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

背景技術(shù)：

隨著智能機器人在工業(yè)自動化生產(chǎn)領(lǐng)域的需求不斷增加，對運動控制技術(shù)的要求也越來越高，運動控制技術(shù)也得到迅猛發(fā)展，市場發(fā)展?jié)摿薮?。而?dāng)前可編程控制器(plc)的教學(xué)領(lǐng)域主要針對的是邏輯控制和過程控制相結(jié)合的教學(xué)，控制對象固定。無法滿足對不同對象的運動控制教學(xué)要求，也無法進行針對不同對象控制所出現(xiàn)的故障場景再現(xiàn)等。而且運動控制對象的實體形式各種各樣，體積各不相同，針對各種不同對象的實體進行實時控制的教學(xué)也不現(xiàn)實?；谶@種情況下，本發(fā)明提出了將可編程控制器(plc)的邏輯控制與運動控制相結(jié)合一種被控對象仿真技術(shù)。在一個小型化的仿真被控對象實體下，可根據(jù)不同行業(yè)、不同裝備進行模擬、仿真，實現(xiàn)現(xiàn)實場景展現(xiàn)；可滿足不同行業(yè)對象邏輯和運動教學(xué)要求。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出了一種可編程控制器實驗用被控對象仿真實現(xiàn)裝置及方法。

一種可編程控制器實驗用被控對象仿真實現(xiàn)裝置，其中實驗用可編程控制器與實驗用plc對接接線盒連接，實驗用plc對接接線盒通過可編程控制器實驗接線區(qū)與可編程控制器被控對象仿真單元連接，實驗用可編程控制器通過運動控制接線區(qū)與運動控制實驗平臺連接；可編程控制器被控對象仿真單元與對象表達可組態(tài)觸摸屏連接構(gòu)成一個整體。

所述的實驗用可編程控制器的di、do、ai、ao端口對接實驗用plc對接接線盒的對應(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。

所述的實驗用plc對接接線盒的di、do、ai、ao端口對可編程控制器實驗接線區(qū)的對應(yīng)端口；所述的可編程控制器實驗接線區(qū)的di、do、ai、ao端口對接可編程控制器被控對象仿真單元的對應(yīng)端口；通過被控對象仿真單元內(nèi)部的cpu實現(xiàn)被控對象的物理特性的仿真與運算；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。

所述的對象表達可組態(tài)觸摸屏通過通訊線與可編程控制器被控對象仿真單元連接，顯示可編程控制器被控對象仿真單元的狀態(tài)，通過圖像動態(tài)表現(xiàn)被控對象的運行情況。

實驗用可編程控制器plc通過實時以太網(wǎng)接口或脈沖輸出接口與運動控制接線區(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)的邏輯控制與運動控制相結(jié)合一種被控對象仿真技術(shù)。在一個小型化的仿真被控對象實體下，可根據(jù)不同行業(yè)、不同裝備進行模擬、仿真，實現(xiàn)現(xiàn)實場景展現(xiàn)；可滿足不同行業(yè)對象邏輯和運動教學(xué)要求。

2、靈活的接線方式，生動的各種仿真場景再現(xiàn)，極大地方便了可編程控制器plc的邏輯與運動控制實驗教學(xué)，極大地節(jié)約教學(xué)成本和教學(xué)時間。

3、技術(shù)創(chuàng)新，先進的仿真技術(shù)運用，使得plc的邏輯與運動控制實驗教學(xué)過程中，讓學(xué)生感到處在身臨其境、生動實際的環(huán)境中學(xué)習(xí)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和效率。

