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LG-MEW01型 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)操作應用實驗平臺
品牌：理工偉業(yè) 咨詢電話：010-82827827 82827835
一、平臺概述
LG-MEW01型 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)操作應用實驗平臺架構(gòu)基于數(shù)字雙胞胎，可進行水平擴充，滿足智能制造的典型應用場景；并能有豐富的數(shù)據(jù)接口，可以與MES、ERP、WMS等系統(tǒng)無縫對接。平臺支持移動APP、大屏網(wǎng)頁、支持實時監(jiān)視、遠程控制、邊緣計算、數(shù)據(jù)分析等。
在教學實訓工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺基礎上可實現(xiàn)傳統(tǒng)實訓室的數(shù)字化改造，把原來實訓室智能制造生產(chǎn)設備接入到工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺，進行工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)教學、實訓、科研。
同時，可搭建一個涵蓋工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)基礎技術(shù)智能實訓室，囊括OT、IT、DT等多領(lǐng)域知識。包括物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、工業(yè)總線技術(shù)、協(xié)議轉(zhuǎn)換、邊緣計算、數(shù)據(jù)傳輸、無線網(wǎng)絡技術(shù)、設備建模、工廠建模、手機APP開發(fā)、大屏開發(fā)、遠程監(jiān)控、數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析、遠程運維、數(shù)字駕駛艙、數(shù)字工位、生產(chǎn)管理MES等，滿足基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的應用技術(shù)操作實訓與產(chǎn)業(yè)化應用服務。
二、主要功能
1、硬件配置功能
常見通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換（Modbus-RTU、TCP、UDP，西門子S7、PPI；三菱計算機鏈接、MC、編程口，歐姆龍FINS Hostlink，松下Mewtocol協(xié)議，GE Controlnet、Ethernet/IP、DH+、DH協(xié)議，以及自由通訊協(xié)議非標協(xié)議）；
（1）常見工業(yè)總線搭建，包含物理鏈路RS485、CAN、以太網(wǎng)，通訊協(xié)議特點等；
（2）常見無線通訊網(wǎng)絡組網(wǎng)，WiFi、433M、lora、zigbee、4G、5G等；
（3）常見工業(yè)控制執(zhí)行單元，DIDO、AIAO、電機、變頻、儀器儀表、傳感器等；
（4）邊緣計算單元，數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)匯聚、數(shù)據(jù)邏輯計算、常見邊緣算法等；
（5）數(shù)字工位單元，人機交互、生產(chǎn)協(xié)同、生產(chǎn)管理、邊緣協(xié)同等；
（6）手機APP搭建，基于工具化的二次開發(fā)軟件，快速構(gòu)建手機APP，實現(xiàn)遠程遠程監(jiān)視，遠程控制、實時數(shù)據(jù)、實時曲線、歷史曲線、數(shù)據(jù)分析；
（7）大屏網(wǎng)頁搭建，設備建模、實現(xiàn)遠程遠程監(jiān)視，遠程控制、實時數(shù)據(jù)、實時曲線、歷史曲線、數(shù)據(jù)分析；
2、主要軟件包括：
圖3-2-1 平臺工具軟件
實訓室數(shù)字化改造功能
該平臺可對原有實訓室生產(chǎn)線進行數(shù)字化改造，把傳統(tǒng)設備升級為數(shù)字化設備，對數(shù)控機床、機器人、PLC和自動化生產(chǎn)線等實訓室進行智能化改造。利用傳感器、邊緣計算、大數(shù)據(jù)和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)改造實訓室的實訓設備和教學基礎設施，實現(xiàn)遠程監(jiān)視、遠程控制、遠程維護、多設備協(xié)同、生產(chǎn)管理等功能。在每臺設備上加裝一套數(shù)字化改造套裝，有邊緣計算網(wǎng)關(guān)和數(shù)字工位量部分組成。
圖3-3-2 實訓室數(shù)字化改造架構(gòu)圖
3、基于數(shù)字雙胞胎的教育實訓云平臺
