CN210606164U - 一种综合性工业网络技术教学实训平台 - Google Patents

Abstract

一种综合性工业网络技术教学实训平台，一种综合性工业网络技术教学实训平台，包括刷卡供电模块、能量监控模块、总电源开关模块、三相交流插座模块、单相电源模块、单相插座模块、网络接口模块、气源输出模块、急停模块、电控系统、实训台架；所述实训台架上设置有电气载台和操作台；所述电气载台一侧与操作台一侧重合，并且电气载台设置于操作台上方；所述各模块、电控系统设置于电气载台上；所述操作台上一侧设置有安装应用机构和分拣应用机构；所述操作台上另一侧设置有计算机；本实用新型可以完成多项实验，与多台实验设备相比本实用新型减少所占空间，以及降低了日常清理、维修的任务量。

Description

一种综合性工业网络技术教学实训平台

技术领域

本实用新型涉及教学实训技术平台，具体涉及一种综合性工业网络技术方向上教学实训平台。

背景技术

工业网络控制技术是制造业生产实现网络化控制的必要技术，它通过工业以太网、现场总线、工业无线等通信技术，把传感器、控制器、机器、人员和物品等通过新的方式联在一起，形成人与物、物与物相联，实现信息化、远程管理控制和智能化的网络，从而最大限度地提高机器及整个工作的效率。

近些年来工业网络技术的发展十分迅速，新兴的科学技术大都与工业网络有着密切的关系。学习并掌握工业网络技术是众多相关专业学生的基本要求，各种各样的相关实验设备随之应运而生。但目前对于市场上的工业网络教学实训设备，所涉及的功能不是特别全，只是涵盖了部分的应用功能，各式各样的实训设备都安装完成后不仅占地面积较大，而且那些设备的日常清理和维修的任务量很大。

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综合性工业网络技术教学实训平台，本实用新型紧扣专业教学标准、围绕工业控制领域的网络技术、衔接智能制造技术；通过多种行业场景训练，丰富学生的视野，掌握更多的工业网络控制技能。

本实用新型提供如下技术方案：

一种综合性工业网络技术教学实训平台，包括工业网络技术教学实训台；所述工业网络技术教学实训台包括外壳、操作台、电气载台；所述外壳用于包裹工业网络技术教学实训台架并形成一整体；所述操作台水平布置；所述电气载台一侧与操作台一侧连接，并且电气载台设置于操作台上方；所述电气载台设置有安装电气设备的网孔板；所述操作台上设置有安装实训执行机构和计算机；通过执行机构、电气设备、计算机相互连接，控制电气设备之间、实训执行机构与电气设备之间配合工作。

优选的，所述电气载台上设置有第一区域、第二区域；所述第一区域设置于第二区域上方；所述第一区域上设置有带有 RFID读写器刷卡供电模块、带有能源表能量监控模块、用于控制三相插座通断电的总电源开关模块、带有三相插座的三相交流插座模块、用于控制单相插座模块通断电的单相电源模块、设置有单相插座的单相插座模块、设置有网络接口的网络接口模块、提供气源的气源输出模块、设置有急停按钮的急停模块；所述各模块内均设置有控制盒、信号接收器、信号发射器；所述第二区域上设置有所述网孔板；

优选的，所述总电源开关模块包括标准的第四控制盒、第一断路器、钥匙开关；所述第四控制盒上设置有第一断路器和钥匙开关；所述第一断路器与三相电源插座通过导线进行连接控制三相电源插座得电；所述气源输出模块包括：标准的第八控制盒、多个气源输出口、调压阀、压力表；所述气源输出口、调压阀、压力表设置于第八控制盒上；所述多个气源输出口连接管径依次增大。

优选的，所述网孔板上布满了方孔或椭圆孔；所述孔与孔之间设置有适当的左右间距和上下间距，以使网孔板上的孔与多种电气元件、安装导轨的安装孔相应对准；所述电气元件与所述网孔板、所述安装导轨连接安装。

优选的，所述执行机构为装配应用机构、分拣应用机构；所述分拣应用机构设置于装配应用机构的内侧；所述装配应用机构包括：气缸、气动手指、伺服电机、线性模组、移动架；所述伺服电机连接于线性模组；所述线性模组的滑块上设置有移动架；所述移动架与气缸的缸筒连接；所述气缸的活塞杆上设置有气动手指；所述分拣应用机构包括：旋转气缸、摆臂、传送带、电机、左滑道、右滑道、颜色分拣传感器、RFID读写器；所述电机连接于传送带；所述传送带左右方向的一侧设置有颜色分拣传感器、RFID读写器；所述传送带左右方向的中间位置设置有左滑道、右滑道，并且所述左滑道、所述右滑道并列设置于传送带的外侧；所述旋转气缸设置于传送带的内侧，并且旋转气缸的位置与所述左滑道、右滑道的位置相对应；所述旋转气缸的输出轴上设置有摆臂。

