便攜工業(yè)網(wǎng)絡(luò)試驗(yàn)臺(tái)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了便攜工業(yè)網(wǎng)絡(luò)試驗(yàn)臺(tái)，包括敞開(kāi)式箱體，以及在箱體內(nèi)固定的至少兩個(gè)可編程控制器、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、以太網(wǎng)無(wú)線交換機(jī)和診斷中繼器；至少兩個(gè)可編程控制器分別與網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)連接，網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)與以太網(wǎng)無(wú)線交換機(jī)連接，至少兩個(gè)可編程控制器的DP接口分別與診斷中繼器的相應(yīng)DP接口連接。本實(shí)用新型試驗(yàn)臺(tái)實(shí)現(xiàn)將工業(yè)以太網(wǎng)和PROFIBUS DP網(wǎng)絡(luò)綜合在一個(gè)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上，實(shí)現(xiàn)跨網(wǎng)絡(luò)通信。同患莫大于有所恃。恃財(cái)者終以財(cái)敗，恃勢(shì)者終以勢(shì)時(shí)將多種設(shè)備進(jìn)行最大程度的合理布局，使試驗(yàn)臺(tái)具有移動(dòng)性，使其成為教學(xué)的利器，經(jīng)過(guò)教學(xué)的實(shí)驗(yàn)，證明其適合教學(xué)的需求。成功解決工業(yè)網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)室復(fù)雜，教學(xué)環(huán)境不易搭建，實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)設(shè)備龐雜的難題，減小了教學(xué)的難度。
【專利說(shuō)明】便攜工業(yè)網(wǎng)絡(luò)試驗(yàn)臺(tái)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及試驗(yàn)設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是便攜工業(yè)網(wǎng)絡(luò)試驗(yàn)臺(tái)。

【背景技術(shù)】
[0002]工業(yè)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)存在教學(xué)設(shè)備多，網(wǎng)絡(luò)形式復(fù)雜，對(duì)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)的教學(xué)環(huán)境要求較高，目前市面上的試驗(yàn)臺(tái)多集中于對(duì)單個(gè)可編程控制器(PLC)的教學(xué)，沒(méi)有實(shí)現(xiàn)多PLC工業(yè)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的形式。而且目前的實(shí)驗(yàn)室多采用每種網(wǎng)絡(luò)形式單獨(dú)組建網(wǎng)絡(luò)，教學(xué)投入成本高，不易實(shí)現(xiàn)多網(wǎng)通信，占用實(shí)驗(yàn)室空間大，教學(xué)沒(méi)有系統(tǒng)性。導(dǎo)致工業(yè)網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)室復(fù)雜，教學(xué)環(huán)境不易搭建，實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)設(shè)備龐雜。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型的目的是提供便攜工業(yè)網(wǎng)絡(luò)試驗(yàn)臺(tái)，解決了現(xiàn)有工業(yè)網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)室復(fù)雜，教學(xué)環(huán)境不易搭建，實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)設(shè)備龐雜的難題。
[0004]為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案:
[0005]便攜工業(yè)網(wǎng)絡(luò)試驗(yàn)臺(tái)，包括，敞開(kāi)式箱體，以及在箱體內(nèi)固定的至少兩個(gè)可編程控制器、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、以太網(wǎng)無(wú)線交換機(jī)和診斷中繼器；至少兩個(gè)可編程控制器分別與網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)連接，網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)與以太網(wǎng)無(wú)線交換機(jī)連接，至少兩個(gè)可編程控制器的DP接口分別與診斷中繼器的相應(yīng)DP接口連接。
[0006]進(jìn)一步地，所述至少兩個(gè)可編程控制器為3個(gè)可編程控制器，分別為PLC1、PLC2和PLC3。
