·设备外观

·设计简述

工业互联网是新一代信息通信技术与工业经济深度融合的全新工业生态、关键基础设施和新型应用模式，通过人、机、物的全面互联，实现全要素、全产业链、全价值链的全面连接，将推动形成全新的工业生产制造和服务体系。深入实施工业互联网创新发展战略，是以同志为核心的立足全局、面向未来作出的重大战略抉择，对加速我国产业数字化转型，抢占国际竞争制高点，意义重大。
我国工业互联网发展取得显著进展，工业互联网应用水平得到明显提升，多层次系统化平台体系初步形成，涌现出更多新的工业互联网平台，形成一批创新解决方案和应用模式。
实训平台以工业现场的PLC为主控制器，进行井式供料控制、传送带输送控制、智能分类控制控制；以人机交互界面通用与PLC数据存储单元的读写；以模拟量、数字量采集模块，与工业控制器配合完成设备运行状态、设备限位的智能监测；以工业网关监控设备运行状态。
实训平台支持工业现场总线、工业以太网等方式互联集成工业控制器、工业网关、边缘云服务器之间的网络，并数据同过 MQTT 协议、HTTP 协议接入工业互联网平台。

·主要参数

·组成及功能

实训平台主要包括实训台、PLC模块触摸屏模块、井式供料、输送带、智能分类模块、伺服电机模块、工业级双频无线接入点、双核多WAN口千兆企业VPN路由器、工业级双频无线客户端、边缘网关、工业云平台、环网三层网管工业交换机、环网二层管理工业交换机、工作环境监测模块、数字孪生仿真软件、电脑桌、配套资料
（一）实训台
桌子台面板要求采用≥25mm厚高密度纤维板外贴进口防火板，PVC截面封边，具有耐磨、耐热、耐污、耐烟灼、耐菌、防霉、抗静电及易清洁等特点；
桌体要求采用工业铝合金型材一次成型，阳极氧化工艺处理，截面尺寸不低于72mm*72mm，开有标准滑槽，可以根据需求安装不同的配件，桌体的平衡可由脚下铝压铸件上的脚轮进行调节，脚轮带刹车功能便于固定。（投标时提供工业铝型材截面尺寸规格图纸和实物照片）
台面要求通过至少四个铝压铸件浮空式连接支撑，厚度要求5mm，表面海绿色环氧喷塑工艺处理。桌面要求高度≥800mm，桌体承载重量≥300KG。
要求桌体自带抽屉两只，用冷轧钢片成型、喷塑。
（二）PLC模块
1.S7-1200
采用西门子紧凑型PLC产品S7-1200 CPU1214C DC/DC/DC，供电电压DC20.4～28.8V，集成14路数字量输入,10路数字量晶体管输出，2路模拟量输入，内置100KB工作存储器/4MB负载存储器/10KB保持性存储器、6个高速计数器（100KHz），4轴高速脉冲输出（100KHZ），集成以太网接口，支持RS232、RS485、MODBUS、USS、S7协议通讯、PROFIBUS、PROFINET等通信，配有通信编程电缆。
2.通信模块
通信模块 CM 1241， RS422/485，9 针 Sub-D（插座） 支持自由端口通信。

3.模拟量扩展模块 SIMATIC S7-1200，模拟输出， SB 1232，1 个模拟输出， +/-10V DC（12 位分辨率）或 0-20mA（11 位分辨率）

