丁明亮，丁金華，王德權(quán)，高 騰，李明穎，宗井彬

（1．大連工業(yè)大學(xué)機(jī)械工程與自動(dòng)化學(xué)院，遼寧大連 116034；2．北京中電華強(qiáng)焊接工程技術(shù)有限公司，北京 100076）

虛實(shí)結(jié)合的X－Y數(shù)控實(shí)訓(xùn)平臺(tái)設(shè)計(jì)

丁明亮1，丁金華1，王德權(quán)1，高 騰1，李明穎1，宗井彬2

（1．大連工業(yè)大學(xué)機(jī)械工程與自動(dòng)化學(xué)院，遼寧大連 116034；2．北京中電華強(qiáng)焊接工程技術(shù)有限公司，北京 100076）

虛實(shí)結(jié)合的X－Y數(shù)控實(shí)訓(xùn)平臺(tái)由接口電路板和運(yùn)行在計(jì)算機(jī)上的虛擬設(shè)備構(gòu)成。采用網(wǎng)絡(luò)連接，基于UDP協(xié)議進(jìn)行上下位機(jī)的通信。接口電路板以STM32F103C8RBT6為控制核心作為下位機(jī)，完成脈沖檢測(cè)、繼電器輸出、網(wǎng)絡(luò)通信等功能；虛擬機(jī)基于C＃開(kāi)發(fā)，完成高速數(shù)據(jù)交換，界面有動(dòng)畫(huà)效果的電機(jī)、絲杠、工作臺(tái)、限位傳感器等虛擬組建構(gòu)成。上下位機(jī)虛實(shí)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)接口電路板引出端子的電氣特性完全等效真實(shí)的X－Y工作臺(tái)驅(qū)動(dòng)接口的電氣特性。

虛擬機(jī)電裝備；實(shí)訓(xùn)平臺(tái)；X－Y數(shù)控平臺(tái)；ENC28J60

高校工科專(zhuān)業(yè)的特點(diǎn)是實(shí)踐性強(qiáng)，實(shí)驗(yàn)和實(shí)訓(xùn)在教學(xué)中占有舉足輕重的地位，它們是培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力、創(chuàng)新能力和解決工程實(shí)際問(wèn)題能力的重要手段［1］。為解決學(xué)校實(shí)訓(xùn)設(shè)備數(shù)量或?qū)嵱?xùn)工位不足、實(shí)訓(xùn)設(shè)備落后且不能與企業(yè)對(duì)接等問(wèn)題，很多學(xué)校已將虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用于實(shí)踐教學(xué)中。然而，單純的虛擬仿真并不能完全達(dá)到真實(shí)設(shè)備的技能訓(xùn)練效果［2］。

使用機(jī)電一體化技術(shù)的數(shù)控機(jī)械如數(shù)控機(jī)床、繪圖機(jī)、火焰切割機(jī)、電加工機(jī)床以及衣料開(kāi)片機(jī)等，都有一個(gè)可在X－Y平面內(nèi)作復(fù)合位移的工作臺(tái)。這種工作臺(tái)通常與整機(jī)設(shè)計(jì)成一個(gè)整體，其工作原理有著共同的特點(diǎn)［3］。因此，X－Y數(shù)控平臺(tái)是學(xué)生學(xué)習(xí)PLC、嵌入式、計(jì)算機(jī)等控制系統(tǒng)的典型機(jī)電一體化設(shè)備。虛實(shí)結(jié)合的X－Y數(shù)控實(shí)訓(xùn)平臺(tái)留有真實(shí)的機(jī)電設(shè)備驅(qū)動(dòng)接口，而將機(jī)械動(dòng)作過(guò)程進(jìn)行動(dòng)畫(huà)演示。在這個(gè)過(guò)程中，學(xué)生需要實(shí)際動(dòng)手完成控制系統(tǒng)電路的搭建、編寫(xiě)程序代碼，而控制系統(tǒng)發(fā)出的指令通過(guò)接口電路、通信系統(tǒng)傳遞給電腦，電腦軟件仿真出機(jī)械的動(dòng)作。這種虛實(shí)結(jié)合的實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)計(jì)，不僅可節(jié)約實(shí)驗(yàn)室建設(shè)費(fèi)用，而且可以達(dá)到預(yù)期的實(shí)驗(yàn)教學(xué)目的［4］。