附圖說明

圖1為一種可編程控制器的仿真被控對象的實現(xiàn)方法示意圖；

圖2為實驗用plc對接接線盒與可編程控制器實驗接線區(qū)的連接示意圖；

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

圖4為實驗用可編程控制器與運動控制區(qū)的連接示意圖；

圖5為可編程控制器被控對象仿真單元可編程控制器實驗接線區(qū)的連接示意圖。

具體實施方式

如圖1所示，一種可編程控制器實驗用被控對象仿真實現(xiàn)裝置，其特征在于：實驗用可編程控制器1與實驗用plc對接接線盒2連接，實驗用plc對接接線盒2通過可編程控制器實驗接線區(qū)3與可編程控制器被控對象仿真單元4連接，實驗用可編程控制器1通過運動控制接線區(qū)6與運動控制實驗平臺7連接；可編程控制器被控對象仿真單元4與對象表達可組態(tài)觸摸屏5連接構(gòu)成一個整體。

如圖2所示，所述的實驗用可編程控制器1的di、do、ai、ao端口對接實驗用plc對接接線盒2的對應(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，所述的實驗用plc對接接線盒2的di、do、ai、ao端口對可編程控制器實驗接線區(qū)3的對應(yīng)端口；所述的可編程控制器實驗接線區(qū)3的di、do、ai、ao端口對接可編程控制器被控對象仿真單元4的對應(yīng)端口；通過被控對象仿真單元4內(nèi)部的cpu實現(xiàn)被控對象的物理特性的仿真與運算；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，所述的對象表達可組態(tài)觸摸屏5通過通訊線與可編程控制器被控對象仿真單元4連接，顯示可編程控制器被控對象仿真單元4的狀態(tài)，通過圖像動態(tài)表現(xiàn)被控對象的運行情況。

如圖4所示，所述的實驗用可編程控制器1通過實時以太網(wǎng)接口或脈沖輸出接口與運動控制接線區(qū)6連接。

一種可編程控制器實驗用被控對象仿真實現(xiàn)方法，通過上述連接，實驗用可編程控制器1的輸出信號的do信號由可編程控制器被控對象仿真單元4的di來接收處理，實驗用可編程控制器1的輸入di信號由可編程控制器被控對象仿真單元4的do根據(jù)仿真實際的對象輸出仿真信號的控制，用以仿真實際對象輸出的狀態(tài)。

實驗用可編程控制器1的輸出信號的ao信號由可編程控制器被控對象仿真單元4的ai來接收處理，實驗用可編程控制器1的輸入ai信號由可編程控制器被控對象仿真單元4的ao根據(jù)仿真實際的對象輸出仿真信號的控制，用以仿真實際對象輸出的狀態(tài)。

通過可組態(tài)的對象表達觸摸屏5，把實驗用可編程控制器1的di、do、ai、ao具體對應(yīng)于仿真對象的信號、物理意義、通過組態(tài)軟件處理并進行表達。

可編程控制器被控對象仿真單元4通過對運動控制的過程中的一些運行狀態(tài)監(jiān)測，以及將實驗用可編程控制器1所要控制的各種場景、狀態(tài)結(jié)果、運動軌通過可組態(tài)的對象表達觸摸屏5表達出來，從而實現(xiàn)被控對象的仿真。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種可編程控制器實驗用被控對象仿真實現(xiàn)裝置及方法，裝置部分為實驗用可編程控制器與實驗用PLC對接接線盒連接，實驗用PLC對接接線盒通過可編程控制器實驗接線區(qū)與可編程控制器被控對象仿真單元連接，實驗用可編程控制器通過運動控制接線區(qū)與運動控制實驗平臺連接；可編程控制器被控對象仿真單元與對象表達可組態(tài)觸摸屏連接構(gòu)成一個整體。本發(fā)明提出了將可編程控制器的邏輯控制與運動控制相結(jié)合一種被控對象仿真技術(shù)。在一個小型化的仿真被控對象實體下，可根據(jù)不同行業(yè)、不同裝備進行模擬、仿真，實現(xiàn)現(xiàn)實場景展現(xiàn)；可滿足不同行業(yè)對象邏輯和運動教學(xué)要求。

技術(shù)研發(fā)人員：嚴(yán)義;趙建勇;戴鈞
受保護的技術(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