利用目前先進的邊云協(xié)同架構(gòu)，為實訓室搭建一套大數(shù)據(jù)云平臺，此平臺可進行日常教學、實訓、科研、競爭以及產(chǎn)學研合作等。該平臺自帶一套工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)云操作系統(tǒng)，包含4個系列硬件，9套工具化SaaS軟件，構(gòu)建成一個IT、OT、DT融合的工具平臺。平臺能力單組服務器可支撐100萬設備100ms的實時性，支持水平擴充，是目前國內(nèi)技術(shù)領(lǐng)先的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺。該平臺目前注冊開發(fā)者2.3萬多人，在建項目1600多個，累計額連接設備數(shù)量10萬多臺，應用企業(yè)1000多家，平臺積累的設備模型3萬多個。
圖3-3-3 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺架構(gòu)圖
圖3-4 應用案例圖
三、教學實訓項目
實訓教學系統(tǒng)涵蓋工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與智能制造結(jié)合應用的全部基礎技術(shù)，主要包括以下實訓項目，每個實訓項目有完善的實際應用場景與教學資源支撐：
|
序號 |
實訓項目名稱 |
序號 |
實訓項目名稱 |
|
01 |
工業(yè)通訊協(xié)議與數(shù)據(jù)采集實訓 |
12 |
邊緣計算應用教學實訓 |
|
02 |
工業(yè)總線實訓 |
13 |
設備建模實訓 |
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03 |
通訊協(xié)議解析與適配實訓 |
14 |
5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)應用實訓 |
|
04 |
無線通訊網(wǎng)絡實訓 |
15 |
大數(shù)據(jù)分析實訓 |
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05 |
工業(yè)通訊協(xié)議教學實訓 |
16 |
工廠可視化平臺搭建實訓 |
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06 |
邊緣計算實訓 |
17 |
生產(chǎn)管理MES系統(tǒng)實訓 |
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07 |
工業(yè)APP搭建實訓 |
18 |
遠程控制教學實訓 |
|
08 |
透明工廠搭建實訓 |
19 |
數(shù)據(jù)分析教學實訓 |
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09 |
數(shù)字雙胞胎技術(shù)實訓 |
20 |
電子看板教學實訓 |
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10 |
精益生產(chǎn)實訓 |
21 |
稼動率、OEE生產(chǎn)效率教學實訓 |
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11 |
數(shù)字雙胞胎教學實訓 |
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四、配置及參數(shù)
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序號 |
名稱 |
技術(shù)指標 |
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01 |
工業(yè)互聯(lián)核心技術(shù)實訓設備 |
一、邊緣計算單元 1.邊緣計算網(wǎng)關(guān)支持（設備數(shù)字化改造邊緣計算網(wǎng)關(guān)的全部功能）； 2.支持數(shù)字工位對接； 二、工業(yè)控制總線單元 1.支持西門子S7工業(yè)通訊網(wǎng)絡； 2.支持三菱MC、計算機鏈接、編程口等工業(yè)通訊網(wǎng)絡； 3.支持RS485、CAN、工業(yè)以太網(wǎng)總線搭建； 三、無線通訊網(wǎng)絡單元 1.支持wifi網(wǎng)絡系統(tǒng)搭建； 2.支持loRa網(wǎng)絡系統(tǒng)搭建； 3.支持433M網(wǎng)絡系統(tǒng)搭建； 4. 支持zigbee網(wǎng)絡系統(tǒng)搭建； 5. 支持4G、5G網(wǎng)絡系統(tǒng)搭建； 四、工業(yè)控制單元 1.支持8路輸入觸發(fā)模擬；支持8路輸出控制模擬；并且可編程。 2.支持3路模擬量輸入2路模擬量輸出輸出模擬，包括4-20mA、0-10V等； 四、數(shù)字工位單元 1.支持10寸觸摸式人機交互； 2.支持二次開發(fā)； 3.支持RS485、以太網(wǎng)通訊 五、支持工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺實訓對接 1.支持以太網(wǎng)、4G方式上云； 2.支持平臺下行控制； 六、規(guī)格尺寸 1.尺寸1000×1600×600mm； 2.帶文件及工具抽屜； 3.金屬冷板工藝； 4.網(wǎng)板方便安裝； |
