fischertechnik 学习环境可用于职业学校和职业培训中学习和理解工业 4.0 应用，也适用于高校、企业和 IT 部门的科研、教学与开发工作。该仿真系统以数字化、网络化的流程步骤，呈现从订单处理、生产到交付的完整过程。

工厂图片

培训工厂由多个工厂模块组成，包括仓储与取料站、真空吸盘机器人、高架仓库、带烘箱的多工序加工站、带颜色识别功能的分拣线、环境传感器以及可旋转摄像头。

原材料送达后首先存入高架仓库。在通过仪表板下达订单后，工件依次经过相应的工厂模块，当前状态会实时显示在仪表板上。

集成式环境传感器可检测温度、湿度、气压和空气质量。摄像头可进行水平和垂直旋转，能够查看整个系统，因此也可用于基于网页的远程监控。

各个工件通过 NFC（近场通信）技术进行追踪：每个工件都拥有一个唯一的识别编号（ID）。由此可以追踪并显示工件在加工过程中的当前状态。

控制系统

fischertechnik 工业 4.0 培训工厂 24V 提供三种不同版本，主要区别在于所配控制器的供货范围。本版本是一套“即插即用”的解决方案，控制单元已包含在内，所有组件均已完成接线。

配备 S7-1500 PLC 的工业 4.0 培训工厂 24V 完整套装由西门子 S7-1500 控制器控制，该控制器包含在供货范围内。模型和 PLC 均已预先完成接线，只需使用两根连接线即可轻松将 PLC 与模型连接。供货范围内还包含一个已编写完成的示例程序，采用结构化文本（ST）编写。该程序基于西门子 S7-1500 创建，并使用 Siemens TIA Portal V16 编写。

系统还安装了一台 fischertechnik TXT 4.0 控制器。该控制器通过转接板供电，并负责连接 fischertechnik 云平台。TXT 4.0 控制器还通过 MQTT 与物联网网关（Raspberry Pi）通信，物联网网关再将数据转换为 OPC UA 格式并传输至 PLC 控制器。

通过这种方式，环境传感器、USB 摄像头、亮度传感器和 NFC 读取器等基于 9V 的组件，可以通过 MQTT 接口进行寻址，其数据也能够由 PLC 读取。物联网网关还具备另一项非常实用的功能，即可以选择连接至独立的云平台。因此，工业 4.0 培训工厂能够为不同用户提供高度的灵活性。

软件

用于控制 fischertechnik 工业 4.0 培训工厂的 PLC 程序基于西门子 S7-1500，以结构化文本（ST）编写，可在电子学习门户中获取。此外，该程序也可在 Github.com/fischertechnik 上免费查看、使用和下载。

当然，该培训工厂也可以通过其他型号或品牌的 PLC 进行控制，用户可以自行编程和实施个性化解决方案。根据所使用的 PLC，可能需要对示例程序进行少量调整，用户可以自行完成这些修改。

fischertechnik 云平台

培训工厂通过集成的 WLAN 路由器连接至 fischertechnik 云平台。建议使用 Chrome 或 Firefox 浏览器访问：www.fischertechnik-cloud.com。

云平台的服务器位于德国，因此数据存储适用严格的欧洲数据保护要求。个人数据保存在受密码保护的账户中，并采用安全性较高的行业标准 OAuth 2.0。所有发送至云平台的数据均通过证书进行加密，并采用 HTTPS 标准传输。

fischertechnik 24V 生产线模拟了一系列相互连接的制造工序。首先，工件通过气动推杆从料仓输送至一个设有四个工位的旋转分度台。旋转分度台将工件逐步输送至钻孔和焊接工位，并在这些工位完成加工。在旋转分度台的最后一个工位，真空吸盘夹具将加工完成的工件取出并放置在输送带上。输送带随后将工件运送至码垛单元。在这里，系统每收集三个工件后，将其推送到一个托盘上。

