[实用新型]教学用PLC实训平台

说明书

技术领域

本实用新型涉及教学演示技术领域，特别是涉及一种教学用PLC实训平台。

背景技术

PLC（Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器）控制器是一种专门在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。PLC控制器以其可靠性、抗干扰能力强、专用化与模块化设计，适应恶劣坏境等优点，在工业控制领域和其他行业得到广泛应用。

由于PLC控制器在工业控制领域及其他行业的广泛应用，所以PLC实训平台一直是大中院校机电、电气专业的必要的实训平台。PLC实训平台是基于平台的实验教学，在实验平台中，选取典型的实物被控对象用以模拟典型的控制系统，力求达到并接近工程现场的目的。通过PLC实训平台演示教学，能使学生在建立轮廓认识的基础上逐步熟悉工业系统中网络通信，组件使用等，向工业控制的高级阶段迈进。

但是，传统PLC实训平台中的PLC控制器的指令集是固定的，而实际工业模拟中有可能需要重新定义算法，不便于学生编程学习和操作；另外，由于PLC控制器一般是由几家厂商垄断生产，具有私有性，很难适应现有标准计算机网络，常常是PLC实训平台与计算机处于不同类型的网络中，无法利用现有的网络资源用于教学和学习。而且，传统PLC实训平台控制程序不够精密，演示过程精确度不高。

实用新型内容

基于此，有必要针对传统PLC实训平台不便于学生编程学习和操作的问题，提供一种易于操作的开放式的教学用PLC实训平台。

一种教学用PLC实训平台，包括机架，机架内安装有电机驱动单元，机架上设置有与电机驱动单元电连接的电机转盘示意单元，以及指示灯单元、按键开关单元；机架上还安装有软PLC控制器，软PLC控制器含有PLC控制器模块、HMI（Human Machine Interface，人机界面）模块、NC（Numerical Control，数字控制）模块、CNC（Computer numerical control，计算机数字控制）模块、网络模块和安全模块，按键开关单元及指示灯单元与软PLC控制器的输入端电连接，软PLC控制器的输出端与电机驱动单元电连接。

在其中一个实施例中，软PLC控制器单元嵌入CoDeSys应用处理装置和Linux系统装置。

在其中一个实施例中，软PLC控制器包括中央处理器，与所述中央处理器连接的外扩存储器、以太网接口模块、SD卡接口模块、EtherCAT总线接口模块、信号输入端口、信号输出端口。

在其中一个实施例中，电机驱动单元是伺服驱动单元，伺服驱动单元包括伺服电机，用于驱动伺服电机的伺服驱动器以及用于控制伺服驱动器及伺服电机的供电电源通断的断路控制器。

上述教学用PLC实训平台，因其采用了集PLC、HMI与NC功能于一体的软PLC控制器，软PLC是将操作系统和PC（personal computer，个人计算机）作为软硬件平台，用软件实现传统硬件PLC的控制功能，软PLC控制器具有编程语言标准化，支持多种编程语言，内含丰富的控制模块，支持多种算法，开放的控制算法接口，支持用户嵌入自己的控制算法模块，强大的网络功能，支持互联网协议，这使得教学用PLC实训平台的硬件体系结构不再封闭，可以选择合适的硬件组成满足要求的软PLC，使学生可自由组成，灵活测试；而且学生可以使用符合标准的操作指令编程，易于编程学习和操作；教学用PLC实训平台不仅能加入到已存在的私有PLC网络中，还可以加入到标准计算机网络中，教学实训可充分利用网络资源，还可通过网络控制教学用PLC实训平台。

采用高级的编程环境和灵活的操作系统，使得教学用PLC实训平台易于编程控制且性能稳定。

采用开放的实时以太网络通讯协议，使得教学用PLC实训平台能很好地进行网络通讯。

采用的伺服电机具有响应速度快、定位准确、转动惯量较大的特点，伺服驱动控制精度高，使得实训平台演示效果精确度高，测试结果理想，便于学生加深教学内容的认识。

附图说明

图1是本实用新型所述的教学用PLC实训平台的结构示意图；

图2是图1所示的软PLC控制器的功能模块结构图；

图3是本实用新型所述的教学用PLC实训平台的电气结构框图。

具体实施方式