本发明专利技术提供了一种机电一体化技术综合对比教学实验装置，主要包括工作台，以及设置在工作台上的PLC模块、开环测试单元、半闭环测试单元和全闭环测试单元，开环测试单元、半闭环测试单元和全闭环测试单元均包括一个人机交互模块，从而可能够支持闭环系统、半闭环系统和开环系统三种常见的机电控制系统，通过人机交互模块输入测试参数，经PLC模块控制开环测试单元、半闭环测试单元和全闭环测试单元进行测试，得到的测试结果通过人机交互模块显示，以供学生比较三个单元的控制精度，且结构简单、使用方便。使用方便。使用方便。
【技术实现步骤摘要】
一种机电一体化技术综合对比教学实验装置
[0001]本专利技术涉及教学实验装置领域，具体是一种机电一体化技术综合对比教学实验装置。
技术介绍
[0002]机电一体化是传统工业被微电子技术逐步渗透过程所形成的一个新概念，现今机电一体化已成为探索各种新技术、新领域的重要工具。目前国内与《机电一体化系统设计》相关的教学实验实训系统大致分为模拟实际装置原理的教学实验装置和实际装置的缩小模型两类，但由于其功能单一、操作难度大等问题已不满足工程教育的要求。
[0003]现有国内的相关教学实验实训系统存在的问题：1.模拟实际装置原理的教学实验装置结构简单，但功能单一，不具备现场总线通信、触摸屏应用等功能，2.实际装置的缩小模型价格高，学校批量购买数量有限。此外，其系统设计过于复杂，不利于初学者掌握而且故障率高，不易于日常训练。
技术实现思路
[0004]本专利技术要解决的技术问题，在于提供一种机电一体化技术综合对比教学实验装置，功能完善，能够支持闭环系统、半闭环系统和开环系统三种常见的机电控制系统，且结构简单、使用方便。
[0005]本专利技术是这样实现的：一种机电一体化技术综合对比教学实验装置，包括：
[0006]工作台；
[0007]PLC模块，设于所述工作台上；
[0008]开环测试单元，设于所述工作台上，包括步进电机驱动器、步进电机、开环测试滑动模块、第一编码器、第一光栅尺和第一人机交互模块，所述步进电机驱动器、所述步进电机、所述开环测试滑动模块和所述第一编码器依次连接，所述第一光栅尺设于所述开环测试滑动模块的一侧，且所述步进电机驱动器、所述第一编码器、所述第一光栅尺和所述第一人机交互模块均与所述PLC模块连接；
[0009]半闭环测试单元，设于所述工作台上，包括第一伺服电机驱动器、第一伺服电机、半闭环测试滑动模块、第二编码器、第二光栅尺和第二人机交互模块，所述第一伺服电机驱动器、所述第一伺服电机、所述半闭环测试滑动模块和所述第二编码器依次连接，所述第二光栅尺设于所述半闭环测试滑动模块的一侧，且所述第一伺服电机驱动器、所述第二编码器、所述第二光栅尺和所述第二人机交互模块均与所述PLC模块连接；
[0010]全闭环测试单元，设于所述工作台上，包括第二伺服电机驱动器、第二伺服电机、全闭环测试滑动模块、第三编码器、第三光栅尺和第三人机交互模块，所述第二伺服电机驱动器、所述第二伺服电机、所述全闭环测试滑动模块和所述第三编码器依次连接，所述第三光栅尺设于所述全闭环测试滑动模块的一侧，且所述第二伺服电机驱动器、所述第三编码器、所述第三光栅尺和所述第三人机交互模块均与所述PLC模块连接；
[0011]电源，设于所述工作台上，用于给所述PLC模块、所述开环测试单元、所述半闭环测试单元以及所述全闭环测试单元供电。
[0012]进一步的，本专利技术装置还包括编程模块，所述编程模块通过总线模块连接所述PLC模块。
[0013]进一步的，所述编程模块为PC机。
[0014]进一步的，本专利技术装置还包括接线盒，所述PLC模块的引脚接线引至该接线盒中，且所述接线盒中的每根进线缆和出线缆上均设有引脚标识。
[0015]进一步的，所述开环测试滑动模块包括第一滚珠丝杠、第一螺母和第一滑块，所述第一滚珠丝杠的一端连接所述步进电机，另一端连接所述第一编码器，所述第一螺母螺接于所述第一滚珠丝杠上，所述第一滑块固定于所述第一螺母上；所述半闭环测试滑动模块包括第二滚珠丝杠、第二螺母和第二滑块，所述第二滚珠丝杠的一端连接所述第一伺服电机，另一端连接所述第二编码器，所述第二螺母螺接于所述第二滚珠丝杠上，所述第二滑块固定于所述第二螺母上；所述全闭环测试滑动模块包括第三滚珠丝杠、第三螺母和第三滑块，所述第三滚珠丝杠的一端连接所述第二伺服电机，另一端连接所述第三编码器，所述第三螺母螺接于所述第三滚珠丝杠上，所述第三滑块固定于所述第三螺母上。
[0016]进一步的，工作台分为电气分布区和实验执行区，所述电气分布区具有多个放置槽，各个放置槽的周边由走线槽围成；
[0017]所述PLC模块、所述步进电机驱动器、所述第一伺服电机驱动器和所述第二伺服电机驱动器均设于所述电气分布区内的各个所述放置槽内；
