工業(yè)以太網自動化控制平臺，工業(yè)自動化實訓臺
2024-05-16 06:40 工業(yè)自動化實訓是工科學生，特別是電氣工程及其自動化、機械工程等專業(yè)學生的一項重要實踐環(huán)節(jié)。通過工業(yè)自動化實訓，學生可以深入了解工業(yè)自動化的基本原理、技術和應用，掌握自動化設備和系統(tǒng)的操作、調試和維護技能，提高解決實際問題的能力。
工業(yè)自動化實訓包括以下幾個方面：
理論知識學習：學習工業(yè)自動化相關的基本理論和知識，如傳感器原理、PLC編程、自動控制原理等。
設備介紹：對工業(yè)自動化生產線中常見的設備進行詳細介紹，包括機械手臂、傳送帶、PLC控制器等。學生需要了解每個設備的功能和使用方法，并學會如何進行設備的操作和維護。
系統(tǒng)集成：學習如何將各個設備和系統(tǒng)進行集成，實現(xiàn)自動化生產線的整體控制和管理。學生需要學會使用編程軟件對PLC進行編程，實現(xiàn)生產線的自動化控制。
故障排除：學習如何進行故障排除和維修。通過模擬各種故障情況，學生需要運用所學的知識和技能，迅速找出問題所在，并進行修復。
實踐操作：實訓的核心部分是實踐操作，學生需要親自操作設備和系統(tǒng)，進行各種實驗和實際生產過程的模擬。這樣能夠加深對理論知識的理解和應用，同時培養(yǎng)學生的操作技能和解決問題的能力。
工業(yè)自動化實訓在實訓中心或實驗室進行，學生可以在這里接觸到各種真實的工業(yè)自動化設備和系統(tǒng)。在實訓過程中，學生需要分組進行項目實踐，通過團隊合作完成實訓任務。這種方式可以培養(yǎng)學生的團隊合作能力和溝通能力，同時也有助于學生將所學知識應用到實際中。
工業(yè)自動化實訓的目的在于幫助學生建立對工業(yè)自動化的感性認識，加深對專業(yè)知識的理解，提高專業(yè)技能和實踐能力。通過實訓，學生可以更好地了解工業(yè)自動化在制造業(yè)、能源和公用事業(yè)、醫(yī)藥制造等領域的應用，為未來的職業(yè)發(fā)展打下堅實的基礎。
工業(yè)以太網自動化控制平臺是一種用于實現(xiàn)工業(yè)控制系統(tǒng)中設備間通信和協(xié)調操作的網絡架構。它結合了以太網的技術優(yōu)勢和工業(yè)控制的需求，為工廠自動化、電力系統(tǒng)、樓宇自動化等領域提供了高可靠性的數(shù)據(jù)傳輸和實時控制。
工業(yè)以太網自動化控制平臺的主要特點包括：
高可靠性： 采用冗余機制、錯誤檢測和糾正算法，確保網絡的穩(wěn)定和數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴?br /> 實時性： 提供確定性的數(shù)據(jù)傳輸，滿足工業(yè)控制中對于時間敏感的應用需求。
安全性： 配置安全協(xié)議和加密技術，保護網絡免受未經授權的訪問和攻擊。
可擴展性： 網絡設計應能適應設備的增加或減少，方便未來的擴展。
互操作性： 支持多種設備和系統(tǒng)之間的通信，即使它們來自不同的制造商。
遠程維護： 允許遠程監(jiān)控和維護，提高生產效率并減少停機時間。
抗干擾能力強： 能夠承受惡劣的工業(yè)環(huán)境，如電磁干擾、溫度波動等。
構建工業(yè)以太網自動化控制平臺涉及以下幾個方面：
網絡硬件： 包括工業(yè)以太網交換機、路由器、網關、服務器和客戶端設備等。
網絡軟件： 包括操作系統(tǒng)、網絡協(xié)議棧、監(jiān)控和管理軟件等。
通信協(xié)議： 如PROFINET、EtherNet/IP、Modbus TCP等工業(yè)以太網協(xié)議。
系統(tǒng)集成： 將不同的硬件和軟件組件集成到一個統(tǒng)一的控制平臺中。
