本實(shí)用新型涉及一種技能訓(xùn)練設(shè)備，尤其是一種基于軟PLC的技能訓(xùn)練設(shè)備，屬于人才培養(yǎng)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

由PLCopen國(guó)際組織推行的IEC61131-3編程語(yǔ)言標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)列入德國(guó)工業(yè)4.0核心技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系(Working Group II)，同時(shí)也是中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GB/T15969.3)，而EtherCAT是一個(gè)以以太網(wǎng)為基礎(chǔ)的開放架構(gòu)的現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)，是最快的工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)，同時(shí)它提供納秒級(jí)精確的同步。從歐美先進(jìn)的工業(yè)經(jīng)驗(yàn)來看，基于科學(xué)高效的控制軟件平臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)(IEC61131-3)和高速開放的實(shí)時(shí)以太網(wǎng)通信標(biāo)準(zhǔn)(EtherCAT)是其實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)。

目前，IEC 61131-3標(biāo)準(zhǔn)在歐美應(yīng)用率達(dá)80％，而在中國(guó)的應(yīng)用僅有30％，隨著智能制造的推進(jìn)，掌握IEC 61131-3標(biāo)準(zhǔn)和EtherCAT總線技術(shù)將是未來機(jī)電、自動(dòng)控制類技術(shù)人員的必備能力。當(dāng)前傳統(tǒng)的PLC(即硬PLC)技能訓(xùn)練設(shè)備很多，但幾乎都是針對(duì)某個(gè)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(gòu)等都有很大的差異性，且沒有實(shí)現(xiàn)EtherCAT總線技術(shù)的技能訓(xùn)練設(shè)備，因此傳統(tǒng)的PLC技能訓(xùn)練設(shè)備已無(wú)法滿足當(dāng)前智能制造高端人才的培養(yǎng)需求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種基于軟PLC的技能訓(xùn)練設(shè)備，該設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊、布局合理，可以作為PLC、IEC61131-3編程的培訓(xùn)與技能鑒定設(shè)備。

本實(shí)用新型的目的可以通過采取如下技術(shù)方案達(dá)到：

一種基于軟PLC的技能訓(xùn)練設(shè)備，包括軟PLC、EtherCAT總線適配器、遠(yuǎn)程輸入/輸出模塊、無(wú)線路由器、智能網(wǎng)關(guān)模塊、第一伺服驅(qū)動(dòng)器、第二伺服驅(qū)動(dòng)器、步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器、變頻器、第一同步帶、第二同步帶、第三同步帶和步進(jìn)轉(zhuǎn)輪；

所述軟PLC通過EtherCAT總線適配器分別與遠(yuǎn)程輸入/輸出模塊、第一伺服驅(qū)動(dòng)器、第二伺服驅(qū)動(dòng)器連接，所述遠(yuǎn)程輸入/輸出模塊分別與步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器和變頻器連接，第一伺服驅(qū)動(dòng)器用于驅(qū)動(dòng)第一同步帶運(yùn)轉(zhuǎn)，第二伺服驅(qū)動(dòng)器用于驅(qū)動(dòng)第二同步帶運(yùn)轉(zhuǎn)，步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器用于驅(qū)動(dòng)步進(jìn)轉(zhuǎn)輪運(yùn)轉(zhuǎn)，變頻器用于驅(qū)動(dòng)第三同步帶運(yùn)轉(zhuǎn)；所述軟PLC還通過智能網(wǎng)關(guān)模塊與無(wú)線路由器連接，所述無(wú)線路由器通過網(wǎng)絡(luò)與智能控制終端連接。

進(jìn)一步的，所述遠(yuǎn)程輸入/輸出模塊包括開關(guān)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(guān)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(jìn)驅(qū)動(dòng)器連接。

進(jìn)一步的，所述設(shè)備還包括操作面板，所述操作面板上設(shè)有模擬電壓輸入檢測(cè)顯示板、模擬電壓輸出檢測(cè)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(guān)，所述模擬電壓輸入檢測(cè)顯示板、模擬電壓輸出檢測(cè)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(guān)分別與開關(guān)量輸入/輸出模塊連接。

