SKIOT-40型 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)運維一體化實(shí)訓系統
所屬類(lèi)別：工業(yè)互聯(lián)系列
·設備外觀(guān)
·設計簡(jiǎn)述
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是通過(guò)工業(yè)資源的網(wǎng)絡(luò )互聯(lián)、數據互通和系統相互操作，實(shí)現制造原料的靈活配合、制造過(guò)程的按需執行、制造工藝的合理優(yōu)化和制造環(huán)境的快速適應，達到資源的高效利用，從而構建服務(wù)驅動(dòng)型的新工業(yè)生態(tài)體系。隨著(zhù)《中國制造2025》的實(shí)施，美國先進(jìn)制造伙伴計劃、德國工業(yè)4.0等一系列發(fā)展國家也提出了戰略實(shí)施步驟，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)呈現全球化發(fā)展勢頭，實(shí)現大范圍普遍推廣應用，進(jìn)入科技發(fā)展與實(shí)際應用環(huán)環(huán)相連、互相推進(jìn)的良性循環(huán)模式。做為全球工業(yè)體系智能化變革的重要推手，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)主要應用于設計、生產(chǎn)、管理和服務(wù)等全生命周期的各個(gè)環(huán)節，是中國戰略性新興產(chǎn)業(yè)的重要組成部分，蘊含著(zhù)巨大的經(jīng)濟價(jià)值。用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)改造傳統產(chǎn)業(yè)，必將提升產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟附加值，同時(shí)也有力推動(dòng)我國經(jīng)濟發(fā)展方式由生產(chǎn)驅動(dòng)向創(chuàng )新驅動(dòng)的轉變，促進(jìn)我國產(chǎn)業(yè)結構的調整。
2017年9月，國家電子技術(shù)標準化研究所發(fā)布了《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)白皮書(shū)》，對工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展背景、內涵本質(zhì)、技術(shù)現狀、標準現狀、產(chǎn)業(yè)應用等方面進(jìn)了論述。明確指出工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的實(shí)施包括四個(gè)階段:一是感知控制階段；二是互聯(lián)互通階段；三是數據應用階段；四是創(chuàng )新的服務(wù)模式階段,利用信息管理、智能終端和平臺集成等技術(shù),實(shí)現傳統工業(yè)智能化改造,提升產(chǎn)業(yè)價(jià)值,優(yōu)化服務(wù)資源和激發(fā)產(chǎn)業(yè)創(chuàng )新。
本設備依托于中國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展，針對信息技術(shù)與制造業(yè)融合過(guò)程研發(fā)而來(lái)，模擬一條高度自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)不同工位。通過(guò)不同工位化設備、跨品牌跨距離的全面互聯(lián)互通，實(shí)現生產(chǎn)過(guò)程中的各個(gè)流程實(shí)時(shí)同步到邊緣計算服務(wù)器中。邊緣計算根據各工位數據進(jìn)行建模分析。結合大數據、人工智能分析的算法模型和物理、化學(xué)等各類(lèi)仿真工具，結合數字孿生、工業(yè)智能等技術(shù)，對海量數據挖掘分析，實(shí)現數據驅動(dòng)的科學(xué)決策和智能應用。通過(guò)平臺聯(lián)網(wǎng)實(shí)現知識復用和應用創(chuàng )新。