通過這樣的平臺，工業(yè)企業(yè)可以實現(xiàn)設備間的高速通信，提升生產效率，降低維護成本，并為未來的智能化升級打下基礎。
一、概述
工業(yè)自動化網絡控制實訓平臺以網孔架為基礎實訓單元，仿真企業(yè)真實環(huán)境，可開展PLC系統(tǒng)基礎模塊連接實訓。該工作臺采用單面實訓方式，實訓區(qū)主要由電源單元、PLC單元、PLC學習箱單元、基礎實訓單元、擴展實訓區(qū)（伺服控制小車運動實訓單元、步進電機單元和變頻器單元）六大部分組成。
二、設備外觀
(圖片僅供參考，以實物為準)
工業(yè)自動化網絡控制實訓平臺實訓內容豐富，涉及知識點廣泛，其中包含了：西門子S7-1200系列PLC的實訓；觸摸屏的實訓；觸摸屏與PLC通訊的實訓；該工作臺可選用不同的PLC學習箱進行不同的實驗項目，如舞臺燈光實訓；十字路口交通燈控制實訓；四節(jié)傳送帶控制的實訓；郵件分揀實訓；四層電梯實訓；步進電機實訓；水塔水位實訓；自動配料實訓；運料小車實訓；伺服電機的控制實訓；變頻器的控制實訓；小車運動控制實訓；編碼器控制實訓；PLC與變頻器PROFINET總線通信等；以及繼電器-交流接觸器系統(tǒng)的電動機正反轉，星-三角，兩臺電機的順序控制等實訓。氣動系統(tǒng)控制實訓等項目，實訓內容從易到難，便于學生更輕松高效的學習PLC知識。
工業(yè)自動化網絡控制實訓中心是為培養(yǎng)現(xiàn)代化制造業(yè)、現(xiàn)代化服務業(yè)培訓專業(yè)人才和復合型人才的基地,實訓中心除了對校內的老師和學生培訓外，還可面向社會和企業(yè)人才的專業(yè)培訓。培訓的項目PLC控制技術、PLC通訊技術、觸摸屏技術。面向的人才有電子技術類人才、可變程控制器程序設計類人才、觸摸屏應用類人才、自動化系統(tǒng)集成類人才、機器（包括自動化生產線和數(shù)控）設備的開發(fā)、維修類人才等。服務的行業(yè)有鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機械制造、汽車、輕紡、交通運輸?shù)取?br style="padding: 0px; margin: 0px;" /> 三、技術參數(shù)
1、輸入電源：三相五線AC 380V±10% 50HZ
2、輸入功率：≤1kw
3、工作環(huán)境：
1）溫度： -10℃～+40℃
2）相對濕度：≤90%（+20℃）
3）海拔高度：≤4000m
4）空氣清潔，無腐蝕性及爆炸性氣體，無導電及能破壞絕緣的塵埃
4、設備重量:100kg
5、外形尺寸：長×寬×高=800mm×800mm×1940mm
四、實訓內容
Ø西門子S7-1200 PLC的實訓
Ø觸摸屏的實訓
Ø觸摸屏與PLC通訊的實訓
Ø伺服電機的控制實訓
Ø變頻器的控制實訓
Ø小車運動控制實訓
Ø編碼器控制實訓
ØPLC與變頻器PROFINET總線通信
Ø繼電器-交流接觸器系統(tǒng)的電動機正反轉，星-三角，兩臺電機的順序控制
五、功能特點
1.工作臺
工作臺采用方形鋼材焊接而成，共分為兩個工作面，每個工作面由網孔板拼接而成，網孔板兩端直接用螺栓與工作臺固定。
工作臺組成：
本設備采用單工作面，可滿足西門子S7-1200 PLC基礎實訓。在實訓時，可進行兩種接線方式，一種為學習型接線，其采用即插即用型端子插接方式接線，使用靈活，可增強學生對PLC接線的認識。另一種為直接接線方式，該方式更加接近工廠實際，能更好的提高學生接線的動手能力。
多功能接線端子(圖片僅供參考，以實物為準)
2.實訓區(qū)
實訓單元組成：網孔板實訓區(qū)主要由電源單元、PLC單元、PLC學習箱單元、基礎實訓單元、小車運動單元、變頻器單元等組成。
