[发明专利]一种基于TwinCAT的三轴控制实验装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种三轴控制实验装置，具体涉及一种基于TwinCAT的三轴控制实验装置。

背景技术

随着自动化控制与计算机技术的不断进步，利用普通计算机作为控制核心的PC（Personal Computer，个人计算机）控制技术也得到了充足的发展。由德国倍福自动化有限公司所提出的EtherCAT（Ethernet Control Automation Technology，以太网控制自动化技术）协议，为PC控制技术注入了新鲜血液，提供了极快的运行速度与极佳的控制性能。支持EtherCAT协议的TwinCAT（The Windows Control and Automation Technology，基于Windows的控制和自动化技术）系统由实时环境和在开发环境中执行控制程序的实时系统组成，用于编程、诊断和系统配置，可将一台兼容PC转变成一个具有多PLC(Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器)系统和NC(Numerical Control，数字控制)/CNC（Computer numerical control，计算机数字控制）轴控制功能的实时控制器。

TwinCAT技术是可用于实际工控现场且安全可靠高速的工业控制技术，具有极快的运行速度与极佳的控制性能，是自动控制行业的前沿领域技术，但是目前国内没有基于此技术的集培训、实验于一体的三轴控制实验装置。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷而提供一种基于TwinCAT的三轴控制实验装置，集培训、实验于一体，以TwinCAT控制系统为开发平台，结合计算机控制技术、可编程控制技术，可实现三轴角度精确控制。

实现上述目的的技术方案是：一种基于TwinCAT的三轴控制实验装置，包括工作台，所述工作台包括竖向部和横向部，所述工作台的竖向部的底部安装在所述工作台的横向部的上端面的后部，所述工作台的竖向部和工作台的横向部围成L形结构；

所述工作台的竖向部的前表面的上部从左至右依次安装空气开关、熔断器、EtherCAT端子模块和开关电源；

所述工作台的竖向部的前表面的下部安装若干继电器和三个光纤放大器；

所述工作台的横向部的上端面的左边安装一指示灯安装台，所述指示灯安装台的前侧面上安装有若干状态指示灯和若干输入按钮，所述状态指示灯的个数与所述继电器的个数相同；

所述工作台的横向部的上端面的右边安装一电机安装架，所述电机安装架包括横向部和竖向部，所述电机安装架的横向部和电机安装架的竖向部围成与所述工作台同向的L形结构，所述电机安装架的竖向部上安装一第一步进电机，所述电机安装架的横向部的两边分别安装一第二步进电机和一第三步进电机，；

所述第一步进电机、第二步进电机和第三步进电机一一对应地连接一第一转盘、一第二转盘和一第三转盘，所述第二转盘和第三转盘水平设置，所述第一转盘垂直于所述第二转盘和第三转盘，所述第一转盘的外周边、第二转盘的外周边和第三转盘的外周边分别均布若干凹槽，且所述第一转盘的凹槽与所述第二转盘的凹槽相互啮合，所述第一转盘的凹槽与所述第三转盘的凹槽相互啮合；

所述第一步进电机、第二步进电机和第三步进电机上分别安装一传感器。

上述的基于TwinCAT的三轴控制实验装置，其中，所述第一转盘的直径、第二转盘的直径和第三转盘的直径相同，且第一转盘的厚度、第二转盘的厚度和第三转盘的厚度相同；

所述第一转盘的凹槽、第二转盘的凹槽和第三转盘的凹槽均为矩形槽，且各凹槽的宽度与第一转盘的厚度相同。

上述的基于TwinCAT的三轴控制实验装置，其中，所述第一转盘的凹槽的数量、第二转盘的凹槽的数量和第三转盘的凹槽的数量均为八个。

上述的基于TwinCAT的三轴控制实验装置，其中，所述第一转盘的凹槽的数量和和第二转盘的凹槽的数量均为八个，所述第三转盘的凹槽的数量为四个。

上述的基于TwinCAT的三轴控制实验装置，其中，所述三轴控制实验装置还包括第一布线通道、第二布线通道、第三布线通道和第四布线通道；

所述第一布线通道竖向设于所述工作台的竖向部的前表面的左边；

所述第二布线通道横向设于所述工作台的竖向部的前表面的上部，且第二布线通道的左端与所述第一布线通道的上端连通；

所述第三布线通道横向设于所述工作台的竖向部的前表面的中部，且第三布线通道的左端与所述第一布线通道的中部连通；