[发明专利]一种基于软PLC的技能训练设备及方法

权利要求书

1.一种基于软PLC的技能训练设备，其特征在于：包括软PLC、EtherCAT总线适配器、远程输入/输出模块、无线路由器、智能网关模块、第一伺服驱动器、第二伺服驱动器、步进驱动器、变频器、第一同步带、第二同步带、第三同步带和步进转轮；

所述软PLC通过EtherCAT总线适配器分别与远程输入/输出模块、第一伺服驱动器、第二伺服驱动器连接，所述远程输入/输出模块分别与步进驱动器和变频器连接，第一伺服驱动器用于驱动第一同步带运转，第二伺服驱动器用于驱动第二同步带运转，步进驱动器用于驱动步进转轮运转，变频器用于驱动第三同步带运转；所述软PLC还通过智能网关模块与无线路由器连接，所述无线路由器通过网络与智能控制终端连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于软PLC的技能训练设备，其特征在于：所述远程输入/输出模块包括开关量输入/输出模块、模拟量输入/输出模块、高速脉冲输入/输出模块和Modbus-RTU通信模块，所述开关量输入/输出模块、模拟量输入/输出模块和Modbus-RTU通信模块分别与变频器连接，所述高速脉冲输入/输出模块与步进驱动器连接。

3.根据权利要求2所述的一种基于软PLC的技能训练设备，其特征在于：所述设备还包括操作面板，所述操作面板上设有模拟电压输入检测显示板、模拟电压输出检测显示板、模拟电压输入调节器、手轮脉冲发生器、指示灯和按钮开关，所述模拟电压输入检测显示板、模拟电压输出检测显示板和模拟电压输入调节器分别与模拟量输入/输出模块连接，所述手轮脉冲发生器与高速脉冲输入/输出模块连接，所述指示灯和按钮开关分别与开关量输入/输出模块连接。

4.根据权利要求3所述的一种基于软PLC的技能训练设备，其特征在于：所述设备还包括安装架，所述软PLC、操作面板、EtherCAT总线适配器、远程输入/输出模块、智能网关模块、无线路由器、第一伺服驱动器、第二伺服驱动器、步进驱动器、变频器、第一同步带、第二同步带、第三同步带和步进转轮均设置在安装架上；其中：

所述软PLC和操作面板从上到下依次设置在安装架的上部，所述第一同步带、第二同步带、步进转轮和第三同步带从上到下依次设置在安装架的下部，所述EtherCAT总线适配器、远程输入/输出模块、无线路由器、智能网关模块、第一伺服驱动器、第二伺服驱动器、步进驱动器和变频器设置在操作面板与第一同步带之间的位置上，且EtherCAT总线适配器、远程输入/输出模块、无线路由器和智能网关模块并排设置在靠近操作面板的位置上，第一伺服驱动器、第二伺服驱动器、步进驱动器和变频器并排设置在靠近第一同步带的位置上。

5.根据权利要求4所述的一种基于软PLC的技能训练设备，其特征在于：所述安装架的底部设有多个万向脚轮和多个固定座，所述万向脚轮的数量与固定座的数量相一致。

6.根据权利要求4所述的一种基于软PLC的技能训练设备，其特征在于：所述智能控制终端为计算机、手机或平板电脑，当智能控制终端为平板电脑时，智能控制终端可拆卸地设置在安装架的一侧。

7.根据权利要求1所述的一种基于软PLC的技能训练设备，其特征在于：所述第一同步带具有第一伺服电机，所述第二同步带具有第二伺服电机，所述第三同步带具有变频电机，所述步进转轮具有步进电机，第一伺服电机由第一伺服驱动器进行驱动，以带动第一同步带运转，第二伺服电机由第二伺服驱动器进行驱动，以带动第二同步带运转，变频电机由变频器进行驱动，以带动第三同步带运转，步进电机由步进驱动器进行驱动，以带动步进转轮运转；所述第一同步带的左部、中部和右部分别安装一个U型对射式光电传感器，所述第二同步带的左部、中部和右部也分别安装一个U型对射式光电传感器，所述步进转轮安装有刻度指针，且步进转轮的下方安装有划针和U型对射式传感器。

8.根据权利要求7所述的一种基于软PLC的技能训练设备，其特征在于：所述设备还包括标尺，所述标尺设置在第一同步带和第二同步带之间，所述第一同步带上安装有第一标尺指针，所述第二同步带上安装有第二标尺指针，所述第一标尺指针和第二标尺指针分别指向标尺。

9.根据权利要求1所述的一种基于软PLC的技能训练设备，其特征在于：所述设备还包括电源开关，所述电源开关与软PLC连接。

10.一种基于权利要求1-9任一项所述设备的技能训练方法，其特征在于：所述方法包括：设备上电后，现场用户通过软PLC的触摸屏和操作面板进行操作，软PLC根据现场用户的操作命令，通过EtherCAT总线向第一伺服驱动器发出通信指令，实现第一同步带的运转，或通过EtherCAT总线向第二伺服驱动器发出通信指令，实现第二同步带的运转，或通过EtherCAT总线向远程输入/输出模块发出高速脉冲，从而控制步进驱动器驱动步进转轮运转，或通过EtherCAT总线向远程输入/输出模块发出指令，从而控制变频器驱动第三同步带运转，完成技能训练；同时，远程用户在内部网或外部网通过智能控制终端进入软PLC发布的网页上，并通过输入个人账号和密码登录到用户所属权限的界面，从而进行下载、调试、维护和监控。