一种自动化实训竞赛平台
阅读：836发布：2023-02-02
专利汇可以提供一种自动化实训竞赛平台专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型公开了一种自动化实训竞赛平台，本实用新型涉及教学设备技术领域。包括：主控界面模 块 ，第一可编程逻辑 控制器 ，第二可编程逻辑控制器， 伺服控制器 ，伺服 电机 ，变频控制器，三相异步电机，第一空气 开关 ；其中，所述第一空气开关，被配置为控制所述竞赛平台的总电源；所述主控界面模块，被配置为控制所述第一可编程逻辑控制器和所述第二可编程逻辑控制器；所述第一可编程逻辑控制器，被配置为控制所述伺服控制器；所述伺服控制器，被配置为控制所述 伺服电机 ；所述第二可编程逻辑控制器，被配置为控制所述变频控制器；所述变频控制器，被配置为控制所述三相异步电机。解决了竞赛平台二次开发不便捷的问题。，下面是一种自动化实训竞赛平台专利的具体信息内容。
1.一种自动化实训竞赛平台，其特征在于，所述竞赛平台包括：主控界面模块(101)，第一可编程逻辑控制器(102)，第二可编程逻辑控制器(103)，伺服控制器(104)，伺服电机(105)，变频控制器(106)，三相异步电机(107)，第一空气开关(108)；
其中，所述第一空气开关(108)，被配置为控制所述竞赛平台的总电源；
所述主控界面模块(101)，被配置为控制所述第一可编程逻辑控制器(102)和所述第二可编程逻辑控制器(103)；
所述第一可编程逻辑控制器(102)，被配置为控制所述伺服控制器(104)；
所述第二可编程逻辑控制器(103)，被配置为控制所述变频控制器(106)；
所述变频控制器(106)，被配置为控制所述三相异步电机(107)。
其中，所述第二空气开关(109)连接在所述第一空气开关(108)和所述开关电源(110)之间；所述开关电源连接在所述第二空气开关(109)和所述主控界面模块(101)之间。
4.根据权利要求3所述的自动化实训竞赛平台，其特征在于，所述竞赛平台还包括：第三空气开关(111)，第四空气开关(112)；
其中，所述第三空气开关(111)被配置为控制所述第一可编程逻辑控制器(102)与所述第一空气开关(108)建立电连接；
所述第四空气开关(112)被配置为控制所述第二可编程逻辑控制器(103)与所述第一空气开关(108)建立电连接。
5.根据权利要求4所述的自动化实训竞赛平台，其特征在于，所述第三空气开关(111)和第四空气开关(112)为同一个空气开关，被配置为同时控制所述第一空气开关(108)和所述第一可编程逻辑控制器(102)、第二可编程逻辑控制器(103)建立电连接。
6.根据权利要求4所述的自动化实训竞赛平台，其特征在于，所述竞赛平台还包括：第五空气开关(113)，第六空气开关(114)；
其中，所述第五空气开关(113)被配置为控制所述伺服控制器(104)与所述第一空气开关(108)建立电连接；
所述第六空气开关(114)被配置为控制所述变频控制器(106)与所述第一空气开关(108)建立电连接。
7.根据权利要求1-6任一项所述的自动化实训竞赛平台，其特征在于，所述竞赛平台还包括PN总线，被配置为所述主控界面模块(101)，所述第一可编程逻辑控制器(102)，所述第二可编程逻辑控制器(103)，所述伺服控制器(104)和所述变频控制器(106)建立通讯，其余电连接为导线连接。
技术领域
本实用新型涉及教学设备技术领域，具体为一种自动化实训竞赛平台。
背景技术
近年来，以促进技能调高为目的的高职院校自动化技能大赛得到了各个院校的重视，从院校内部举办的自动化技能竞赛到地方省市举办的区域性的高职院校自动化技能大赛，再到国家级的自动化技能大赛，甚至世界自动化技能大赛，得到了高职院校的积极参与，而作为竞赛载体的竞赛平台凸显其重要性。
实用新型内容
针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种自动化实训竞赛平台，解决了竞赛平台二次开发不便捷的问题。