進(jìn)一步的，所述設(shè)備還包括安裝架，所述軟PLC、操作面板、EtherCAT總線適配器、遠(yuǎn)程輸入/輸出模塊、智能網(wǎng)關(guān)模塊、無(wú)線路由器、第一伺服驅(qū)動(dòng)器、第二伺服驅(qū)動(dòng)器、步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器、變頻器、第一同步帶、第二同步帶、第三同步帶和步進(jìn)轉(zhuǎn)輪均設(shè)置在安裝架上；其中：

所述軟PLC和操作面板從上到下依次設(shè)置在安裝架的上部，所述第一同步帶、第二同步帶、步進(jìn)轉(zhuǎn)輪和第三同步帶從上到下依次設(shè)置在安裝架的下部，所述EtherCAT總線適配器、遠(yuǎn)程輸入/輸出模塊、無(wú)線路由器、智能網(wǎng)關(guān)模塊、第一伺服驅(qū)動(dòng)器、第二伺服驅(qū)動(dòng)器、步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器和變頻器設(shè)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(yuǎn)程輸入/輸出模塊、無(wú)線路由器和智能網(wǎng)關(guān)模塊并排設(shè)置在靠近操作面板的位置上，第一伺服驅(qū)動(dòng)器、第二伺服驅(qū)動(dòng)器、步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器和變頻器并排設(shè)置在靠近第一同步帶的位置上。

進(jìn)一步的，所述安裝架的底部設(shè)有多個(gè)萬(wàn)向腳輪和多個(gè)固定座，所述萬(wàn)向腳輪的數(shù)量與固定座的數(shù)量相一致。

進(jìn)一步的，所述智能控制終端為計(jì)算機(jī)、手機(jī)或平板電腦，當(dāng)智能控制終端為平板電腦時(shí)，智能控制終端可拆卸地設(shè)置在安裝架的一側(cè)。

進(jìn)一步的，所述第一同步帶具有第一伺服電機(jī)，所述第二同步帶具有第二伺服電機(jī)，所述第三同步帶具有變頻電機(jī)，所述步進(jìn)轉(zhuǎn)輪具有步進(jìn)電機(jī)，第一伺服電機(jī)由第一伺服驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，以帶動(dòng)第一同步帶運(yùn)轉(zhuǎn)，第二伺服電機(jī)由第二伺服驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，以帶動(dòng)第二同步帶運(yùn)轉(zhuǎn)，變頻電機(jī)由變頻器進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，以帶動(dòng)第三同步帶運(yùn)轉(zhuǎn)，步進(jìn)電機(jī)由步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，以帶動(dòng)步進(jìn)轉(zhuǎn)輪運(yùn)轉(zhuǎn)；所述第一同步帶的左部、中部和右部分別安裝一個(gè)U型對(duì)射式光電傳感器，所述第二同步帶的左部、中部和右部也分別安裝一個(gè)U型對(duì)射式光電傳感器，所述步進(jìn)轉(zhuǎn)輪安裝有刻度指針，且步進(jìn)轉(zhuǎn)輪的下方安裝有劃針和U型對(duì)射式傳感器。

進(jìn)一步的，所述設(shè)備還包括標(biāo)尺，所述標(biāo)尺設(shè)置在第一同步帶和第二同步帶之間，所述第一同步帶上安裝有第一標(biāo)尺指針，所述第二同步帶上安裝有第二標(biāo)尺指針，所述第一標(biāo)尺指針和第二標(biāo)尺指針分別指向標(biāo)尺。