优选的，所述显示器设置有操作台上端面上；所述显示器下方的操作台下端面上设置有键盘托；所述键盘托上设置有键盘；所述键盘托与操作台通过滑轨进行滑连接；所述键盘托下方位置的地面上给设置有服务器。

优选的，所述操作台下方设置有工具柜，并且所述工具柜设置于键盘托的一侧；所述工具柜的侧面设置有通气孔；所述工具柜下方设置有第一滚轮。

优选的，每个单元配有电流电压检测模块；通过数据发射器将数据发送给上位机进行监控和计算；上位机将计算结果发送到所述能量监控模块中的能源表。

优选的，所述实训平台采用工业以太网、现场总线、无线通信技术将各智能控制设备、各模块之间进行连接，对各部分进行有效控制，通过半实物虚拟仿真软件里集成的典型工业行业场景，搭建不同行业的的网络架构，实现对工业场景里设备的控制，采集智能设备的相关数据，实现对数据的存储与简单分析。

与现有技术相比，本实用新型一种综合性工业网络技术教学实训平台具有以下优点和效果：

(1)本实用新型利用网孔板上高密度的通孔可以直接安装或通过导轨安装多种电气元件，该方法安装灵活方便，同时所能安装电气元件的种类多，各种元件可以更换使用。

(2)本实用新型设置有执行机构、计算机、气源、电源、网络接口等相应配套使用的元件，可以使本实训平台可以完成数据库操作类型实训、网络交换机实验、PLC控制实验等多种类型的实训。

(3)本实用新型可以完成多项实验，与多台实验设备相比本实用新型减少所占空间和生产成本，以及降低了日常清理、维修的任务量。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本实用新型综合性工业网络技术教学实训平台的主视图。

图2是本实用新型综合性工业网络技术教学实训平台的左上角的三维图。

图3是本实用新型综合性工业网络技术教学实训平台的左视图。

图4是本实用新型分拣应用机构的三维图。

图5是本实用新型装配应用机构的三维图。

图中：1为刷卡供电模块，2为能量监控模块，3为总电源开关模块，4为三相交流插座模块，5为单相电源模块，6为单相插座模块，7为网络接口模块，8为气源输出模块，9为急停模块，10为显示器，11为键盘托，12为实训台架，13为服务器，15为工具柜，16为电控系统，17为分拣应用机构，18为装配应用机构，19为电机，20为传送带，21为摆臂，22为旋转气缸，23为颜色分拣传感器，24为RFID读写器，25为右滑道，26为左滑道，27为线性模组，28移动架，29为伺服电机， 30为气缸，31为气动手指，32为外壳。

具体实施方式

为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型方案一的具体实施方式为：

请参阅图1-5所示，一种综合性工业网络技术教学实训平台，包括刷卡供电模块1、能量监控模块2、总电源开关模块3、三相交流插座模块4、单相电源模块5、单相插座模块6、网络接口模块7、气源输出模块8、急停模块9、电控系统16、实训台架12、外壳32；所述外壳32用于包裹工业网络技术教学实训台架12并形成一整体；所述实训台架12上设置有电气载台和操作台；所述操作台水平布置；所述电气载台一侧与操作台一侧重合，并且电气载台设置于操作台上方；所述操作台以下实训台架为长方体型；所述实训台架下方的四个角分别设置有第二滚轮；所述各模块、电控系统设置于电气载台上；

所述刷卡供电模块1包括：标准的第一控制盒、RFID读写器；所述RFID读写器设置于标准的第一控制盒上；所述能量监控模块2包括：标准的第二控制盒、能源表；所述能源表设置于所述第二控制盒上；所述总电源开关模块3包括标准的第四控制盒、第一断路器、钥匙开关；所述第四控制盒上设置有第一断路器和钥匙开关；所述第一断路器与三相电源插座通过导线进行连接；所述三相交流插座模块4包括：标准的第三控制盒和三相插座；所述三相插座设置于第三控制盒上；

所述单相电源模块5包括：标准的第五控制盒、第二断路器；所述第二短路器设置于第五控制盒上；所述第二断路器与所述单相插座通过导线连接；所述单相插座模块6包括：标准的第六控制盒、单相插座；所述单相插座设置于标准的第六控制盒上；所述单相插座模块为设备提供单相电源；所述网络接口模块7包括：标准的第七控制盒和两个网口；所述两个网口设置于第七控制盒上；所述气源输出模块8包括：标准的第八控制盒、三个气源输出口、调压阀、压力表；所述三个气源输出口连接管径分别为Φ4、Φ6、Φ8；所述气源输出口、调压阀、压力表设置于第八控制盒上；所述急停模块9包括：标准的第九控制盒、急停按钮；所述急停按钮设置于第九控制盒上；所述各标准的各控制盒均设置于电气载台上；