为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：一种自动化实训竞赛平台,包括：主控界面模块，第一可编程逻辑控制器，第二可编程逻辑控制器，伺服控制器，伺服电机，变频控制器，三相异步电机，第一空气开关；其中，所述第一空气开关，被配置为控制所述竞赛平台的总电源；所述主控界面模块，被配置为控制所述第一可编程逻辑控制器和所述第二可编程逻辑控制器；所述第一可编程逻辑控制器，被配置为控制所述伺服控制器；所述伺服控制器，被配置为控制所述伺服电机；所述第二可编程逻辑控制器，被配置为控制所述变频控制器；所述变频控制器，被配置为控制所述三相异步电机。
优选地，所述竞赛平台还包括：第三空气开关，第四空气开关；其中，所述第三空气开关被配置为控制所述第一可编程逻辑控制器与所述第一空气开关建立电连接；所述第四空气开关被配置为控制所述第二可编程逻辑控制器与所述第一空气开关建立电连接。
优选地，所述第三空气开关和第四空气开关为同一个空气开关，被配置为同时控制所述第一空气开关和所述第一可编程逻辑控制器、第二可编程逻辑控制器建立电连接。
优选地，所述竞赛平台还包括：第五空气开关，第六空气开关；其中，所述第五空气开关被配置为控制所述伺服控制器与所述第一空气开关建立电连接；所述第六空气开关被配置为控制所述变频控制器与所述第一空气开关建立电连接。
有益效果
本实用新型提供了一种自动化实训竞赛平台。与现有技术相比具备以下有益效果：
(1)、该竞赛平台，通过可编程逻辑控制器实现电机控制，并且主控界面模块采用触摸屏显示装置，不仅操作简单，而且实用性强，大大提升了教学、竞赛工控实训平台的使用功能性，适合广泛推广。
(2)、该竞赛平台，通过对可编程逻辑控制器预留开发端口，可以根据竞赛需要进行二次开发，根据竞赛内容和主题，对可编程逻辑控制器进行二次开发，实现一机多用，从而避免了只能完成项目固定的工作模式，不仅方便教学和学习实践，减轻了教师工作量，而且促进了电子信息类专业和课程的建设。
(4)、该竞赛平台，通过PN总线端口技术实现主控制模块，各可编程逻辑控制器以及被控设备之间的通讯，可以同时传输TCP或IT数据或者数据、语音、图像等数据，提高了实时性，并且可以用于扩展IO，便于二次开发的应用。
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型的结构示意图；
图3为本实用新型的结构示意图；
图4为本实用新型的结构示意图。
图中：主控界面模块-101，第一可编程逻辑控制器-102，第二可编程逻辑控制器-103，伺服控制器-104，伺服电机-105，变频控制器-106，三相异步电机-107，第一空气开关-108，第二空气开关-109，开关电源-110，第三空气开关-111，第四空气开关-112，第五空气开关-113，第六空气开关-114。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图1-4，本实用新型提供一种技术方案：一种自动化实训竞赛平台。
实施例1
本实用新型的一种自动化实训竞赛平台，如图1所示，其结构包括：主控界面模块101，第一可编程逻辑控制器102，第二可编程逻辑控制器103，伺服控制器104，伺服电机105，变频控制器106，三相异步电机107，第一空气开关108。
其中，所述第一空气开关108，被配置为控制所述竞赛平台的总电源，所述所述第一空气开关108输入端接入教学电源，输出端接用电设备，用于控制整个竞赛平台的电源连接。
所述主控界面模块101，被配置为控制所述第一可编程逻辑控制器102和所述第二可编程逻辑控制器103，所述主控界面模块101电源端通过导线连接第一空气开关108的输出端，用于与电源建立电连接。