1 工作原理

X－Y數(shù)控平臺(tái)采用伺服電機(jī)或步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，經(jīng)過(guò)齒輪減速和絲桿傳動(dòng)后，帶動(dòng)工作面做平面任意方向的運(yùn)動(dòng)［5］。控制對(duì)象是以步進(jìn)電機(jī)（伺服電機(jī)）、滾動(dòng)絲杠、導(dǎo)軌座、滑動(dòng)導(dǎo)軌副、工作平臺(tái)等組成的十字工作臺(tái)［6］（見(jiàn)圖1（a）中虛線(xiàn)內(nèi)的部分）。X－Y數(shù)控平臺(tái)結(jié)構(gòu)包括控制機(jī)構(gòu)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)兩部分，執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括了機(jī)械部分和接口電路。

虛實(shí)結(jié)合的X－Y數(shù)控實(shí)訓(xùn)平臺(tái)用虛擬軟件取代執(zhí)行機(jī)構(gòu)，設(shè)計(jì)了與真實(shí)設(shè)備相同的電氣特性接口（圖1（b）虛線(xiàn)內(nèi)的部分）。由于控制系統(tǒng)無(wú)法區(qū)分它所控制的機(jī)構(gòu)是真實(shí)的X－Y工作臺(tái)還是虛擬的X－Y工作臺(tái)，因此實(shí)驗(yàn)人員需要進(jìn)行真實(shí)的控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、代碼編寫(xiě)、連接線(xiàn)等實(shí)驗(yàn)操作。虛實(shí)結(jié)合的X－Y數(shù)控實(shí)訓(xùn)平臺(tái)的組成見(jiàn)圖2。接口電路板將控制信號(hào)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸給計(jì)算機(jī)處理，計(jì)算機(jī)軟件模擬X－Y平臺(tái)的動(dòng)作，并將虛擬限位傳感器信號(hào)送達(dá)接口電路板，由接口電路板控制繼電器實(shí)際模擬限位信號(hào)。

圖1 虛實(shí)結(jié)合X－Y數(shù)控平臺(tái)原理圖

接口電路實(shí)現(xiàn)4路脈沖輸入、通過(guò)撥碼開(kāi)關(guān)切換成2路脈沖加方向的模式，控制2個(gè)虛擬的伺服電機(jī)精確地移動(dòng)工作臺(tái)。接口電路板有4路繼電器輸出，分別表示X軸方向的2路限位開(kāi)關(guān)和Y軸方向的2路限位開(kāi)關(guān)，還有其他擴(kuò)展輸入端口。這樣接口電路板的接口與真實(shí)X－Y工作臺(tái)的接口完全一樣，達(dá)到控制機(jī)構(gòu)完全真實(shí)而執(zhí)行機(jī)構(gòu)仿真演示。

圖2 虛實(shí)結(jié)合X－Y數(shù)控平臺(tái)

2 硬件設(shè)計(jì)

接口電路板是完成虛實(shí)結(jié)合的橋梁，是控制機(jī)構(gòu)與執(zhí)行機(jī)構(gòu)、現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)與虛擬系統(tǒng)的接口，用來(lái)完成脈沖信號(hào)和撥碼開(kāi)關(guān)信息的檢測(cè)、與虛擬機(jī)通信并處理虛擬機(jī)反饋的信息。整塊電路板由STM32C103RBT6最小系統(tǒng)電路、脈沖輸入檢測(cè)電路、撥碼開(kāi)關(guān)選擇電路、繼電器驅(qū)動(dòng)電路、網(wǎng)絡(luò)通信接口、電源管理電路等6部分構(gòu)成，另外還有下載以及程序調(diào)試電路、控制系統(tǒng)連接的可插拔端子。

2．1 STM32C103RBT6最小系統(tǒng)電路

使用意法半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的STM32C103RBT6作為控制核心，實(shí)現(xiàn)信息檢測(cè)、數(shù)據(jù)運(yùn)算、與上位機(jī)的通信。該單片機(jī)采用ARM 32位的CortexTM－M3 CPU，具有0等待周期的存儲(chǔ)器、單周期乘法和硬件除法、支持定時(shí)器和SPI等外設(shè)的特點(diǎn)。輸入通道自帶濾波寄存器實(shí)現(xiàn)硬件去除脈沖毛刺，減少錯(cuò)誤脈沖識(shí)別，降低了軟件程序編寫(xiě)的復(fù)雜度。其電路如圖3所示。

