贵州财经大学研究生-贵州财经大学研究生
2016
年全国大学生西门子杯工业自动化挑战赛
ITEM6
工业网络赛项
(
试
)
赛题
2016
年全国大学生西门子杯工业自动化挑战赛
ITEM6
工业网络赛项
(
试
)
赛题
工业通信
网络连接现场设备、控制器、人机界面（
HMI
）
、监控系统及企 业管理系统，是工业生产系统
中信息的传输通道，是生产系统稳定安全运行的重要基础。
工业网络赛项题目以西门子实际项目为背景，
要求根据所提供的工厂描述和技术需求，完
成工程设计方案及现场实施、调试任务，培养工业通信网络的
需求分析能力、设计能力、
实施能力和调试能力。
一、工厂描述
某工厂通信网络主要由控制中心和生产线两个层次构成。该工厂共
6
< p>条生产线，每条为直线形，长约
300
米左右，各条生产线之间首尾 相接。各条生产线与控制中心之间通过有线方式进行通信。
该工厂具有一
套
AGV
(Automated
Guided
Vehicle)
传输系统，其中包括
5
台
AG V
小车，从生产线
1
至生产线
6
沿 环形轨道
运行。
AGV
小车均以无线方式与各条生产线进 行通信。控制中心的视频服务器需要对每辆
AGV
小车上普通
IP
摄像头的视频进行监控，
同时控制中心
PLC
< p>（作为PROFINET I/O
控制器）
需要与
AGV
小车内
PROFINET I/O
设备之间
进行实时数据交换。控制中心另设综合监控系统，能够同时访问视频及控制数据。
工厂布置示意图如图
1
所示。
控制中心
视频服务器
综合
监控系统
PLC
PN IO
控制器
200
米
生产线
1
20
米
（
AGV
小车轨道宽度）
生产线
2
生产线
3
生产线
4
生产线
5
生产线
6
< p>AGV
300
米
AGV
300
米
AGV
300
AGV
300
米
AGV
300
米
300
米
图
1
工厂布置示意图
1
2016
年全国大学生西门子杯工业自动化挑战赛
ITEM6
工业网络赛项
(
试
)
赛题
工厂网络可划分为，汇聚层网络（包含控制中心、生产线
主交换机）
、接入层网络（用以连接无线接入
点
AP
设备）
、无线覆盖接入网络与移动
AGV
小车内终端网 络，网络层次结构如图
2
所示，
图
2
工厂网络层次结构简图
AGV
小车基本结构可参考图
3
所示示意图，
内含普通
IP
摄像头
（基本带宽占用为
3Mbit/s
）
及
PROFINET
I/O
设备、交换机和无线客户端，通过无线客户端接入生产线无线网络。
图
3 AGV
小车基本结构示意图
二、上机设备配置
?
西门子交换机：
SCALANCE XM408-8C
；
?
西门子无线模块（无线接入点
AP
及客户端）：
SCALANC E W761
、
SCALANCE W721
；
?
西门子
PLC S7-1200
，作为
PROFINET I/O
控制器；
?
西门子
PLC S7-1200
，作为
PROFINET I/O
设备；
?
IP
摄像头；
2