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LG-MEW01型 工业互联网操作应用实验平台
品牌：理工伟业 咨询电话：010-82827827 82827835
一、平台概述
LG-MEW01型 工业互联网操作应用实验平台架构基于数字双胞胎，可进行水平扩充，满足智能制造的典型应用场景；并能有丰富的数据接口，可以与MES、ERP、WMS等系统无缝对接。平台支持移动APP、大屏网页、支持实时监视、远程控制、边缘计算、数据分析等。
在教学实训工业互联网平台基础上可实现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，进行工业互联网教学、实训、科研。
同时，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。包括物联网技术、工业总线技术、协议转换、边缘计算、数据传输、无线网络技术、设备建模、工厂建模、手机APP开发、大屏开发、远程监控、数据统计分析、远程运维、数字驾驶舱、数字工位、生产管理MES等，满足基于工业互联网的应用技术操作实训与产业化应用服务。
二、主要功能
1、硬件配置功能
常见通讯协议转换（Modbus-RTU、TCP、UDP，西门子S7、PPI；三菱计算机链接、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，包含物理链路RS485、CAN、以太网，通讯协议特点等；
（2）常见无线通讯网络组网，WiFi、433M、lora、zigbee、4G、5G等；
（3）常见工业控制执行单元，DIDO、AIAO、电机、变频、仪器仪表、传感器等；
（4）边缘计算单元，数据处理、数据汇聚、数据逻辑计算、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，基于工具化的二次开发软件，快速构建手机APP，实现远程远程监视，远程控制、实时数据、实时曲线、历史曲线、数据分析；
（7）大屏网页搭建，设备建模、实现远程远程监视，远程控制、实时数据、实时曲线、历史曲线、数据分析；
2、主要软件包括：
图3-2-1 平台工具软件
实训室数字化改造功能
该平台可对原有实训室生产线进行数字化改造，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进行智能化改造。利用传感器、边缘计算、大数据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，实现远程监视、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组成。
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
利用目前先进的边云协同架构，为实训室搭建一套大数据云平台，此平台可进行日常教学、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操作系统，包含4个系列硬件，9套工具化SaaS软件，构建成一个IT、OT、DT融合的工具平台。平台能力单组服务器可支撑100万设备100ms的实时性，支持水平扩充，是目前国内技术领先的工业互联网平台。该平台目前注册开发者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、教学实训项目
实训教学系统涵盖工业互联网与智能制造结合应用的全部基础技术，主要包括以下实训项目，每个实训项目有完善的实际应用场景与教学资源支撑：
|
序号 |
实训项目名称 |
序号 |
实训项目名称 |
|
01 |
工业通讯协议与数据采集实训 |
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 |
无线通讯网络实训 |
15 |
大数据分析实训 |
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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 |
数据分析教学实训 |
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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、配置及参数
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序号 |
名称 |
技术指标 |
|
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工业通讯网络； 2.支持三菱MC、计算机链接、编程口等工业通讯网络； 3.支持RS485、CAN、工业以太网总线搭建； 三、无线通讯网络单元 1.支持wifi网络系统搭建； 2.支持loRa网络系统搭建； 3.支持433M网络系统搭建； 4. 支持zigbee网络系统搭建； 5. 支持4G、5G网络系统搭建； 四、工业控制单元 1.支持8路输入触发模拟；支持8路输出控制模拟；并且可编程。 2.支持3路模拟量输入2路模拟量输出输出模拟，包括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.支持二次开发； 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方式上云； 2.支持平台下行控制； 六、规格尺寸 1.尺寸1000×1600×600mm； 2.带文件及工具抽屉； 3.金属冷板工艺； 4.网板方便安装； |
|
设备数字化改造边缘计算网关模块 |
CPU: 主频≥72MHz ARM cortex-M3 存储：≥1024KB Flash+96KB RAM 串口： 至少2路RS485、1路RS232； 网口：至少1路10/100M以太网接口； 支持CAN通讯； I/O: 4路DI、4路DO； 支持IO扩展≥16个； I/O扩展点位：DI不少于192路、DO不少于192个、AI不少于192个、AO不少于96路； 网络制式与频段： 支持GMS 850/900/1800/1900MHz移动、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 上云数据频率：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； 支持数据分频传输； 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； 支持各类协议转换； 供电电压: DC24V； 额定电流 ：0.2A； 额定功率: 5W； 环境温度：-40℃-70℃； 安装方式支持导轨式安装 支持常见PLC、注塑机、机床协议 串口协议： Modbus-RTU、三菱编程口、三菱计算机连接、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软件均为工具化软件，可供学生、老师二次开发应用； 工具化软件应包含设备建模软件、手机APP或者小程序、大屏网页、电子看板、基于JSON的API接口、云组态、雾计算软件等； 支持1000台以上设备站点接入能力、支持数据点位10万以上； 架构：采用Hadoop架构，分布式计算、分布式存储；持消息中间件采用kafka、实时数据库采用Reids、历史数据库采用open TSDB、检索数库采用ES保障系统实现，支持大数据高并发。 数据响应性：支持10000台设备100ms数据响应； 服务器软件部署模式：平台关键软件采用docker容器技术进行部署和管理，沙箱机制充分隔离各个应用。 安全性：数据传输采用加密协议、服务器端具有容灾备灾功能，保障数据安全。 易维护性：支持远程维护、升级、支持灰度升级； 接口：以WebService、JSON供语言无关的数据访问接口，可供上级监管系统调用或相关方系统调用。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接口。主要接口包括一下类别： 系统身份认证接口；设备维保信息接口；人员身份认证接口；设备模型访问接口； 实时数据访问接口；报警信息访问接口；历史数据访问接口；分析结果访问接口； 接口调用数据响应实时性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开发应用的工具软件。 |