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物联网控制实验室实验指导书.doc
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物联网控制实验室实验指导书.doc
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工程学院
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《物联网控制实验室》
实验指导书
主编:徐 磊
毛 昀
文楷
何 颖
电气与信息工程系
二 0 一一年十二月
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前 言
实验是自动化相关专业学科学习的一个重要学习环节,合理的安
排实验容能够巩固学生在课堂上所学习的理论知识,提高学生的应用
能力和动手操作能力,为其从事实践技术工作奠定基础具有重要作用。
为适应科学技术发展和提高学生的能力水平的需要,在教学实践
的基础上,编写了相应的实验教材,适合我校自动化相关专业的学生。
本实验室总共开设十个实验,实验容的安排遵循由浅入深,由易
到难的规律。使学生通过本实验课程能够充分掌握可编程控制器相关
领域的应用知识。
本书在编写过程中得到系部、学校各级领导的大力支持与指导,
在此表示深深的感。
由于编者水平所限,时间仓促,书中错误与欠缺之处难免,真诚
希望读者批评指正。
编 者
2011 年 12 月
工业高等专科学校
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目录
第一篇基础篇 1
1.1 物联网控制系统概述 1
1.2 物联网控制系统组成和工作流程 1
1.3 物联网控制系统整体网络架构 2
第二篇发展篇 4
第一章物联网控制系统中 S7-200 间的 PPI 通信 4
1.1 PPI 概述 4
1.2 物联网控制系统 PPI 连线 4
第二章物联网控制系统中 S7-300 与 S7-200 DP 通信 8
2.1 PROFIBUS-DP 通信和 EM277 模块概述 8
2.2 DP 主站点和从站点的设置 9
2.3 物联网控制系统 DP 连接 9
第三章物联网控制系统中上位机与组态王之间的通信 11
第三篇实验篇 19
实验一、安装搬运单元控制实验 19
实验二、安装单元控制实验 24
实验三、操作手单元控制实验 28
实验四、分拣单元控制实验 32
实验五、供料单元控制实验 35
实验六、加工单元控制实验 39
实验七、检测单元控制实验 43
实验八、立体库单元控制实验 47
实验九、提取安装单元控制实验 53
实验十、转运单元控制实验 57
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第一篇 基础篇
1.1 物联网控制系统概述
物联网控制系统,是先进工业自动化与制造的基本部分。将先进制造系统的
物料供给、分拣、加工、检测、无线通讯、图象处理、生产监控与管理、物流系
统与立体仓库等主要功能模块展现给学生,同时学生可以自己动手实践,学习
PLC 编程、微电子技术、生产调度管理、流程设计、无线通讯、图象处理等相关
的课程。
物联网控制系统是在原有 FMS 的基础上再整合加入 AGV(自动导航小车)等
微电子技术、CCD 非接触图像检测技术、生产调度系统等,使原有的直线式物流
系统变成一种环型、可重复循环工作的物流系统。实现从原料供给、运输、搬运、
加工,到组合装配,CCD 非接触图像检测,最后分类存贮的自动化加工过程。
图 1-1 物联网控制系统总体结构图
1.2 物联网控制系统组成和工作流程
该物联网控制系统是由 MES 调度系统和 AGV 物料运输两大系统组成。
AGV 物料运输系统:CPU 采用 DSP TMS320LF2407A,软件开发支持流程
图、汇编语言、C 语言、DSP 汇编语言编程,开放式电子扩展架构+开放式机械
组合架构,铝合金+高强度 ABS,开饭硬件接口、软件设计接口。AGV 采用无
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线通信网络、带工件平台。
MES 调度系统:上位机管理系统通过串口无线发射台完成与 AGV 的通信和
调度,完成工件在各功能模块之间的加工,分拣等工艺流程。
物联网控制系统工作流程:当接收到 MES 调度系统传送过来的生产订单信
息和工件属性后,大立体仓库向系统输出所需的工件,放入环形传送带,工件随
传送带到达各功能模块进行加工、组装、CCD 非接触图像检测、装配分拣等工作。
而当立体仓库没有原料可以提供时,由补料单元组通过 AGV 物料运输系统向系
统继续供料。
1.3 物联网控制系统整体网络架构
该物联网控制系统每一站都有一套独立的控制系统,因此,该系统可拆分开
来学习,而将各站连在一起集成为系统后,又能为学生提供一个学习复杂和大型
控制系统的学习平台。
1. 控制系统与架构
图 1-2 物联网控制系统的组成系统
2.控制网络结构
下图是物联网控制系统的控制网络架构图,该系统结合应用了多种工业通信
技术。
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