工業自動化通訊網絡實訓平臺

一、工業自動化通訊網絡實訓平臺系統特點

1、在控制屏正面面板上采用按照現代企業的"現場控制層"、"過程監控層"、"企業管理層"三個網絡層次結構布置各模塊，使得整個網絡層次清晰、直觀，便于使用者從宏觀上掌握網絡層次結構。

2、實訓平臺硬件采用全開放設計，便于學校用戶根據自己的需求開發或應用新的產品，同時提供全部的實訓源程序，便于使用者根據需要進行自主修改、設計和二次開發。

3、實訓平臺具備擴展功能，作為一個網絡平臺，在其工業以太網和PROFIBUS-DP總線上還可以掛接支持該總線協議的第三方設備。

二、工業自動化通訊網絡實訓平臺技術性能

1、輸入電源：單相三線～220V±10%  50Hz

2、工作環境：溫度-10℃～+40℃　相對濕度＜85%(25℃)  海拔＜4000m

3、裝置容量：＜1kVA

4、外形尺寸：160cm×70cm×165cm

三、網絡結構圖

工業以太網以上的部分屬于"企業管理層"，完成的是大量的數據傳輸和監控工作，上部配兩臺PC機，一臺為工程師站，完成對下層網絡硬件設備的配置和底層設備的編程，另一臺為操作員站，完成對整個網絡設備運行情況的總體監控。

工業以太網和現場總線之間為"過程監控層"，完成的是對現場總線上設備的控制以及數據通訊。

現場總線以下的為"現場控制層"，完成具體的現場操作的功能。

四、系統配置

1.S7-300PLC

主機(CPU314C-2PN/DP)一臺：128 KB 主存儲器，24V DC 電源，集成功能, MPI ； PROFIBUS DP 主站/ 從站接口；128K MMC存儲卡; 集成24路數字量輸入/16路數字量輸出，4路模擬量輸入/2路模擬量輸出，6路高速計數器，1路PT100、PID、計數器、PWM脈沖輸出、頻率測量、一軸定位等功能；配套PC/MPI編程電纜。

2.S7-200PLC

主機(CPU224)一臺： 8k的用戶程序區，5k的數據儲存區，本身集成14個數字量輸入/10個數字量輸入，可以支持PPI、MPI等通訊協議。

通訊模塊(EM277)一個：用于SIMATIC S7-200連接到現場總線(PROFIBUS-DP)。

3.觸摸屏

西門子KTP700 Basic DP一臺，顯示尺寸為7寸，TFT 真彩液晶屏，64K 色觸摸屏，支持MPI / PROFIBUS DP通訊方式。

4.分布式I/O

選用西門子ET200M系列，同時增加以下模塊：

PROFIBUS-DP 接口模塊(IM153)一個：用于將ET200M連接到PROFIBUS-DP網絡中；

數字量輸入/輸出(SM323)一個：16路數字量輸入/輸出；

模擬量輸入(SM331)一個：8路×12位模擬量輸入；

模擬量輸出(SM332)一個：4路×12位模擬量輸出。

5.交流變頻器

設有西門子的MICROMASTER 420  0.37KW通用變頻器一個，安裝PROFIBUS-DP通訊模塊及基本操作面板，供總線通訊及參數設置使用。

6.電機：0.37kW的三相鼠籠式異步電機一臺，作為變頻器驅動的負載。

7.通訊網卡

西門子CP5611一塊用于工控機連接到PROFIBUS 和SIMATIC S7 的MPI，支持PROFIBUS 主站和從站、PG/OP、S7通訊。

8.豪華型電腦桌  兩張

9.計算機(須用戶自備)

要組建C/S（客戶機/服務器）系統，至少需要2臺計算機，一臺為工程師站，安裝STEP 7等軟件，主要完成的是對下層網絡硬件設備的配置和底層設備的編程(包括PLC等)；另一臺PC機稱為操作員站，機器上安裝WinCC等組態軟件，主要完成對整個網絡設備運行情況的總體監控。如果整個網絡只用工程師站來完成編程和監控工作，則需要1臺計算機即可。

五、實訓項目

1.西門子S7-200 PLC編程

2.西門子S7-300 PLC編程

3.交流變頻器操作

4.觸摸屏編程

5.WinCC工控組態軟件編程

6.基于PROFIBUS DP現場總線分布式I/O控制

7.基于PROFIBUS DP現場總線變頻器的控制

8.基于PROFIBUS DP現場總線主從數據交換

9.基于物聯網PLC設備遠程監控

10.基于PROFINET現場總線S7-300十字路口交通燈控制

11.基于PROFINET現場總線S7-300音樂噴泉控制

12.基于PROFINET現場總線觸摸屏S7-300PLC變頻器通訊調速實驗

13.基于PROFINET現場總線S7-300遠程模擬量讀取與輸出

14.基于PROFIBUS DP現場總線觸摸屏S7-200PLC通訊實驗

15.基于PROFIBUS DP S7-1200與S7-300現場總線通訊實驗

16.基于PROFIBUS DP現場總線S7-300主機相互通訊

17.基于PROFIBUS DP現場總線S7-300十字路口交通燈控制

18.基于PROFIBUS DP現場總線S7-300音樂噴泉控制