教学实训用电机自动控制系统的制作方法

本实用新型涉及适合于职业技术技能训练使用的电机自动化控制实训设备。

背景技术：

涉及电气自动化控制技术的研发、生产、销售及售后服务的各科技型企业需要大量多层次类型的专业技术人才，尤其是熟悉各种操作的职业技能型人才，但现有的职业技能培训机构输出人员的水平大多难以满足各企业的实际需求，主要原因在于现有的教学实训设备或陈旧、或功能单一、或实训功能过差。自动化电气设备组成器件大多价值高昂，若训练中直接在模组成器件上进行系统组建连接操作，器件端子损坏率高，而器件本身性能无损，谁都不希望将大量资金投入于小小的端子维修上。现有的实训设备普遍存在操作性差、无法进行多项目灵活拓展训练等技术问题，更多的是提供软件设计上机练习，缺少硬件系统组建操作功能，较好的是利用香蕉插头将器件模组的常用端子引出，进行硬件模组器件间的连接训练，与实际器件端子结构差距较大，训练效果极为有限。现有的实训装置难以让受训人员具有与科研或生产企业要求相符的实际操作技能。

技术实现要素：

本实用新型的发明目的在于提供一种能够满足电机自动化控制系统硬件组建动手实训操作需求，且具有多类型系统灵活组建变换的教学实训用电机自动控制系统。本实用新型提供的教学实训用电机自动控制系统技术方案，其主要技术内容是：一种教学实训用电机自动控制系统，其实训平台上组装有电机部、传感单元、控制部组装板、电源模块、电机控制线和传感单元控制线端子模块，控制部组装板中布置安装有可编程控制器及其端子排、运动控制卡接口板、电机驱动器及其端子排、按键部及其端子排、状态指示灯及其端子排、直流电源端子排和交流电源端子排，所述的各端子排固定于控制部组装板正面，每一端子排包括端子插头、端子座电路板和导线，端子座电路板一面焊固有端子插座，所述的端子插座与端子插头可插拔配合，端子插座的各端子针于电路板背面经导线与模组器件的各端子一一对应电连接，所述的端子插头具有与模组器件端子接口相同的端子排列布置结构和固定接线结构。

本实用新型公开的教学实训用电机自动控制系统技术方案，能够让受训者得到与实际相符的整套电气控制系统设计和硬件组建连接操作训练，并可进行灵活组搭构成不同类型控制系统的原理学习和操作实训课目，大大拓展对受训者的培训内容、使受训者得到了更深入、有效的培训，使受训者将学到的知识与实践相结合，让受训人员知识和技能得到全面的训练，显著提高了受训者的实训效果。

附图说明

图1为本实用新型的总组成构造图。

图2为控制部组装板的组成图。

图3为端子排的结构图。

图4为本实用新型连接组搭的伺服电机控制系统的原理结构图。

图5为本实用新型连接组搭的步进电机控制系统的原理结构图。

图6为本实用新型连接组搭的由外部计算机运动控制卡控制的控制系统原理结构图。

具体实施方式

图1给出了本实用新型公开的教学实训用电机自动控制系统的一具体实施结构图，但本实用新型的保护范围不受本实施例限制。

本教学实训用电机自动控制系统的实训平台10上组装有电机部、传感单元13、控制部组装板14、电源模块16、电机部控制线和传感单元控制线端子模块15，其中的电机部包括伺服电机部12和步进电机部11，伺服电机部12的伺服电机驱动丝杠及丝母，步进电机部11的步进电机固定安装在丝母的联接滑块上。为方便实训教学，所述的传感单元可包括光电传感器、光纤传感器、电感式传感器或电容式传感器。电机部控制线和传感单元控制线的端子模块15是伺服电机控制线、步进电机控制线和各传感器信号线的连接端子座，由受训操作者完成端子模块15与可编程控制器、运动控制卡接口板、伺服电机驱动器、步进电机驱动器等电缆连接。

如图2所示，控制部组装板14中布置安装有可编程控制器6及其端子排6a、运动控制卡接口板7a、伺服电机驱动器9及其端子排9a、步进电机驱动器4及其端子排4a、直流电机2及其端子排2a、直流电机驱动器3及其端子排3a，按键部20及其端子排20a、状态指示灯21及其端子排21a、直流电源1及其端子排1a和交流电源5及其端子排5a，控制部组装板14四周设有走线槽8，使控制部组装板14上有规范的电缆走线布置。所述的各端子排固定于控制部组装板14的正面，以可编程控制器的端子排6a为例，每一端子排由端子插头33、端子座电路板32和导线31组成，端子座电路板32一面焊固有端子插座，所述的端子插座与端子插头33可插拔配合，端子插座的各端子针于端子座电路板背面经导线31与模组器件的各端子一一对应电连接，所述的端子插头33具有与模组器件端子接口相同的端子排列布置结构和固定接线结构。

本教学实训用电机自动控制系统可以实现多类型电机自动化控制系统的硬件组建实训：

1、可编程控制器的伺服电机控制系统

受训人员连接伺服电机驱动器端子排9a与端子模块15中对应于伺服电机部12的控制线和编码器线，连接伺服电机驱动器端子排9a与可编程控制器端子排6a的输入接口和输出接口，连接按键部端子排20a与可编程控制器端子排6a的对应输入接口，连接状态指示灯端子排21a与可编程控制器端子排6a的对应输出接口，触摸屏17与可编程控制器连接，组成图4所示的伺服电机控制系统，完成配线连接实训教学项目、伺服电机驱动器参数设定和可编程控制器的软件编程等实训教学项目。

2、可编程控制器的步进电机控制系统

受训人员动手连接步进电机驱动器端子排4a与端子模块15中对应于步进电机部11的控制线，连接步进电机驱动器端子排4a与可编程控制器端子排6a的输出接口，连接按键部端子排20a与可编程控制器端子排6a的输入接口，连接状态指示灯端子排21a与可编程控制器端子排6a的输出接口，触摸屏17与可编程控制器连接，组成如图5所示的步进电机控制系统，可完成配线连接实训教学项目、步进电机驱动器参数设定和可编程控制器的软件编程等实训教学项目。

3、运动控制卡控制系统：通过计算机编程控制运动控制卡7，运动控制卡7通过线缆与运动控制卡接口板7a相连，从而对伺服电机部12、步进电机部11实施多种复杂且精准定位运动控制功能。

运动控制卡同时控制伺服和步进系统

如图6所示，步进电机部11通过电缆与步进电机驱动器4相连，伺服电机部通过电缆与伺服电机驱动器9相连，运动控制卡接口板7a分别通过步进电机驱动器信号线、伺服电机驱动器信号线与步进电机驱动器4、伺服电机驱动器9对应相连，运动控制卡接口板7a通过连接电缆与计算上的运动控制卡相连，通过计算机内程序控制运动控制卡，进而控制伺服电机部12和步进电机部11，实现精准的位置控制，完成原理设计、依据原理图配线、设置伺服驱动器和步进驱动器参数、对计算机运动控制卡编程和系统调试的课目实训。