（三）触摸屏模块
采用西门子TP系列产品KTP700触摸屏，供电电压DC19.2～28.8V，用户内存10MB ，配方内存256KB，分辨率800×480，64K色，集成以太网口、USB接口，能够使学员了解工业触摸屏的功能及使用方法、掌握与PLC之间的通信知识，并掌握复位、置位、交替等功能键、图形（曲线）显示、动态画面跟踪在触摸屏中的实现方法，要求可以和PLC组建PROFINET网络。
（四）变频器模块
采用西门子基本型变频器V20，功率0.37kW，供电电压1AC～230V，输出频率0～550Hz，精度0.01Hz。带有RS485通信接口，集成4路数字量输入，2路继电器输出，2路模拟量输入，1路模拟量输出；具有线性V/F控制、平方V/F控制、可编程多点设定V/F控制，磁通电流控制、电压/频率控制等工作模式；可进行PID控制、BICO功能、多脉冲高转矩启动模式、单脉冲高转矩启动模式、防堵模式、多泵控制、弹性电压提升控制、摆频功能、滑差补偿、双斜坡、PWM调制；具备霜冻保护、冷凝保护、气穴保护、动能缓冲、负载故障检测功能。
（五）井式供料模块
主要包含井式工件库至少1件，物料推出机构1件，光电传感器2只，磁性开关2只，单缸气缸1只，单控电磁阀1只，主要完成将工件库中的工件依次推出。
（六）输送带模块
输送带采用三相交流电机，减速箱减速比为1:18。速度显示包含编码器、速度显示表，RS485输出功能，用于将物料输送至搬运模块。
（七）伺服电机模块
采用西门子高效伺服系统V90，0.2KW，供电电压1AC～240V,集成10路数字量信号输入（NPN/PNP），6路数字量信号输出（NPN），2路模拟了输入（±10V,分辨率13位），2路模拟了输出（±10V,分辨率10位），具有位置、速度、扭矩等多种控制方式，支持脉冲输入（可达1Mpps）、模拟电压、通讯设定多种指令；7段LED显示，参数实时自动优化；电机扭矩1.91Nm,电流4.2A，转速3000r/min，配有增量编码器2500ppr，振动等级，径向抖动公差N级。
搭配工业丝杆滑台模组，组成物料搬运模块，进行物料搬运入库工作。
（八）智能分类模块
步进系统输入电压要求DC20～36V，斩波频率大于35KHZ，电流要求可由开关设定，驱动电流要求1.68A/相,细分要求可选2、4、8、16、32、64，双极性恒流斩波方式，静止时电流自动减半。要求配套42型步进电机，步距角1.8，电压3.8V，电流0.95A，电阻4欧，电感3mH，引线数4，转动惯量34g.cm2。
（九）工业级双频无线接入点
采用TL-AP1900DG工业级适应-40℃～+75℃温度下严苛的工业级工作环境；冗余双路直流供电，以及标准PoE供电，适应工业环境组网要求，稳定可靠；IEC/EN 61000-4高标准工业级防护设计，适应恶劣环境；2.4GHz和5GHz双频段并发射频，无线速率可达1900Mbps；独立功放电路，提升发射功率；支持设备工作为AP或Client两种覆盖/传输模式以及Router上网模式，应用灵活；增强双频漫游技术，Client模式设备可快速漫游至信号更优的AP；无线冗余技术，干扰下设备通信不中断（无线冗余功能近期更新软件支持）；紧凑型铝合金机身，精致美观，坚固耐用，高效散热；标准DIN导轨/壁挂安装，维护简便；支持AC或TP-LINK商用网络云平台集中管理。
（十）双核多WAN口千兆企业VPN路由器TL-ER2220G
