ZR-MEW01型 工业互联网操作应用实验平台
中人设备中人专业生产维修电工实训考核装置,智能楼宇实验台,工业机器人实验台,教学设备,汽车实训设备,机电一体化实训设备,电工电子电力拖动实验室设备,中职实训基地设备,产教融合实训基地建设,物联网实训沙盘,数控实训考核设备,化工实验室设备等教学设备。
一、平台基础简介
ZR-MEW01型 工业互联网实操应用实训平台架构基于数字双胞胎，可实行水平扩充，适用智能制造的经典型应用场景；并能有丰富的数值连接口，可以与MES、ERP、WMS等系统无缝对接。平台支持位移APP、大屏网页、支持就地实时监视、远程控制、边缘计算、数值解析等。
在教学实训工业互联网平台基础上可完成传统实训室的数字化改造，把原来实训室智能制造生产设备接入到工业互联网平台，实行工业互联网教学、实训、科研。
--可搭建一个涵盖工业互联网基础技术智能实训室，囊括OT、IT、DT等多领域知识。含有概括物联网技术、工业总线技术、协议变换、边缘计算、数值传输、无线互联网技术、设备建模、工厂建模、手机APP研发、大屏研发、远程监控、数值统计解析、远程运维、数字驾驶舱、数字工位、生产管理MES等，适用基于工业互联网的应用技术实操实训与产业化应用服务。
二、主要功能
1、硬件配备功能
常见通讯协议变换（Modbus-RTU、TCP、UDP，西门子S7、PPI；三菱计算机数值链接、MC、编程口，欧姆龙FINS Hostlink，松下Mewtocol协议，GE Controlnet、Ethernet/IP、DH+、DH协议，以及自由通讯协议非标协议）；
（1）常见工业总线搭建，含有物理链路RS485、CAN、以太网，通讯协议特别点等；
（2）常见无线通讯互联网组网，WiFi、433M、lora、zigbee、4G、5G等；
（3）常见工业控制执行单元，DIDO、*AO、电动机、变频、仪表器具仪表、传感器等；
（4）边缘计算单元，数值处置整理、数值汇聚、数值逻辑计算、常见边缘算法等；
（5）数字工位单元，人机交互、生产协同、生产管理、边缘协同等；
（6）手机APP搭建，基于工量具化的二次研发系统，快速组建手机APP，完成远程远程监视，远程控制、就地实时数值、就地实时弯曲线、历史弯曲线、数值解析；
（7）大屏网页搭建，设备建模、完成远程远程监视，远程控制、就地实时数值、就地实时弯曲线、历史弯曲线、数值解析；
2、主要系统含有概括：
图3-2-1 平台工量具系统
实训室数字化改造功能
该平台可对原有实训室生产线实行数字化改造，把传统设备升级为数字化设备，对数控机床、机器人、PLC和自动化生产线等实训室实行智能化改造。运用传感器、边缘计算、大数值和工业互联网技术改造实训室的实训设备和教学基础设施，完成远程监视、远程控制、远程维护、多设备协同、生产管理等功能。在每台设备上加装一套数字化改造套装，有边缘计算网关和数字工位量部分构成。
图3-3-2 实训室数字化改造架构图
3、基于数字双胞胎的教育实训云平台
运用目前先进的边云协同架构，为实训室搭建一套大数值云平台，此平台可实行日常教学、实训、科研、竞争以及产学研合作等。该平台自带一套工业互联网云实操系统，含有4个系列硬件，9套工量具化SaaS系统，组建成一个IT、OT、DT融合的工量具平台。平台能力单组服务器可支撑100万设备100ms的就地实时性，支持水平扩充，是目前国内技术领先的工业互联网平台。该平台目前注册研发者2.3万多人，在建项目1600多个，累计额连接设备数量10万多台，应用企业1000多家，平台积累的设备模型3万多个。
图3-3-3 工业互联网平台架构图
图3-4 应用案例图
三、教学实训内容
实训教学系统涵盖工业互联网与智能制造集合应用的全部基础技术，主要含有概括以下实训内容，每个实训内容有完善的实际应用场景与教学资源支撑：
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序号 |
实训内容名称 |
序号 |
实训内容名称 |
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01 |
工业通讯协议与数值收集实训 |
12 |
边缘计算应用教学实训 |
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02 |
工业总线实训 |
13 |
设备建模实训 |
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03 |
通讯协议解析与适配实训 |
14 |
5G+工业互联网行业应用实训 |
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04 |
无线通讯互联网实训 |
15 |
大数值解析实训 |
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05 |
工业通讯协议教学实训 |
16 |
工厂可视化平台搭建实训 |
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06 |
边缘计算实训 |
17 |
生产管理MES系统实训 |
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07 |
工业APP搭建实训 |
18 |
远程控制教学实训 |
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08 |
透明工厂搭建实训 |
19 |
数值解析教学实训 |
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09 |
数字双胞胎技术实训 |
20 |
电子看板教学实训 |
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10 |
精益生产实训 |