生產(chǎn)線(xiàn)由6個(gè)工位組合而成，分別為上料搬運、加工、搬運安裝、分揀和倉儲工位，每個(gè)工位根據既定邏輯進(jìn)行不同工作，同時(shí)工作信息會(huì )被上傳至邊緣服務(wù)器中，邊緣服務(wù)器會(huì )控制各個(gè)工位之間相互配合最終完成整條生產(chǎn)線(xiàn)的工作流程。
系統通過(guò)工業(yè)互聯(lián)實(shí)現跨平臺聯(lián)動(dòng)功能，將生產(chǎn)過(guò)程與數字化管理相結合，打通核心數據鏈，貫通生產(chǎn)制造全場(chǎng)景、全過(guò)程，基于數據的廣泛匯聚、集成優(yōu)化和價(jià)值挖掘，優(yōu)化、創(chuàng )新乃至重塑企業(yè)戰略決策、產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)制造、經(jīng)營(yíng)管理、市場(chǎng)服務(wù)等業(yè)務(wù)活動(dòng)，構建數據驅動(dòng)的高效運營(yíng)管理新模式。
·主要參數
1、工作電源：三相四線(xiàn)AC380V±10% 50Hz；2、裝置容量：≤1.0KVA；
3、外形尺寸：4000mm×800mm×1900mm；
4、安全保護：具有接地、漏電壓、漏電流保護，安全指標符合國家標準。
·組成及功能
系統由六個(gè)工位以及工業(yè)網(wǎng)絡(luò )平臺組成，分別為：上料搬運、加工、搬運安裝、分揀和倉儲工位。（一）上料搬運站
由料斗、回轉臺、導料機構、工件滑道、三軸機械臂、計數檢測開(kāi)關(guān)、顏色識別光電開(kāi)關(guān)、開(kāi)關(guān)電源、可編程序控制器、按鈕、I/O接口板、通訊接口板、電氣網(wǎng)孔板、直流減速電機、電磁閥及氣缸組成，主要完成將工件從回傳上料臺依次送到檢測工位，三軸機械臂將其搬運至下一工作站。
主要技術(shù)指標：
| 名稱(chēng) | 型號規格 | 數量 | 備注 |
| 工作臺 | 860mm×460mm | 1臺 | 工業(yè)型材 |
| 供電電源/工作電壓 | AC220V 50Hz /DC24V 4.5A | 1組 | |
| 工作氣壓 | 0.5MPa | ||
| 直流減速電機 | 24V 5r/m | 1臺 | 正科 |
| 檢測傳感器 | 光電漫反射 檢測距離50-300mm、磁感式 | 4個(gè) | |
| 三軸機械臂 | 1個(gè) |
由6工位回轉工作臺、刀具庫（3種刀具）、升降式加工系統、加工組件、檢測組件、步進(jìn)驅動(dòng)器、步進(jìn)電機、光電傳感器、接近開(kāi)關(guān)、開(kāi)關(guān)電源、平面推力軸承、可編程序控制器、按鈕、I/O接口板、電氣網(wǎng)孔板、通訊接口板、直流減速電機、多種類(lèi)型電磁閥及氣缸組成，回轉工作臺有六個(gè)旋轉工位，加工站主要完成工件的加工（鉆孔、銑孔），并進(jìn)行工件檢測。
主要技術(shù)指標：
| 名稱(chēng) | 型號規格 | 數量 | 備注 |
| 工作臺面 | 860mm×460mm | 1臺 | 工業(yè)型材 |
| 供電電源/工作電壓 | AC220V 50Hz/DC24V 4.5A | 1組 | |
| 工作氣壓 | 0.5Mpa | ||
| 直流減速電機 | 24V 5r/m | 1臺 | 正科 |
