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)样题

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HM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AGV(AutomatedGuided5AGV16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AGVIPPROFINETI/O控制器AGVPROFINETI/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PLCPNIO控制器200米20米

生产线1

生产2 生产3 生产4 生产5 生产6（AGV小车轨道宽度）

AGV300米

AGV米

AGV米

AGV300米

AGV米 米图1工厂布置示意图12016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（AP设备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AGV3IP（PROFINETI/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3AGV小车基本结构示意图二、上机设备配置西门子交换机：SCALANCE西门子无线模块（无线接入点AP及客户端）：SCALANCE、SCALANCE西门子PLCS7-1200，作为PROFINETI/O控制器；西门子PLCS7-1200，作为PROFINETI/O设备；IP摄像头；22016年全国大学生西门子杯工业自动化挑战赛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PAGEPAGE3视频服务器和综合监控系统可采用普通计算机。三、初赛要求以一个实际的工业网络工程项目为背景，大赛组委会作为甲方发布工业网络工程项目的工厂描述（上第一部分叙述）察参赛选手的工业通信网络需求分析能力和设计能力。初赛仅进行方案评审，没有现场操作环节。（一）工业网络工程项目的技术需求：、视频服务器和综合监控系统；有线网络中交换机可区分为汇聚层交换机和接入层交换机；控制中心靠近首个生产线起点处，距离200米；3层交换机外，其他汇聚层交换机全部采用二层交换机；APRJ45AP直接接入接入层交换机；100AP，采用全向天线；IEEE802.11nAGV小车运行轨迹全线完成无线网AGV小车高速移动（不高于30公里/小时）情况下的无缝切换。AGV小车内安装工业无线客户端，可选择PROFINETI/OPROFINETI/OPROFINETI/O256毫秒；需考虑从最底层小车内）将视频信号与控制数据子网隔离；考虑整体系统的P规划（包括所有终端P地址和网络设备代理P地址；1000Mbit/s多模光纤通信，接入层与汇聚层之间选择100Mbit/s多模光纤通信；在现有设备的基础之上，充分考虑网络的冗余度。汇聚层交换机间的冗余协议采用HRP或接入层交换机的冗余协议自行选择。（二）参赛选手在理解甲方需求的基础上，完成工程方案设计，工程方案设计主要内容包括：系统分析（厂区布局分析、通信需求分析等）；网络结构设计（设计网络结构图并说明设计理由）；系统设备选型（能实现的对应关系）；工程实施方案（网络结构实施方案、网络功能实现步骤、通信验证方法等）。注意：无需考虑S7-1200的相关编程，大赛组委会技术人员提供调试好可正常通信的PROFINETI/O制器及PROFINETI/O设备。无需考虑生产线的具体生产流程；AGVAGV提下将移动AGV小车内的视频信号与控制数据传输到控制中心。四、决赛要求决赛由设计环节、上机比赛与方案答辩三部分组成（具体内容参见《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)竞赛规则》）。设计环节以验证每位参赛队员均具有工业网络分析和设计能力。上机比赛参赛队伍需依照初赛设计方案，根据决赛现场实际情况，实现满足甲方要求的所有功能。上机比赛主要包括以下几部分内容：制作工业以太网线，完成硬件连接；对交换机、无线模块等进行配置；系统调试，完成设计方案中各项功能；分表》逐一验证调试后的网络功能，每通过一个任务的验证（如通过了环形冗余功能的验证），便得到对应的分数。方案答辩分。五、其他赛题无标准答案