供電線(xiàn)路寄生阻抗產(chǎn)生的電磁干擾、門(mén)電路開(kāi)關(guān)瞬間電流的跳躍式變化、電源線(xiàn)的電感阻止電流的瞬態(tài)變化，這3種情況都將影響集成芯片的響應(yīng)速度［7］。在芯片引腳的電源與地之間加去耦電容（decoupling capacitor）可以防止和減輕這些干擾。

最小系統(tǒng)的復(fù)位電路有內(nèi)部上拉電阻，僅當(dāng)復(fù)位引腳直接接地時(shí)系統(tǒng)復(fù)位。復(fù)位引腳外接下拉電容提高電磁敏感度（EMS），防止寄生復(fù)位。STM32一般選用2個(gè)容值為10pF的陶瓷電容作為晶振負(fù)載電容，負(fù)載電容會(huì)影響晶振的頻率和振幅，而過(guò)大的負(fù)載電容會(huì)造成晶振起振困難，甚至不能起振。電源的去耦電容選用0．1μF的陶瓷電容，這些電源的去耦電容在電路板布圖時(shí)一定要盡可能靠近單片機(jī)電源引腳。系統(tǒng)采用串行線(xiàn)調(diào)試接口（SWJ），PA13腳用作數(shù)據(jù)輸入輸出口，PA14用作串行時(shí)鐘（SWCLK），SWJ同樣可以進(jìn)行在線(xiàn)仿真調(diào)試。

圖3 STM32F103RBT最小系統(tǒng)原理圖

2．2 脈沖輸入檢測(cè)電路

為了防止外部系統(tǒng)的不當(dāng)操作對(duì)系統(tǒng)電路造成不可逆轉(zhuǎn)的破壞，采用了光電隔離技術(shù)。光耦將接口電路板與學(xué)生設(shè)計(jì)的控制機(jī)構(gòu)分開(kāi)，避免了需要公共地的問(wèn)題，并且極大地降低了光耦隔離的兩部分噪聲信號(hào)的相互影響。光耦的內(nèi)側(cè)設(shè)計(jì)LED指示燈，當(dāng)外部有脈沖輸入時(shí)，光耦輸入端接通，最小系統(tǒng)的PWM引腳拉低，同時(shí)指示燈LED點(diǎn)亮。當(dāng)外部脈沖輸入低電平時(shí)，光耦輸入側(cè)斷開(kāi)，此時(shí)PWM引腳會(huì)檢測(cè)到高電平，同時(shí)指示燈LED熄滅。外部輸入的脈沖高低變化時(shí)，指示LED閃爍，PWM引腳有邊沿跳變，單片機(jī)由此檢測(cè)學(xué)生設(shè)計(jì)的控制機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的脈沖輸入或者方向信號(hào)的電平變化。

脈沖輸入檢測(cè)電路如圖4所示。經(jīng)過(guò)測(cè)試，光耦輸入電流在5mA時(shí)可滿(mǎn)足設(shè)計(jì)的性能要求。根據(jù)EL357N前端電壓與前端電流特性曲線(xiàn)［8］，此時(shí)輸入端壓降UF約為1．12V，于是假設(shè)控制機(jī)構(gòu)信號(hào)高電平規(guī)定為UINH等于5V，則在原理圖中根據(jù)公式（1）式可以計(jì)算出限流電阻R22約為776Ω，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)電阻表選用820Ω的電阻。

圖4 脈沖輸入檢測(cè)電路原理圖

式中：R22為光耦輸入前端限流電阻；UINH為控制機(jī)構(gòu)脈沖信號(hào)高電平；UF為光耦前端輸入電壓；IF為光耦前端輸入電流。

當(dāng)控制機(jī)構(gòu)的高電平UINH大于5V時(shí)，需要根據(jù)公式（1）選取適當(dāng)?shù)南蘖麟娮璐釉陔娐分?，否則過(guò)高的電流會(huì)降低光耦的性能，甚至使光耦失效。