實訓區(qū)分布圖(圖片僅供參考，以實物為準)
（1）電源單元
電源單元圖(圖片僅供參考，以實物為準)
組成：三相四線漏電保護開關、380V指示儀表、開關電源、即插即用端子、雙層端子、保險絲端子，導軌；
功能：提供交流380V、220V、直流24V的電壓供電，滿足整機的需求。
（2）PLC單元
PLC單元圖(圖片僅供參考，以實物為準)
組成：昆侖通態(tài)TPC7062Ti觸摸屏，西門子S7-1200 PLC，線槽
功能：本單元為整機邏輯控制單元，可完成觸摸屏編程組態(tài)的實訓、PLC編程的實訓、觸摸屏與PLC之間的通訊實訓、PLC之間的通訊等內容。
（3）PLC學習箱單元
PLC學習箱單元圖(圖片僅供參考，以實物為準)
1套 信號模擬，包含的模擬器件提供真實的模擬量信號和開關量信號，能夠模擬工業(yè)現(xiàn)場的設備運行狀態(tài)。包括：
1)2個 電壓表，測量AQ輸出電壓。
2)2個 直滑電阻，提供0~10V 直流電壓信號。
3)8路開關和8路LED顯示。
配套教學使用的對象，三層電梯、自動售貨機、機械手、自動門、天塔之光、全自動洗衣機、自動成型機、紅綠燈、裝配流水線、四路搶答器、音樂噴泉、軋鋼機、郵件分揀、物料分揀、多級傳輸帶等模擬控制實訓，指示燈采用貼片雙色LED，面板采用3D立體彩色搭配設計，使模擬對象更直觀立體，開關采用自復位兼自鎖一體設計使實訓能靈活實用，為適用各類PLC模塊具有輸入信號高低電平切換功能。
組成：接線端子、PLC實訓模塊；
功能：該單元為PLC學習仿真區(qū)，可通過即插即用端子與PLC端進行連接，完成各類實訓，方便快捷。通過選擇不同的實驗箱可滿足電機控制、步進電機、鐵塔之光、郵件分揀機、自控成型機、自動軋鋼機等十多個實訓。
（4）基礎實訓區(qū)單元
基礎實訓區(qū)單元圖(圖片僅供參考，以實物為準)
組成：繼電器、交流接觸器、熱繼電器、按鈕指示燈、導軌、線槽、雙層端子；
功能：該單元可以完成三相電機正反轉控制實訓，將實訓模塊所實訓的個別功能進行實體化，與實訓模塊形成對比，更有利于學生的學習。
（5）擴展實訓區(qū)
擴展實訓區(qū)(圖片僅供參考，以實物為準)
組成：伺服系統(tǒng)、步進系統(tǒng)、變頻系統(tǒng)、小車運動模塊、三相異步電動機模塊；
功能：該單元對實訓內容進行了更深層次的提升，以實物模型為實訓對象，學生通過在這個區(qū)域的實訓，使其了解及掌握工業(yè)上運用非常廣泛的運動控制技術與變頻控制技術。
工業(yè)自動化實訓包括以下幾個方面：
理論知識學習：學習工業(yè)自動化相關的基本理論和知識，如傳感器原理、PLC編程、自動控制原理等。
設備介紹：對工業(yè)自動化生產線中常見的設備進行詳細介紹，包括機械手臂、傳送帶、PLC控制器等。學生需要了解每個設備的功能和使用方法，并學會如何進行設備的操作和維護。
系統(tǒng)集成：學習如何將各個設備和系統(tǒng)進行集成，實現(xiàn)自動化生產線的整體控制和管理。學生需要學會使用編程軟件對PLC進行編程，實現(xiàn)生產線的自動化控制。
故障排除：學習如何進行故障排除和維修。通過模擬各種故障情況，學生需要運用所學的知識和技能，迅速找出問題所在，并進行修復。
實踐操作：實訓的核心部分是實踐操作，學生需要親自操作設備和系統(tǒng)，進行各種實驗和實際生產過程的模擬。這樣能夠加深對理論知識的理解和應用，同時培養(yǎng)學生的操作技能和解決問題的能力。
工業(yè)自動化實訓在實訓中心或實驗室進行，學生可以在這里接觸到各種真實的工業(yè)自動化設備和系統(tǒng)。在實訓過程中，學生需要分組進行項目實踐，通過團隊合作完成實訓任務。這種方式可以培養(yǎng)學生的團隊合作能力和溝通能力，同時也有助于學生將所學知識應用到實際中。
