·設(shè)備外觀

·設(shè)計簡述

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是通過工業(yè)資源的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)、數(shù)據(jù)互通和系統(tǒng)相互操作，實現(xiàn)制造原料的靈活配合、制造過程的按需執(zhí)行、制造工藝的合理優(yōu)化和制造環(huán)境的快速適應(yīng)，達(dá)到資源的高效利用，從而構(gòu)建服務(wù)驅(qū)動型的新工業(yè)生態(tài)體系。
隨著《中國制造2025》的實施，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(zhàn)略實施步驟，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)呈現(xiàn)全球化發(fā)展勢頭，實現(xiàn)大范圍普遍推廣應(yīng)用，進(jìn)入科技發(fā)展與實際應(yīng)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(yīng)用于設(shè)計、生產(chǎn)、管理和服務(wù)等全生命周期的各個環(huán)節(jié)，是中國戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的重要組成部分，蘊(yùn)含著巨大的經(jīng)濟(jì)價值。用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，必將提升產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟(jì)附加值，同時也有力推動我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式由生產(chǎn)驅(qū)動向創(chuàng)新驅(qū)動的轉(zhuǎn)變，促進(jìn)我國產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整。
2017年9月，國家電子技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化研究所發(fā)布了《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)白皮書》，對工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展背景、內(nèi)涵本質(zhì)、技術(shù)現(xiàn)狀、標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀、產(chǎn)業(yè)應(yīng)用等方面進(jìn)了論述。明確指出工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的實施包括四個階段:一是感知控制階段；二是互聯(lián)互通階段；三是數(shù)據(jù)應(yīng)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),實現(xiàn)傳統(tǒng)工業(yè)智能化改造,提升產(chǎn)業(yè)價值,優(yōu)化服務(wù)資源和激發(fā)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新。
本設(shè)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)融合過程研發(fā)而來，模擬一條高度自動化生產(chǎn)線不同工位。通過不同工位化設(shè)備、跨品牌跨距離的全面互聯(lián)互通，實現(xiàn)生產(chǎn)過程中的各個流程實時同步到邊緣計算服務(wù)器中。邊緣計算根據(jù)各工位數(shù)據(jù)進(jìn)行建模分析。結(jié)合大數(shù)據(jù)、人工智能分析的算法模型和物理、化學(xué)等各類仿真工具，結(jié)合數(shù)字孿生、工業(yè)智能等技術(shù)，對海量數(shù)據(jù)挖掘分析，實現(xiàn)數(shù)據(jù)驅(qū)動的科學(xué)決策和智能應(yīng)用。通過平臺聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)知識復(fù)用和應(yīng)用創(chuàng)新。
生產(chǎn)線由6個工位組合而成，分別為上料搬運(yùn)、加工、搬運(yùn)安裝、分揀和倉儲工位，每個工位根據(jù)既定邏輯進(jìn)行不同工作，同時工作信息會被上傳至邊緣服務(wù)器中，邊緣服務(wù)器會控制各個工位之間相互配合最終完成整條生產(chǎn)線的工作流程。
系統(tǒng)通過工業(yè)互聯(lián)實現(xiàn)跨平臺聯(lián)動功能，將生產(chǎn)過程與數(shù)字化管理相結(jié)合，打通核心數(shù)據(jù)鏈，貫通生產(chǎn)制造全場景、全過程，基于數(shù)據(jù)的廣泛匯聚、集成優(yōu)化和價值挖掘，優(yōu)化、創(chuàng)新乃至重塑企業(yè)戰(zhàn)略決策、產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)制造、經(jīng)營管理、市場服務(wù)等業(yè)務(wù)活動，構(gòu)建數(shù)據(jù)驅(qū)動的高效運(yùn)營管理新模式。

·主要參數(shù)

1、工作電源：三相四線AC380V±10%  50Hz；
2、裝置容量：≤1.0KVA；
3、外形尺寸：4000mm×800mm×1900mm；
4、安全保護(hù)：具有接地、漏電壓、漏電流保護(hù)，安全指標(biāo)符合國家標(biāo)準(zhǔn)。

·組成及功能

系統(tǒng)由六個工位以及工業(yè)網(wǎng)絡(luò)平臺組成，分別為：上料搬運(yùn)、加工、搬運(yùn)安裝、分揀和倉儲工位。
（一）上料搬運(yùn)站
由料斗、回轉(zhuǎn)臺、導(dǎo)料機(jī)構(gòu)、工件滑道、三軸機(jī)械臂、計數(shù)檢測開關(guān)、顏色識別光電開關(guān)、開關(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(jī)、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(jī)械臂將其搬運(yùn)至下一工作站。
主要技術(shù)指標(biāo)：

名稱	型號規(guī)格	數(shù)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(jī)	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
三軸機(jī)械臂		1個