| 步進(jìn)電機 | 步距角1.2° | 1臺 | |
| 步進(jìn)電機驅動(dòng)器 | 電壓DC20～50V，斬波頻率最大值300KHZ，電流要求可由開(kāi)關(guān)設定 | 1套 | |
| 雙導桿氣缸 | 行程：75mm | 1個(gè) | 斯昆特 |
| 單桿氣缸 | 行程：45mm | 2個(gè) | 斯昆特 |
| 檢測傳感器 | 光電、電感、磁感式 | 10個(gè) |
由三軸機械臂、料倉換位部件、工件推出部件、開(kāi)關(guān)電源、可編程序控制器、按鈕、I/O接口板、通訊接口板、電氣網(wǎng)孔板、多種類(lèi)型電磁閥及氣缸組成，主要完成選擇要安裝工件的料倉，將工件從料倉中推出，將工件安裝到位。
主要技術(shù)指標：
| 名稱(chēng) | 型號規格 | 數量 | 備注 |
| 工作臺 | 860mm×460mm | 1臺 | 工業(yè)型材 |
| 供電電源/工作電壓 | AC220V 50Hz/DC24V 4.5A | 1組 | |
| 工作氣壓 | 0.5MPa | ||
| 單桿氣缸 | 行程：60mm | 2個(gè) | 斯昆特 |
| 旋轉氣缸 | 180° | 1個(gè) | 斯昆特 |
| 真空吸盤(pán)及發(fā)生器 | 1個(gè) | 斯昆特 | |
| 檢測傳感器 | 磁感式 | 4個(gè) | SMC |
| 三軸機械臂 | 1個(gè) |
由三相交流減速電機、V20變頻器、工業(yè)相機、旋轉氣缸、分揀料槽、開(kāi)關(guān)電源、按鈕、I/O接口板、通訊接口板、電氣網(wǎng)孔板等組成，主要完成將材料顏色不合格的工件分揀出來(lái)，同時(shí)將合格產(chǎn)品傳送至下一站。
主要技術(shù)指標：
| 名稱(chēng) | 型號規格 | 數量 | 備注 |
| 工作臺 | 860mm×460mm | 1臺 | 工業(yè)型材 |
| 供電電源/工作電壓 | AC220V 50Hz/DC24V 4.5A | 1組 | |
| 工作氣壓 | 0.5MPa | ||
| 變頻器 | V20 0.37KW | 1臺 | 西門(mén)子 |
| 三相異步電機 | 鼠籠式三相異步電機0.18Kw | 1臺 | |
| 旋轉氣缸 | 0～180° | 1個(gè) | 斯昆特 |
| 單桿氣缸 | 行程：60mm | 2個(gè) | 斯昆特 |
| 檢測傳感器 | 工業(yè)相機 | 1個(gè) |
由二維絲桿運動(dòng)機構、氣動(dòng)推出機構、分類(lèi)料倉、步進(jìn)電機、步進(jìn)驅動(dòng)器、電感傳感器、開(kāi)關(guān)電源、可編程序控制器、按鈕、I/O接口板、通訊接口板、電氣網(wǎng)孔板、多種類(lèi)型電磁閥及氣缸組成，主要完成按工件類(lèi)型分類(lèi)，將工件推入料倉。
| 名稱(chēng) | 型號規格 | 數量 | 備注 |
| 工作臺面 | 860mm×460mm | 1臺 | 工業(yè)型材 |
| 供電電源/工作電壓 | AC220V 50Hz/DC24V 4.5A | 1組 | |
| 工作氣壓 | 0.5MPa | ||
| 步進(jìn)電機驅動(dòng)器 | 電壓DC20～36V，斬波頻率35KHZ，電流可由開(kāi)關(guān)設定 | 2個(gè) | |
| 步進(jìn)電機 | 角距：1.8度 | 2臺 | |
| 單桿氣缸 | 行程：45mm | 1個(gè) | 斯昆特 |
| 滾珠絲桿 | 行程≥320mm | 2個(gè) |
（六）工業(yè)級雙頻無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)