双核CPU，256MB DDRIII高速内存，性能强劲5个千兆网口和1个千兆SFP口，1WAN(SFP)+3WAN/LAN+2LAN或1LAN(SFP)+4WAN/LAN+1LANIPSec/PPTP/L2TP VPN，远程通信更安全Web认证、短信认证、PPPoE服务器上网行为管理（移动APP管控/桌面应用管控/网站过滤/行为审计），内置AC功能，统一管理TP-LINK企业AP，负载均衡与线路备份，内外网ARP防护及常见攻击防护，智能IP带宽管理及连接数限制
（十一）工业级双频无线客户端 
采用TL-CPE1300D工业级双频无线客户端，适应-40℃～+75℃温度下严苛的工业级工作环境；IEC/EN 61000-4高标准工业级防护设计，适应恶劣环境；2.4GHz和5GHz双频段并行工作射频，无线速率可达867Mbps；独立功放电路，提升发射功率；支持设备工作为Client模式，机身小巧，适合安装在移动端提供无线通信；增强漫游技术，Client模式设备可快速漫游至信号更优的AP；无线冗余技术，干扰下设备通信不中断；紧凑型钢壳机身，精致美观，坚固耐用，高效散热；标准DIN导轨/壁挂安装，维护简便；支持TP-LINK商用网络云平台集中管理（云管理、无线冗余功能近期更新软件支持）。
（十二）边缘网关FBox-WiFi
FBox系列产品是工业IIoT平台的本地智能数据采集终端，由Flexem，可实现现场设备的远程数据采集、远程下载和维护。它支持350多个工业设备驱动协议，各种通信连接到大多数工业控制器设备。它支持可变的互联网方式和Flexem云服务器，您可以实现远程装备、诊断和管理功能。
（十三）工业云平台
支持网线、WiFi、GPRS和4G连接，无需复杂配置，应用简单方便；支持绝大部分PLC远程程序下载和监控，减少用户出差；支持VPN，一键连接，简单方便;支持通过电脑客户端、手机APP和网页远程数据监控；支持数据报警，移动端APP可推送报警信息，也可配置短信推送和微信推送；支持历史数据记录，采集和记录登记的监控点的数据，并支持列表曲线的数据展示和常用的统计分析；支持远程停机功能，绑定盒子与PLC的连接，远程控制停机，便于租赁设备等的远程设备管理；接口开放，支持OPC接口，用户可自行组态；同时开放HTTP接口和SDK接口，用户可自行编程；支持权限分级，可以根据实际情况分配不同权限的账户信息，便于设备厂商和终端客户使用。
（十四）环网三层网管工业交换机
采用TL-SG5210工业级交换机，提供8个10/100/1000M自适应RJ45 端口和2个千兆SFP端口；工业级工作温度：-40℃~75℃；宽电压输入：9.6V~60VDC；多种安装方式：导轨式安装+壁挂安装；IP30防护：减少粉尘影响；提供三层管理、云管理功能，适应各类复杂网络环境；三路电源输入，冗余备份，大大提高产品供电可靠性；EMS高防护等级，无惧各种恶劣环境。
（十五）环网二层管理工业交换机（2台）
采用TL-SG2210R工业级环网Web网管工业以太网交换机，8个10/100/1000M自适应RJ45 端口,2个千兆SFP端口,工业级工作温度：-40℃~75℃ , ERPS环网协议,宽电压输入：9.6V~60VDC,多种安装方式：导轨式安装+壁挂安装 ,IP30防护：减少粉尘影响 ,提供WEB管理、广播风暴保护和端口中断报警开关，适应各类复杂网络环境 。
（十六）工作环境监测模块
工作环境监测模块包含工作电网监测模块、温湿度监测仪、监控模块。
工作电网监测模块采用可视度高的LED或LCD来显示仪表测量参数信息。仪表面板带有编程按键，用户可以现场方便地实现显示切换、参数设置、使用灵活方便。可以直接代替常规电力变送器等辅助单元，作为一种的智能化数字化电网前端采集元件，广泛应用于各种控制系统、变电自动化系统、配电自动化系统中，具有安装方便、接线简单、维护方便、工程量小等特点，能够完成业界不同PLC、工业控制计算机通讯软件组网。
温湿度传感器：