（二）加工站
由6工位回轉(zhuǎn)工作臺、刀具庫（3種刀具）、升降式加工系統(tǒng)、加工組件、檢測組件、步進(jìn)驅(qū)動器、步進(jìn)電機(jī)、光電傳感器、接近開關(guān)、開關(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(jī)、多種類型電磁閥及氣缸組成，回轉(zhuǎn)工作臺有六個旋轉(zhuǎn)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(biāo)：

名稱	型號規(guī)格	數(shù)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(jī)	24V 5r/m	1臺	正科
步進(jìn)電機(jī)	步距角1.2°	1臺
步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器	電壓DC20～50V，斬波頻率最大值300KHZ，電流要求可由開關(guān)設(shè)定	1套
雙導(dǎo)桿氣缸	行程：75mm	1個	斯昆特
單桿氣缸	行程：45mm	2個	斯昆特
檢測傳感器	光電、電感、磁感式	10個

（三）安裝站
由三軸機(jī)械臂、料倉換位部件、工件推出部件、開關(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(biāo)：

名稱	型號規(guī)格	數(shù)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	斯昆特
旋轉(zhuǎn)氣缸	180°	1個	斯昆特
真空吸盤及發(fā)生器		1個	斯昆特
檢測傳感器	磁感式	4個	SMC
三軸機(jī)械臂		1個

（四）傳送分揀站
由三相交流減速電機(jī)、V20變頻器、工業(yè)相機(jī)、旋轉(zhuǎn)氣缸、分揀料槽、開關(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，同時將合格產(chǎn)品傳送至下一站。 
主要技術(shù)指標(biāo)：

名稱	型號規(guī)格	數(shù)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	西門子
三相異步電機(jī)	鼠籠式三相異步電機(jī)0.18Kw	1臺
旋轉(zhuǎn)氣缸	0～180°	1個	斯昆特
單桿氣缸	行程：60mm	2個	斯昆特
檢測傳感器	工業(yè)相機(jī)	1個

（五）分類站
由二維絲桿運(yùn)動機(jī)構(gòu)、氣動推出機(jī)構(gòu)、分類料倉、步進(jìn)電機(jī)、步進(jìn)驅(qū)動器、電感傳感器、開關(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、多種類型電磁閥及氣缸組成，主要完成按工件類型分類，將工件推入料倉。

名稱	型號規(guī)格	數(shù)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(jī)驅(qū)動器	電壓DC20～36V，斬波頻率35KHZ，電流可由開關(guān)設(shè)定	2個
步進(jìn)電機(jī)	角距：1.8度	2臺
單桿氣缸	行程：45mm	1個	斯昆特
滾珠絲桿	行程≥320mm	2個