采用TL-AP1900DG工業(yè)級適應-40℃～+75℃溫度下嚴苛的工業(yè)級工作環(huán)境；冗余雙路直流供電，以及標準PoE供電，適應工業(yè)環(huán)境組網(wǎng)要求，穩定可靠；IEC/EN 61000-4高標準工業(yè)級防護設計，適應惡劣環(huán)境；2.4GHz和5GHz雙頻段并發(fā)射頻，無(wú)線(xiàn)速率可達1900Mbps；獨立功放電路，提升發(fā)射功率；支持設備工作為AP或Client兩種覆蓋/傳輸模式以及Router上網(wǎng)模式，應用靈活；增強雙頻漫游技術(shù)，Client模式設備可快速漫游至信號更優(yōu)的AP；無(wú)線(xiàn)冗余技術(shù)，干擾下設備通信不中斷（無(wú)線(xiàn)冗余功能近期更新軟件支持）；緊湊型鋁合金機身，精致美觀(guān)，堅固耐用，高效散熱；標準DIN導軌/壁掛安裝，維護簡(jiǎn)便；支持AC或TP-LINK商用網(wǎng)絡(luò )云平臺集中管理。
（七）雙核多WAN口千兆企業(yè)VPN路由器TL-ER2220G
雙核CPU，256MB DDRIII高速內存，性能強勁5個(gè)千兆網(wǎng)口和1個(gè)千兆SFP口，1WAN(SFP)+3WAN/LAN+2LAN或1LAN(SFP)+4WAN/LAN+1LANIPSec/PPTP/L2TP VPN，遠程通信更安全Web認證、短信認證、PPPoE服務(wù)器上網(wǎng)行為管理（移動(dòng)APP管控/桌面應用管控/網(wǎng)站過(guò)濾/行為審計），內置AC功能，統一管理TP-LINK企業(yè)AP，負載均衡與線(xiàn)路備份，內外網(wǎng)ARP防護及常見(jiàn)攻擊防護，智能IP帶寬管理及連接數限制。
（八）工業(yè)級雙頻無(wú)線(xiàn)客戶(hù)端
采用TL-CPE1300D工業(yè)級雙頻無(wú)線(xiàn)客戶(hù)端，適應-40℃～+75℃溫度下嚴苛的工業(yè)級工作環(huán)境；IEC/EN 61000-4高標準工業(yè)級防護設計，適應惡劣環(huán)境；2.4GHz和5GHz雙頻段并行工作射頻，無(wú)線(xiàn)速率可達867Mbps；獨立功放電路，提升發(fā)射功率；支持設備工作為Client模式，機身小巧，適合安裝在移動(dòng)端提供無(wú)線(xiàn)通信；增強漫游技術(shù)，Client模式設備可快速漫游至信號更優(yōu)的AP；無(wú)線(xiàn)冗余技術(shù)，干擾下設備通信不中斷；緊湊型鋼殼機身，精致美觀(guān)，堅固耐用，高效散熱；標準DIN導軌/壁掛安裝，維護簡(jiǎn)便；支持TP-LINK商用網(wǎng)絡(luò )云平臺集中管理（云管理、無(wú)線(xiàn)冗余功能近期更新軟件支持）。
（九）邊緣網(wǎng)關(guān)
要求無(wú)線(xiàn)接入方式:以太網(wǎng)。CPU不低于600MHz ARM Cortex-A8，內置存儲器不低于128MB Flash+128MB DDR3，RTC:實(shí)時(shí)時(shí)鐘內置。集成USB端口:1個(gè)USB Device2.0接口,1個(gè)USB Host2.0接口，串行通訊端口:COM1：RS232/RS485/RS422； COM2：RS485；COM3：RS232，IO端口:2路光電隔離數字點(diǎn)輸入；2路繼電器輸出(最大5A）。以太網(wǎng):3路10M/100M自適應端口。
（十）工業(yè)云平臺
