1.1 工业物联网实训平台
1.1.1 图文介绍
? 基本介绍:
工业物联网实训平台(ZC-IwsPlat)是一款物工业联网综合教学实训平台,包含了完整的工业物联网架构,包括:感知设备、执行机构、无线传感网络、有线传感网络、工业主控机构、工业物联网云平台、工业大数据分析平台。工业物联网实训平台使用了工业物联网、嵌入式、大数据、移动应用、人工智能等新兴技术,同时内置工业互联云平台,为高校相关学科专业升级和改革提供教学、实验和科研支撑。 工业物联网实训平台能够满足工业互联网的教学、实训课程需求,包括:《物联网短距离无线通信》、《物联网长距离无线通信》、《工业物联网项目实训》、《工业自动化控制》、《物联网应用技术》、《机器视觉技术》、《智能制造实训》等。
工业物联网实训平台提供三层架构的软硬件资源,包括:设备层、平台层、应用层,为相关教学提供配套的教学、实验、实训资源。
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? 设备层:
工业物联网实训平台设备层主要包含五个单元:工业主控监控单元、工业滑台加工单元、车间环境监控单元、工业原料传送单元、厂区环境监测单元。
工业主控监控单元:实训平台提供完整的主控监控单元,包括:工控主机、工控PLC、远程IO模块、HMI工控屏、高清球机、CAN网关;所有工业组件采用可拆卸式安装,预留接线接口和编程接口。
工业滑台加工单元:滑台加工单元,基于步进电机的滑台结构,实现工件模拟位移加工;在加工过程中,通过行程、限位、原点传感器,实现对滑台位置的感知和限定;通过激光测距、红外测温、编码测度等,对工件进行生产加工实时监测。
车间环境监控单元:车间环境监控单元,主要用以对生产车间的工作环境进行是感知和控制;监控单元采用有线传感网络的通信方式,保证实时性和可靠性。
工业原料传送单元:工业原料传送单元以直流电机传送带为核心,能够模拟工件原材料在传送带上运动的情况和状态;在运动过程中,通过颜色传感器、接近开关、光电反射等数字量IO输出型传感器对原材料的材质、数量等进行实时监控;通过热敏电阻、霍尔电流传感器等模拟量输出型传感器对传送带系统的运行情况进行监控。
厂区环境监测单元:厂区环境监测基于无线技术,构建无线传感网络。基于无线传感网络技术和传感器技术,无线节点将传感器测量的厂区环境的数据发回实训平台;通过云推送服务,将物联网数据发到云端,实现云端存储和远程读取。
? 平台层:
智能制造实训平台平台层基于工业互联云平台技术,提供数据的处理、运维、计算和决策,包括三大单元:工业互联云平台、多协议工业网通、高性能边缘计算。
工业互联云平台:实训平台提供基于工业互联云平台技术的智云物联数据中间件平台,支持海量工业数据的接入、分类存储、数据决策、数据分析及数据挖掘。
多协议工业网通:实训平台内置多网协议网关服务,为工业异构网络提供认证服务、数据接入、地址解析、数据推送和网络配置等服务,通过MQTT数据服务与工业互联云平台通信。
高性能边缘计算:实训平台集成高性能NPU AI计算单元,能够在本地运行神经网络模型,提供机器视觉等AI人工智能算法应用。
? 应用层:
智能制造实训平台应用层提供丰富的互联网和大数据应用,支持远程异地使用,包括三大单元:可视化运维应用、工业互联网应用、大数据分析应用。 可视化运维应用:采用H5可视化图表进行生产数据的直观展现和控制,能够实时进行数据的更新和预警。
工业互联网应用:基于工业互联网新思维设计的工业互联网应用。
大数据分析应用:基于工业云平台存储的海量工业数据,通过大数据分析和推断,为管理人员提供生产依据,为运维人员提供早期的预警和预测。
? 课程资源:
智能制造实训平台提供企业级教材和相关教学资源,能够完成工业自动化控制、物联网应用技术、机器视觉技术、物联网通信技术、物联网综合设计等课程的实验和实训需求。
1)智云基础硬件:包含智云网关、智云节点构成,覆盖无线传感网、ZigBee无线通信、Wi-Fi无线网络、3G无线通信、Android移动开发、嵌入式开发、传感器技术、执行控制、HTML5 web开发、JavaScript等技术;
2)智云实训模块:采用工业级高精度传感器、执行器,基于行业的一种具体应用进行功能模块的设计,提供完整的硬件驱动层、智云应用层(Android和web)、协议调试等教学实训内容; 3)智云实训项目:通过实训挂板提供的硬件模块,组合形成的各种复杂应用场景,提供完整的硬件驱动层、智云应用层(Android和web)、协议调试等教学实训内容;
4)智云综合案例:基于物联网结合到具体行业的应用案例,提供完整的案例开发手册及相关源码。
? 实验截图:
1.1.2 产品参数
设备部件 工业主控监控单元 参数指标 工业主控监控单元包括:工控主机、工控PLC、远程IO模块、HMI工控屏、高清球机、CAN网关。 1. 工控主机: