现场总线技术、实时以太网技术是当前工业自动化技术的热点,已广泛应用到各个工业领域。工科院校从适应社会对人才新的培养需求角度出发,需要开设现场总线技术(或工业控制网络技术)课程,使学生能够掌握先进的工业自动化应用技术,使之成为综合型实用工程师人才,以满足企业和社会的需要。
从2004年起,王永华教授团队开始建设“工业控制网络技术”(现场总线技术)实验室,开发实验平台。2007年,本团队研制开发的“工业控制网络技术”综合实验平台通过省级科技成果鉴定,专家一致认为该成果达到国内领先水平,该成果还获得省级科技成果三等奖。
整个实验及研究平台采用工业Ethernet作为信息处理的最上层、车间级总线控制系统采用PROFIBUS DP/PA、PROFINET完成控制和数据处理任务,底层设备层采用AS-i总线网络对各种传感器和执行器进行信息采集及控制。
整个实验及研究平台基于西门子的STEP7软件,同时采用西门子的STEP7软件进行硬件系统组态。此外考虑到实验台设备的多功能性,在实验台设计和硬件的选型上还重点兼顾了工业控制国际标准编程语言IEC 61131-3,以及西门子S7-200 PLC编程系统。实验台上个别DP从站和AS-i主控制器都可以为工业控制领域国际标准编程语言IEC 61131-3的学习提供硬件支撑,实验及研究平台的设计还充分考虑了先进的实时工业以太网PROFINET的使用。实验及研究平台还可以通过SCALANCE 网络交换机,组成以太网电气环网、光纤环网、无线网络等,相互之间可以实现信息处理、数据交互以及网络控制等。
实验平台的特点主要体现在:
1. 丰富的实验内容
实验项目的设计是该实验及科研平台的核心技术,整个实验及研究平台可以完成多达50余项的实验项目。
链接:全部实验项目名称
2. 设备配置完善
现场总线的技术特点主要是:开放性、交互性、自治性、适应性等,所以,实验及研究平台的搭建也要充分体现出总线技术的特点,即在设备选用上尽量突出以下几点:
(1)设备类型多样化;
(2)选用多个生产厂家的产品;
(3)95%以上设备选用进口知名品牌产品。
3. 实验台设计合理、实用
本研发平台主要针对研究生、本科生、高职学生的PLC课程、开放式编程语言IEC61131-3,总线技术,人机交互等实验,以及教师科研,实验台设计合理、实用。另外,根据实验多样化的实际需求及节约成本,实验台设备位置排列及安装均按功能设计成模块化,以便根据实验需求便捷的进行实验设备的调换;同时实验台的支撑选用为带有锁定功能的万向轮,可方便的进行位置移动,以便实验室各种网络实验的组合。实验平台采用优质铝合金型材框架结构和理化板台面,既美观漂亮,又保证了高品质及耐用性。
本次完成的实验室建设项目甲方为江南大学和北京信息职业技术学院。本团队根据客户的具体需要,在平台基本功能的基础上,对不同组别的实验平台设计了不同的功能。此外还增加了一些实用的特殊设计,如和老实验设备的结合,和多门课程的融合等等。
江南大学工业控制网络技术实验室(8套实验平台)
北京信息职业技术学院(16套实验平台)
对有“现场总线技术”(工业控制网络技术)实验室建设需求的学校,欢迎相关领导、老师来电话和邮件联系、咨询,也欢迎有购置实验平台意向的领导、老师来本中心实地考察、技术交流和指导!
王永华教授:13733851729 wyh@zzuli.edu.cn
链接:
“工业控制网络技术”(现场总线技术)实验平台建设方案.pdf
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