支持網(wǎng)線(xiàn)、WiFi、GPRS和4G連接，無(wú)需復雜配置，應用簡(jiǎn)單方便；支持絕大部分PLC遠程程序下載和監控，減少用戶(hù)出差；支持VPN，一鍵連接，簡(jiǎn)單方便;支持通過(guò)電腦客戶(hù)端、手機APP和網(wǎng)頁(yè)遠程數據監控；支持數據報警，移動(dòng)端APP可推送報警信息，也可配置短信推送和微信推送；支持歷史數據記錄，采集和記錄登記的監控點(diǎn)的數據，并支持列表曲線(xiàn)的數據展示和常用的統計分析；支持遠程停機功能，綁定盒子與PLC的連接，遠程控制停機，便于租賃設備等的遠程設備管理；接口開(kāi)放，支持OPC接口，用戶(hù)可自行組態(tài)；同時(shí)開(kāi)放HTTP接口和SDK接口，用戶(hù)可自行編程；支持權限分級，可以根據實(shí)際情況分配不同權限的賬戶(hù)信息，便于設備廠(chǎng)商和終端客戶(hù)使用。
（十一）環(huán)網(wǎng)三層網(wǎng)管工業(yè)交換機
采用TL-SG5210工業(yè)級交換機，提供8個(gè)10/100/1000M自適應RJ45 端口和2個(gè)千兆SFP端口；工業(yè)級工作溫度：-40℃~75℃；寬電壓輸入：9.6V~60VDC；多種安裝方式：導軌式安裝+壁掛安裝；IP30防護：減少粉塵影響；提供三層管理、云管理功能，適應各類(lèi)復雜網(wǎng)絡(luò )環(huán)境；三路電源輸入，冗余備份，大大提高產(chǎn)品供電可靠性；EMS高防護等級，無(wú)懼各種惡劣環(huán)境。
（十二）環(huán)網(wǎng)二層管理工業(yè)交換機（2臺）
采用TL-SG2210R工業(yè)級環(huán)網(wǎng)Web網(wǎng)管工業(yè)以太網(wǎng)交換機，8個(gè)10/100/1000M自適應RJ45 端口,2個(gè)千兆SFP端口,工業(yè)級工作溫度：-40℃~75℃ , ERPS環(huán)網(wǎng)協(xié)議,寬電壓輸入：9.6V~60VDC,多種安裝方式：導軌式安裝+壁掛安裝 ,IP30防護：減少粉塵影響 ,提供WEB管理、廣播風(fēng)暴保護和端口中斷報警開(kāi)關(guān)，適應各類(lèi)復雜網(wǎng)絡(luò )環(huán)境 。
（十三）工作環(huán)境監測模塊
工作環(huán)境監測模塊包含工作電網(wǎng)監測模塊、溫濕度監測儀、監控模塊。
工作電網(wǎng)監測模塊采用電子式電能表來(lái)顯示測量參數信息?？梢灾苯哟娉Ｒ庪娏ψ兯推鞯容o助單元，作為一種先進(jìn)的智能化數字化電網(wǎng)前端采集元件，廣泛應用于各種控制系統、變電自動(dòng)化系統、配電自動(dòng)化系統中，具有安裝方便、接線(xiàn)簡(jiǎn)單、維護方便、工程量小等特點(diǎn)，能夠完成業(yè)界不同PLC、工業(yè)控制計算機通訊軟件組網(wǎng)。
溫濕度傳感器：
| 溫度量程: | 5～36VDC | 供電電流: | <0.1A |
| 溫度量程: | —40℃～＋125℃ | 濕度量程: | 0～100％ |
| 溫度精度： | ±0.3℃ | 溫度分辨率: | 0.1℃ |
| 濕度精度： | ±3％RH | 濕度分辨率: | 0.1％RH |
| 通訊接口: | RS485 | 通訊協(xié)議: | MODBUS RTU |
| 通訊距離: |
0～1200米 通過(guò)中繼器可延長(cháng) |
波特率: |
9600/14400/19200/38400 56000/57600/115200 BPS |
| 通訊地址: |
1~255 可設置，掉電保存 |
參數復位: | 軟件復位 |
| 指示燈: | 電源／通訊 | 保護功能: | 過(guò)流／過(guò)壓／反接 |
| 工作溫度: | —40℃～＋85℃ | 工作濕度: | 0％～85％（不結露） |
| 產(chǎn)品尺寸: | 65x45x28MM | 安裝方式: | 標準35MMU形卡軌 |
配備?？低晹z像頭，可記錄整個(gè)實(shí)驗操作過(guò)程，能夠實(shí)現高質(zhì)量回溯。通過(guò)該模塊可以記錄學(xué)生的考核過(guò)程，同時(shí)通過(guò)回溯查看操作過(guò)程中的錯誤點(diǎn)，針對性進(jìn)行提高和改正。