所述电控系统16包括网孔板以及可编程控制器PLC、开关电源、空开、伺服驱动器、变频器、交换机、人机界面、交流接触器、端子等电气元件；所述网孔板上布满了大小为10*6mm 的方孔或椭圆孔；所述孔左右间距为16mm，上下间距为12mm；电气元件安装时将背面的孔对准网孔板上的孔，利用螺钉将电气元件和网孔板固定连接；有些电气元件须用到导轨，导轨的安装方式与上述相同；所述网孔板设置于电气载台上。

所述网孔板设置于竖直操作平台的下端；所述网孔板上设置有为多种电气设备进行安装的安装孔；所述刷卡供电模块、所述能量监控模块、所述总电源开关模块、所述三相交流插座模块、所述单相电源模块、所述单相插座模块、所述网络接口模块、所述气源输出模块的高度相同，并且并排设置于网孔板上方。

所述操作台上端面的一侧设置有装配应用机构18与分拣应用机构17；所述装配应用机构18包括：气缸30、气动手指31、伺服电机29、线性模组27、移动架28；所述伺服电机29连接于线性模组27；所述线性模组27的滑块上设置有移动架28；所述移动架28与气缸30的缸筒连接；所述气缸的活塞杆上设置有气动手指31；所述分拣应用机构包括：旋转气缸22、摆臂 21、传送带20、电机19、左滑道26、右滑道25、颜色分拣传感器23、RFID读写器24；所述电机19连接于传送带20；所述传送带20左右方向的一侧设置有颜色分拣传感器23、RFID读写器24；所述传送带左右方向的中间位置设置有左滑道26、右滑道25，并且所述左滑道26、所述右滑道25并列设置于传送带20的外侧；所述旋转气缸22设置于传送带20的内侧，并且旋转气缸22的位置与所述左滑道26、右滑道25的位置相对应；所述旋转气缸22的输出轴上设置有摆臂21。

所述装配应用机构、分拣应用机构的一侧设置有显示器10，并且所述显示器10设置有操作台上端面上；所述显示器下方的操作台下端面上设置有键盘托11；所述键盘托11上设置有键盘；所述键盘托11与操作台通过滑轨进行滑连接；所述键盘托下方位置的地面上给设置有服务器13。

每个单元配有电流电压检测模块；通过数据发射器将数据发送给上位机进行监控和计算；上位机将计算结果发送到所述能量监控模块中的能源表。

所述实训平台采用工业以太网、现场总线、无线通信技术将各智能控制设备、各模块之间进行无缝连接，通过半实物虚拟仿真软件里集成的典型工业行业场景，搭建不同行业的的网络架构，实现对工业场景里设备的控制，采集智能设备的相关数据，实现对数据的存储与简单分析。

所述实训台架的材料为工业铝型材；所述操作台下方设置有工具柜，并且所述工具柜设置于键盘托的一侧；所述工具柜的侧面设置有通气孔；所述工具柜下方设置有第一滚轮。

本装置可安装PLC电气元件、伺服电机、变频器、RFID读写器等元件，所以本装置可以完成PLC基础功能实验、触摸屏制作实验、伺服驱动控制实验、变频控制实验、RFID读写实验等基础实验和工业网络通信实验；本装置设置有服务器、显示器、网络接口模块，所以可以完成网络交换机实验和综合网络实验。

(1)工作原理:通过在所述刷卡供电模块刷卡或通过所述总电源模块的钥匙开关使本实训平台接通电源，在所述网孔板上安装相应PLC控制器、伺服电机、变频控制实验即可完成PLC基础功能实验、伺服驱动控制实验、PLC控制器之间的通讯实验、 PLC控制器与伺服电机的通讯实验；本实训平台设置有计算机和网络接口，可以完成如何使用数据库的实训和网络交换机实验；在实验过程中通过所述能量监控模块对实验进行监控，当实验出现问题时按下所述急停按钮即可使本装置断电；

当需要做工件安装应用和分拣应用实验时，在网孔板上安装相应电控元件；为电控元件、装配应用机构、分拣应用机构接通带电源，电控元件控制所述伺服电机旋转带动线性模组运动；所述线性模组带动移动架左右移动至工件上方；所述移动架上的气缸带动气动手指升降，使气动手指完成对工件的抓取；所述线性模组带动移动架左右移动至下工件上方；所述移动架上的气缸带动气动手指升降，使气动手指完成对工件的安装；装配应用机构进行下一个工件的安装，同上述操作相同；将安装好的工件手动放入分拣应用机构的传送带上；

