数事共来与表用
工业控制网络实验平台的研究与设计
王振力林森郝伟光
(哈尔滨华德学院电子与信息工程学院黑龙江哈尔滨150025)
设计开发
摘要：本文结合工业控制网络实残教学需表按照CDIO工程教育标准中工程实践场所的要求,对工业控制网络实验平台的研究与设计进行了介绍,探讨了系统集成和智能仪器两种类型系统和多种工业控制网络协议在实践教学中的应用。
关键调：工业控制网络实验平台系统集成智能仪器
中图分类号TP273 1研究背景
文献标识码：A
文章编号:1007-9416(2014)02-0159-02
控制、运动控制等不同的系统，在军事、航天、制造业、过程工业、楼
近年来，工业控制网络一直是工业自动化领域的研究热点，以现场总线技术和工业以太网技术为代表的工业控制网络技术引发了工业自动化领域的重大变革，工业自动化正朝着网络化、开放化、智能化和集成化的方向发展，
随着基于工业控制网络的控制系统不断增加，业界需要掌握工业控制网络技术的人才也越来越多，工业控制网络技术人才主要分为网络应用和网络研发两种类型，网络应用类型主要是进行自动化系统集成，网络研发类型主要是进行智能仪器产品研发。按照CDIO 工程教育标准中工程实践场所的要求，建设工业控制网络实验平台，就需要满足以上两个方面的人才培养对实践场所的要求。
现在高校教学中多强调工业控制网络的作用和理论知识，但针对业界需求的实践能力训练不足，工业控制网络实验平台的使用对提高学生实践能力具有重要意义，工业控制网络实验平台的设计要解决三个关键间题：
1.1系统架构
工业控制网络实验平台根据实际需求分为系统集成和智能仪器两大部分，系统集成实验装置的特点是依托各工业自动化公司成熟的工业控制网络设备构建工业控制网络系统。智能仪器实验装置的特点是依照工业控制网络开放的标准协议设计智能仪器，使其可以集成到工业控制网络系统。
1.2工业控制网络协议标准
现阶段工业控制网络标准在国际上还没有得到统一，这不仅限制了工业控制网络的推广和应用，很大程度上也限制了高校的工业控制网络课程教学。由于工业控制网络可以应用于过程控制、逻辑
工控机
TP177B DVP2KSV 送程10
S7-300 S7-200 VFD变聚器
给息员(工业以太网) 控制层(PROFIBUS)
ET200M
MM440
设备显(DeviceNd. Modbas) 智能仅器
图1工业控制网络实验平台拓扑结构
过程输入模块键盘模块 CAN模块
单片机
图2智能仪器实验装置硬件框图
过程输出模块显示模块 Modbus模块
宇自动化、汽车电子等领域均有应用，不同领域的不同系统对工业控制网络的要求也不同,有的系统要求可靠性、有的系统要求灵活性、有的系统要求实时性、有的系统要求简单以节省成本，现阶段还没有一种工业控制网络得到所有领域的一致认可，再加上各国工业自动化大公司的利益驱动，最终导致工业控制网络标准繁多。
本工业控制网络实验平台选择的工业控制网络协议包括工业
以太网、PROFIBUS.DeviceNet,CAN、Modbus,以上几种工业控制网络协议均符合国际标准，在我国具有一定的市场占有率，其中工业以太网，PROFIBUS.DeviceNet的学习侧重于系统集成，面 CAN,Modbus的学习侧重于智能仪器。
1.3实现技术
系统集成实验装置主要涉及PLC、工控机、变额器、触撑屏等课程相关知识，系统集成实验装置在实现技术上的优点是简单，可靠、上手快，缺点是很多技术细节不够开放，系统硬件、软件，通信协议都以“黑盒"形式出现，只能使用其外部接口，对其内部设计不可见，
智能仪器实验装置主要涉及C语言程序设计、微型计算机原理、单片机、智能仪器等课程相关知识，智能仪器实验装置在实现技术上的优点是技术细节开放，缺点是系统硬件、软件，通信协议都需
要自已设计开发，对学生要求高，且技术性能指标不好保障。 2系统集成实验装置设计
开始 + 初始化
数据输入数据输出
有键按下？键服务显示结束
外部中断按收CAN数据赖
★ 数据处理
中断通回串口中断按收Modbus数报频
发送 Modbus数拟中断遗回
图3智能仪器实验装置软件程序流程图
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作者篇介：主振力(1982-)，男，硕士，讲师，研究方向：电气网络化与智能化。
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