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工业网络技术应用实训室,工业自动化通讯网络实训平台
2022-08-30 08:51工业网络技术应用实训室配备有 工业自动化网络控制平台、 工业自动化通讯网络实训平台。该设备涵盖电气自动化专业中所涉及的PLC控制技术、变频控制技术、工业网络技术，目前可进行设备层Profi-bus、Profi-Net等总线通讯，管理层、控制层以太网通讯等。
目前承担维修电工三级（高级）、二级（技师）职业技能训练课程，还承担高等职业院校、中等职业院校和技工学校教师专业技能培训，以及企业事业单位员工电工职业技能培训。
一、 工业网络技术应用实训室, 工业自动化通讯网络实训平台, 工业网络技术应用实训室建设方案主要训练和培训项目有：
1．西门子TIA Portal V14系统组态及编程调试；
2．西门子S7-1200PLC与变频驱动层的Profi_net通讯，与上位机的以太网通讯；
3．西门子S7-300PLC网络组态，PLC控制层之间MPI通讯，与变频设备Profi_bus总线通讯；
4．单片机工业控制网络通讯。
二、 工业网络技术应用实训室, 工业自动化通讯网络实训平台, 工业网络技术应用实训室建设方案实验室主要的配置设备：
A、MY-35A 工业自动化网络控制平台
实训装置以网孔架为基础实训单元，仿真企业真实环境，可开展PLC系统基础模块连接实训。工作台分为A，B两个工作面，其中A工作面应为西门子S7-200SMART PLC实训区，该实训区由电源单元、PLC单元、PLC学习箱单元、基础实训单元、伺服控制小车运动实训单元、变频器单元等组成。B工作面应为西门子S7-1200PLC 实训区，包含电源单元、PLC单元、基础实训单元、实训扩展区等。
工作台实训内容须包含：西门子S7-200SMART PLC的实训；西门子S7-1200 PLC的实训；触摸屏的实训；触摸屏与PLC通讯的实训；S7-200SMART PLC与S7-1200 PLC之间通讯；三相电机实训；红绿灯控制实训；彩灯控制实训；送料传送带控制系统设计实训；抢答器实训；伺服电机的控制实训；变频器的控制实训；小车运动控制实训；编码器控制实训；PLC与变频器PROFINET总线通信；以太网通信等；以及继电器-交流接触器系统的电动机正反转，星-三角，两台电机的顺序控制等实训，实训内容从易到难，便于学生更轻松高效的学习PLC知识。
二）工作台参数：
工作台采用方形钢材焊接而成，分为两个工作面，每个工作面应由网孔板拼接而成，网孔板两端直接用螺栓与工作台固定。
工作台组成：
分成A，B两个工作面，每个工作面为一个实训区，可分别满足西门子S7-200SMART PLC以及S7-1200PLC的实训。A工作面分两种接线方式，一种为学习型接线，要求采用即插即用型端子插接方式接线，使用灵活，可增强学生对PLC接线的认识。另一种为直接接线方式，该方式应接近工厂实际，能更好的提高学生接线的动手能力。
1.A工作面组成：电源单元、PLC单元、PLC学习箱单元、基础实训单元、小车运动单元、变频器单元
（1）电源单元：
组成：三相四线漏电保护开关、380V指示仪表、220V指示仪表、开关电源、即插即用端子、双层端子、保险丝端子，导轨
功能：提供交流380V、220V、直流24V的电压供电，满足整机的需求。
（2）PLC单元：
组成：触摸屏，西门子S7-200SMART PLC，线槽
功能：本单元为整机逻辑控制单元，可完成触摸屏编程组态的实训、PLC编程的实训、触摸屏与PLC之间的通讯实训、PLC之间的通讯等内容。
（3）PLC学习箱单元：
组成：接线端子、即插即用端口、按钮、指示灯、拨码开关、PLC学习箱
