[发明专利]一种基于BeagleBone Black的教学用PLC设备

说明书

本发明公开了一种基于BeagleBone Black的教学用PLC设备，它涉及机电专业教学实训设备技术领域。包括BeagleBone Black开发板、10.1寸人机交互界面、直流电机及设备外壳箱体。硬件部分完成PLC系统内核运行并提供各种I/O和通信接口；软件部分采用的是CoDeSys Runtime实时内核和其运行的PLC项目。根据所选择BeagleBone Black开发板，该设备可以支持多种工业总线，包括但不限于EtherCAT、EtherNET/IP、CANopen和PROFINET协议。本发明较传统PLC教学设备具有较高的自定义程度，教学项目丰富，成本较低。

技术领域

本发明涉及机电专业教学实训设备技术领域，具体来说，涉及一种基于BeagleBone Black的教学用PLC设备。

背景技术

PLC在工控领域有着广泛的应用，是机电类相关专业的必修课。传统的PLC教学设备价格昂贵，各个PLC厂商硬件平台也不一致，设备损坏的维修费用较高。

传统的PLC教学设备需要根据教学任务与厂商协商进行定制，教学任务的变更可能导致整套设备的更换，不具备高度的自定义功能。

针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于BeagleBone Black的教学用PLC设备，本发明能够满足机电类专业的教学要求，价格较PLC便宜，且具有丰富的外设接口，能够完美运行CoDeSys Runtime，且CoDeSys开源，使得运行CoDeSys Runtime具有较高的自定义度，能够应对多变的课程要求。

(二)技术方案

为实现上述优点，本发明采用的具体技术方案如下：它包含BeagleBone Black开发板、人机交互屏、直流电机、外壳箱体和与BeagleBone Black开发板匹配的CoDeSys运行软件；所述BeagleBone Black开发板和直流电机安装在外壳箱体的内部，所述人机交互屏安装在所述外壳箱体箱盖的内部中间位置，所述BeagleBone Black开发板运行CoDeSys实时内核，BeagleBone Black开发板上的65位数字引脚、7个模拟引脚、Mini HDMI、USB2.0、百兆以太网接口、2.4GHz的WIFI和蓝牙4.2直接或者通过扩展板与对应元件进行连接。

进一步的，所述的人机交互屏为10.1寸可触控显示屏，显示屏的分辨率不小于800×1280的IPS高清屏幕，显示屏的触摸可采用电阻式和电容式并通过Mini HDMI和USB2.0与BeagleBone Black开发板相连，实现人机界面功能。

进一步的，所述外壳箱体采用铝合金或者同等强度的高分子材料制成。

进一步的，所述的CoDeSys提供了一整套的PLC开发环境，能较为完善的将ARM开发板或者X86开发板改造成为PLC控制器，所述CoDeSys也可以运行在其他的ARM开发板或者X86开发板之上。

进一步的，所述BeagleBone Black开发板运行的CoDeSys Runtime实时内核，具有较高的自定义度，能够应对多变的课程要求。

进一步的，所述外壳箱体上集成教学功能面板，教学功能面板包括LED发光二极管、LED数码管、I\O引脚、按钮和旋钮，并提供电气以及物理防护功能。

(三)有益效果

与现有技术相比，本发明提供了一种基于BeagleBone Black的教学用PLC设备，具备以下有益效果：本发明能够满足机电类专业的教学要求，价格较PLC便宜，且具有丰富的外设接口，能够完美运行CoDeSys Runtime，且CoDeSys开源，使得运行CoDeSys Runtime具有较高的自定义度，能够应对多变的课程要求。