[0007]進(jìn)一步地，所述PLCl包括順次連接的中央處理器、通訊模塊、開(kāi)關(guān)量輸入模塊和開(kāi)關(guān)量輸出模塊，所述中央處理器具有DP接口 ；PLC2的結(jié)構(gòu)與PLCl相同；PLC3包括順次連接的中央處理器、通訊模塊和DP接口模塊。
[0008]進(jìn)一步地，所述PLCl的通訊模塊、PLC2的通訊模塊和PLC3的通訊模塊分別與網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)連接。
[0009]進(jìn)一步地，所述PLCl的中央處理器和PLC2的中央處理器的DP接口分別與診斷中繼器的相應(yīng)DP接口連接，PLC3的DP接口模塊與PLCl的中央處理器的DP接口連接。
[0010]進(jìn)一步地，所述網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)采用非網(wǎng)管型工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)。
[0011]進(jìn)一步地，所述敞開(kāi)式箱體由背板、底板、左側(cè)板和右側(cè)板按次序組裝得到。
[0012]進(jìn)一步地，在所述背板的上半部分固定設(shè)置PLC1、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)和PLC2，在所述背板的下半部分固定設(shè)置PLC3、診斷中繼器和以太網(wǎng)無(wú)線交換機(jī)。
[0013]本實(shí)用新型的便攜工業(yè)網(wǎng)絡(luò)試驗(yàn)臺(tái)，將至少兩個(gè)可編程控制器通過(guò)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)和以太網(wǎng)無(wú)線交換機(jī)等連接在一起，實(shí)現(xiàn)將工業(yè)以太網(wǎng)和PROFIBUS DP網(wǎng)絡(luò)等多種網(wǎng)絡(luò)綜合在一個(gè)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上，實(shí)現(xiàn)跨網(wǎng)絡(luò)通信。同時(shí)將多種設(shè)備進(jìn)行最大程度的合理布局，使試驗(yàn)臺(tái)具有移動(dòng)性，使其成為教學(xué)的利器，經(jīng)過(guò)教學(xué)的實(shí)驗(yàn)，證明其適合教學(xué)的需求。
[0014]本實(shí)用新型的便攜工業(yè)網(wǎng)絡(luò)試驗(yàn)臺(tái)通過(guò)研究Profibus技術(shù)、工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)、OPC技術(shù)、VPN技術(shù)、無(wú)線以太網(wǎng)技術(shù)，搭建Profibus網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)和Profunet網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，具有網(wǎng)絡(luò)診斷、網(wǎng)絡(luò)維護(hù)的功能，實(shí)現(xiàn)上位機(jī)和PLC的OPC通訊。成功解決了工業(yè)網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)室復(fù)雜，教學(xué)環(huán)境不易搭建，實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)設(shè)備龐雜的難題，減小了教學(xué)的難度。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015]為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0016]圖1是本實(shí)用新型的便攜工業(yè)網(wǎng)絡(luò)試驗(yàn)臺(tái)箱體內(nèi)各設(shè)備的連接結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖中，1、PLC1，2、PLC2，3、PLC3，4、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)，5、診斷中繼器，6、以太網(wǎng)無(wú)線交換機(jī)。

【具體實(shí)施方式】
[0018]下面將結(jié)合本實(shí)用新型的附圖，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0019]根據(jù)圖1所示，說(shuō)明本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】的便攜工業(yè)網(wǎng)絡(luò)試驗(yàn)臺(tái)，包括，敞開(kāi)式箱體，所述敞開(kāi)式箱體由背板、底板、左側(cè)板和右側(cè)板按次序組裝得到，以及在箱體的背板上固定設(shè)置的3個(gè)可編程控制器(PLC1、PLC2和PLC3)、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、以太網(wǎng)無(wú)線交換機(jī)和診斷中繼器；在所述背板的上半部分固定設(shè)置PLC1、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)和PLC2，在所述背板的上半部分固定設(shè)置PLC3、診斷中繼器和以太網(wǎng)無(wú)線交換機(jī)。