2．3 繼電器驅(qū)動(dòng)電路

繼電器輸出開(kāi)關(guān)量模擬限位傳感器傳出的信號(hào)?？刂茩C(jī)構(gòu)檢測(cè)這些信號(hào)并作出合理決策，如停止工作臺(tái)的運(yùn)動(dòng)等。光耦驅(qū)動(dòng)三極管，三極管驅(qū)動(dòng)繼電器，小電流驅(qū)動(dòng)大電流。繼電器并聯(lián)LED作為繼電器當(dāng)前狀態(tài)的指示（見(jiàn)圖5）。

圖5 繼電器輸出電路原理圖

紅色指示燈D6在電流0．77mA可以滿(mǎn)足亮度要求，此時(shí)壓降為1．76V。繼電器選用歐姆龍的G5NB－1A12VDC，額定電流16．7mA［9］。為使三極管Q1導(dǎo)通時(shí)工作在飽和狀態(tài)，基極電流不小于Ic／β，Ic是三極管集電極電流，β是三極管放大倍數(shù)。二極管D7在三極管截止時(shí)用于構(gòu)成繼電器線(xiàn)圈的放電回路。

2．4 網(wǎng)絡(luò)控制器及接口

基于串口傳輸?shù)腞S232、RS485等通信總線(xiàn)雖然硬件電路、軟件編程簡(jiǎn)單，但一般傳輸速率在9 600 bit／s，很難達(dá)到虛實(shí)結(jié)合的X－Y數(shù)控實(shí)訓(xùn)平臺(tái)數(shù)據(jù)通信的要求。USB總線(xiàn)可以實(shí)現(xiàn)高速率的數(shù)據(jù)傳輸，但是在組網(wǎng)、系統(tǒng)擴(kuò)展方面有欠缺。

ENC28J60是美國(guó)微芯科技公司推出的28引腳獨(dú)立以太網(wǎng)控制器，兼容IEEE802．3協(xié)議，與微控制器的連接采用10Mbit／s的業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)SPI接口，既能提供以太網(wǎng)通信的功能，又可以大大簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)、減小空間、降低成本［10］。單片機(jī)通過(guò)SPI接口完成網(wǎng)絡(luò)控制芯片的參數(shù)配置和進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。選用帶有網(wǎng)絡(luò)變壓器的HR911102A作為網(wǎng)絡(luò)接口，通過(guò)差分信號(hào)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)幀快速收發(fā)。要實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)接口，ENC28J60需要外部連接幾個(gè)標(biāo)準(zhǔn)元件（見(jiàn)圖6）。

圖6 ENC28J60電路原理圖

2．5 電源管理電路

由于接口電路板功耗不超過(guò)2W，可以從虛擬機(jī)主機(jī)的USB接口接5V直流電源，通過(guò)線(xiàn)性穩(wěn)壓器件ASM1117－3．3降為3．3V電壓供給最小系統(tǒng)及外圍電路。繼電器由學(xué)生設(shè)計(jì)的控制機(jī)構(gòu)提供12V直流電源。

3 軟件設(shè)計(jì)

系統(tǒng)軟件包括接口電路板（下位機(jī)）的程序設(shè)計(jì)和虛擬設(shè)備軟件開(kāi)發(fā)（上位機(jī)）2個(gè)部分。

3．1 上位機(jī)軟件

上位機(jī)軟件采用C sharp（C＃）編寫(xiě)。C＃是一種完全面向?qū)ο蟮母呒?jí)語(yǔ)言，是微軟公司專(zhuān)門(mén)為NET Frame－Work開(kāi)發(fā)的編程語(yǔ)言。它簡(jiǎn)單易學(xué)，摒棄了C＋＋中的指針、宏和多重繼承制，使程序運(yùn)行更加穩(wěn)定［11］。仿真界面和通信接口基于C＃開(kāi)發(fā)，電機(jī)和導(dǎo)軌使用PictureBox控件，背景使用Panel控件，控件關(guān)聯(lián)變量實(shí)現(xiàn)動(dòng)畫(huà)效果。添加的圖像是事先用Photo－shop處理的已經(jīng)清除背景的PNG格式的圖片。