21 |
稼动率、OEE生产效率教学实训 |
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11 |
数字双胞胎教学实训 |
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四、配备及功能数值
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序号 |
名称 |
技术功能数值参考规格 |
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01 |
工业互联核心技术实训设备 |
一、边缘计算单元 1.边缘计算网关支持（设备数字化改造边缘计算网关的全部功能）； 2.支持数字工位对接； 二、工业控制总线单元 1.支持西门子S7工业通讯互联网； 2.支持三菱MC、计算机数值链接、编程口等工业通讯互联网； 3.支持RS485、CAN、工业以太网总线搭建； 三、无线通讯互联网单元 1.支持wifi互联网系统搭建； 2.支持loRa互联网系统搭建； 3.支持433M互联网系统搭建； 4. 支持zigbee互联网系统搭建； 5. 支持4G、5G互联网系统搭建； 四、工业控制单元 1.支持8路写入触发模仿；支持8路输出控制模仿；并而且可编程。 2.支持3路模仿量写入2路模仿量输出输出模仿，含有概括4-20mA、0-10V等； 四、数字工位单元 1.支持10寸触摸式人机交互； 2.支持二次研发； 3.支持RS485、以太网通讯 五、支持工业互联网平台实训对接 1.支持以太网、4G方法上云； 2.支持平台下行控制； 六、规格尺寸 1.尺寸1000×1600×600mm； 2.带文件及工量具抽屉； 3.金属冷板工序技艺； 4.网板便利装配； |
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设备数字化改造边缘计算网关模型块 |
CPU: 主频≥72MHz ARM cortex-M3 存储：≥1024KB Flash+96KB RAM 串行口： 至少2路RS485、1路RS232； 网口：至少1路10/100M以太网连接口； 支持CAN通讯； I/O: 4路DI、4路DO； 支持IO拓展≥16个； I/O拓展点位：DI不少于192路、DO不少于192个、*不少于192个、AO不少于96路； 互联网制式与频段： 支持GMS 850/900/1800/1900MHz位移、联通、电信2G 支持LTE FDD：B1/B3/B5/B8 支持LTE TDD：B38/B39/B40/B41 支持WCDMA：B1/B8 支持TD-SCDMA：B34/B39 支持 CDMA：BC0 支持GSM：900/1800MHz 支持 IEEE 802.11 支持2G/3G/4G/ADSL上云； 上云点数：≥1024个字 上云数值频率：最快可达到100ms 支持小程序远程监视、远程控制； 支持PC后台设备建模； 支持GIS定位； 支持断点续传； 支持数值分频传输； 支持本地存储支持最大32Gb； 支持边缘计算、支持梯形图编程； 支持远程在线编程、远程升级； 支持短信报警； 支持各类协议变换； 供电电压（V）: DC24V； 规格限定电流（A） ：0.2A； 规格限定功率（W）: 5W； 环境温度（℃）：-40℃-70℃； 装配方法支持导轨式装配 支持常见PLC、注塑机、机床协议 串行口协议： Modbus-RTU、三菱编程口、三菱计算机数值连接、三菱MC协议、西门子PPI、西门子MPI、欧姆龙HOSTLINK、松下MEWTOCOL； CAN1939、CANopen等； 网口协议： Modbus-TCP、Modbus-UDP、欧姆龙FINS、西门子S7-200、西门子S7-300、西门子S7-400、西门子S7-1200、西门子S7-1500、Q系列三菱MC、OPCUA等； 自由通讯协议； 常见机床协议：FANUC、西门子、三菱、兄弟、HASS、赫克等常见机床协议； 常见注塑机控制器协议：东华、弘讯、科强、star(思达尔)、宝捷信、谛洲、keba等控制器，涵盖海天、伊之密、力劲、佳明、东华、海太、海雄、海达、泰瑞机器、今天、丰铁、百塑、富强鑫、博创等常见注塑机品牌。 |
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教学实训工业互联网平台 |
平台基于数字双胞胎技术； 平台面向用户的应用系统均为工量具化系统，可供学员、老师二次研发应用； 工量具化系统应含有设备建模系统、手机APP或者小程序、大屏网页、电子看板、基于JSON的API连接口、云组态、雾计算系统等； 支持1000台以上设备站点接入能力、支持数值点位10万以上； 架构：应用Hadoop架构，分布式计算、分布式存储；持消息中间件应用kafka、就地实时数值库应用Reids、历史数值库应用open TSDB、检索数库应用ES保障系统完成，支持大数值高并发。 数值响应性：支持10000台设备100ms数值响应； 服务器系统部署模式：平台关键系统应用docker容器技术实行部署和管理，沙箱机制充分隔离各个应用。 安全性：数值传输应用加密协议、服务器端设定有容灾备灾功能，保障数值安全。 易维护性：支持远程维护、升级、支持灰度升级； 连接口：以WebService、JSON供语言无关的数值访问连接口，可供上级监管系统调用或相关方系统调用。连接口具备完善的身份认证机制，仅经过允许的系统能够调用。系统不对外提供可能影响系统安全性的连接口。主要连接口含有概括一下类别： 系统身份认证连接口；设备维保信息连接口；人员身份认证连接口；设备模型访问连接口； 就地实时数值访问连接口；报警信息访问连接口；历史数值访问连接口；解析成果访问连接口； 连接口调用数值响应就地实时性ms级。 提供后台管理平台、边缘计算、雾计算、客户端等用户可二次研发应用的工量具系统。 |