由二維絲桿運(yùn)動機(jī)構(gòu)、氣動推出機(jī)構(gòu)、分類料倉、步進(jìn)電機(jī)、步進(jìn)驅(qū)動器、電感傳感器、開關(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、多種類型電磁閥及氣缸組成，主要完成按工件類型分類，將工件推入料倉。
（六）工業(yè)級雙頻無線接入點(diǎn)
采用TL-AP1900DG工業(yè)級適應(yīng)-40℃～+75℃溫度下嚴(yán)苛的工業(yè)級工作環(huán)境；冗余雙路直流供電，以及標(biāo)準(zhǔn)PoE供電，適應(yīng)工業(yè)環(huán)境組網(wǎng)要求，穩(wěn)定可靠；IEC/EN 61000-4高標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)級防護(hù)設(shè)計，適應(yīng)惡劣環(huán)境；2.4GHz和5GHz雙頻段并發(fā)射頻，無線速率可達(dá)1900Mbps；獨(dú)立功放電路，提升發(fā)射功率；支持設(shè)備工作為AP或Client兩種覆蓋/傳輸模式以及Router上網(wǎng)模式，應(yīng)用靈活；增強(qiáng)雙頻漫游技術(shù)，Client模式設(shè)備可快速漫游至信號更優(yōu)的AP；無線冗余技術(shù)，干擾下設(shè)備通信不中斷（無線冗余功能近期更新軟件支持）；緊湊型鋁合金機(jī)身，精致美觀，堅固耐用，高效散熱；標(biāo)準(zhǔn)DIN導(dǎo)軌/壁掛安裝，維護(hù)簡便；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(nèi)存，性能強(qiáng)勁5個千兆網(wǎng)口和1個千兆SFP口，1WAN(SFP)+3WAN/LAN+2LAN或1LAN(SFP)+4WAN/LAN+1LANIPSec/PPTP/L2TP VPN，遠(yuǎn)程通信更安全Web認(rèn)證、短信認(rèn)證、PPPoE服務(wù)器上網(wǎng)行為管理（移動APP管控/桌面應(yīng)用管控/網(wǎng)站過濾/行為審計），內(nèi)置AC功能，統(tǒng)一管理TP-LINK企業(yè)AP，負(fù)載均衡與線路備份，內(nèi)外網(wǎng)ARP防護(hù)及常見攻擊防護(hù)，智能IP帶寬管理及連接數(shù)限制。
（八）工業(yè)級雙頻無線客戶端 
采用TL-CPE1300D工業(yè)級雙頻無線客戶端，適應(yīng)-40℃～+75℃溫度下嚴(yán)苛的工業(yè)級工作環(huán)境；IEC/EN 61000-4高標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)級防護(hù)設(shè)計，適應(yīng)惡劣環(huán)境；2.4GHz和5GHz雙頻段并行工作射頻，無線速率可達(dá)867Mbps；獨(dú)立功放電路，提升發(fā)射功率；支持設(shè)備工作為Client模式，機(jī)身小巧，適合安裝在移動端提供無線通信；增強(qiáng)漫游技術(shù)，Client模式設(shè)備可快速漫游至信號更優(yōu)的AP；無線冗余技術(shù)，干擾下設(shè)備通信不中斷；緊湊型鋼殼機(jī)身，精致美觀，堅固耐用，高效散熱；標(biāo)準(zhǔn)DIN導(dǎo)軌/壁掛安裝，維護(hù)簡便；支持TP-LINK商用網(wǎng)絡(luò)云平臺集中管理（云管理、無線冗余功能近期更新軟件支持）。
（九）邊緣網(wǎng)關(guān)
要求無線接入方式:以太網(wǎng)。CPU不低于600MHz ARM Cortex-A8，內(nèi)置存儲器不低于128MB Flash+128MB DDR3，RTC:實時時鐘內(nèi)置。集成USB端口:1個USB Device2.0接口,1個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(shù)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(yīng)端口。
（十）工業(yè)云平臺
支持網(wǎng)線、WiFi、GPRS和4G連接，無需復(fù)雜配置，應(yīng)用簡單方便；支持絕大部分PLC遠(yuǎn)程程序下載和監(jiān)控，減少用戶出差；支持VPN，一鍵連接，簡單方便;支持通過電腦客戶端、手機(jī)APP和網(wǎng)頁遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)監(jiān)控；支持?jǐn)?shù)據(jù)報警，移動端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(shù)據(jù)記錄，采集和記錄登記的監(jiān)控點(diǎn)的數(shù)據(jù)，并支持列表曲線的數(shù)據(jù)展示和常用的統(tǒng)計分析；支持遠(yuǎn)程停機(jī)功能，綁定盒子與PLC的連接，遠(yuǎn)程控制停機(jī)，便于租賃設(shè)備等的遠(yuǎn)程設(shè)備管理；接口開放，支持OPC接口，用戶可自行組態(tài)；同時開放HTTP接口和SDK接口，用戶可自行編程；支持權(quán)限分級，可以根據(jù)實際情況分配不同權(quán)限的賬戶信息，便于設(shè)備廠商和終端客戶使用。
（十一）環(huán)網(wǎng)三層網(wǎng)管工業(yè)交換機(jī)
采用TL-SG5210工業(yè)級交換機(jī)，提供8個10/100/1000M自適應(yīng)RJ45 端口和2個千兆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(dǎo)軌式安裝+壁掛安裝；IP30防護(hù)：減少粉塵影響；提供三層管理、云管理功能，適應(yīng)各類復(fù)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(hù)等級，無懼各種惡劣環(huán)境。
（十二）環(huán)網(wǎng)二層管理工業(yè)交換機(jī)（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(jī)，8個10/100/1000M自適應(yīng)RJ45 端口,2個千兆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(dǎo)軌式安裝+壁掛安裝 ,IP30防護(hù)：減少粉塵影響 ,提供WEB管理、廣播風(fēng)暴保護(hù)和端口中斷報警開關(guān)，適應(yīng)各類復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)環(huán)境 。
（十三）工作環(huán)境監(jiān)測模塊
工作環(huán)境監(jiān)測模塊包含工作電網(wǎng)監(jiān)測模塊、溫濕度監(jiān)測儀、監(jiān)控模塊。
工作電網(wǎng)監(jiān)測模塊采用電子式電能表來顯示測量參數(shù)信息。可以直接代替常規(guī)電力變送器等輔助單元，作為一種先進(jìn)的智能化數(shù)字化電網(wǎng)前端采集元件，廣泛應(yīng)用于各種控制系統(tǒng)、變電自動化系統(tǒng)、配電自動化系統(tǒng)中，具有安裝方便、接線簡單、維護(hù)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(jī)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 通過中繼器可延長	波特率:	9600/14400/19200/38400 56000/57600/115200 BPS
通訊地址:	1~255 可設(shè)置，掉電保存	參數(shù)復(fù)位:	軟件復(fù)位
指示燈:	電源／通訊	保護(hù)功能:	過流／過壓／反接
工作溫度:	—40℃～＋85℃	工作濕度:	0％～85％（不結(jié)露）
產(chǎn)品尺寸:	65x45x28MM	安裝方式:	標(biāo)準(zhǔn)35MMU形卡軌

