本發(fā)明屬于機(jī)電一體化技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種將可編程控制器的邏輯控制與對(duì)象可變、對(duì)象可表達(dá)的運(yùn)動(dòng)控制相結(jié)合的一種被控對(duì)象仿真技術(shù)。

背景技術(shù)：

隨著智能機(jī)器人在工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)領(lǐng)域的需求不斷增加，對(duì)運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)的要求也越來(lái)越高，運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)也得到迅猛發(fā)展，市場(chǎng)發(fā)展?jié)摿薮?。而?dāng)前可編程控制器(plc)的教學(xué)領(lǐng)域主要針對(duì)的是邏輯控制和過(guò)程控制相結(jié)合的教學(xué)，控制對(duì)象固定。無(wú)法滿(mǎn)足對(duì)不同對(duì)象的運(yùn)動(dòng)控制教學(xué)要求，也無(wú)法進(jìn)行針對(duì)不同對(duì)象控制所出現(xiàn)的故障場(chǎng)景再現(xiàn)等。而且運(yùn)動(dòng)控制對(duì)象的實(shí)體形式各種各樣，體積各不相同，針對(duì)各種不同對(duì)象的實(shí)體進(jìn)行實(shí)時(shí)控制的教學(xué)也不現(xiàn)實(shí)。基于這種情況下，本發(fā)明提出了將可編程控制器(plc)的邏輯控制與運(yùn)動(dòng)控制相結(jié)合一種被控對(duì)象仿真技術(shù)。在一個(gè)小型化的仿真被控對(duì)象實(shí)體下，可根據(jù)不同行業(yè)、不同裝備進(jìn)行模擬、仿真，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景展現(xiàn)；可滿(mǎn)足不同行業(yè)對(duì)象邏輯和運(yùn)動(dòng)教學(xué)要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出了一種可編程控制器實(shí)驗(yàn)用被控對(duì)象仿真實(shí)現(xiàn)裝置及方法。

一種可編程控制器實(shí)驗(yàn)用被控對(duì)象仿真實(shí)現(xiàn)裝置，其中實(shí)驗(yàn)用可編程控制器與實(shí)驗(yàn)用plc對(duì)接接線(xiàn)盒連接，實(shí)驗(yàn)用plc對(duì)接接線(xiàn)盒通過(guò)可編程控制器實(shí)驗(yàn)接線(xiàn)區(qū)與可編程控制器被控對(duì)象仿真單元連接，實(shí)驗(yàn)用可編程控制器通過(guò)運(yùn)動(dòng)控制接線(xiàn)區(qū)與運(yùn)動(dòng)控制實(shí)驗(yàn)平臺(tái)連接；可編程控制器被控對(duì)象仿真單元與對(duì)象表達(dá)可組態(tài)觸摸屏連接構(gòu)成一個(gè)整體。

所述的實(shí)驗(yàn)用可編程控制器的di、do、ai、ao端口對(duì)接實(shí)驗(yàn)用plc對(duì)接接線(xiàn)盒的對(duì)應(yīng)端口；其中di端口即數(shù)字輸入端口，do端口即數(shù)字輸出、ai端口即模擬輸入端口、ao端口即模擬輸出端口。

所述的實(shí)驗(yàn)用plc對(duì)接接線(xiàn)盒的di、do、ai、ao端口對(duì)可編程控制器實(shí)驗(yàn)接線(xiàn)區(qū)的對(duì)應(yīng)端口；所述的可編程控制器實(shí)驗(yàn)接線(xiàn)區(qū)的di、do、ai、ao端口對(duì)接可編程控制器被控對(duì)象仿真單元的對(duì)應(yīng)端口；通過(guò)被控對(duì)象仿真單元內(nèi)部的cpu實(shí)現(xiàn)被控對(duì)象的物理特性的仿真與運(yùn)算；其中di端口即數(shù)字輸入端口，do端口即數(shù)字輸出、ai端口即模擬輸入端口、ao端口即模擬輸出端口。

所述的對(duì)象表達(dá)可組態(tài)觸摸屏通過(guò)通訊線(xiàn)與可編程控制器被控對(duì)象仿真單元連接，顯示可編程控制器被控對(duì)象仿真單元的狀態(tài)，通過(guò)圖像動(dòng)態(tài)表現(xiàn)被控對(duì)象的運(yùn)行情況。