進(jìn)一步的，所述設(shè)備還包括電源開關(guān)，所述電源開關(guān)與軟PLC連接。

本實(shí)用新型相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)具有如下的有益效果：

1、本實(shí)用新型設(shè)備采用了軟PLC，該軟PLC基于開放的IEC61131-3編程語(yǔ)言標(biāo)準(zhǔn)，并通過EtherCAT總線適配器分別與遠(yuǎn)程輸入/輸出模塊、伺服驅(qū)動(dòng)器連接，而遠(yuǎn)程輸入/輸出模塊分別與步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器和變頻器連接，以便通過EtherCAT總線技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)底層部件(同步帶、步進(jìn)轉(zhuǎn)輪)的控制，從而完成技能訓(xùn)練，同時(shí)在智能網(wǎng)關(guān)模塊和無(wú)線路由器的作用下，能夠使智能控制終端與軟PLC之間進(jìn)行通信，從而實(shí)現(xiàn)軟PLC的遠(yuǎn)程下載、調(diào)試、維護(hù)和監(jiān)控，很好地解決對(duì)智能制造信息化人才培養(yǎng)的問題；此外，IEC61131-3編程語(yǔ)言標(biāo)準(zhǔn)和EtherCAT總線技術(shù)均為當(dāng)前工業(yè)4.0及中國(guó)制造2025的核心技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，是未來智慧工廠實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)，有助于此兩項(xiàng)核心技術(shù)在國(guó)內(nèi)的推廣和普及。

2、本實(shí)用新型設(shè)備的軟PLC可以使用單一的或搭配使用最主流的五種編程語(yǔ)言(功能塊圖FBD、順序功能圖SFC、梯形圖LD、結(jié)構(gòu)化文本ST、指令表IL)進(jìn)行編程，實(shí)現(xiàn)邏輯控制、精密運(yùn)轉(zhuǎn)控制、數(shù)據(jù)采集、SCADA系統(tǒng)等功能，能全面進(jìn)行基于IEC61131-3編程語(yǔ)言標(biāo)準(zhǔn)的軟PLC技能的培訓(xùn)和鑒定，極大節(jié)省培訓(xùn)和鑒定的時(shí)間和成本。

3、本實(shí)用新型設(shè)備具有開放性，注重技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)本身的掌握與技能訓(xùn)練，而非僅限于某特定品牌的工控產(chǎn)品，用戶可以在設(shè)備上進(jìn)行IEC61131-3編程語(yǔ)言和EtherCAT總線技術(shù)集成，掌握此兩項(xiàng)核心標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)的應(yīng)用方法，便于遷移到其他任何基于IEC61131-3編程語(yǔ)言和EtherCAT總線技術(shù)的機(jī)電產(chǎn)品研發(fā)及生產(chǎn)線系統(tǒng)集成的實(shí)際場(chǎng)景，有助于為國(guó)內(nèi)培養(yǎng)掌握國(guó)際先進(jìn)智能制造核心技術(shù)的高技術(shù)技能型人才，為國(guó)內(nèi)制造2025戰(zhàn)略的實(shí)現(xiàn)提供人才保障。

4、本實(shí)用新型設(shè)備中的遠(yuǎn)程輸入/輸出模塊包括開關(guān)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，這是EtherCAT總線下的四種主流的輸入/輸出模塊，這四種模塊的使用在當(dāng)前我國(guó)機(jī)電設(shè)備的控制高達(dá)85％中，其中開關(guān)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，高速脈沖輸入/輸出模塊與步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器連接，利用開關(guān)量輸入控制、模擬量輸入控制、Modbus-RTU通信實(shí)現(xiàn)對(duì)變頻器的控制，利用高速脈沖輸入控制實(shí)現(xiàn)對(duì)步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器的控制，讓用戶能在同一平臺(tái)上訓(xùn)練和一次性掌握四種主流控制方式的技能，便于在實(shí)際場(chǎng)景中的遷移。

5、本實(shí)用新型設(shè)備設(shè)計(jì)了操作面板，操作面板上設(shè)有模擬電壓輸入檢測(cè)顯示板、模擬電壓輸出檢測(cè)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(guān)，通過模擬電壓輸入檢測(cè)顯示板可以對(duì)模擬量輸入電壓進(jìn)行檢測(cè)，并在顯示板上顯示檢測(cè)的電壓值，通過模擬電壓輸出檢測(cè)顯示板可以對(duì)模擬量輸出電壓進(jìn)行檢測(cè)，并在顯示板上顯示檢測(cè)的電壓值，通過模擬電壓輸入調(diào)節(jié)器可以對(duì)模擬量輸入電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)，通過手輪脈沖發(fā)生器可以產(chǎn)生高速脈沖，被高速脈沖輸入/輸出模塊所捕獲，通過指示燈可以表示開關(guān)量輸入/輸出模塊的輸出狀態(tài)，通過按鈕開關(guān)可以表示開關(guān)量輸入/輸出模塊的輸入狀態(tài)，配合軟PLC，可使用戶更好地完成技能訓(xùn)練。

