產品概述：

工業互聯網實施與運維邊緣層主要由平臺包含的硬件設備構成，采用企業真實工業設備；IaaS層主要由平臺中服務器、操作系統、CPU存儲單元、網絡等部分構成，作為工業互聯網云基礎設施，為用戶提供服務；工業互聯網平臺層對應平臺中的工業互聯網云應用開發軟件系統及工業互聯網私有云部署部分，完成設備管理、數據統計、數據建模等操作；工業互聯網應用層對應整體系統硬件平臺，實現APP設計、發布、管理、設備運行分析等功能。

功能特點：

實訓系統以整車裝配為教學案例，通過工業互聯網系統平臺實現工業現場數據采集、監控管理、數據上云，進行工業互聯網云應用。硬件平臺完成原材料出庫、車身加工模擬、整車裝配、組裝檢測、成品入庫等工藝過程，模擬車間生產，為工業互聯網云平臺應用及開發提供數據支撐。實訓系統不僅為高職及應用型本科工業互聯網實施與運維職業技能等級證書考核提供教學實訓條件，同時可支撐物聯網技術應用（物聯網應用技術、物聯網工程）、計算機網絡技術、工業機器人技術應用（工業機器人技術、機器人工程）電氣技術應用（電氣自動化技術、自動化）等專業教學。

技術參數：

技術條件參數：

1、輸入電源：兩相三線AC220V±10%/50Hz

2、整機容量：＜1kVA

3、工作環境：溫度-10℃～+40℃；相對濕度＜85%(25℃)；海拔≤4000m

4、外形尺寸：L2400mm×W1440mm×H2000mm

實訓項目：

實訓1   工業數據采集方案規劃

實訓2   工業設備與網關綁定

實訓3 工業數據采集設備網絡部署和工業設備網絡聯接

實訓4   配置網關與云平臺通訊

實訓5   數據測試與驗證

實訓6   工業設備與數據維護

實訓7   工業現場數據上云

實訓8 云平臺算法建模應用

主要模塊配置：

首頁看板模塊可直觀了解設備運行情況，對所有設備的運行狀態進行分類展示，包括：設備運行狀態、設備地圖分布、設備報警信息。如可展示本實訓系統中正在運行設備數量、離線設備數量、設備運行時長統計、設備運行效率分析等?？晒W生進行首頁看板界面設計、工業現場設備運行監控、設備地圖分布查看，根據看板展示信息實現各個實驗室實訓平臺運行管理，映射到工業應用中可以實現對各個企業車間的云管理。

基礎數據模塊具有整個平臺數據管理功能，映射到企業生產便是對車間設備基礎數據進行管理，如設備型號（設備型號編碼、型號名稱、設備當前狀態、對設備進行的操作等）、工程項目（項目類型、啟動時間、預計完成時間等）。利用模塊中的“新增”或“刪除”功能進行增加其他設備數據或刪除當前某些設備數據?？蓪椖抗こ绦畔⑦M行更新、新增或刪除操作。同時可根據實際情況新建基礎數據類型。

設備管理模塊將整個基地設備進行統計管理，以項目方式進行分類，具有“新增”、“刪除”、“導入”、“導出”等功能，映射到真實生產企業即可以車間進行分類管理。對應每個項目（車間）可查看設備狀態、設備型號、設備編碼、報警信息、更新時間、啟用操作等。針對本模塊學生可進行管理云平臺工業設備映像、管理工業設備上的云數據、識別工業數據上云通訊與數據采集的故障類型等實操。

數據統計模塊下分為設備狀態、設備日志、利用率統計、報警分析等子模塊，用戶可對子模塊進行自定義。通過此模塊可對整個基地各實驗室設備進行數據統計。如設備運行時長、設備故障率、設備報警次數、報警分析等；可設置刷新頻率、導出設備、根據項目名稱查找信息、根據關鍵字查找等。學生可進行云平臺對工業設備數據配置、數據測試與驗證、云平臺賬戶信息管理等實操。

網關管理模塊下設定有網關管理與網關控制子模塊，通過網關管理模塊可以進行所屬租戶、在線狀態、網關編碼、網關名稱、網關型號、狀態更新時間等信息查看與操作；可進行網關“新增”、“刪除”、“導入”、“導出”、“下載模板”等管理操作。學生可進行云平臺對工業互聯網網關配置，如實現云平臺上的網關編碼設置、對網關型號設置；實現網關與工業設備的綁定，完成云平臺網關映射等。

云組態模塊為學生開發自定義物聯網應用提供的一種數據平臺，不需要編程，通過簡單的模塊和控件拖拉繪制相應的運行畫面，同時綁定設備數據，實現對現場設備的數據形象的畫面監控、遠程控制、數據曲線和報警展示；方便直觀、形象的實時掌控設備及項目運行情況?？蛇M行不同角色權限控制；進行組態畫面導入導出、運行畫面全屏展示、數據分析、通過機型模板直接復用組態界面等操作。

數據建模模塊包含算子管理和模型管理功能：算子管理提供算子模板的在線維護功能，系統除提供內置內部函數和JavaScript 自帶的Math Js等內置Js 函數的算子外，還支持通過在線編輯器實現自定義編輯、保存新算子的功能。在算子庫列表中，可查看到自定義的算子模板及內置算子模板，支持對算子庫中的算子模板進行增加、刪除、修改、查看的操作；提供在線模型模板的維護功能，支持通過在線編輯器實現自定義編輯、保存模塊等。

硬件組成：

1、模塊組成

主要由原料庫單元、三坐標桁架運動控制單元、CNC數控加工中心單元、零件輸送單元、SCARA機器人單元、檢測及組裝單元、成品庫單元、系統氣源及電氣總控單元、數據采集及網絡控制單元組成、工業云開發及展示終端。

