一种多功能教学型直线运动规律控制系统的制作方法

本实用新型属于直线运动规律控制技术领域，具体涉及一种多功能教学型直线运动规律控制系统。

背景技术：

随着工业的发展，电机作为电能生产、传输、使用和电能特性变化的核心装备，电机在现代社会所有行业和部门中也占据着越来越重要的地位，其中步进电机就是很常见的一种电机，它是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制电机，是现代数字程序控制系统中的主要执行元件，应用极为广泛本系统这就是利用步进电机控制工件滑块作往复直线运动。但是，当下有的直线运动规律演示设备在面临非常大的局限性时，有的演示过于简易从而演示不太全面，有的演示效率低从而加大了操作人员劳动强度，有的测试比较单一从而测试成本。为此，研制一种多功能教学型直线运动规律控制系统势在必行，去解决上述问题，而且有很大的发展前景。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种多功能教学型直线运动规律控制系统。以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种多功能教学型直线运动规律控制系统，包括可移动的系统机座，系统机座内部设有电气控制柜；其特征在于：所述系统机座的顶端设有光栅位移传感器，所述光栅位移传感器左侧依次设有直线导轨滑台、接近开关、工件滑块、步进电机和滑台垫板，所述滑台垫板下方设有控制面板，所述系统机座的右侧设有上位机系统，该上位机系统包括通过数据线相互连通的电脑显示屏、电脑键盘和电脑主机。

所述电气控制柜内部的一端设有三菱FX系列PLC单元，所述三菱FX系列PLC单元的下侧依次设有24V/5V开关电源和220V接线盒，所述24V/5V开关电源右侧设有步进电机驱动器。

所述控制面板的一端设有电源指示灯，所述电源指示灯的下方设有电源按钮，所述电源按钮的右侧依次设有电机按钮、电压表和电流表。

所述三菱FX系列PLC单元通过RS232串口与上位机系统通信连接。

优选地，所述系统机座的外侧设有防腐蚀油漆保护层。

优选地，所述系统机座下面有二组对称布置的万向轮，所述万向轮设有锁紧装置。

优选地，所述电脑主机右侧设有工具储藏柜。

优选的，所述控制面板的下侧设有拉伸装置。

所述工件滑块直线运动规律过程的主要指标参数(运动时的指标参数有位移、速度和加速度)都可以在上位机系统界面上显示。

本实用新型的技术效果和优点：该直线运动规律控制系统以PLC作为下位机，用来核心集散控制系统，PLC功能完善，可靠性高，可控制生产过程满足工艺需求。上位机界面是在PC机上使用QT软件开发，PC机具有较强的数据处理能力，而且QT是C++图形界面程序开发框架，具有良好的跨平台性，是自由软件，也可免费使用。该实用新型设计科学合理，在同一个平台进行8种常见的运动规律测试实验，还可以自定义运动规律测试实验，以及测试直线运动规律过程的主要指标参数(运动时的指标参数有位移、速度和加速度)。总体实现了系统的智能化地测试运动规律，不仅效率较高，而且使用寿命较长，具有安全稳定性好，实用性和教学性非常强，应用范围广泛。

附图说明

图1为本实用新型的主视结构示意图。

图2为本实用新型中直线导轨滑台的放大结构示意图。

图3为本实用新型中控制面板的放大结构示意图。

图4为电气控制柜中各部件安装位置的放大结构示意图。

图5为控制面板与拉伸装置相互关系的放大结构示意图。

图中：1、光栅位移传感器，2、直线导轨滑台，3、接近开关，4、工件滑块，5、步进电机，6、上位机系统，7、滑台垫板，8、控制面板，9、电气控制柜，10、万向轮，11、锁紧装置，12、系统机座，13、工具储藏柜，14、电源指示灯，15、电源按钮，16、电机按钮，17、电压表，18、电流表，19、拉伸装置，20、FX系列PLC单元，21、步进电机驱动器，22、24V/5V开关电源，23、220V接线盒。

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。

本实用新型提供了如图1-5所示的一种多功能教学型直线运动规律控制系统，包括系统机座12，所述系统机座12的顶端设有光栅位移传感器1，所述光栅位移传感器1左侧依次设有直线导轨滑台2、接近开关3、工件滑块4、步进电机5和滑台垫板7，所述滑台垫板7下方设有控制面板8，所述系统机座12内部设有电气控制柜9；所述系统机座12下面有二组对称布置以利于系统机座移动的万向轮10，所述万向轮10设有锁紧装置11；所述系统机座12的右侧设有上位机6，该上位机系统6包括电脑显示屏61、电脑键盘62和电脑主机63，电脑主机63右侧设有工具储藏柜13。

进一步地，所述工件滑块4运动过程中测量主要指标参数的设备是光栅位移传感器1。

进一步地，所述电气控制柜9内部的一端设有三菱FX系列PLC单元20，所述三菱FX系列PLC单元20的下侧依次设有24V/5V开关电源22和220V接线盒23，所述24V/5V开关电源22右侧设有步进电机驱动器21。

进一步地，所述系统机座12的外侧设有防腐蚀油漆保护层。

进一步地，所述控制面板8的一端设有电源指示灯14，所述电源指示灯14的下方设有电源按钮15，所述电源按钮15的右侧依次设有电机按钮16、电压表17和电流表18。

进一步地，所述控制面板8的下侧设有拉伸装置19。

进一步地，所述三菱FX系列PLC单元20通过RS232串口与上位机系统6通信连接。

进一步地，所述步进电机5控制工件滑块4作往复直线运动，或说所述步进电机5可正反转。

进一步地，所述工件滑块4直线运动规律过程的主要指标参数(运动时的指标参数有位移、速度和加速度)都可以在上位机系统6界面上显示。

所述拉伸装置为现有装置，可直接配置采用。

具体说明：实用新型选用三菱FX系列PLC单元20作为下位机，用来核心集散控制系统，PLC功能完善，可靠性高，可控制生产过程满足工艺需求。而上位机系统6界面是在PC机上使用QT开发，PC机具有较强的数据处理能力，并可支持各种高级语言，可以开发出各种优秀的上位机QT是C++图形界面程序开发框架，具有良好的跨平台性，而且是自由软件，可免费使用，这样可以节省一大笔费用；本测试设备就是基于QT的界面，通过RS232串口连接线使上位机系统6与三菱FX系列PLC单元20进行通信，从而实现对系统用户的直接操作、监控和演示。其中工件滑块4直线运动规律包括单轴运动平台的等速运动规律、单轴运动平台的等加速等减速运动规律、单轴运动平台的3-4-5多项式运动规律、单轴运动平台的余弦运动规律、单轴运动平台的正弦运动规律、单轴运动平台的改进等速运动规律、单轴运动平台的改进正弦运动规律、单轴运动平台的改进梯形运动规律和自定义运该系统运动规律。这样的系统可以满足在同一个平台进行8种常见的运动规律演示，还可以自定义运动规律演示，总体实现了系统的智能化地测试运动规律，不仅效率较高，而且使用寿命较长，具有安全稳定性好，实用性和教学性都非常强，应用范围也相当广泛。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。