6、本實(shí)用新型設(shè)備配置了智能網(wǎng)關(guān)模塊和無(wú)線路由器，可通過WIFI、有線、3g、4g連接到網(wǎng)絡(luò)，無(wú)線路由器所連接的智能控制終端可以為計(jì)算機(jī)、手機(jī)、平板電腦等，使得軟PLC支持計(jì)算機(jī)、手機(jī)、平板電腦等內(nèi)部、外部網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程訪問，從而實(shí)現(xiàn)軟PLC的遠(yuǎn)程編程、下載、調(diào)試、維護(hù)和監(jiān)控，同時(shí)具備短信、語(yǔ)音等分級(jí)報(bào)警功能；當(dāng)智能控制終端為平板電腦時(shí)，可以將其可拆卸地設(shè)置在安裝架的一側(cè)，用戶可以隨時(shí)將其取下，方便用戶遠(yuǎn)程對(duì)整個(gè)設(shè)備進(jìn)行控制。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例1的技能訓(xùn)練設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例1的技能訓(xùn)練設(shè)備結(jié)構(gòu)原理框圖。

其中，1-安裝架，2-軟PLC，3-電源開關(guān)，4-操作面板，5-EtherCAT總線適配器，6-遠(yuǎn)程輸入/輸出模塊，7-無(wú)線路由器，8-智能網(wǎng)關(guān)模塊，9-第一伺服驅(qū)動(dòng)器，10-第二伺服驅(qū)動(dòng)器，11-步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器，12-變頻器，13-第一同步帶，14-第二同步帶，15-第三同步帶，16-步進(jìn)轉(zhuǎn)輪，17-標(biāo)尺，18-萬(wàn)向腳輪，19-固定座，20-模擬電壓輸入檢測(cè)顯示板，21-模擬電壓輸出檢測(cè)顯示板，22-模擬電壓輸入調(diào)節(jié)器，23-手輪脈沖發(fā)生器，24-指示燈，25-按鈕開關(guān)，26-平板電腦，27-第一標(biāo)尺指針，28-第二標(biāo)尺指針，29-刻度指針。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式不限于此。

實(shí)施例1：

如圖1和圖2所示，本實(shí)施例的技能訓(xùn)練設(shè)備包括安裝架1、軟PLC(Programmable Logic Controller，可編程邏輯控制器)2、電源開關(guān)3、操作面板4、EtherCAT(Ether Control Automation Technology，以太網(wǎng)控制自動(dòng)化技術(shù))總線適配器5、遠(yuǎn)程輸入/輸出模塊6、智能網(wǎng)關(guān)模塊8、無(wú)線路由器7、第一伺服驅(qū)動(dòng)器9、第二伺服驅(qū)動(dòng)器10、步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器11、變頻器12、第一同步帶13、第二同步帶14、第三同步帶15、步進(jìn)轉(zhuǎn)輪16和標(biāo)尺17。

所述安裝架1用于安裝各種電器元件及機(jī)械機(jī)構(gòu)，將軟PLC 2、電源開關(guān)3、操作面板4、EtherCAT總線適配器5、遠(yuǎn)程輸入/輸出模塊6、智能網(wǎng)關(guān)模塊8、無(wú)線路由器7、第一伺服驅(qū)動(dòng)器9、第二伺服驅(qū)動(dòng)器10、步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器11、變頻器12、第一同步帶13、第二同步帶14、第三同步帶15、步進(jìn)轉(zhuǎn)輪16和標(biāo)尺17都設(shè)置在安裝架1上，其中：軟PLC 2和操作面板4從上到下依次設(shè)置在安裝架1的上部，第一同步帶13、第二同步帶14、步進(jìn)轉(zhuǎn)輪16和第三同步帶15從上到下依次設(shè)置在安裝架1的下部，EtherCAT總線適配器5、遠(yuǎn)程輸入/輸出模塊6、無(wú)線路由器7、智能網(wǎng)關(guān)模塊8、第一伺服驅(qū)動(dòng)器9、第二伺服驅(qū)動(dòng)器10、步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器11和變頻器12設(shè)置在操作面板4與第一同步帶13之間的位置上，且EtherCAT總線適配器5、遠(yuǎn)程輸入/輸出模塊6、無(wú)線路由器7和智能網(wǎng)關(guān)模塊8并排設(shè)置在靠近操作面板4的位置上，第一伺服驅(qū)動(dòng)器9、第二伺服驅(qū)動(dòng)器10、步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器11和變頻器12并排設(shè)置在靠近第一同步帶13的位置上，所述標(biāo)尺17設(shè)置在第一同步帶13和第二同步帶14之間，第一同步帶13和第二同步帶14關(guān)于標(biāo)尺17上、下對(duì)稱；安裝架1的底部設(shè)有四個(gè)萬(wàn)向腳輪18和四個(gè)固定座19，萬(wàn)向腳輪18用于移動(dòng)安裝架1，固定座19用于固定安裝架1，使用四個(gè)萬(wàn)向腳輪18和四個(gè)固定座19更便于移動(dòng)和固定。

