基于 TwinCAT3 + EtherCAT 开放式架构

工业自动化
运动控制与检测
实验教学平台

采用工业控制领域主流的基于 PC 的软 PLC 技术,以开放的 EtherCAT 工业以太网总线为核心架构,将任何一个基于 PC 的系统转换为带多 PLC、NC、CNC 和机器人实时操作系统的实时控制系统。

6+
核心实验台
30+
配套实验项目
IEC
61131-3
国际标准编程
平台架构

开放式、模块化、可扩展

以 TwinCAT3 结合 EtherCAT 总线架构为核心,统一平台支撑从基础验证到创新设计的递进式实验教学体系

🖥️

软件平台层

集成于 Visual Studio 的开源平台,支持 IEC 61131-3 全部编程语言,支持 C/C++、MATLAB/Simulink 协同仿真。

  • TwinCAT 3.1 Full 版本
  • 支持 LD / ST / FBD / SFC
  • MATLAB/Simulink 无缝集成
  • Python / C++ 高级语言接口
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通信总线层

EtherCAT 工业实时以太网,通信速率高、实时性能好、同步精准,已成为工业自动化领域主流总线标准。

  • 100M 高速数据传输
  • 最小循环周期 50μs
  • 分布式时钟精度 <<1μs
  • 最多可连接 65534 个端子
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硬件设备层

倍福工业级控制器与 I/O 模块,搭配伺服/步进驱动、传感器与执行机构,构建真实工业控制环境。

  • 倍福 PLC 控制器(C6015 / CX9020)
  • EtherCAT 耦合器与 I/O 端子
  • 伺服/步进电机及驱动器
  • 扭矩、振动、编码器传感器
产品中心

六大核心实验教学产品

覆盖 PLC 基础编程、运动控制、电机驱动、机器人、机械传动等工业自动化核心教学领域

TwinCAT实验箱 基础控制

TwinCAT 实验箱

嵌入式 PLC 控制器为核心,集成数字量/模拟量 I/O、编码器模块及步进电机,是工业自动化实验教学的基础平台。

IEC 61131-3EtherCAT步进控制插补
倍福PLC基础实验台 基础控制

倍福 PLC 基础实验台

配备十字路口交通灯、按钮指示灯、继电器、电桥称重等模块,支撑 PLC 基础编程与工业控制入门教学。

PLC编程交通灯控制模拟量电桥称重
三相异步电机特性实验台 电机驱动

三相异步电机特性实验台

配套变频驱动器、扭矩传感器与磁粉制动器,支持标量/矢量速度控制、PID 调速及电机特性一键分析。

变频器矢量控制扭矩测量PID控制
写字画图机器人实验台 机器人

写字画图机器人实验台

三轴 EtherCAT 步进驱动,支持 G 代码解析、三维运动仿真、函数曲线与矢量图形绘制,数控加工入门首选。

三轴联动G代码电子凸轮HMI设计
单级倒立摆实验台 运动控制

单级倒立摆实验台

工业级滚珠丝杠 + 数字光栅尺全闭环控制,研究机械系统动态特性、PID 控制与系统辨识的理想平台。

伺服控制全闭环系统辨识PID
数字化机械传动方案分析实验台 机械传动

数字化机械传动方案分析实验台

配置 9 类机械传动部件,通过动态扭矩、振动、噪声传感器全面采集传动性能参数,实现传动方案的科学评价。

9类减速机效率测试振动分析方案设计
TwinCAT实验箱
基础控制平台

TwinCAT 实验箱

以嵌入式 PLC 控制器 CX9020 为核心,集成数字量输入/输出、模拟量输入/输出、编码器接口及 EtherCAT 扩展模块,搭配步进电机与电位器,是开展 IEC 61131-3 编程实训、工业运动控制及 EtherCAT 总线技术学习的便携式基础平台。

控制器
倍福 CX9020
数字量 I/O
EL1008 / EL2008
模拟量 I/O
EL3074 / EL4034
编码器模块
EL5101
  • IEC 61131-3 编程实训(LD / ST / FBD 等)
  • 基本 I/O 控制、模拟量数据采集与控制
  • 工业运动控制:编码器、轴控、插补、电子齿轮/凸轮
  • 基于 PC + EtherCAT 的工业控制技术训练
  • 配套步进电机 ×2、电位器 ×2、LED 灯 ×4
倍福PLC基础实验台
PLC 基础教学

倍福 PLC 基础实验台

配备完整的倍福 PLC 控制器、EtherCAT 耦合器及多种 I/O 端子模块,集成十字路口交通灯、按钮指示灯、继电器、电桥称重等经典教学模块,是工业自动化入门与 PLC 基础编程教学的理想实验平台。

