工业自动化通讯网络实训平台
一、产品概述
"工业自动化通讯网络实训平台"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