所述軟PLC 2可以采用佛山市順德合耕信息科技有限公司的GM5000系列工業(yè)控制器，或倍福公司的CP66xx系列軟PLC，其基于IEC61131-3編程語(yǔ)言標(biāo)準(zhǔn)，由于目前市場(chǎng)上的硬PLC幾乎都是以IEC61131-3編程語(yǔ)言標(biāo)準(zhǔn)為軟件架構(gòu)，因此通過軟PLC 2能很好地解決對(duì)智能制造信息化人才培養(yǎng)的問題；軟PLC 2是整個(gè)設(shè)備的核心控制單元，可以使用單一的或搭配使用現(xiàn)有最主流的五種編程語(yǔ)言(功能塊圖FBD、順序功能圖SFC、梯形圖LD、結(jié)構(gòu)化文本ST、指令表IL)進(jìn)行編程，通過計(jì)算機(jī)對(duì)軟PLC 2的編程，可以實(shí)現(xiàn)基于EtherCAT總線上各種執(zhí)行機(jī)構(gòu)的控制，以及觸摸屏上的界面設(shè)計(jì)及編程。

所述電源開關(guān)3與軟PLC 2連接，本實(shí)施例將電源開關(guān)3設(shè)置在軟PLC 2上，電源開關(guān)3用于整個(gè)設(shè)備的上電與斷電。

所述遠(yuǎn)程輸入/輸出模塊6包括開關(guān)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，這四種模塊的使用在當(dāng)前我國(guó)機(jī)電設(shè)備的控制高達(dá)85％中，讓用戶在同一平臺(tái)上訓(xùn)練和一次性掌握四種主流控制方式的技能，便于在實(shí)際場(chǎng)景中的遷移，其中：

1)開關(guān)量輸入/輸出模塊，用于開關(guān)量的輸入采用和輸出控制，其與變頻器12連接，實(shí)現(xiàn)變頻器12的開關(guān)量輸入控制；

2)模擬量輸入/輸出模塊，用于模擬量的的輸入采用和輸出控制，可進(jìn)行模擬量0-10V與數(shù)字量0-2¹²的A/D、D/A轉(zhuǎn)換，其與變頻器12連接，實(shí)現(xiàn)變頻器12的模擬量輸入控制；

3)高速脈沖輸入/輸出模塊，用于高速脈沖的采集和輸出控制，其與步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器11連接，實(shí)現(xiàn)步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器11的控制；

4)Modbus-RTU通信模塊，其與變頻器12連接，用于與變頻器12進(jìn)行Modbus-RTU方式的通信。

所述操作面板4上設(shè)有模擬電壓輸入檢測(cè)顯示板20、模擬電壓輸出檢測(cè)顯示板21、模擬電壓輸入調(diào)節(jié)器22、手輪脈沖發(fā)生器23、指示燈24和按鈕開關(guān)25，其中：

1)模擬電壓輸入檢測(cè)顯示板20，其與遠(yuǎn)程輸入/輸出模塊6的模擬量輸入/輸出模塊連接，用于對(duì)模擬量輸入/輸出模塊的模擬量輸入電壓進(jìn)行檢測(cè)，并在顯示板上顯示檢測(cè)的電壓值；