X－Y平臺(tái)仿真界面如圖7所示，它包括電機(jī)、絲杠、工作臺(tái)等部件。為表現(xiàn)工作臺(tái)的運(yùn)動(dòng)軌跡，設(shè)置了虛擬的刻刀，虛擬刻刀可以在工作臺(tái)上繪制滑動(dòng)的軌跡。仿真界面上添加了虛擬限位傳感器，限位傳感器的位置可以隨意拖放，當(dāng)工作臺(tái)觸碰到限位傳感器時(shí)，便使傳感器的綠色色塊變?yōu)榱辆G色，并向下位機(jī)發(fā)送信號(hào)，由下位機(jī)閉合繼電器。網(wǎng)絡(luò)通信接口使用了．NET平臺(tái)的同步嵌套接字技術(shù)，包括同步嵌套字服務(wù)器的主機(jī)解析、主機(jī)綁定、端口監(jiān)聽(tīng)、數(shù)據(jù)接收、數(shù)據(jù)發(fā)送。上位機(jī)與下位機(jī)的通信采用UDP協(xié)議。

3．2 下位機(jī)軟件

圖7 上位機(jī)仿真界面

傳統(tǒng)的嵌入式微處理器或者是8位的處理器，但其性能有限；或者是32位基于ARM的微處理器但在使用上需要嵌入式操作系統(tǒng)的支持。這一情況直到ARM公司推出Cortex－M內(nèi)核才得以改善，它無(wú)需操作系統(tǒng)，可以像單片機(jī)一樣使用Keil C語(yǔ)言進(jìn)行編程［12］。意法半導(dǎo)體公司為具有Cortex－M內(nèi)核的STM32系列單片機(jī)提供了程序開(kāi)發(fā)的庫(kù)，使程序員避開(kāi)繁瑣的寄存器操作，大大縮短了項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)時(shí)間。虛實(shí)結(jié)合的X－Y數(shù)控實(shí)訓(xùn)平臺(tái)接口電路板的程序，首先實(shí)現(xiàn)底層硬件電路的驅(qū)動(dòng)，包括時(shí)鐘系統(tǒng)初始化、通用IO口輸入輸出配置、ENC28J60初始化、定時(shí)器3捕獲引腳配置等。單片機(jī)以中斷的方式捕獲引腳脈沖，因此需要進(jìn)行中斷優(yōu)先級(jí)的設(shè)置。

3．2．1 系統(tǒng)時(shí)鐘配置

單片機(jī)是在同一的時(shí)鐘基準(zhǔn)下按照程序編寫(xiě)流程有序工作的。接口電路板采用外部高速時(shí)鐘的方式獲取系統(tǒng)時(shí)鐘信號(hào)。系統(tǒng)在上電后，首先等待外部8 MHz晶振產(chǎn)生的時(shí)鐘穩(wěn)定，然后由時(shí)鐘倍頻寄存器將外部8MHz晶振時(shí)鐘倍頻生成72MHz系統(tǒng)時(shí)鐘信號(hào)。系統(tǒng)時(shí)鐘信號(hào)再經(jīng)過(guò)1分頻產(chǎn)生高級(jí)高性能總線(xiàn)（AHB）的時(shí)鐘，在AHB上有2條高級(jí)外設(shè)總線(xiàn)（APB1、APB2），通過(guò)調(diào)用庫(kù)函數(shù)RCC＿PCLK1Config（）、RCC＿PCLK2Config（）分頻AHB總線(xiàn)的時(shí)鐘，得到APB1與APB2的總線(xiàn)時(shí)鐘，這2個(gè)時(shí)鐘信號(hào)分別為掛接在上面的外設(shè)提供基準(zhǔn)時(shí)鐘信號(hào)。在使用外設(shè)之前，需要開(kāi)啟相應(yīng)的總線(xiàn)時(shí)鐘。

3．2．2 通用IO口配置

STM32的通用輸入輸出端口（GPIO）可以單獨(dú)配置為輸入口或者配置為輸出口。輸入方式有模擬輸入，懸浮輸入、上拉輸入、下拉輸入4種。輸出有開(kāi)漏輸出與推挽輸出，調(diào)用相關(guān)的庫(kù)函數(shù)進(jìn)行配置寄存器參數(shù)的修改。

3．2．3 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議實(shí)現(xiàn)

