ZNWL-Y05A型 工业网络智能控制与维护实训考核装置

一、总体要求
1、工业网络智能控制与维护实训考核装置要求是以物料自动化供料、传输、检测、分选、装配、入库等生产过程为应用技术场景集成PLC、工业以太网、现场总线、工业机械手、RFID、传感检测系统、增加信息化器件等，该平台融入云平台数据管理与MES管理系统，可实现对生产现场的实时监控、调度和优化等功能，同时与数字孪生融合，贴合行业发展和智能制造技术的进步。
2、要求工业网络智能控制与维护实训考核装置适合职业院校相关职业工种的技能培训、竞赛、鉴定需求。 也适合机电一体化技术、电气自动化技术、智能控制技术等专业的《可编程控制器技术》《工业数据采集与可视化》《智能线数字化设计与仿真》《工业控制网络与通信》《机器人视觉技术及应用》《智能控制原理与系统》《变频器与伺服驱动应用》《工业边缘计算技术》《工业数据分析与应用》等课程的实训、实习教学。
二、设备的技术参数
1.工作台A尺寸：长×宽×高≈1600mm×1120mm×1900mm（±50mm）；
2.工作台B尺寸：长×宽×高≈800mm×1120mm×1900mm（±50mm）；
3.工业网络控制柜尺寸：长×宽×高≈800mm×600mm×1800mm（±50mm）；
4.输入电源：AC 220V±10% /50HZ；输入功率：≤3kw；工作环境：常温、室内；温度：-10℃～+50℃ ；相对湿度：≤90%（+20℃）；海拔高度：≤4000m；
5.设备重量: ≈900kg；
6.安全保护：要求具有接地保护、漏电保护功能，安全性符合相关的国际标准。采用高绝缘的安全型插座及带绝缘护套的高强度安全型实验导线。
三、设备功能要求
1、网络拓扑
2、功能要求
（1）要求体现设备操作能力，设备模块组合灵活，各模块相对独立，模块扩展方便，可根据用户需求灵活配置、组合；同时机械装配调整部分均应在工作台上，机械及电气连接均可快速拆换，可以进行更加灵活的竞赛试题输出；设备物料输送采用并行输送形式，控制流程灵活多样化。
（2）要求体现工艺创新能力，以多种物料为载体，贴近工业生产的理念，实现自动化检测、分选、装配生产过程为应用技术场景，集成工业以太网、现场总线、工业机械手、RFID、传感检测系统、增加信息化器件等，贴合行业发展和智能制造技术的进步。使用者可利用个人创新思维对原有的生产流程进行创新和改造；在掌握基础知识的前提下，进一步提高使用者的积极性、实践能力和创新思维。
（3）要求体现系统分析能力，设备包含电气控制系统、人机界面、工业视觉、多类型传感器、安全系统、气动系统、外围机械功能单元组件等真实工业器件，可实现工件装配过程的外围配套设备布局、安装与调整、系统编程、离线编程、工艺优化、现场总线通讯调试、系统联调等功能，培养全栈化工程师。
（4）要求结合新技术、新产业、新业态、新模式，将传统工业产品融入智能传感技术、自动识别检测技术、数字孪生技术、工业网络安全技术、数字化智能管理技术等先进技术， 实现设备自动化、生产精益化、 管理数字信息化的高度统一。
（5）要求智能控制系统与数字孪生的融合，从宏观层面将各个生产环节统筹起来，进行数字仿真，将控制算法、分析算法、在仿真系统中实时运算，使数字孪生系统与实际控制系统组成一套虚实结合的智能系统，运行过程数据和控制过程数据相互关联，在仿真系统中得到最优决策，再发布到控制系统中，记录和分析控制系统的全部数据，分析控制的结果，再将结果反馈到仿真系统继续运算，实现动态最优的智能控制。
（6）要求装置所选用主要器件均选自国际、国内知名品牌，市场使用率高，其技术先进，使用可靠性、耐久性。
（7）要求整体控制系统模块化、网络化，方便工作站更换与调试。该系统从MES产品下单、云平台数据采集到到设备运行之间，通过全面网络化通讯，构筑了一条安全、稳定、低时延的通讯链路，实现真正的一网到底，整体分布式结构设计，适用于工业网络课程教学。
3、工艺流程要求
要求装置可以模拟生产工艺流程，使用者可根据任务要求自行设计工艺流程。至少可以完成以下为案例工艺流程，分别是轴承滚珠（或药品罐装或颗粒物料）智能分拣包装生产流程；汽车轮胎轮毂（或工件）自动装配生产流程；柑橘分拣生产流程；变速箱部件（或发动机部件）装配生产流程。
四、设备结构要求
设备要求由实训工作台单元、工业网络控制单元、工业电气控制单元、检测单元、执行单元、信息管理单元等实训辅助单元组成。
五、设备可完成的实训项目
1、系统安装调试
（1）电气安全系统线路连接与调试实训
（2）工业网络线路连接与调试实训
（3）气动执行元件机械与气路安装实训
（4）各单元机械位置布局、基准面几何位置测量与安装位置调整实训
2、工业网络应用
（1）工业网络关键设备安装实训
（2）工业网络关键设备接线实训
（3）三层交换机环网配置实训
（4）三层交换机跨网段配置实训
（5）无线AP主站配置实训
（6）无线AP客户端配置实训
（7）边缘网关配置实训
（8）工业互联网技术应用；
（9）物联网技术应用；
（10）网络安全技术应用；
3、PLC设计与应用
（1）逻辑程序编辑实训
（2）子程序调用功能实训
（3）PLC与步进、伺服系统的调试
（4）PLC与变频系统的调试
（5）PLC与视觉系统的调试
（6）位置控制系统（步进、伺服）的参数调整及优化
（7）PLC与机器人、变频器、上位机之间现场总线配置
4、数字孪生技术应用
（1）数字孪生仿真实训
（2）数字孪生通讯配置实训
5、网络通讯技术
（1）网络通讯基础的原理与应用
（2）以太网通讯原理与应用
（3）工业网络系统的方案设计
（4）远程IO Profinet通信配置实训
（5）IO-Link模块通信配置实训
（6）Profibus DP模块通信配置实训
（7）伺服驱动器通信配置实训
（8）HMI通信配置实训
6、信息化管理实训
（1）MES系统应用实训
（2）云平台系统应用实训
7、气动控制技术
（1）电控气动阀的工作原理及应用
（2）真空发生器的工作原理及应用
（3）标准气缸的工作原理及应用
（4）各类气动手爪的工作原理及应用
（5）空气压缩机的工作原理及应用
8、组态监控及人机界面技术
（1）组态监控软件的基本应用
（2）组态监控软件通信应用实验