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設備數(shù)字化改造邊緣計算網(wǎng)關(guān)模塊 |
CPU: 主頻≥72MHz ARM cortex-M3 存儲：≥1024KB Flash+96KB RAM 串口： 至少2路RS485、1路RS232； 網(wǎng)口：至少1路10/100M以太網(wǎng)接口； 支持CAN通訊； I/O: 4路DI、4路DO； 支持IO擴展≥16個； I/O擴展點位：DI不少于192路、DO不少于192個、AI不少于192個、AO不少于96路； 網(wǎng)絡制式與頻段： 支持GMS 850/900/1800/1900MHz移動、聯(lián)通、電信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； 上云點數(shù)：≥1024個字 上云數(shù)據(jù)頻率：最快可達到100ms 支持小程序遠程監(jiān)視、遠程控制； 支持PC后臺設備建模； 支持GIS定位； 支持斷點續(xù)傳； 支持數(shù)據(jù)分頻傳輸； 支持本地存儲支持最大32Gb； 支持邊緣計算、支持梯形圖編程； 支持遠程在線編程、遠程升級； 支持短信報警； 支持各類協(xié)議轉(zhuǎn)換； 供電電壓: DC24V； 額定電流 ：0.2A； 額定功率: 5W； 環(huán)境溫度：-40℃-70℃； 安裝方式支持導軌式安裝 支持常見PLC、注塑機、機床協(xié)議 串口協(xié)議： Modbus-RTU、三菱編程口、三菱計算機連接、三菱MC協(xié)議、西門子PPI、西門子MPI、歐姆龍HOSTLINK、松下MEWTOCOL； CAN1939、CANopen等； 網(wǎng)口協(xié)議： Modbus-TCP、Modbus-UDP、歐姆龍FINS、西門子S7-200、西門子S7-300、西門子S7-400、西門子S7-1200、西門子S7-1500、Q系列三菱MC、OPCUA等； 自由通訊協(xié)議； 常見機床協(xié)議：FANUC、西門子、三菱、兄弟、HASS、赫克等常見機床協(xié)議； 常見注塑機控制器協(xié)議：東華、弘訊、科強、star(思達爾)、寶捷信、諦洲、keba等控制器，涵蓋海天、伊之密、力勁、佳明、東華、海太、海雄、海達、泰瑞機器、今天、豐鐵、百塑、富強鑫、博創(chuàng)等常見注塑機品牌。 |
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教學實訓工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺 |
平臺基于數(shù)字雙胞胎技術(shù)； 平臺面向用戶的應用軟件均為工具化軟件，可供學生、老師二次開發(fā)應用； 工具化軟件應包含設備建模軟件、手機APP或者小程序、大屏網(wǎng)頁、電子看板、基于JSON的API接口、云組態(tài)、霧計算軟件等； 支持1000臺以上設備站點接入能力、支持數(shù)據(jù)點位10萬以上； 架構(gòu)：采用Hadoop架構(gòu)，分布式計算、分布式存儲；持消息中間件采用kafka、實時數(shù)據(jù)庫采用Reids、歷史數(shù)據(jù)庫采用open TSDB、檢索數(shù)庫采用ES保障系統(tǒng)實現(xiàn)，支持大數(shù)據(jù)高并發(fā)。 數(shù)據(jù)響應性：支持10000臺設備100ms數(shù)據(jù)響應； 服務器軟件部署模式：平臺關(guān)鍵軟件采用docker容器技術(shù)進行部署和管理，沙箱機制充分隔離各個應用。 安全性：數(shù)據(jù)傳輸采用加密協(xié)議、服務器端具有容災備災功能，保障數(shù)據(jù)安全。 易維護性：支持遠程維護、升級、支持灰度升級； 接口：以WebService、JSON供語言無關(guān)的數(shù)據(jù)訪問接口，可供上級監(jiān)管系統(tǒng)調(diào)用或相關(guān)方系統(tǒng)調(diào)用。接口具備完善的身份認證機制，僅經(jīng)過允許的系統(tǒng)能夠調(diào)用。系統(tǒng)不對外提供可能影響系統(tǒng)安全性的接口。主要接口包括一下類別： 系統(tǒng)身份認證接口；設備維保信息接口；人員身份認證接口；設備模型訪問接口； 實時數(shù)據(jù)訪問接口；報警信息訪問接口；歷史數(shù)據(jù)訪問接口；分析結(jié)果訪問接口； 接口調(diào)用數(shù)據(jù)響應實時性ms級。 提供后臺管理平臺、邊緣計算、霧計算、客戶端等用戶可二次開發(fā)應用的工具軟件。 |