[0018]所述步进电机、所述开环测试滑动模块、所述第一编码器、所述第一光栅尺、所述第一人机交互模块，所述第一伺服电机、所述半闭环测试滑动模块、所述第二编码器、所述第二光栅尺、所述第二人机交互模块、所述第二伺服电机、所述全闭环测试滑动模块、所述第三编码器、所述第二光栅尺和所述第三人机交互模块均设在所述实验执行区内。
[0019]本专利技术的优点在于：本专利技术的机电一体化技术综合对比教学实验装置是在同一工作台上布置了开环测试单元、半闭环测试单元和全闭环测试单元，三个单元由同一PLC模块控制，并分别具有一人机交互模块，从而能够同时支持闭环系统、半闭环系统和开环系统三种常见的机电控制系统同时工作，让学生可使用人机交互模块的界面对三种组合方式下的距离、角度、速度进行不同设定，对比实验结果，让学生能通过人机交互模块的界面直观的了解三种控制方式对定位精度的影响，且结构简单、使用方便。
【附图说明】
[0020]下面参照附图结合实施例对本专利技术作进一步的说明。
[0021]图1是本专利技术机电一体化技术综合对比教学实验装置的整体结构示意图。
[0022]图2是本专利技术开环测试单元的结构示意图。
[0023]图3是本专利技术半闭环测试单元的结构示意图。
[0024]图4是本专利技术全闭环测试单元的结构示意图。
[0025]图5是本专利技术工作台的结构示意图。
[0026]图6是本专利技术PLC模块的连接示意图。
【具体实施方式】
[0027]本专利技术实施例通过提供一种机电一体化技术综合对比教学实验装置，功能完善，能够支持闭环系统、半闭环系统和开环系统三种常见的机电控制系统，且结构简单、使用方便。
[0028]本专利技术实施例中的技术方案为解决上述问题，总体思路如下：是在同一工作台上布置了开环测试单元、半闭环测试单元和全闭环测试单元，三个单元由同一PLC模块控制，并分别具有一人机交互模块，从而能够同时支持闭环系统、半闭环系统和开环系统三种常见的机电控制系统同时工作，让学生可使用人机交互模块的界面对三种组合方式下的距离、角度、速度进行不同设定，对比实验结果，让学生能通过人机交互模块的界面直观的了解三种控制方式对定位精度的影响，且结构简单、使用方便。
[0029]为了更好地理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
[0030]请参阅图1至图6所示，本专利技术的机电一体化技术综合对比教学实验装置，包括：
[0031]工作台1；
[0032]PLC模块2，设于所述工作台1上；
[0033]开环测试单元3，设于所述工作台1上，包括步进电机驱动器31、步进电机32、开环测试滑动模块本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种机电一体化技术综合对比教学实验装置，其特征在于：包括：工作台；PLC模块，设于所述工作台上；开环测试单元，设于所述工作台上，包括步进电机驱动器、步进电机、开环测试滑动模块、第一编码器、第一光栅尺和第一人机交互模块，所述步进电机驱动器、所述步进电机、所述开环测试滑动模块和所述第一编码器依次连接，所述第一光栅尺设于所述开环测试滑动模块的一侧，且所述步进电机驱动器、所述第一编码器、所述第一光栅尺和所述第一人机交互模块均与所述PLC模块连接；半闭环测试单元，设于所述工作台上，包括第一伺服电机驱动器、第一伺服电机、半闭环测试滑动模块、第二编码器、第二光栅尺和第二人机交互模块，所述第一伺服电机驱动器、所述第一伺服电机、所述半闭环测试滑动模块和所述第二编码器依次连接，所述第二光栅尺设于所述半闭环测试滑动模块的一侧，且所述第一伺服电机驱动器、所述第二编码器、所述第二光栅尺和所述第二人机交互模块均与所述PLC模块连接；全闭环测试单元，设于所述工作台上，包括第二伺服电机驱动器、第二伺服电机、全闭环测试滑动模块、第三编码器、第三光栅尺和第三人机交互模块，所述第二伺服电机驱动器、所述第二伺服电机、所述全闭环测试滑动模块和所述第三编码器依次连接，所述第三光栅尺设于所述全闭环测试滑动模块的一侧，且所述第二伺服电机驱动器、所述第三编码器、所述第三光栅尺和所述第三人机交互模块均与所述PLC模块连接；电源，设于所述工作台上，用于给所述PLC模块、所述开环测试单元、所述半闭环测试单元以及所述全闭环测试单元供电。2.如权利要求1所述的一种机电一体化技术综合对比教学实验装置，其特征在于：还包括编程模块，所述编程模块通过总线模块连接所述PLC模块。3.如权利要求2所述的一种机电一体化技术综合对比教学实验装置，其特征...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨俊凯，胡晓军，徐云杰，
申请(专利权)人：湖州师范学院，
类型：发明
国别省市：
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