工業以太網自動化控制平臺，工業自動化實訓臺
2024-05-16 06:40 工業自動化實訓是工科學生，特別是電氣工程及其自動化、機械工程等專業學生的一項重要實踐環節。通過工業自動化實訓，學生可以深入了解工業自動化的基本原理、技術和應用，掌握自動化設備和系統的操作、調試和維護技能，提高解決實際問題的能力。
工業自動化實訓包括以下幾個方面：
理論知識學習：學習工業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。
系統集成：學習如何將各個設備和系統進行集成，實現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，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，同時培養學生的操作技能和解決問題的能力。
工業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自動化設備和系統。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。
工業自動化實訓的目的在于幫助學生建立對工業自動化的感性認識，加深對專業知識的理解，提高專業技能和實踐能力。通過實訓，學生可以更好地了解工業自動化在制造業、能源和公用事業、醫藥制造等領域的應用，為未來的職業發展打下堅實的基礎。
工業以太網自動化控制平臺是一種用于實現工業控制系統中設備間通信和協調操作的網絡架構。它結合了以太網的技術優勢和工業控制的需求，為工廠自動化、電力系統、樓宇自動化等領域提供了高可靠性的數據傳輸和實時控制。
工業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，確保網絡的穩定和數據傳輸的可靠性。
實時性： 提供確定性的數據傳輸，滿足工業控制中對于時間敏感的應用需求。
安全性： 配置安全協議和加密技術，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環境，如電磁干擾、溫度波動等。
構建工業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、網絡協議棧、監控和管理軟件等。
通信協議： 如PROFINET、EtherNet/IP、Modbus TCP等工業以太網協議。
系統集成： 將不同的硬件和軟件組件集成到一個統一的控制平臺中。
通過這樣的平臺，工業企業可以實現設備間的高速通信，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，仿真企業真實環境，可開展PLC系統基礎模塊連接實訓。該工作臺采用單面實訓方式，實訓區主要由電源單元、PLC單元、PLC學習箱單元、基礎實訓單元、擴展實訓區（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。
工業自動化網絡控制實訓中心是為培養現代化制造業、現代化服務業培訓專業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人才的專業培訓。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、自動化系統集成類人才、機器（包括自動化生產線和數控）設備的開發、維修類人才等。服務的行業有鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機械制造、汽車、輕紡、交通運輸等。
三、技術參數
1、輸入電源：三相五線AC 380V±10% 50HZ
2、輸入功率：≤1kw
3、工作環境：
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
實訓單元組成：網孔板實訓區主要由電源單元、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，能夠模擬工業現場的設備運行狀態。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，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）基礎實訓區單元
基礎實訓區單元圖(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
擴展實訓區(圖片僅供參考，以實物為準)
組成：伺服系統、步進系統、變頻系統、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，學生通過在這個區域的實訓，使其了解及掌握工業上運用非常廣泛的運動控制技術與變頻控制技術。
工業自動化實訓包括以下幾個方面：
理論知識學習：學習工業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。
系統集成：學習如何將各個設備和系統進行集成，實現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，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，同時培養學生的操作技能和解決問題的能力。
工業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自動化設備和系統。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。
工業自動化實訓的目的在于幫助學生建立對工業自動化的感性認識，加深對專業知識的理解，提高專業技能和實踐能力。通過實訓，學生可以更好地了解工業自動化在制造業、能源和公用事業、醫藥制造等領域的應用，為未來的職業發展打下堅實的基礎。
工業以太網自動化控制平臺是一種用于實現工業控制系統中設備間通信和協調操作的網絡架構。它結合了以太網的技術優勢和工業控制的需求，為工廠自動化、電力系統、樓宇自動化等領域提供了高可靠性的數據傳輸和實時控制。
工業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，確保網絡的穩定和數據傳輸的可靠性。
實時性： 提供確定性的數據傳輸，滿足工業控制中對于時間敏感的應用需求。
安全性： 配置安全協議和加密技術，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環境，如電磁干擾、溫度波動等。
構建工業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、網絡協議棧、監控和管理軟件等。
通信協議： 如PROFINET、EtherNet/IP、Modbus TCP等工業以太網協議。
系統集成： 將不同的硬件和軟件組件集成到一個統一的控制平臺中。
通過這樣的平臺，工業企業可以實現設備間的高速通信，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 工業自動化網絡控制實訓平臺
一、概述
工業自動化網絡控制實訓平臺以網孔架為基礎實訓單元，仿真企業真實環境，可開展PLC系統基礎模塊連接實訓。該工作臺采用單面實訓方式，實訓區主要由電源單元、PLC單元、PLC學習箱單元、基礎實訓單元、擴展實訓區（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)
工業自動化網絡控制實訓中心是為培養現代化制造業、現代化服務業培訓專業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人才的專業培訓。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、自動化系統集成類人才、機器（包括自動化生產線和數控）設備的開發、維修類人才等。服務的行業有鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機械制造、汽車、輕紡、交通運輸等。
三、技術參數
1、輸入電源：三相五線AC 380V±10% 50HZ
2、輸入功率：≤1kw
3、工作環境：
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
實訓單元組成：網孔板實訓區主要由電源單元、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，能夠模擬工業現場的設備運行狀態。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，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）基礎實訓區單元
基礎實訓區單元圖(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
擴展實訓區(圖片僅供參考，以實物為準)
組成：伺服系統、步進系統、變頻系統、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，學生通過在這個區域的實訓，使其了解及掌握工業上運用非常廣泛的運動控制技術與變頻控制技術。