优选地，如图2所示，所述竞赛平台还包括：第二空气开关109，开关电源110，其中，所述第二空气开关109连接在所述第一空气开关108的输出端和所述开关电源110输入端之间，用于所述第一空气开关108的输出端和所述开关电源110输入端建立电连接；所述开关电源连接在所述第二空气开关 109输出端和所述主控界面模块101电源输入端之间，用于所述第二空气开关 109输出端和所述主控界面模块101电源输入端建立电连接。
优选地，如图2所示，主控界面模块101包括触摸屏显示装置，能够使竞赛过程中的操作简单，所述主控界面模块101与可编程控制器的输出端的输出端建立电连接，用于控制可编程逻辑控制器的输出端口。
如图1所示，所述第一可编程逻辑控制器102，被配置为控制所述伺服控制器104，所述第一可编程逻辑控制器102的输出端与所述伺服控制器104输入端建立电连接，用于控制所述伺服控制器104工作。
所述第二可编程逻辑控制器103，被配置为控制所述变频控制器106，所述第二可编程逻辑控制器103的输出端与所述变频控制器106输入端建立电连接，用于控制所述变频控制器106工作。
所述伺服控制器104，被配置为控制所述伺服电机105，所述伺服控制器 104电源输入端通过导线与所述第一空气开关108输出端连接，用于所述伺服控制器104与第一空气开关108建立电连接；所述伺服控制器104动力电源输出端通过动力电缆与所述伺服电机105电源端连接，用于通过所述动力电缆为所述伺服电机105提供动力电源；所述伺服控制器104控制输出端通过编码电缆与所述伺服电机105控制端连接，用于通过所述编码电缆控制所述伺服电机工作，实现伺服电机的定位控制。
所述变频控制器106，被配置为控制所述三相异步电机107，所述变频控制器106的输出端与所述三相异步电机107的控制端通过导线建立电连接，实现三相异步电机的启停以及变速。
实施例2
本实用新型的一种自动化实训竞赛平台，如图3所示，其结构包括：主控界面模块101，第一可编程逻辑控制器102，第二可编程逻辑控制器103，伺服控制器104，伺服电机105，变频控制器106，三相异步电机107，第一空气开关108，第二空气开关109，开关电源110，第三空气开关111，第四空气开关112，第五空气开关113，第六空气开关114。
其中，所述第一空气开关108，被配置为控制所述竞赛平台的总电源，所述所述第一空气开关108输入端接入教学电源，输出端接用电设备，用于控制整个竞赛平台的电源连接。
所述主控界面模块101，被配置为控制所述第一可编程逻辑控制器102和所述第二可编程逻辑控制器103，所述主控界面模块101电源端通过导线连接第一空气开关108的输出端，用于与电源建立电连接。
第二空气开关109，开关电源110，其中，所述第二空气开关109连接在所述第一空气开关108的输出端和所述开关电源110输入端之间，用于所述第一空气开关108的输出端和所述开关电源110输入端建立电连接；所述开关电源连接在所述第二空气开关109输出端和所述主控界面模块101电源输入端之间，用于所述第二空气开关109输出端和所述主控界面模块101电源输入端建立电连接。
主控界面模块101包括触摸屏显示装置，能够使竞赛过程中的操作简单，所述主控界面模块101与可编程控制器的输出端的输出端建立电连接，用于控制可编程逻辑控制器的输出端口。
所述第一可编程逻辑控制器102，被配置为控制所述伺服控制器104，所述第一可编程逻辑控制器102的输出端与所述伺服控制器104输入端建立电连接，用于控制所述伺服控制器104工作。
其中，所述第三空气开关111被配置为控制所述第一可编程逻辑控制器 102与所述第一空气开关108建立电连接。所述第三空气开关111的输入端通过导线与所述第一空气开关108的输出端连接，以使所述第三空气开关111 与所述第一空气开关108建立电连接。
所述第三空气开关111的输出端与所述第一可编程逻辑控制器102电源输入端通过导线连接，以达到所述第三空气开关111闭合时，所述第一可编程逻辑控制器102与所述第一空气开关108建立电连接的目的。
所述第二可编程逻辑控制器103，被配置为控制所述变频控制器106，所述第二可编程逻辑控制器103的输出端与所述变频控制器106输入端建立电连接，用于控制所述变频控制器106工作。