温度量程:	5～36VDC	供电电流:	<0.1A
温度量程:	—40℃～＋125℃	湿度量程:	0～100％
温度精度：	±0.3℃	温度分辨率:	0.1℃
湿度精度：	±3％RH	湿度分辨率:	0.1％RH
通讯接口:	RS485	通讯协议:	MODBUS RTU
通讯距离:	0～1200米 通过中继器可延长	波特率:	9600/14400/19200/38400 56000/57600/115200 BPS
通讯地址:	1~255 可设置，掉电保存	参数复位:	软件复位
指示灯:	电源／通讯	保护功能:	过流／过压／反接
工作温度:	—40℃～＋85℃	工作湿度:	0％～85％（不结露）
产品尺寸:	65x45x28MM	安装方式:	标准35MMU形卡轨

监控模块：
配备海康威视摄像头，可记录整个实验操作过程，能够实现高质量回溯。通过该模块可以记录学生的考核过程，同时通过回溯查看操作过程中的错误点，针对性进行提高和改正。
主要技术参数要求：像素，≥200万像素1080P高清；镜头≥4mm；支持背光补偿，智能报警，3D降噪，红外≥20～30米。
（十七）数字孪生仿真软件
数字化孪生虚拟调试平台支持机械、电气、自动化多学同并行的设计方法，可集成上游和下游工程领域，包括需求管理、机械设计、电气设计以及软件/ 自动化工程，使这些学科能够同时工作， 专注于包括机械部件、传感器、驱动器、PLC 程序设计和运动控制的设计。该平台可实现创新性的设计技术，帮助自动化设备设计人员满足日益提高的要求，不断提高自动化设备的生产效率、缩短设计周期。
• 产品建模：提供草图设计、各种曲线生成、编辑、布尔运算、扫掠实体旋转实体、沿导轨扫掠、尺寸驱动、定义、编辑变量及其表达式、非参数化模型后参数化等工具。
• 自由曲面建模：高级曲面建模工具，实体和曲面建模技术融合在一起，提供生成、编辑和评估复杂曲面的强大功能。
• 高级装配：增加产品级大装配设计的特殊功能：可以灵活过滤装配结构的数据调用控制；高速大装配着色；大装配干涉检查功能。
• 基于物理场引擎运算： MCD 中的仿真技术基于物理场引擎，可以基于简化数学模型将实际物理行为引入虚拟环境，可运行已定义好的驱动器物理场，包括位置、方向、目标和速度等，并提供多种工具，时间、位置和操作顺序。
• 支持多种3D模型格式：NX MCD 与NX 软件无缝集成。同时能够读取 Solidworks，Pro/E、Catia 等不同三维设计软件的数据格式，支持导入 Step、X_t 和 IGES 等中性数据格式，将不同来源的三维数据模型导入 MCD 平台。
• 支持机电一体化协作式工程设计方式，机械、电气、自动化设计验证工作在同一平台中协作完成，可以模拟真实设备自动控制流程
• 部件属性设定
支持重力属性设置、设置部件的阻尼参数、动摩擦、静摩擦、滚动摩擦。
• 传感器：具备多种传感器种类如:碰撞传感器、距离传感器、位置传感器、倾角传感器、加速传感器、通用传感器、限位开关、继电器等。
• 碰撞体设计，可设置碰撞体不同材料之间的碰撞效果。
• 同时还支持其他多种模型运动副、约束、耦合副、液压缸，液压阀，气缸，气动阀、位置控制、速度控制以及凸轮仿真的凸轮曲线图等功能进行参数设置实现控制仿真。
• 可配合PLC编程仿真PID控制。
• 支持多种外部通讯协议，如：OPC DA/UA 、SHM、Matlab、PlcSim、TCP、UDP、Profinet等。可实现外部数据变量批量导入，实现外部控制变量快速映射关联，方便快捷。
（十八）电脑桌 
主体部分采用工业标准铝型材（规格30×30）组装而成，封板采用1.5mm冷轧钢板喷塑处理；
桌面上方设置有显示器围栏，采用1.5mm冷轧钢板冲φ6.5mm工艺孔，既美观又实用，防止显示器坠落；
键盘铁质材料加工喷塑而成，通过加重型轴承导轨吊装在桌面板下方，抽出缩回自如；
桌体配有4个带刹车万向轮，方便电脑桌移动和固定。
尺寸：600*500*1000mm（桌面离地800mm）
（十九）气泵
飓霸，功率600W，转速1380rpm/min，压力7.0Bar，排气量40L/min，容量18L。

·实训项目

1）基础实训
1、PLC 认知实训（软硬件结构、系统组成）
2、PLC 接线实训
3、PLC 编程软件功能应用实训
4、PLC 与、或、非逻辑功能指令实训
5、PLC 定时器、计数器功能指令实训
6、跳转、分支功能指令实训
7、移位寄存器指令实训
8、数据处理功能指令实训
9、PLC 模拟量控制实训
10、PLC 通讯控制实训
11、S7 1200与加热模块PID控制实验
12、变频器功能参数设置与操作
13、变频器外部端子点动控制
14、变频器控制电机正反转
15、多段速度选择变频调速
16、外部模拟量方式的变频调速控制
17、基于 PLC 的变频器外部端子的电机正反转控制
18、基于 PLC 数字量方式多段变频速控制
19、基于 PLC 模拟量变频调速控制
20、基于 PLC 通信方式变频速控制
21、触摸屏基于 PLC 数字量方式多段速控制
22、触摸屏基于 PLC 的变频器外部端子的电机正反转控制
23、基于 PLC 通信方式的速度闭环定位控制
24、基于 PLC 模拟量方式的变频闭环调速
2）工业互联网实训
1.IO-Link通讯模块
2.PLC与仪表Modbus RTU通讯实验
3.S7 1200 Modbus TCP通讯实验
4.S7 1200 TCP/UDP通讯应用
5.S7 1200 OPC UA通信应用
6.网络冗余实验
7.S7 1200控制三相交流电机单元
8、S7-1200进行伺服电机单元实验
9、摄像头监控
10、边缘网关概述
11、边缘网关产品介绍
12、设置FBox
13、云组态
13.传感器技术应用；
14.工业软件技术应用；
15.总线通信技术应用；
16.协同制造技术应用
17.边缘计算技术应用；
18.数字孪生技术应用；
19.工业互联网技术应用；
20.物联网技术应用；
21.网络安全技术应用；
22.数据云平台技术的应用。

·配置清单