工業(yè)自動化實訓的目的在于幫助學生建立對工業(yè)自動化的感性認識，加深對專業(yè)知識的理解，提高專業(yè)技能和實踐能力。通過實訓，學生可以更好地了解工業(yè)自動化在制造業(yè)、能源和公用事業(yè)、醫(yī)藥制造等領域的應用，為未來的職業(yè)發(fā)展打下堅實的基礎。
工業(yè)以太網自動化控制平臺是一種用于實現(xiàn)工業(yè)控制系統(tǒng)中設備間通信和協(xié)調操作的網絡架構。它結合了以太網的技術優(yōu)勢和工業(yè)控制的需求，為工廠自動化、電力系統(tǒng)、樓宇自動化等領域提供了高可靠性的數(shù)據(jù)傳輸和實時控制。
工業(yè)以太網自動化控制平臺的主要特點包括：
高可靠性： 采用冗余機制、錯誤檢測和糾正算法，確保網絡的穩(wěn)定和數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴?br /> 實時性： 提供確定性的數(shù)據(jù)傳輸，滿足工業(yè)控制中對于時間敏感的應用需求。
安全性： 配置安全協(xié)議和加密技術，保護網絡免受未經授權的訪問和攻擊。
可擴展性： 網絡設計應能適應設備的增加或減少，方便未來的擴展。
互操作性： 支持多種設備和系統(tǒng)之間的通信，即使它們來自不同的制造商。
遠程維護： 允許遠程監(jiān)控和維護，提高生產效率并減少停機時間。
抗干擾能力強： 能夠承受惡劣的工業(yè)環(huán)境，如電磁干擾、溫度波動等。
構建工業(yè)以太網自動化控制平臺涉及以下幾個方面：
網絡硬件： 包括工業(yè)以太網交換機、路由器、網關、服務器和客戶端設備等。
網絡軟件： 包括操作系統(tǒng)、網絡協(xié)議棧、監(jiān)控和管理軟件等。
通信協(xié)議： 如PROFINET、EtherNet/IP、Modbus TCP等工業(yè)以太網協(xié)議。
系統(tǒng)集成： 將不同的硬件和軟件組件集成到一個統(tǒng)一的控制平臺中。
通過這樣的平臺，工業(yè)企業(yè)可以實現(xiàn)設備間的高速通信，提升生產效率，降低維護成本，并為未來的智能化升級打下基礎。
DB-03H 工業(yè)自動化網絡控制實訓平臺
一、概述
工業(yè)自動化網絡控制實訓平臺以網孔架為基礎實訓單元，仿真企業(yè)真實環(huán)境，可開展PLC系統(tǒng)基礎模塊連接實訓。該工作臺采用單面實訓方式，實訓區(qū)主要由電源單元、PLC單元、PLC學習箱單元、基礎實訓單元、擴展實訓區(qū)（伺服控制小車運動實訓單元、步進電機單元和變頻器單元）六大部分組成。
二、設備外觀
(圖片僅供參考，以實物為準)
工業(yè)自動化網絡控制實訓中心是為培養(yǎng)現(xiàn)代化制造業(yè)、現(xiàn)代化服務業(yè)培訓專業(yè)人才和復合型人才的基地,實訓中心除了對校內的老師和學生培訓外，還可面向社會和企業(yè)人才的專業(yè)培訓。培訓的項目PLC控制技術、PLC通訊技術、觸摸屏技術。面向的人才有電子技術類人才、可變程控制器程序設計類人才、觸摸屏應用類人才、自動化系統(tǒng)集成類人才、機器（包括自動化生產線和數(shù)控）設備的開發(fā)、維修類人才等。服務的行業(yè)有鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機械制造、汽車、輕紡、交通運輸?shù)取?br style="padding: 0px; margin: 0px;" /> 三、技術參數(shù)
1、輸入電源：三相五線AC 380V±10% 50HZ
2、輸入功率：≤1kw
3、工作環(huán)境：
1）溫度： -10℃～+40℃