2)模擬電壓輸出檢測(cè)顯示板21，其與遠(yuǎn)程輸入/輸出模塊6的模擬量輸入/輸出模塊連接，用于對(duì)模擬量輸入/輸出模塊的模擬量輸出電壓進(jìn)行檢測(cè)，并在顯示板上顯示檢測(cè)的電壓值；

3)模擬電壓輸入調(diào)節(jié)器22，其與遠(yuǎn)程輸入/輸出模塊6的模擬量輸入/輸出模塊連接，用于對(duì)模擬量輸入/輸出模塊的模擬量輸入電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)；

4)手輪脈沖發(fā)生器23，其與遠(yuǎn)程輸入/輸出模塊6的高速脈沖輸入/輸出模塊連接，用于產(chǎn)生高速脈沖，被高速脈沖輸入/輸出模塊所捕獲；

5)指示燈24，其與遠(yuǎn)程輸入/輸出模塊6的開關(guān)量輸入/輸出模塊連接，用于開關(guān)量輸入/輸出模塊的輸出狀態(tài)表示；

6)按鈕開關(guān)25，其與遠(yuǎn)程輸入/輸出模塊6的開關(guān)量輸入/輸出模塊連接，用于開關(guān)量輸入/輸出模塊的輸入狀態(tài)表示。

所述EtherCAT總線適配器5，其與遠(yuǎn)程輸入/輸出模塊6連接，即與遠(yuǎn)程輸入/輸出模塊6的開關(guān)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通信模塊連接，使這幾個(gè)模塊能在EtherCAT總線下進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，從而實(shí)現(xiàn)不同的工藝控制。

所述無(wú)線路由器7，用于通過網(wǎng)絡(luò)與智能控制終端連接，智能控制終端可以為計(jì)算機(jī)、手機(jī)、平板電腦等，智能控制終端用于實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程對(duì)設(shè)備進(jìn)行下載、編程、調(diào)試與維護(hù)，同時(shí)能通過網(wǎng)頁(yè)或APP(Application，應(yīng)用程序)的方式對(duì)整個(gè)設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控；當(dāng)智能控制終端為平板電腦26時(shí)，可以將平板電腦26可拆卸地設(shè)置在安裝架1的一側(cè)(從圖1中可以看到)，用戶可以隨時(shí)將其取下，方便用戶遠(yuǎn)程對(duì)整個(gè)設(shè)備進(jìn)行控制。

所述智能網(wǎng)關(guān)模塊8，用于連接軟PLC 2與無(wú)線路由器7，為實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程編程、下載、調(diào)試、維護(hù)和監(jiān)控的核心部件。

所述第一伺服驅(qū)動(dòng)器9，用于驅(qū)動(dòng)第一同步帶13，軟PLC 2通過EtherCAT總線向第一伺服驅(qū)動(dòng)器9發(fā)出通信指令，實(shí)現(xiàn)第一同步帶13的運(yùn)轉(zhuǎn)。

所述第二伺服驅(qū)動(dòng)器10，用于驅(qū)動(dòng)第二同步帶14，軟PLC 2通過EtherCAT總線向第二伺服驅(qū)動(dòng)器10發(fā)出通信指令，實(shí)現(xiàn)第二同步帶14的運(yùn)轉(zhuǎn)。

所述步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器11，用于驅(qū)動(dòng)步進(jìn)轉(zhuǎn)輪16，軟PLC 2通過EtherCAT總線向遠(yuǎn)程輸入/輸出模塊6發(fā)出高速脈沖，從而控制步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器11驅(qū)動(dòng)步進(jìn)轉(zhuǎn)輪16運(yùn)轉(zhuǎn)。

所述變頻器12，用于驅(qū)動(dòng)第三同步帶15，軟PLC 2通過EtherCAT總線向遠(yuǎn)程輸入/輸出模塊6發(fā)出指令，從而控制變頻器12驅(qū)動(dòng)第三同步帶15運(yùn)轉(zhuǎn)。