網(wǎng)絡(luò)接口的數(shù)據(jù)傳輸使用了UDP協(xié)議，NC28J60網(wǎng)絡(luò)控制器提供了網(wǎng)絡(luò)通信的物理層。以太網(wǎng)控制器根據(jù)MAC地址接收網(wǎng)線(xiàn)上的數(shù)據(jù)并放在緩存中，單片機(jī)以SPI協(xié)議讀取緩存中的數(shù)據(jù)，并根據(jù)數(shù)據(jù)的協(xié)議類(lèi)型，調(diào)用相應(yīng)的處理函數(shù)。為了減少單片機(jī)閃存的消耗、提高數(shù)據(jù)的處理速度，系統(tǒng)并沒(méi)有直接移植現(xiàn)有TCP／IP協(xié)議，而是根據(jù)協(xié)議規(guī)定編寫(xiě)了ARP協(xié)議、ICMP協(xié)議、IP／UDP協(xié)議。程序調(diào)用Void Ether＿Init（void）函數(shù)初始化網(wǎng)絡(luò)接口，在大循環(huán)調(diào)用unsigned char Ether＿Analyze（void）讀取網(wǎng)絡(luò)控制器中的數(shù)據(jù)，在數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)調(diào)用unsigned char UDP＿Send（unsigned char＊ip，unsigned int dstport，char＊P，int len）函數(shù)。

4 結(jié)束語(yǔ)

虛實(shí)結(jié)合的仿真設(shè)備大幅降低了實(shí)驗(yàn)室建設(shè)和維護(hù)的經(jīng)費(fèi)，并且打破了地域和時(shí)間的限制，提高了實(shí)驗(yàn)室使用效率，調(diào)動(dòng)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性和自覺(jué)性，拓展了學(xué)生課程學(xué)習(xí)的空間和時(shí)間［13］。作為改進(jìn)，可以為虛實(shí)結(jié)合的X－Y數(shù)控實(shí)訓(xùn)平臺(tái)仿真界面制作三維效果，以更加逼真地顯示工作臺(tái)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程和機(jī)械原理。如果將評(píng)價(jià)系統(tǒng)加入仿真機(jī)中，可以對(duì)學(xué)生的操作步驟和程序的運(yùn)行結(jié)果自動(dòng)打分，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的遠(yuǎn)程教學(xué)與實(shí)驗(yàn)。

（References）

［1］蔡衛(wèi)國(guó)．虛擬仿真技術(shù)在機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用［J］．實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2011，28（8）：76－78．

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Design of X－Y CNC training platform combined with virtuality and reality

Ding Mingliang1，Ding Jinhua1，Wang Dequan1，Gao Teng1，Li Mingying1，Zong Jingbin2
（1．Department of Mechanical Engineering and Automation，Dalian Polytechnic University，Dalian 116034，China；2．Wise Welding Technology ＆Engineering Co．，Ltd．，Beijing 100076，China）

The X－Y CNC training platform consists of interface board and virtual machine running on the computer．The master computer with PC and the slave computer with embedded system connected by Ethernet，based on UDP protocol communication．Tacking STM32F103C8RBT6as the core，the interface board carries out pulse detection，the output of relay，network communications and so on．Based on C＃，the virtual machine is combined with animation motor，animation screw，animation stages，and so on．The platform combined with virtuality and reality achieves to the function of real machine as students used in real life．The terminal block of interface board is equivalent effect as the interface of real machine．The virtual machine achieves to simulate the acting of the real machine and produce the signal of limit sensor．The platform with Ethernet can be extended to achieve automatic scoring upload，remote monitoring operations，and other functions．

virtuality mechanical and electrical equipment；training platform；X－Y CNC platform；ENC28J60

TP391

A

1002－4956（2015）3－0152－05

2014－08－23

2012年度遼寧省普通高等教育本科教學(xué)改革研究立項(xiàng)項(xiàng)目（No．811：多元構(gòu)建實(shí)踐環(huán)境培養(yǎng)機(jī)電學(xué)生就業(yè)創(chuàng)業(yè)能力）資助

丁明亮（1988—），男，山東日照，碩士研究生，研究方向機(jī)械電子工程

E－mail：gnail．2008＠163．com

丁金華（1962—），男，山東威海，博士，教授，研究方向?yàn)闄C(jī)械電子工程．

E－mail：342012450＠qq．com