2）相對濕度：≤90%（+20℃）
3）海拔高度：≤4000m
4）空氣清潔，無腐蝕性及爆炸性氣體，無導電及能破壞絕緣的塵埃
4、設備重量:100kg
5、外形尺寸：長×寬×高=800mm×800mm×1940mm
四、實訓內容
Ø西門子S7-1200 PLC的實訓
Ø觸摸屏的實訓
Ø觸摸屏與PLC通訊的實訓
Ø伺服電機的控制實訓
Ø變頻器的控制實訓
Ø小車運動控制實訓
Ø編碼器控制實訓
ØPLC與變頻器PROFINET總線通信
Ø繼電器-交流接觸器系統(tǒng)的電動機正反轉，星-三角，兩臺電機的順序控制
五、功能特點
1.工作臺
工作臺采用方形鋼材焊接而成，共分為兩個工作面，每個工作面由網孔板拼接而成，網孔板兩端直接用螺栓與工作臺固定。
工作臺組成：
本設備采用單工作面，可滿足西門子S7-1200 PLC基礎實訓。在實訓時，可進行兩種接線方式，一種為學習型接線，其采用即插即用型端子插接方式接線，使用靈活，可增強學生對PLC接線的認識。另一種為直接接線方式，該方式更加接近工廠實際，能更好的提高學生接線的動手能力。
多功能接線端子(圖片僅供參考，以實物為準)
2.實訓區(qū)
實訓單元組成：網孔板實訓區(qū)主要由電源單元、PLC單元、PLC學習箱單元、基礎實訓單元、小車運動單元、變頻器單元等組成。
實訓區(qū)分布圖(圖片僅供參考，以實物為準)
（1）電源單元
電源單元圖(圖片僅供參考，以實物為準)
組成：三相四線漏電保護開關、380V指示儀表、開關電源、即插即用端子、雙層端子、保險絲端子，導軌；
功能：提供交流380V、220V、直流24V的電壓供電，滿足整機的需求。
（2）PLC單元
PLC單元圖(圖片僅供參考，以實物為準)
組成：昆侖通態(tài)TPC7062Ti觸摸屏，西門子S7-1200 PLC，線槽
功能：本單元為整機邏輯控制單元，可完成觸摸屏編程組態(tài)的實訓、PLC編程的實訓、觸摸屏與PLC之間的通訊實訓、PLC之間的通訊等內容。
（3）PLC學習箱單元
PLC學習箱單元圖(圖片僅供參考，以實物為準)
1套 信號模擬，包含的模擬器件提供真實的模擬量信號和開關量信號，能夠模擬工業(yè)現(xiàn)場的設備運行狀態(tài)。包括：
1)2個 電壓表，測量AQ輸出電壓。
2)2個 直滑電阻，提供0~10V 直流電壓信號。
3)8路開關和8路LED顯示。
配套教學使用的對象，三層電梯、自動售貨機、機械手、自動門、天塔之光、全自動洗衣機、自動成型機、紅綠燈、裝配流水線、四路搶答器、音樂噴泉、軋鋼機、郵件分揀、物料分揀、多級傳輸帶等模擬控制實訓，指示燈采用貼片雙色LED，面板采用3D立體彩色搭配設計，使模擬對象更直觀立體，開關采用自復位兼自鎖一體設計使實訓能靈活實用，為適用各類PLC模塊具有輸入信號高低電平切換功能。
組成：接線端子、PLC實訓模塊；
功能：該單元為PLC學習仿真區(qū)，可通過即插即用端子與PLC端進行連接，完成各類實訓，方便快捷。通過選擇不同的實驗箱可滿足電機控制、步進電機、鐵塔之光、郵件分揀機、自控成型機、自動軋鋼機等十多個實訓。
（4）基礎實訓區(qū)單元
基礎實訓區(qū)單元圖(圖片僅供參考，以實物為準)
組成：繼電器、交流接觸器、熱繼電器、按鈕指示燈、導軌、線槽、雙層端子；
功能：該單元可以完成三相電機正反轉控制實訓，將實訓模塊所實訓的個別功能進行實體化，與實訓模塊形成對比，更有利于學生的學習。
（5）擴展實訓區(qū)
擴展實訓區(qū)(圖片僅供參考，以實物為準)
組成：伺服系統(tǒng)、步進系統(tǒng)、變頻系統(tǒng)、小車運動模塊、三相異步電動機模塊；
功能：該單元對實訓內容進行了更深層次的提升，以實物模型為實訓對象，學生通過在這個區(qū)域的實訓，使其了解及掌握工業(yè)上運用非常廣泛的運動控制技術與變頻控制技術。