所述第一同步帶13具有第一伺服電機(jī)，第一伺服電機(jī)由第一伺服驅(qū)動(dòng)器9進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，以帶動(dòng)第一同步帶13運(yùn)轉(zhuǎn)；第一同步帶13的左部、中部和右部分別安裝一個(gè)U型對(duì)射式光電傳感器，可用于第一同步帶13的左限位、回零和右限位，并且安裝有第一標(biāo)尺指針27，第一標(biāo)尺指針27向下指向標(biāo)尺17，通過標(biāo)尺17的讀數(shù)得知第一同步帶13的當(dāng)前位置。

所述第二同步帶14具有第二伺服電機(jī)，第二伺服電機(jī)由第二伺服驅(qū)動(dòng)器10進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，以帶動(dòng)第二同步帶14運(yùn)轉(zhuǎn)；第二同步帶14的左部、中部和右部分別安裝一個(gè)U型對(duì)射式光電傳感器，可用于第二同步帶14的左限位、回零和右限位，并且安裝有第二標(biāo)尺指針28，第二標(biāo)尺指針28向上指向標(biāo)尺17，通過標(biāo)尺17的讀數(shù)得知第二同步帶14的當(dāng)前位置。

所述第三同步帶15具有變頻電機(jī)，變頻電機(jī)由變頻器12進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，以帶動(dòng)第三同步帶15運(yùn)轉(zhuǎn)，可實(shí)現(xiàn)變頻器12的多種受控方式：開關(guān)量輸入控制、模擬量輸入控制、Modbus-RTU通信。

所述步進(jìn)轉(zhuǎn)輪16具有步進(jìn)電機(jī)，步進(jìn)電機(jī)由步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器11進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，以帶動(dòng)步進(jìn)轉(zhuǎn)輪16運(yùn)轉(zhuǎn)；步進(jìn)轉(zhuǎn)輪16安裝有刻度指針29，通過刻度指針29所指角度可知當(dāng)前步進(jìn)轉(zhuǎn)輪16旋轉(zhuǎn)的角度，同時(shí)步進(jìn)轉(zhuǎn)輪16的下方安裝有劃針和U型對(duì)射式傳感器，用于步進(jìn)轉(zhuǎn)輪16的回零。

本實(shí)施例的技能訓(xùn)練設(shè)備工作過程如下：

按下電源開關(guān)3使設(shè)備上電后，現(xiàn)場(chǎng)用戶通過軟PLC 2的觸摸屏和操作面板4進(jìn)行操作，軟PLC 2根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)用戶的操作命令，通過EtherCAT總線向第一伺服驅(qū)動(dòng)器9發(fā)出通信指令，實(shí)現(xiàn)第一同步帶13的運(yùn)轉(zhuǎn)，或通過EtherCAT總線向第二伺服驅(qū)動(dòng)器10發(fā)出通信指令，實(shí)現(xiàn)第二同步帶14的運(yùn)轉(zhuǎn)，或通過EtherCAT總線向遠(yuǎn)程輸入/輸出模塊6發(fā)出高速脈沖，從而控制步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器11驅(qū)動(dòng)步進(jìn)轉(zhuǎn)輪16運(yùn)轉(zhuǎn)，或通過EtherCAT總線向遠(yuǎn)程輸入/輸出模塊6發(fā)出指令，從而控制變頻器12驅(qū)動(dòng)第三同步帶15運(yùn)轉(zhuǎn)，完成技能訓(xùn)練；同時(shí)，遠(yuǎn)程用戶在內(nèi)部網(wǎng)或外部網(wǎng)通過智能控制終端進(jìn)入軟PLC 2發(fā)布的網(wǎng)頁(yè)上，并通過輸入個(gè)人賬號(hào)和密碼登錄到用戶所屬權(quán)限的界面，從而進(jìn)行下載、調(diào)試、維護(hù)和監(jiān)控。

實(shí)施例2：

本實(shí)施例是一個(gè)具體的應(yīng)用實(shí)例，將上述設(shè)備應(yīng)用到工廠生產(chǎn)工藝設(shè)備的遠(yuǎn)程智能化管理系統(tǒng)中。