2、主要功能

作為工廠生產產線模擬平臺，通過汽車裝配工藝過程中各個環節為工業現場數據采集、工業數據上傳云平臺、網絡部署、網關配置等提供硬件支撐。如通過平臺數據采集及網絡控制單元進行現場數據采集，對設備運行環境溫度進行采集顯示、設備運行時間采集、運行效率分析、故障報警顯示等。

3、主要模塊介紹

3.1   原料庫單元

原料庫單元作為汽車裝配工藝過程中物料存儲模塊，由車身原料存儲架、汽車底盤零件井式供料裝置、底盤推出定位工裝、推料氣缸、推料氣缸電磁閥等部件組成。汽車車身原料采用非金屬材質，分為藍色和紅色兩種顏色，配置單獨的汽車車身原料盒，并設置有標識提示。料井底部采用光纖傳感器檢測有無零件，并可以做缺料與報警功能，料井推出機構采用直線導軌配合推板，底盤推出后定位工裝進行定位。

3.2   運動控制單元

三坐標桁架運動控制單元主要用于CNC物料加工上下料動作，SCARA機器人將殼體原料放入到轉運氣缸一端，轉運氣缸將汽車殼體原料轉送到定位點，氣動龍門配備夾爪工具，利用夾爪工具將汽車殼體原料抓取并放置到CNC加工單元的定位夾裝上面。汽車殼體加工完成后，氣動龍門夾爪工具將加工后的汽車殼體取下，放置到轉運氣缸一端，由轉運氣缸傳送到SCARA機器人可以抓取的位置，進入汽車裝配工序。

3.3   零件輸送單元

零件輸送單元主要完成系統車身原料加工上料過程，配合CNC加工中心將加工完成的汽車車身傳送到轉運氣缸末端，由SCARA機器人進行抓取后，將加工完成的汽車車身與汽車底盤進行裝配。主要由輸送單元支撐框架、無桿氣缸、輸送定位裝置組成，無桿氣缸作為輸送單元執行部件，采用雙電控電磁閥控制，支撐框架采用鋁合金型材框架，輸送定位工裝可保證零件在轉運過程中重復定位。

3.4   SCARA機器人單元

機器人單元采用SCARA機器人，選用四自由度機器人系統，模塊主要包括四自由度工業機器人本體、機器人控制柜、機器人底座、機器人末端工具；機器人末端配有氣動吸盤，采用國際知名品牌亞德客品牌。主要通過機器人末端工具完成物料抓取動作，進行汽車裝配工藝。為工業互聯網提供實訓環境的同時還可供學生學校機器人編程、四自由度機器人本體結構認知、機器人系統集成等實訓教學。

3.5   檢測及組裝單元

本單元主要完成車體裝配檢測流程，包含高度檢測與顏色檢測兩部分。通過對車體高度檢測判斷車體機械裝配是否合格，通過顏色檢測結果判斷所組裝的車體與訂單要求是否一致。平臺設置有不合格工位，檢測不合格車體放置到紅色NG工位，裝配合格車體進入下一工序。車體高度檢測采用直線位移傳感器實現，車身顏色檢測通過KS-C2型色標傳感器實現。傳感器體積小巧，操作簡單，便于安裝使用。

3.6   成品庫單元

主要由成品庫單元框架結構、平臺式成品庫、檢測傳感器組成。用于裝配完成的成品存放及不合格產品存放?？蚣芙Y構采用鋁型材支撐架結構，平臺采用鋁合金板，表面陽極氧化處理；平臺式布局圍繞機器人呈圓環延展布局，分為兩排設計，總計10個庫位，其中6個合格品倉位，4個不合格品倉位；每個倉位配備檢測傳感器，具有軟件管理有無物料的功能；可自行判斷料庫是否已空或者庫位已滿.

3.7   系統氣源及電氣總控單元

本部分包含PLC模塊、觸摸屏、操作面板、氣泵、氣源處理裝置氣源壓力傳感器。主要通過PLC進行設備控制信號輸入與輸出采集，通過觸摸屏實現人機交互，完成教學平臺系統監控，控制教學平臺各個設備的運行情況（工作、待機、故障）。顯示各個機臺加工零件數量；氣泵及氣源處理系統為教學平臺中的氣動裝置提供氣源，氣源壓力傳感器根據系統需要設定工作壓力，低于設定壓力時輸出報警信號。

3.8   實訓臺結構框架及電腦桌單元

主要由鋁型材支撐架、鈑金圍板、門板、可固定式移動腳輪、組合式電腦桌組組成。為方便操作和展示，臺架結構采用鋁型材，左右兩部分拼接結構，底部正面采用透明亞克力門板，便于觀察核心電控系統；臺面具有鋁型材槽方便組件安裝；臺架底部配備高度可調整的活動腳輪，工作臺可自由移動；整體實訓臺采用L型臺面運行開放式布局形式，亞克力對開門結構，安全光幕防護內部設備，便于實訓操作及展示。

3.9   數據采集及網絡控制單元

數據采集及網絡控制單元主要由工業交換機、數據采集盒組成。本教學平臺中工業交換機通過以太網模式進行平臺設數據傳輸，數據采集盒進行平臺各設備數據采集，如SCARA機器人、PLC、傳感器等。溫濕度傳感器通過變送器，輸出模擬量信號，實時對當前環境溫度進行采集顯示；所有數據通過工業互聯網云平臺軟件上傳到云端，供學生進行工業云平臺相關實訓。

3.10   工業云平臺開發及展示終端

本模塊包含3臺計算機及顯示器分別用于工業互聯網數據采集、工業互聯網算法建模、工業互聯網軟件開發操作；另外兩塊顯示器主要用于看板展示及系統運行情況監控管理。