端連接。

進一步的，所述遠程輸入/輸出模塊包括開關量輸入/輸出模塊、模擬量輸入/輸出模塊、高速脈沖輸入/輸出模塊和Modbus-RTU通信模塊，所述開關量輸入/輸出模塊、模擬量輸入/輸出模塊和Modbus-RTU通信模塊分別與變頻器連接，所述高速脈沖輸入/輸出模塊與步進驅(qū)動器連接。

進一步的，所述設備還包括操作面板，所述操作面板上設有模擬電壓輸入檢測顯示板、模擬電壓輸出檢測顯示板、模擬電壓輸入調(diào)節(jié)器、手輪脈沖發(fā)生器、指示燈和按鈕開關，所述模擬電壓輸入檢測顯示板、模擬電壓輸出檢測顯示板和模擬電壓輸入調(diào)節(jié)器分別與模擬量輸入/輸出模塊連接，所述手輪脈沖發(fā)生器與高速脈沖輸入/輸出模塊連接，所述指示燈和按鈕開關分別與開關量輸入/輸出模塊連接。

進一步的，所述設備還包括安裝架，所述軟PLC、操作面板、EtherCAT總線適配器、遠程輸入/輸出模塊、智能網(wǎng)關模塊、無線路由器、第一伺服驅(qū)動器、第二伺服驅(qū)動器、步進驅(qū)動器、變頻器、第一同步帶、第二同步帶、第三同步帶和步進轉(zhuǎn)輪均設置在安裝架上；其中：

所述軟PLC和操作面板從上到下依次設置在安裝架的上部，所述第一同步帶、第二同步帶、步進轉(zhuǎn)輪和第三同步帶從上到下依次設置在安裝架的下部，所述EtherCAT總線適配器、遠程輸入/輸出模塊、無線路由器、智能網(wǎng)關模塊、第一伺服驅(qū)動器、第二伺服驅(qū)動器、步進驅(qū)動器和變頻器設置在操作面板與第一同步帶之間的位置上，且EtherCAT總線適配器、遠程輸入/輸出模塊、無線路由器和智能網(wǎng)關模塊并排設置在靠近操作面板的位置上，第一伺服驅(qū)動器、第二伺服驅(qū)動器、步進驅(qū)動器和變頻器并排設置在靠近第一同步帶的位置上。

進一步的，所述安裝架的底部設有多個萬向腳輪和多個固定座，所述萬向腳輪的數(shù)量與固定座的數(shù)量相一致。

進一步的，所述智能控制終端為計算機、手機或平板電腦，當智能控制終端為平板電腦時，智能控制終端可拆卸地設置在安裝架的一側(cè)。