[发明专利]一种基于软PLC的技能训练设备及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种技能训练设备及方法，尤其是一种基于软PLC的技能训练设备及方法，属于人才培养领域。

背景技术

由PLCopen国际组织推行的IEC61131-3编程语言标准已经列入德国工业4.0核心技术标准体系(Working Group II)，同时也是中国国家标准(GB/T15969.3)，而EtherCAT是一个以以太网为基础的开放架构的现场总线系统，是最快的工业以太网技术，同时它提供纳秒级精确的同步。从欧美先进的工业经验来看，基于科学高效的控制软件平台标准(IEC61131-3)和高速开放的实时以太网通信标准(EtherCAT)是其实现的基础。

目前，IEC 61131-3标准在欧美应用率达80％，而在中国的应用仅有30％，随着智能制造的推进，掌握IEC 61131-3标准和EtherCAT总线技术将是未来机电、自动控制类技术人员的必备能力。当前传统的PLC(即硬PLC)技能训练设备很多，但几乎都是针对某个特定的PLC品牌(如西门子、三菱、欧姆龙等)，其编程方法、硬件资源、软件架构等都有很大的差异性，且没有实现EtherCAT总线技术的技能训练设备，因此传统的PLC技能训练设备已无法满足当前智能制造高端人才的培养需求。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述现有技术的缺陷，提供一种基于软PLC的技能训练设备，该设备结构紧凑、布局合理，可以作为PLC、IEC61131-3编程的培训与技能鉴定设备。

本发明的另一目的在于提供一种基于设备的技能训练方法。

本发明的目的可以通过采取如下技术方案达到：

一种基于软PLC的技能训练设备，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。

进一步的，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。

进一步的，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。

进一步的，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。

进一步的，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。

进一步的，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。