由于工廠底層設(shè)備的生產(chǎn)過程大多都是開關(guān)量輸入/輸出控制、模擬量輸入/輸出控制、高速脈沖輸入/輸出控制、通信控制，因此該設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)多種工廠生產(chǎn)工藝設(shè)備的遠(yuǎn)程智能化管理系統(tǒng)的模擬與設(shè)計(jì)。

按下電源開關(guān)，設(shè)備上電，系統(tǒng)啟動(dòng)，工廠生產(chǎn)人員或負(fù)責(zé)人在工廠內(nèi)部網(wǎng)或外部網(wǎng)，通過計(jì)算機(jī)、手機(jī)、平板電腦通過掃描二維碼、輸入網(wǎng)址等方式進(jìn)入到軟PLC發(fā)布的網(wǎng)頁(yè)上，通過輸入個(gè)人賬號(hào)和密碼登錄到自己所屬權(quán)限的界面，對(duì)工廠設(shè)備的工作狀態(tài)、數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢與更改，工廠生產(chǎn)人員可以設(shè)定報(bào)警內(nèi)容與級(jí)別，達(dá)到報(bào)警設(shè)定時(shí)，可以通過短信、撥號(hào)、微信推送等方式告知相關(guān)的工廠負(fù)責(zé)人；至于工廠設(shè)備的具體生產(chǎn)工藝工程，則可以用基于EtherCAT總線的開關(guān)量輸入/輸出模塊、模擬量輸入/輸出模塊、高速脈沖輸入/輸出模塊分別對(duì)按鈕開關(guān)、模擬電壓輸入調(diào)節(jié)器的模擬量輸入、手輪脈沖發(fā)生器的高速脈沖輸入進(jìn)行采集，并傳送至軟PLC進(jìn)行分析后，根據(jù)控制程序以開關(guān)量輸入、模擬量輸出、高速脈沖輸出、通信等多種方式驅(qū)動(dòng)各種執(zhí)行機(jī)構(gòu)如：指示燈、伺服系統(tǒng)(第一伺服驅(qū)動(dòng)器、第一伺服電機(jī)、第二伺服驅(qū)動(dòng)器、第二伺服電機(jī))、步進(jìn)系統(tǒng)(步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器、步進(jìn)電機(jī))、變頻系統(tǒng)(變頻器、變頻電機(jī))工作；當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障后，運(yùn)維人員可通過智能網(wǎng)關(guān)模塊的透?jìng)鞴δ苓M(jìn)行遠(yuǎn)程程序上載、監(jiān)控、分析、修改、下載、調(diào)試，提高運(yùn)維的響應(yīng)速度，降低運(yùn)維成本。

綜上所述，本實(shí)用新型設(shè)備采用了軟PLC，該軟PLC基于開放的IEC61131-3編程語(yǔ)言標(biāo)準(zhǔn)，并通過EtherCAT總線適配器分別與遠(yuǎn)程輸入/輸出模塊、伺服驅(qū)動(dòng)器連接，而遠(yuǎn)程輸入/輸出模塊分別與步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器和變頻器連接，以便通過EtherCAT總線技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)底層部件(同步帶、步進(jìn)轉(zhuǎn)輪)的控制，從而完成技能訓(xùn)練，同時(shí)在智能網(wǎng)關(guān)模塊和無(wú)線路由器的作用下，能夠使智能控制終端與軟PLC之間進(jìn)行通信，從而實(shí)現(xiàn)軟PLC的遠(yuǎn)程下載、調(diào)試、維護(hù)和監(jiān)控，很好地解決對(duì)智能制造信息化人才培養(yǎng)的問題；此外，IEC61131-3編程語(yǔ)言標(biāo)準(zhǔn)和EtherCAT總線技術(shù)均為當(dāng)前工業(yè)4.0及中國(guó)制造2025的核心技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，是未來智慧工廠實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)，有助于此兩項(xiàng)核心技術(shù)在國(guó)內(nèi)的推廣和普及。

以上所述，僅為本實(shí)用新型專利較佳的實(shí)施例，但本實(shí)用新型專利的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型專利所公開的范圍內(nèi)，根據(jù)本實(shí)用新型專利的技術(shù)方案及其實(shí)用新型構(gòu)思加以等同替換或改變，都屬于本實(shí)用新型專利的保護(hù)范圍。