主要技術(shù)參數要求：像素，≥200萬(wàn)像素1080P高清；鏡頭≥4mm；支持背光補償，智能報警，3D降噪，紅外≥20～30米。
（十四）數字孿生仿真軟件
數字孿生仿真軟件內嵌設備1:1模型，可實(shí)時(shí)查看設備各模塊運行情況，設備運行動(dòng)作在數字孿生仿真軟件中同步進(jìn)行。
數字化孿生虛擬調試平臺支持機械、電氣、自動(dòng)化多學(xué)科協(xié)同并行的設計方法，可集成上游和下游工程領(lǐng)域，包括需求管理、機械設計、電氣設計以及軟件/ 自動(dòng)化工程，使這些學(xué)科能夠同時(shí)工作， 專(zhuān)注于包括機械部件、傳感器、驅動(dòng)器、PLC 程序設計和運動(dòng)控制的設計。該平臺可實(shí)現創(chuàng )新性的設計技術(shù)，幫助自動(dòng)化設備設計人員滿(mǎn)足日益提高的要求，不斷提高自動(dòng)化設備的生產(chǎn)效率、縮短設計周期。
數字孿生仿真軟件支持產(chǎn)品建模、曲面建模、高級裝配、基于物理場(chǎng)引擎運算、支持多種3D模型格式、部件屬性設定、傳感器、碰撞體設計、、支持多種外部通訊協(xié)議，如：OPC DA/UA 、SHM、Matlab、PlcSim、TCP、UDP等?？蓪?shí)現外部數據變量導入，實(shí)現外部控制變量快速映射關(guān)聯(lián)，方便快捷。
（十五）電腦桌
主體部分采用工業(yè)標準鋁型材（規格30×30）組裝而成，封板采用1.5mm冷軋鋼板噴塑處理；
桌面上方設置有顯示器圍欄，采用1.5mm冷軋鋼板沖φ6.5mm工藝孔，既美觀(guān)又實(shí)用，防止顯示器墜落；
鍵盤(pán)鐵質(zhì)材料加工噴塑而成，通過(guò)加重型軸承導軌吊裝在桌面板下方，抽出縮回自如；
桌體配有4個(gè)帶剎車(chē)萬(wàn)向輪，方便電腦桌移動(dòng)和固定。
尺寸：600*500*1000mm（桌面離地800mm）
（十六）氣泵
功率600W，轉速1380rpm/min，壓力7.0Bar，排氣量40L/min，容量18L。
·實(shí)訓項目
（1）基礎實(shí)訓項目1.了解傳感器的應用
2.觀(guān)察氣動(dòng)元件的應用
3.掌握PLC控制技術(shù)
4.PLC基本指令學(xué)習和實(shí)際應用
5.系統故障檢測
6.工件上料程序控制
7.工件搬運程序控制
8.工件檢測程序控制
9.工件搬運安裝程序控制
10.工件加工程序控制
11.工件安裝程序控制
12.工件分類(lèi)程序控制
13.多工位程序控制
14.工作站聯(lián)網(wǎng)程序控制
15.步進(jìn)電機驅動(dòng)控制
16.電氣控制系統安裝調試
17.機械系統安裝調試
18.電機驅動(dòng)調試
19.系統維護和故障檢測技術(shù)
（2）工業(yè)互聯(lián)實(shí)訓項目
1.可編程控制器實(shí)訓
2.變頻器實(shí)訓
3.伺服驅動(dòng)實(shí)訓
4..防火墻的配置
5..工業(yè)網(wǎng)絡(luò )實(shí)訓
6.邊緣網(wǎng)關(guān)實(shí)訓
7.云組態(tài)
8.傳感器技術(shù)應用
9.工業(yè)軟件技術(shù)應用
10.總線(xiàn)通信技術(shù)應用
11.工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應用
12.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應用
13.網(wǎng)絡(luò )安全技術(shù)應用
14.數據云平臺技術(shù)的應用
15.數字孿生技術(shù)應用