功能：该单元为PLC学习仿真区，可通过即插即用端子与PLC端进行连接，完成各类实训，方便快捷。其中实训项目包含三相电机实训、红绿灯控制实训、彩灯控制实训、 送料传送带控制系统设计的实训以及邮件分拣实训。
（4）基础实训区单元：
组成：继电器、交流接触器、热继电器、导轨、线槽、双层端子
功能：该单元可以完成三相电机正反转控制实训，将左侧实训箱内容实体化，与学习箱形成对比，更有利于学生的学习。另外该单元可以配合PLC，完成对伺服驱动器、小车运动单元、变频器单元，电机模块的控制。
（5）伺服控制小车运动单元：
组成：伺服电机、伺服驱动器、金属传感器、小车运动机构
功能：该单元为整机的执行机构，通过与PLC系统的配合或伺服系统本身可完成对小车运功机构进行控制，从而实现小车的定位，传感器检测等一系列内容，完成对伺服系统的实训，传感器检测的实训。
（6）变频器单元：
组成：变频器、三相异步电动机、编码器、端子排
功能：该单元可以完成变频器系统的实训，编码器的实训
2.B工作面组成（投标文件内须含各单元的图片）：电源单元、PLC单元、基础实训单元、实训扩展区
（1）电源单元：
组成：三相四线漏电保护开关、开关电源、双层端子、保险丝端子，导轨
功能：提供交流380V、220V、直流24V的电压供电，满足整机的需求。
（2）PLC单元：
组成：西门子S7-1200PLC，线槽
功能：该单元为整机逻辑控制单元，可完成触摸屏编程组态的实训、PLC编程的实训、触摸屏与PLC之间的通讯实训、PLC之间的通讯等内容。
（3）基础实训单元
组成：继电器、交流接触器、热继电器、指示灯模块、按钮控制模块、导轨、线槽、双层端子
功能：该单元要求能完成指示灯控制实训，抢答器实训，三相电机正反转控制实训，直流电机正反转实训等内容。另外该单元可以配合PLC，完成对机械手搬运单元的控制。
三）装置配置：
1. 电气控制工作台网孔架1台≥1700*800*250mm
2. 开关电源2套：24v 6A，漏电开关2只：3P+N，电压指示仪表（380V）2只
3. 触摸屏1只：带以太网，600MHz高主频，10.2英寸高亮度TFT液晶显示屏（分辨率1024×600），四线电阻式触摸屏（分辨率4096×4096），预装嵌入式组态软件
4. PLC1系统1套：西门子S7-200smart系列 SR40 PLC，输入输出总点数40点。
5. PLC2系统1套：西门子S7-1200系列1214 PLC或同等品牌PLC，输入输出总点数24点，配套相应模块。
6. 按钮开关12只：L16A黄色、绿色、红色
7. 指示灯12只：AD16-16C黄色、绿色、红色，拨码开关4只
8. 交流接触器6只：220V电压，中间继电器16套：24V电压
9. 热继电器6只：4.5A-7.2A
10. PLC学习箱1套：三相电机实训、红绿灯控制实训、彩灯控制实训、送料传送带控制系统设计实训以及抢答器实训、模拟量实训挂箱
11. 伺服系统1套：电机400W，配套交流伺服驱动器、小车运动机构（由伺服、步进电机驱动、传感器、微动开关、滚珠丝杠、增量型编码器组成）
12. 变频器系统1套：变频器（0.75kw）；三相异步电机（额定电压：380V，额定功率：25w）
13. 步进驱动器1只：直流24V ～ 48V, 1.2A～ 3.5A,控制信号输出：6～16mA；包含小车运动机构1套（由伺服、步进电机驱动、传感器、微动开关、滚珠丝杠、增量型编码器组成）
14. 步进电机1只：步距角 1.8°C ± 5% ；相电流 (A) 3.0 ；保持扭矩 (Nm) 0.9 ；阻尼扭矩 (Nm) 0.04 ；相电阻 (Ω) 0.65±10% ；相电感 (mH) 2.5±20% ；电机惯量(kg.cm2) 0.26 ；电机长度 L(mm) 54 ；引线数量 4