24V 生产线配有一套完整的 PLC 课程。该课程结合实体模型，为学习者提供深入且持久的 PLC 编程学习体验。完成课程后，学习者能够独立完成 24V 生产线的接线，并使用功能块图或结构化文本进行编程。

在安全且贴近真实工业环境的学习场景中，学习者可以掌握实际机器编程与调试所需的专业知识。教学方案涵盖所有关键步骤，包括根据电路图完成接线、创建流程图、使用功能块图（FBD）或结构化控制语言（SCL）进行编程，以及对模型进行调试和投入运行。

通过该培训模型以实践为导向的教学方式，学习者不仅能够深入理解 PLC 编程，还能培养独立解决复杂控制任务的能力。该模型鼓励动手实践、创造性思维和解决问题的能力，帮助学习者充分应对工业实践中的各项要求。

控制系统：

• 24V 模型，已做好使用 PLC 控制的准备

• PLC 要求：8 个 24V 数字输入端和 10 个 24V 数字输出端

• PLC 编程课程涵盖结构化文本和功能块图编程

fischertechnik 24V 折弯机模拟工件的运输与折弯过程。该模型既可以采用半自动模式运行，也可以采用全自动模式运行。

在半自动模式下，未折弯的工件由人工放入运输小车。在全自动模式下，运输小车会自动移动至料仓下方，由料仓提供工件。装载完成后，运输小车将工件运送至折弯机进行折弯。随后，运输小车将折弯后的工件运送至取料位置。

24V 折弯机配有一套完整的 PLC 课程。该课程结合实体模型，为学习者提供深入且持久的 PLC 编程学习体验。完成课程后，学习者能够独立完成 24V 折弯机的接线，并使用功能块图或结构化文本进行编程。

在安全且贴近真实工业环境的学习场景中，学习者可以掌握实际机器编程与调试所需的专业知识。教学方案涵盖所有关键步骤，包括根据电路图完成接线、创建流程图、使用功能块图（FBD）或结构化控制语言（SCL）进行编程，以及对模型进行调试和投入运行。

通过该培训模型以实践为导向的教学方式，学习者不仅能够深入理解 PLC 编程，还能培养独立解决复杂控制任务的能力。该模型鼓励动手实践、创造性思维和解决问题的能力，帮助学习者充分应对工业实践中的各项要求。

控制系统

• 24V 模型，已做好使用 PLC 控制的准备

• PLC 要求：8 个 24V 数字输入端和 4 个 24V 数字输出端

• PLC 编程课程涵盖结构化文本和功能块图编程

fischertechnik 六轴机器人让学习者能够深入了解工业机器人技术，并通过实践为现代职场的要求做好准备。这款高度仿真的六轴机器人以整机装配完成的形式交付，可选择安装真空吸盘夹具或机械夹具，并且能够快速、轻松地进行更换。两种末端执行器均包含在供货范围内。

机器人的六个轴中，三个轴由编码电机控制，另外三个轴由数字伺服电机控制。机器人可以使用 Python 或 ROBO Pro Coding 进行编程。ROBO Pro Coding 中的示教界面还可以方便地完成不同位置的示教。TXT 4.0 控制器作为机器人的控制器使用。

这种实践型学习体验不仅帮助学习者掌握理论知识，还能培养实际操作技能。通过配套的教学材料以及与模型的互动，学习者除了掌握专业技术知识外，还可以提升分析思维、解决问题的能力和实践中的团队协作能力。

通过 12 个功能多样且部分可扩展的模型，高中阶段的学生可以探索信息技术与人工智能领域的核心主题。学生以现实应用场景为基础，独立为复杂的项目型任务制定解决方案。

强大的控制器、现代化的传感器与执行器、操作简便的应用程序，以及经过实践验证的 fischertechnik 元件，为学生学习先进技术提供了动手实践的机会。核心学习内容包括物体识别、自动化决策过程和机器学习，以及自主创建和训练神经网络。

这种以能力培养为导向的学习方式不仅有助于学生掌握技术和方法知识，还能提升解决问题的能力与团队协作能力，帮助他们为日益数字化的未来做好充分准备。