所述分拣应用机构的电机工作带动传送带运动；所述传送带带动工件移动；所述颜色分拣传感器、RFID读写器对移动的工件进行识别，并将数据传送给上位机；所述上位机对数据进行处理分析，并控制旋转气缸工作；所述旋转气缸带动摆臂运动将不同工件送入不同滑道内。

所述线性模组和传送带为现有技术，此处不再赘述。

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。

Claims (9)

1.一种综合性工业网络技术教学实训平台，包括工业网络技术教学实训台；其特征在于：所述工业网络技术教学实训台包括外壳、操作台、电气载台；所述外壳用于包裹工业网络技术教学实训台架并形成一整体；所述操作台水平布置；所述电气载台一侧与操作台一侧连接，并且电气载台设置于操作台上方；所述电气载台设置有安装电气设备的网孔板；所述操作台上设置有安装实训执行机构和计算机；通过执行机构、电气设备、计算机相互连接，控制电气设备之间、实训执行机构与电气设备之间配合工作。

2.根据权利要求1所述的一种综合性工业网络技术教学实训平台，其特征在于：所述电气载台上设置有第一区域、第二区域；所述第一区域设置于第二区域上方；所述第一区域上设置有带有RFID读写器刷卡供电模块、带有能源表能量监控模块、用于控制三相插座通断电的总电源开关模块、带有三相插座的三相交流插座模块、用于控制单相插座模块通断电的单相电源模块、设置有单相插座的单相插座模块、设置有网络接口的网络接口模块、提供气源的气源输出模块、设置有急停按钮的急停模块，各模块内均设置有控制盒、信号接收器、信号发射器；所述第二区域上设置有所述网孔板。

3.根据权利要求2所述的一种综合性工业网络技术教学实训平台，其特征在于：所述总电源开关模块包括标准的第四控制盒、第一断路器、钥匙开关；所述第四控制盒上设置有第一断路器和钥匙开关；所述第一断路器与三相电源插座通过导线进行连接控制三相电源插座得电；所述气源输出模块包括：标准的第八控制盒、多个气源输出口、调压阀、压力表；所述气源输出口、调压阀、压力表设置于第八控制盒上；所述多个气源输出口连接管径依次增大。

4.根据权利要求2所述的一种综合性工业网络技术教学实训平台，其特征在于：所述网孔板上布满了方孔或椭圆孔；所述孔与孔之间设置有适当的左右间距和上下间距，以使网孔板上的孔与多种电气元件、安装导轨的安装孔相应对准；所述电气元件与所述网孔板、所述安装导轨连接安装。

5.根据权利要求1所述的一种综合性工业网络技术教学实训平台，其特征在于：所述执行机构为装配应用机构、分拣应用机构；所述分拣应用机构设置于装配应用机构的内侧；所述装配应用机构包括：气缸、气动手指、伺服电机、线性模组、移动架；所述伺服电机连接于线性模组；所述线性模组的滑块上设置有移动架；所述移动架与气缸的缸筒连接；所述气缸的活塞杆上设置有气动手指；所述分拣应用机构包括：旋转气缸、摆臂、传送带、电机、左滑道、右滑道、颜色分拣传感器、RFID读写器；所述电机连接于传送带；所述传送带左右方向的一侧设置有颜色分拣传感器、RFID读写器；所述传送带左右方向的中间位置设置有左滑道、右滑道，并且所述左滑道、所述右滑道并列设置于传送带的外侧；所述旋转气缸设置于传送带的内侧，并且旋转气缸的位置与所述左滑道、右滑道的位置相对应；所述旋转气缸的输出轴上设置有摆臂。

6.根据权利要求1所述的一种综合性工业网络技术教学实训平台，其特征在于：显示器设置有操作台上端面上；所述显示器下方的操作台下端面上设置有键盘托；所述键盘托上设置有键盘；所述键盘托与操作台通过滑轨进行滑连接；所述键盘托下方位置的地面上给设置有服务器。

7.根据权利要求1所述的一种综合性工业网络技术教学实训平台，其特征在于：所述操作台下方设置有工具柜，并且所述工具柜设置于键盘托的一侧；所述工具柜的侧面设置有通气孔；所述工具柜下方设置有第一滚轮。

8.根据权利要求2所述的一种综合性工业网络技术教学实训平台，其特征在于：每个单元配有电流电压检测模块；通过数据发射器将数据发送给上位机进行监控和计算；上位机将计算结果发送到所述能量监控模块中的能源表。

9.根据权利要求2所述的一种综合性工业网络技术教学实训平台，其特征在于：所述实训平台采用工业以太网、现场总线、无线通信技术将各智能控制设备、各模块之间进行连接，对部分进行有效控制。

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