15. 金属传感器3只，限位开关2只，线槽4米，导轨0.5米，螺丝螺帽若干
16. 电线若干：采用护套结构手枪式连接线（有效防止触电危险）；导线采用多股无氧铜线，手感柔软，外包绝缘层，具有柔软、耐压高、强度大、防硬化、韧性好等优点；插头采用实芯铜质件外套铍轻铜弹片，接触优良；
17. 配套资料1套
18. PLC编程线缆1条：与所选PLC配套，PLC编程软件1套：与所选PLC配套
19. 触摸屏与计算机通信线1条：与所选触摸屏配套，触摸屏与PLC通信线1条：与所选触摸屏配套
20. 工具1套，产品配套光盘1套，线架1个
四）实训项目：
PLC实训：
1. 西门子S7-200smart PLC的实训
2. 西门子S7-1200 PLC的实训
3. 触摸屏的实训
4. 触摸屏与PLC通讯的实训
5. S7-200smart PLC与S7-1200 PLC之间通讯
6. 三相电机实训
7. 红绿灯控制实训
8. 彩灯控制实训
9. 送料传送带控制系统设计实训
10. 抢答器实训
11. 伺服电机的控制实训
12. 变频器的控制实训
13. 小车运动控制实训
14. 编码器控制实训
15. PLC与变频器PROFINET总线通信
16. 以太网通信
17. 继电器-交流接触器系统的电动机正反转，星-三角，两台电机的顺序控制
18. 气动系统控制实训
五）技术指标
1.工作电源：三相五线制 AC 380 V±10% 50 Hz；
2.设备外形尺寸：长×宽×高＝800mm×250mm×1700mm；
3.台架材料：铝钢结构；
4.整机消耗视在功率：≤1 kVA；
5.安全保护措施：具有接地保护、漏电过载过流保护功能，具有误操作保护功能；安全性符合相关的国标标准，所有材质均符合环保标准。
B、MY-33G 工业自动化通讯网络实训平台
本装置突破传统的网络教学实训模式，依据目前工业网络结构的现状，将现代企业中的"现场控制层"、"过程监控层"、"企业管理层"三个网络层次直观的展现在学生面前，通过完成网络实训让学生对现今的企业网络层次结构有更深的理解；同时还具有挂接其它外围设备的能力，如工业全数字直流调速系统实训台、工业全数字交流调速系统实训台、实物模型对象等，真正实现实训平台的功能。具有结构合理、功能完善、可靠性好、性价比高。
二）系统特点：
1.在控制屏正面面板上采用按照现代企业的"现场控制层"、"过程监控层"、"企业管理层"三个网络层次结构布置各模块，使得整个网络层次清晰、直观，便于使用者从宏观上掌握网络层次结构。
2.实训平台硬件采用全开放设计，便于学校用户根据自己的需求开发或应用新的产品，同时提供全部的实训源程序，便于使用者根据需要进行自主修改、设计和二次开发。
3.实训平台具备扩展功能，作为一个网络平台，在其工业以太网和PROFIBUS-DP总线上还可以挂接支持该总线协议的第三方设备。
三）技术性能：
1.输入电源：单相三线～220V±10% 50Hz
2.工作环境：温度-10℃～+40℃ 相对湿度＜85%(25℃) 海拔＜4000m
3.装置容量：＜1kVA
4.外形尺寸：160cm×70cm×165cm
四）网络结构图：
网络系统结构总图
工业以太网以上的部分属于"企业管理层"，完成的是大量的数据传输和监控工作，上部配两台PC机，一台为工程师站，完成对下层网络硬件设备的配置和底层设备的编程，另一台为操作员站，完成对整个网络设备运行情况的总体监控。
工业以太网和现场总线之间为"过程监控层"，完成的是对现场总线上设备的控制以及数据通讯。
现场总线以下的为"现场控制层"，完成具体的现场操作的功能。
五）系统配置：
1.S7-300PLC