監(jiān)控模塊：
配備海康威視攝像頭，可記錄整個實驗操作過程，能夠?qū)崿F(xiàn)高質(zhì)量回溯。通過該模塊可以記錄學(xué)生的考核過程，同時通過回溯查看操作過程中的錯誤點(diǎn)，針對性進(jìn)行提高和改正。
主要技術(shù)參數(shù)要求：像素，≥200萬像素1080P高清；鏡頭≥4mm；支持背光補(bǔ)償，智能報警，3D降噪，紅外≥20～30米。
（十四）數(shù)字孿生仿真軟件
數(shù)字孿生仿真軟件內(nèi)嵌設(shè)備1:1模型，可實時查看設(shè)備各模塊運(yùn)行情況，設(shè)備運(yùn)行動作在數(shù)字孿生仿真軟件中同步進(jìn)行。
數(shù)字化孿生虛擬調(diào)試平臺支持機(jī)械、電氣、自動化多學(xué)科協(xié)同并行的設(shè)計方法，可集成上游和下游工程領(lǐng)域，包括需求管理、機(jī)械設(shè)計、電氣設(shè)計以及軟件/ 自動化工程，使這些學(xué)科能夠同時工作， 專注于包括機(jī)械部件、傳感器、驅(qū)動器、PLC 程序設(shè)計和運(yùn)動控制的設(shè)計。該平臺可實現(xiàn)創(chuàng)新性的設(shè)計技術(shù)，幫助自動化設(shè)備設(shè)計人員滿足日益提高的要求，不斷提高自動化設(shè)備的生產(chǎn)效率、縮短設(shè)計周期。
數(shù)字孿生仿真軟件支持產(chǎn)品建模、曲面建模、高級裝配、基于物理場引擎運(yùn)算、支持多種3D模型格式、部件屬性設(shè)定、傳感器、碰撞體設(shè)計、、支持多種外部通訊協(xié)議，如：OPC DA/UA 、SHM、Matlab、PlcSim、TCP、UDP等。可實現(xiàn)外部數(shù)據(jù)變量導(dǎo)入，實現(xiàn)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(biāo)準(zhǔn)鋁型材（規(guī)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(shè)置有顯示器圍欄，采用1.5mm冷軋鋼板沖φ6.5mm工藝孔，既美觀又實用，防止顯示器墜落；
鍵盤鐵質(zhì)材料加工噴塑而成，通過加重型軸承導(dǎo)軌吊裝在桌面板下方，抽出縮回自如；
桌體配有4個帶剎車萬向輪，方便電腦桌移動和固定。
尺寸：600*500*1000mm（桌面離地800mm）
（十六）氣泵
功率600W，轉(zhuǎn)速1380rpm/min，壓力7.0Bar，排氣量40L/min，容量18L。

·實訓(xùn)項目

（1）基礎(chǔ)實訓(xùn)項目
1.了解傳感器的應(yīng)用
2.觀察氣動元件的應(yīng)用
3.掌握PLC控制技術(shù)
4.PLC基本指令學(xué)習(xí)和實際應(yīng)用
5.系統(tǒng)故障檢測
6.工件上料程序控制
7.工件搬運(yùn)程序控制
8.工件檢測程序控制
9.工件搬運(yùn)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(jī)驅(qū)動控制
16.電氣控制系統(tǒng)安裝調(diào)試
17.機(jī)械系統(tǒng)安裝調(diào)試
18.電機(jī)驅(qū)動調(diào)試
19.系統(tǒng)維護(hù)和故障檢測技術(shù)
（2）工業(yè)互聯(lián)實訓(xùn)項目
1.可編程控制器實訓(xùn)
2.變頻器實訓(xùn)
3.伺服驅(qū)動實訓(xùn)
4..防火墻的配置
5..工業(yè)網(wǎng)絡(luò)實訓(xùn)
6.邊緣網(wǎng)關(guān)實訓(xùn)
7.云組態(tài)
8.傳感器技術(shù)應(yīng)用
9.工業(yè)軟件技術(shù)應(yīng)用
10.總線通信技術(shù)應(yīng)用
11.工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用
12.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用
13.網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)應(yīng)用
14.數(shù)據(jù)云平臺技術(shù)的應(yīng)用
15.數(shù)字孿生技術(shù)應(yīng)用

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