實(shí)驗(yàn)用可編程控制器plc通過(guò)實(shí)時(shí)以太網(wǎng)接口或脈沖輸出接口與運(yùn)動(dòng)控制接線(xiàn)區(qū)連接。

本發(fā)明的有益效果：

1、本發(fā)明提出了將可編程控制器(plc)的邏輯控制與運(yùn)動(dòng)控制相結(jié)合一種被控對(duì)象仿真技術(shù)。在一個(gè)小型化的仿真被控對(duì)象實(shí)體下，可根據(jù)不同行業(yè)、不同裝備進(jìn)行模擬、仿真，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景展現(xiàn)；可滿(mǎn)足不同行業(yè)對(duì)象邏輯和運(yùn)動(dòng)教學(xué)要求。

2、靈活的接線(xiàn)方式，生動(dòng)的各種仿真場(chǎng)景再現(xiàn)，極大地方便了可編程控制器plc的邏輯與運(yùn)動(dòng)控制實(shí)驗(yàn)教學(xué)，極大地節(jié)約教學(xué)成本和教學(xué)時(shí)間。

3、技術(shù)創(chuàng)新，先進(jìn)的仿真技術(shù)運(yùn)用，使得plc的邏輯與運(yùn)動(dòng)控制實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，讓學(xué)生感到處在身臨其境、生動(dòng)實(shí)際的環(huán)境中學(xué)習(xí)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和效率。

附圖說(shuō)明

圖1為一種可編程控制器的仿真被控對(duì)象的實(shí)現(xiàn)方法示意圖；

圖2為實(shí)驗(yàn)用plc對(duì)接接線(xiàn)盒與可編程控制器實(shí)驗(yàn)接線(xiàn)區(qū)的連接示意圖；

圖3為對(duì)象表達(dá)可組態(tài)觸摸屏與與可編程控制器被控對(duì)象仿真單元連接示意圖；

圖4為實(shí)驗(yàn)用可編程控制器與運(yùn)動(dòng)控制區(qū)的連接示意圖；

圖5為可編程控制器被控對(duì)象仿真單元可編程控制器實(shí)驗(yàn)接線(xiàn)區(qū)的連接示意圖。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，一種可編程控制器實(shí)驗(yàn)用被控對(duì)象仿真實(shí)現(xiàn)裝置，其特征在于：實(shí)驗(yàn)用可編程控制器1與實(shí)驗(yàn)用plc對(duì)接接線(xiàn)盒2連接，實(shí)驗(yàn)用plc對(duì)接接線(xiàn)盒2通過(guò)可編程控制器實(shí)驗(yàn)接線(xiàn)區(qū)3與可編程控制器被控對(duì)象仿真單元4連接，實(shí)驗(yàn)用可編程控制器1通過(guò)運(yùn)動(dòng)控制接線(xiàn)區(qū)6與運(yùn)動(dòng)控制實(shí)驗(yàn)平臺(tái)7連接；可編程控制器被控對(duì)象仿真單元4與對(duì)象表達(dá)可組態(tài)觸摸屏5連接構(gòu)成一個(gè)整體。

如圖2所示，所述的實(shí)驗(yàn)用可編程控制器1的di、do、ai、ao端口對(duì)接實(shí)驗(yàn)用plc對(duì)接接線(xiàn)盒2的對(duì)應(yīng)端口；其中di端口即數(shù)字輸入端口，do端口即數(shù)字輸出、ai端口即模擬輸入端口、ao端口即模擬輸出端口。

如圖5所示，所述的實(shí)驗(yàn)用plc對(duì)接接線(xiàn)盒2的di、do、ai、ao端口對(duì)可編程控制器實(shí)驗(yàn)接線(xiàn)區(qū)3的對(duì)應(yīng)端口；所述的可編程控制器實(shí)驗(yàn)接線(xiàn)區(qū)3的di、do、ai、ao端口對(duì)接可編程控制器被控對(duì)象仿真單元4的對(duì)應(yīng)端口；通過(guò)被控對(duì)象仿真單元4內(nèi)部的cpu實(shí)現(xiàn)被控對(duì)象的物理特性的仿真與運(yùn)算；其中di端口即數(shù)字輸入端口，do端口即數(shù)字輸出、ai端口即模擬輸入端口、ao端口即模擬輸出端口。