其中，所述第四空气开关112被配置为控制所述第二可编程逻辑控制器 103与所述第一空气开关108建立电连接。所述第四空气开关112的输入端通过导线与所述第一空气开关108的输出端连接，以使所述第四空气开关112 与所述第一空气开关108建立电连接。
所述第四空气开关112的输出端与所述第二可编程逻辑控制器103电源输入端通过导线连接，以达到所述第四空气开关112闭合时，所述第一可编程逻辑控制器102与所述第一空气开关108建立电连接的目的。
优选地，如图4所示，所述第三空气开关111和第四空气开关112为同一个空气开关，被配置为同时控制所述第一空气开关108和所述第一可编程逻辑控制器102、第二可编程逻辑控制器103建立电连接，以达到节约布置成本和同时实现可编程逻辑控制器的目的。
所述伺服控制器104，被配置为控制所述伺服电机105，所述伺服控制器 104电源输入端通过导线与所述第一空气开关108输出端连接，用于所述伺服控制器104与第一空气开关108建立电连接；所述伺服控制器104动力电源输出端通过动力电缆与所述伺服电机105电源端连接，用于通过所述动力电缆为所述伺服电机105提供动力电源；所述伺服控制器104控制输出端通过编码电缆与所述伺服电机105控制端连接，用于通过所述编码电缆控制所述伺服电机工作，实现伺服电机的定位控制。
其中，所述第五空气开关113被配置为控制所述伺服控制器104与所述第一空气开关108建立电连接。所述第五空气开关113的输入端通过导线与所述第一空气开关108的输出端连接，以使所述第五空气开关113与所述第一空气开关108建立电连接。
所述第五空气开关113的输出端与所述伺服控制器104电源输入端通过导线连接，以达到所述第五空气开关113闭合时，所述伺服控制器104与所述第一空气开关108建立电连接的目的。
所述变频控制器106，被配置为控制所述三相异步电机107，所述变频控制器106的输出端与所述三相异步电机107的控制端通过导线建立电连接，实现三相异步电机的启停以及变速。
其中，所述第六空气开关114被配置为控制所述变频控制器106与所述第一空气开关108建立电连接。所述第六空气开关114的输入端通过导线与所述第一空气开关108的输出端连接，以使所述第六空气开关114与所述第一空气开关108建立电连接。
所述第六空气开关114的输出端与所述变频控制器106电源输入端通过导线连接，以达到所述第六空气开关114闭合时，所述变频控制器106与所述第一空气开关108建立电连接的目的。
优选地，带有裸铜线编织和铝箔麦拉的屏蔽线具有良好的抗干扰性，为提高所述竞赛平台的稳定性，所述伺服控制器104与所述伺服电机105的控制线为带有裸铜线编织和铝箔麦拉的屏蔽线；所述变频控制器106与所述三相异步电机107的控制线为带有裸铜线编织和铝箔麦拉的屏蔽线。
实施例3
优选地，所述竞赛平台还包括PN总线，被配置为所述主控界面模块101，所述第一可编程逻辑控制器102，所述第二可编程逻辑控制器103，所述伺服控制器104和所述变频控制器106建立通讯，其余电连接为导线连接。
首先，PN总线(profinet总线)端口，可以用于扩展IO,可以完全兼容工业以太网和现有的现场总线(如PROFIBUS)技术。其次，PN总线具有实时性强的突出特点，从过程自动化到工厂自动化再到运动控制，其实时性可以满足各种各样的应用。另外，PN总线可以借用以太网，可以同时传输TCP 或IT数据或者数据、语音、图像等数据，更加方便二次开发应用。
优选地，带有裸铜线编织和铝箔麦拉的屏蔽线具有良好的抗干扰性，为提高所述竞赛平台的稳定性，所述PN总线的导线采用带有裸铜线编织和铝箔麦拉的屏蔽线。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。
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