[0020]所述PLCl包括順次連接的中央處理器、通訊模塊、開(kāi)關(guān)量輸入模塊和開(kāi)關(guān)量輸出模塊，所述中央處理器具有DP接口 ；PLC2的結(jié)構(gòu)與PLCl相同；其中，中央處理器采用西門子CPU315-2DP，是一個(gè)帶有大中型程序存儲(chǔ)器和PROFIBUS DP主/從接口的CPU ;除了集中式I/O結(jié)構(gòu)外，它還可用于分布式自動(dòng)化結(jié)構(gòu)，它在SIMATIC S7-300中經(jīng)常被用作標(biāo)準(zhǔn)PROFIBUS DP主站；具有2個(gè)DP接口，支持MPI和DP協(xié)議。
[0021]通訊模塊采用西門子CP343-1以太網(wǎng)通訊模塊，是用于工業(yè)以太網(wǎng)連接的SIMATICS7-300的通訊模板。由于其集成有處理器，從而減輕了 CPU的通訊任務(wù)，且支持附加接口。支持 PROFINET 1 和 Industrial Ethernet 協(xié)議。
[0022]開(kāi)關(guān)量輸入模塊米用西門子SM321是開(kāi)關(guān)量輸入模塊,光電隔尚，16DI,24V DC, 20針，數(shù)字量輸入模板用來(lái)實(shí)現(xiàn)S7-300與數(shù)字量過(guò)程信號(hào)的連接。使用于連接標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)關(guān)和兩線制接近開(kāi)關(guān)。
[0023]開(kāi)關(guān)量輸出模塊米用西門子SM322是開(kāi)關(guān)量輸出模塊,光電隔尚，32D0,24V DC,0.5A，40針，數(shù)字量輸出模塊用于從控制器向過(guò)程變量輸出數(shù)字量信號(hào)。數(shù)字量輸出模塊把S7-300的內(nèi)部信號(hào)電平轉(zhuǎn)換成過(guò)程所要求的外部信號(hào)電平。
[0024]PLC3包括順次連接的中央處理器、通訊模塊和DP接口模塊。其中，中央處理器采用西門子CPU224XP，是可編程控制器內(nèi)置模擬量輸入/輸出:2個(gè)輸入和I個(gè)輸出。2個(gè)通訊接口:可選作為PPI接口，用于編程功能、HMI功能(TD200、0P)，S7-200內(nèi)部CPU/CPU通信(9.6/19.2/187.5kbps)，或作為 MPI 從站，用于和 MPI 主站(S7-300/-400、OP、TD、按鈕板)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。通訊模塊采用西門子CP243-1是以太網(wǎng)通訊模塊，將SIMATIC S7-200連接到工業(yè)以太網(wǎng)，10/100Mbit/s半/全雙工，RJ45接口，TCP/IP。使用STEP7_Micro/WIN通過(guò)工業(yè)以太網(wǎng)進(jìn)行組態(tài)、遠(yuǎn)程編程和維修(程序下載和上載，狀態(tài))CPU/CPU，工業(yè)以太網(wǎng)通訊。DP接口模塊采用西門子EM277是DP接口模塊，用于S7-22x與PROFIBUS DP (作為一個(gè)從站)以及MPI的連接，可同時(shí)作為MPU從站和DP從站運(yùn)行，傳輸速率最高12Mbit/s，通過(guò)EM277PR0FIBUS-DP擴(kuò)展從站模塊，可將22x CPU連接到PR0FIBUS-DP網(wǎng)絡(luò)。通過(guò)MPI協(xié)議，可同時(shí)與MPI主站進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。
[0025]所述PLCl的通訊模塊、PLC2的通訊模塊和PLC3的通訊模塊分別與網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)連接。網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)采用西門子SCALANCE X108，是非網(wǎng)管型工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)8X10/100Mbit/s RJ45端口，LED診斷，故障信號(hào)顯示，設(shè)置連接按鈕，冗余電源輸入。
[0026]所述PLCl的中央處理器和PLC2的中央處理器的DP接口分別與診斷中繼器的相應(yīng)DP接口連接，PLC3的DP接口模塊與PLCl的中央處理器的DP接口連接。
[0027]診斷中繼器采用西門子diagnostic repeater是診斷中繼器,具有在線線路診斷能力(用于PR0FIBUS_DP)，DP standard PRIFIBUS從站(DP-Vl)自動(dòng)檢測(cè)故障類型和故障位置，數(shù)據(jù)傳輸速率為9.6kbit/s至12Mbit/s。
[0028]網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)與以太網(wǎng)無(wú)線交換機(jī)連接，以太網(wǎng)無(wú)線交換機(jī)采用W788-1PR0，W788-1PR0是西門子工業(yè)以太網(wǎng)無(wú)線交換機(jī)，支持IEEE802.11B/G/A/H，工業(yè)無(wú)線局域網(wǎng)(IffLAN), 2.4/5GHZ，最大 54Mbit/s。
[0029]本實(shí)用新型的便攜工業(yè)網(wǎng)絡(luò)試驗(yàn)臺(tái)構(gòu)建的網(wǎng)絡(luò)如下:
[0030]工業(yè)以太網(wǎng):PLC1和PLC2使用CP343-1以太網(wǎng)模塊、PLC3使用CP243-1以太網(wǎng)模塊和W788-1PR0工業(yè)以太網(wǎng)無(wú)線交換機(jī)，均與SCALANCE X108工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)連接，形成工業(yè)以太網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)工業(yè)以太網(wǎng)有線與無(wú)線連接的功能。
[0031]PROFIBUS DP網(wǎng)絡(luò):PLC1使用X2DP端口與PLC3的EM277模塊使用DP網(wǎng)絡(luò)連接，PLCl使用X2DP端口與diagnostic r印eater (診斷中繼器)DP2端口連接，PLC2使用X2DP端口與diagnostic repeater (診斷中繼器)DPI端口連接。從而實(shí)現(xiàn)PLCl與PLC2通過(guò)diagnostic repeater連接，實(shí)現(xiàn)PLCl與PLC2連接故障診斷功能。
[0032]以上所述，僅為本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員在本實(shí)用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)所述以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.便攜工業(yè)網(wǎng)絡(luò)試驗(yàn)臺(tái)，其特征在于:包括，敞開(kāi)式箱體，以及在箱體內(nèi)固定的至少兩個(gè)可編程控制器、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、以太網(wǎng)無(wú)線交換機(jī)和診斷中繼器；至少兩個(gè)可編程控制器分別與網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)連接，網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)與以太網(wǎng)無(wú)線交換機(jī)連接，至少兩個(gè)可編程控制器的DP接口分別與診斷中繼器的相應(yīng)DP接口連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜工業(yè)網(wǎng)絡(luò)試驗(yàn)臺(tái)，其特征在于:所述至少兩個(gè)可編程控制器為3個(gè)可編程控制器，分別為PLC1、PLC2和PLC3。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的便攜工業(yè)網(wǎng)絡(luò)試驗(yàn)臺(tái)，其特征在于:所述PLCl包括順次連接的中央處理器、通訊模塊、開(kāi)關(guān)量輸入模塊和開(kāi)關(guān)量輸出模塊，所述中央處理器具有DP接口 ；PLC2的結(jié)構(gòu)與PLCl相同；PLC3包括順次連接的中央處理器、通訊模塊和DP接口模塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的便攜工業(yè)網(wǎng)絡(luò)試驗(yàn)臺(tái)，其特征在于:所述PLCl的通訊模塊、PLC2的通訊模塊和PLC3的通訊模塊分別與網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的便攜工業(yè)網(wǎng)絡(luò)試驗(yàn)臺(tái)，其特征在于:所述PLCl的中央處理器和PLC2的中央處理器的DP接口分別與診斷中繼器的相應(yīng)DP接口連接，PLC3的DP接口模塊與PLCl的中央處理器的DP接口連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5之一所述的便攜工業(yè)網(wǎng)絡(luò)試驗(yàn)臺(tái)，其特征在于:所述箱體由背板、底板、左側(cè)板和右側(cè)板按次序組裝得到。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的便攜工業(yè)網(wǎng)絡(luò)試驗(yàn)臺(tái)，其特征在于:在所述背板的上半部分固定設(shè)置PLC1、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)和PLC2，在所述背板的下半部分固定設(shè)置PLC3、診斷中繼器和以太網(wǎng)無(wú)線交換機(jī)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至5之一所述的便攜工業(yè)網(wǎng)絡(luò)試驗(yàn)臺(tái)，其特征在于:所述網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)采用非網(wǎng)管型工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)。
【文檔編號(hào)】G09B19/00GK204087568SQ201420479458
【公開(kāi)日】2015年1月7日 申請(qǐng)日期:2014年8月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月22日
【發(fā)明者】張文濤, 張?chǎng)? 申請(qǐng)人:北京電子科技職業(yè)學(xué)院