如圖3所示，所述的對(duì)象表達(dá)可組態(tài)觸摸屏5通過(guò)通訊線(xiàn)與可編程控制器被控對(duì)象仿真單元4連接，顯示可編程控制器被控對(duì)象仿真單元4的狀態(tài)，通過(guò)圖像動(dòng)態(tài)表現(xiàn)被控對(duì)象的運(yùn)行情況。

如圖4所示，所述的實(shí)驗(yàn)用可編程控制器1通過(guò)實(shí)時(shí)以太網(wǎng)接口或脈沖輸出接口與運(yùn)動(dòng)控制接線(xiàn)區(qū)6連接。

一種可編程控制器實(shí)驗(yàn)用被控對(duì)象仿真實(shí)現(xiàn)方法，通過(guò)上述連接，實(shí)驗(yàn)用可編程控制器1的輸出信號(hào)的do信號(hào)由可編程控制器被控對(duì)象仿真單元4的di來(lái)接收處理，實(shí)驗(yàn)用可編程控制器1的輸入di信號(hào)由可編程控制器被控對(duì)象仿真單元4的do根據(jù)仿真實(shí)際的對(duì)象輸出仿真信號(hào)的控制，用以仿真實(shí)際對(duì)象輸出的狀態(tài)。

實(shí)驗(yàn)用可編程控制器1的輸出信號(hào)的ao信號(hào)由可編程控制器被控對(duì)象仿真單元4的ai來(lái)接收處理，實(shí)驗(yàn)用可編程控制器1的輸入ai信號(hào)由可編程控制器被控對(duì)象仿真單元4的ao根據(jù)仿真實(shí)際的對(duì)象輸出仿真信號(hào)的控制，用以仿真實(shí)際對(duì)象輸出的狀態(tài)。

通過(guò)可組態(tài)的對(duì)象表達(dá)觸摸屏5，把實(shí)驗(yàn)用可編程控制器1的di、do、ai、ao具體對(duì)應(yīng)于仿真對(duì)象的信號(hào)、物理意義、通過(guò)組態(tài)軟件處理并進(jìn)行表達(dá)。

可編程控制器被控對(duì)象仿真單元4通過(guò)對(duì)運(yùn)動(dòng)控制的過(guò)程中的一些運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)，以及將實(shí)驗(yàn)用可編程控制器1所要控制的各種場(chǎng)景、狀態(tài)結(jié)果、運(yùn)動(dòng)軌通過(guò)可組態(tài)的對(duì)象表達(dá)觸摸屏5表達(dá)出來(lái)，從而實(shí)現(xiàn)被控對(duì)象的仿真。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了一種可編程控制器實(shí)驗(yàn)用被控對(duì)象仿真實(shí)現(xiàn)裝置及方法，裝置部分為實(shí)驗(yàn)用可編程控制器與實(shí)驗(yàn)用PLC對(duì)接接線(xiàn)盒連接，實(shí)驗(yàn)用PLC對(duì)接接線(xiàn)盒通過(guò)可編程控制器實(shí)驗(yàn)接線(xiàn)區(qū)與可編程控制器被控對(duì)象仿真單元連接，實(shí)驗(yàn)用可編程控制器通過(guò)運(yùn)動(dòng)控制接線(xiàn)區(qū)與運(yùn)動(dòng)控制實(shí)驗(yàn)平臺(tái)連接；可編程控制器被控對(duì)象仿真單元與對(duì)象表達(dá)可組態(tài)觸摸屏連接構(gòu)成一個(gè)整體。本發(fā)明提出了將可編程控制器的邏輯控制與運(yùn)動(dòng)控制相結(jié)合一種被控對(duì)象仿真技術(shù)。在一個(gè)小型化的仿真被控對(duì)象實(shí)體下，可根據(jù)不同行業(yè)、不同裝備進(jìn)行模擬、仿真，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景展現(xiàn)；可滿(mǎn)足不同行業(yè)對(duì)象邏輯和運(yùn)動(dòng)教學(xué)要求。

技術(shù)研發(fā)人員：嚴(yán)義;趙建勇;戴鈞
受保護(hù)的技術(shù)使用者：杭州電子科技大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：2017.05.18
技術(shù)公布日：2017.08.04