PLC 控制器
倍福 C6015
耦合器
EK1100
数字量输入
EL1889 ×16 通道
模拟量 I/O
EL3004 / EL4034
  • 交通灯逻辑控制实验(梯形图 / ST 语言)
  • 电桥称重实验(应变片传感器 + 测量电路)
  • IEC 61131-3 PLC 基础编程实验
  • 模拟量输入输出控制实验
  • 配套 27 寸显示器 + 教学编程工控机(i7 / 32GB)
三相异步电机特性实验台
电机驱动

三相异步电机特性实验台

以三相感应电动机为核心,配套变频驱动器、扭矩传感器、磁粉制动器及 EtherCAT 适配器模块,支持标量/矢量速度控制、转矩控制及电机特性一键分析,深入理解电机原理与变频调速技术。

电机功率
180W
变频器
支持 MODBUS / EtherCAT
扭矩量程
≥4 N·m
编码器
EL5101 增量式
  • 三相异步电机原理认知实验
  • 启动及正反转控制、变频器面板控制
  • 标量/矢量速度控制实验
  • 异步电机转速 PID 控制实验
  • 电机特性一键分析(支持 Python / MATLAB 接口)
写字画图机器人实验台
机器人与数控

写字画图机器人实验台

基于 EtherCAT 总线的三轴运动控制平台,采用直线丝杆步进电机驱动,支持 G 代码解析、三维运动仿真与状态同步,可完成函数曲线、中英文字及矢量图形的绘制,是数控加工与运动控制教学的入门首选。

X/Y/Z 行程
≥360 / 300 / 130 mm
驱动器
EtherCAT 步进驱动器 ×3
步长精度
≤0.005 mm
控制模式
PP / PV / CSP / HM
  • 两轴电子凸轮联动实验
  • HMI 调试界面设计实验
  • 外部位置发生器单轴控制实验
  • FIFO 三轴联动实验、三轴联动绘图实验
  • 支持 G 代码解析、.csv 轨迹导入、高级语言二次开发
单级倒立摆实验台
运动控制

单级倒立摆实验台

采用工业级滚珠丝杠驱动结构与数字光栅尺全闭环反馈,配套交流伺服电机与 23bit 多圈绝对值编码器,是研究机械系统动态特性、时间/频率响应分析及 PID 参数整定的经典控制教学平台。

有效行程
≥400 mm
光栅尺精度
≤±3 μm/m
伺服电机
200W / 0.64 N·m
编码器
23bit 多圈绝对值
  • 时间响应与 PID 控制实验
  • 频率响应与系统辨识实验
  • 工作台位置控制实验(全闭环)
  • 工作台力矩控制实验
  • 支持 MATLAB 系统辨识工具箱与粒子群算法寻优
数字化机械传动方案分析实验台
机械传动

数字化机械传动方案分析实验台

配置机械工业领域应用最广泛的 9 类机械传动部件,通过伺服电机精准驱动与制动,配合动态扭矩、振动加速度、振动速度及噪声传感器,全面采集传动系统性能参数,实现从"固定验证"到"灵活创新"的实验模式升级。

传动部件
9 类减速机 + 带/链传动
传感器
扭矩 / 振动 / 噪声
总线
EtherCAT 实时以太网
参考方案
8 种预装方案
  • 斜齿轮 / 行星轮 / 锥齿轮 / 摆线针轮 / 蜗轮蜗杆等 7 种减速机
  • V 型带传动与链传动独立测试模块
  • 转速、转矩、传动比、功率、效率、振动、噪声全参数测量
  • 8 种参考传动方案(平行轴 / 垂直轴 / 带链传动)
  • 支持传动方案自主设计与综合性能对比分析
应用场景

广泛服务于高校与职业院校

平台已与多所国内知名高校建立联合实验室,支撑机械、自动化、机器人等专业的实验教学与科研创新

🏫

高等院校

支撑机械工程、自动化、测控技术与仪器等专业的核心课程实验教学

🔬

国家级实验教学示范中心

满足工程教育认证要求,构建递进式、开放式实验教学体系

🤖

智能制造 / 机器人专业

为新兴专业方向提供运动控制、机器视觉、机器人学等实验支撑

🏭

产教融合基地

对接企业真实工程问题,实现"所学即所用"的实战训练

开启工业自动化实验教学新范式

基于 TwinCAT3 + EtherCAT 的开放式架构,统一平台覆盖从基础编程到创新设计的完整实验教学体系。欢迎联系我们获取详细方案与报价。

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