主机(CPU314C-2PN/DP)一台：128 KB 主存储器，24V DC 电源，集成功能, MPI ； PROFIBUS DP 主站/ 从站接口；128K MMC存储卡; 集成24路数字量输入/16路数字量输出，4路模拟量输入/2路模拟量输出，6路高速计数器，1路PT100、PID、计数器、PWM脉冲输出、频率测量、一轴定位等功能；配套PC/MPI编程电缆。
2.S7-200PLC
主机(CPU224)一台： 8k的用户程序区，5k的数据储存区，本身集成14个数字量输入/10个数字量输入，可以支持PPI、MPI等通讯协议。
通讯模块(EM277)一个：用于SIMATIC S7-200连接到现场总线(PROFIBUS-DP)。
3.触摸屏
西门子KTP700 Basic DP一台，显示尺寸为7寸，TFT 真彩液晶屏，64K 色触摸屏，支持MPI / PROFIBUS DP通讯方式。
4.分布式I/O
选用西门子ET200M系列，同时增加以下模块：
PROFIBUS-DP 接口模块(IM153)一个：用于将ET200M连接到PROFIBUS-DP网络中；
数字量输入/输出(SM323)一个：16路数字量输入/输出；
模拟量输入(SM331)一个：8路×12位模拟量输入；
模拟量输出(SM332)一个：4路×12位模拟量输出。
5.交流变频器
设有西门子的MICROMASTER 420 0.37KW通用变频器一个，安装PROFIBUS-DP通讯模块及基本操作面板，供总线通讯及参数设置使用。
6.电机：0.37kW的三相鼠笼式异步电机一台，作为变频器驱动的负载。
7.通讯网卡
西门子CP5611一块用于工控机连接到PROFIBUS 和SIMATIC S7 的MPI，支持PROFIBUS 主站和从站、PG/OP、S7通讯。
8.豪华型电脑桌 两张
9.计算机(须用户自备)
要组建C/S（客户机/服务器）系统，至少需要2台计算机，一台为工程师站，安装STEP 7等软件，主要完成的是对下层网络硬件设备的配置和底层设备的编程(包括PLC等)；另一台PC机称为操作员站，机器上安装WinCC等组态软件，主要完成对整个网络设备运行情况的总体监控。如果整个网络只用工程师站来完成编程和监控工作，则需要1台计算机即可。
六）实训项目：
1.西门子S7-200 PLC编程
2.西门子S7-300 PLC编程
3.交流变频器操作
4.触摸屏编程
5.WinCC工控组态软件编程
6.基于PROFIBUS DP现场总线分布式I/O控制
7.基于PROFIBUS DP现场总线变频器的控制
8.基于PROFIBUS DP现场总线主从数据交换
9.基于物联网PLC设备远程监控
10.基于PROFINET现场总线S7-300十字路口交通灯控制
11.基于PROFINET现场总线S7-300音乐喷泉控制
12.基于PROFINET现场总线触摸屏S7-300PLC变频器通讯调速实验
13.基于PROFINET现场总线S7-300远程模拟量读取与输出
14.基于PROFIBUS DP现场总线触摸屏S7-200PLC通讯实验
15.基于PROFIBUS DP S7-1200与S7-300现场总线通讯实验
16.基于PROFIBUS DP现场总线S7-300主机相互通讯
17.基于PROFIBUS DP现场总线S7-300十字路口交通灯控制
18.基于PROFIBUS DP现场总线S7-300音乐喷泉控制
三、 工业网络技术应用实训室, 工业自动化通讯网络实训平台, 工业网络技术应用实训室建设方案实验室建设的总结：
通过训练培养学生综合运用所学知识和专业技能，解决设备电气实际问题的能力和创新实践能力，培养学生对实际工作过程的认知和职业素养的养成，以适应社会对高技能应用型人才的需求。
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