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产品名称:

基于智能硬件的工业物联网实训系统-凯时网站

概要信息
基于杰创云平台、网关、控制器、人机界面、智能硬件构建工业级的物联网应用,通过硬件系统构建和软件平台开发,广泛应用于智慧农业、畜牧养殖、能源管理、仓储物流、生产制造、智能家居等行业应用领域。
规格:
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产品描述

一、项目背景

我国从“十二五”规划开始明确提出要大力推进“两化”融合, 走新型工业化道路。所谓“两化”融合,即“工业化”与“信息化” 的深度融合。

在大力推进“两化”融合的过程中,一方面工业软件及信息技术服务需求将出现强劲增长,现场总线、多种通信网络互联、嵌入式技术和无线通信技术将不断融合,从而以此来拓展工业控制领域的发展空间。另一方面,“两化”融合将带动社会各大领域不仅是工业制造领域,同时对于各大民用领域,比如楼宇智能化等对工控类人才提出更高要求:不仅要能进行单台设备的控制,同时更需要会构建系统的网络化控制平台,构建基于 web 的数据管理、远程监控的大型监控系统。

培养物联网应用技术等专业人才,需要紧跟时代步伐,学生必须掌握应用于生产制造、智慧农业、智慧城市、智能物流、智能交流等各个行业应用的工业级的物联网关键技术,掌握异构通信、数据云平台、系统运维服务等进行综合化的教学与系统化的实践训练。为了配合人才培养方案的实施,实现与产业应用,经多次企业调研、专家研讨,申请开展工业物联网实训室建设。

图 1 工业物联网行业应用

基于杰创云平台、网关、控制器、人机界面、智能硬件构建工业级的物联网应用,通过硬件系统构建和软件平台开发,广泛应用于智慧农业、畜牧养殖、能源管理、仓储物流、生产制造、智能家居等行业应用领域, 实现以下主要功能:

  •  设备故障远程诊断,实时监控;
  • 设备售后可靠性维护保养,如空压机售后保养;
  • 试验检测设备数据真实性保障,如锂电池检测;
  • 智慧城建,如城镇排涝、污水处理、垃圾再生处理;
  • 智慧农业、智慧水务、智智慧水利等项目。

杰创工业物联网实训系统详见图 2,从左至右包括物联网现场设备、通信网关、物联网云平台三大部分组成,此外还包括用户 hmi 和智能移动终端 app。通过平台操作和远程监控运维,实现各个现场操作站点的数据管理,基于 web 网实现数据远程发布,利用数据可视化 技术实现各工作站实时工作状态的显示。现场设备站点接收平台指令,进行现场各环境参数的监测以及各执行机构的动作。

图 2 杰创工业物联网体系架构图

图 3 工业物联网数据组织管理

(一)杰创物联网云平台:

杰创云信息化平台以产品深耕自动化行业多年和广泛应用为基础,面向远程数据采集的行业应用平台,涵盖功能包括设备接入、设备管理、数据存储、图形组态、数据展示、数据分析、用户管理等部分,支持网页端和手机 app 同时监控,详见图 4。

性能优点:丰富的终端接入方式2g4gwifiethernet;灵活的连接性,支持杰创全系列 plc 以及标准 modbus-rtu 协议设备接入;网页图形组态,更丰富的展现形式;平台简单易懂,免教学,轻松上手;历史数据、操作日志可查询;设备报警、维护保养提醒多终端支持,pc、安卓或苹果 app图 5

杰创云与传统组态的比较的主要优点是:1、支持远程操作;2支持全线分配;3、支持操作日志追溯;4、对离散型设备区域化管理;5、支持手机 app。主要缺点是:1、实时性相对于传统组态略差;2动画效果差;3、同一画面显示多台设备数据。

图 4 杰创云平台开发者(学习者)界面

丰富的用户权限划分:

  • 管理员:可查看所有设备,可对所有设备进行操作,并分配权限;
  • 操作员:可对设备数据编辑、添加设备、图形组态等操作;
  • 用户:只能对设备进行查看监控;
  • 访客:只能对设备进行查看,没有任何操作权限;
  • 支持网页端和手机 app 同时监控
  • 支持 web 图形组态,更生动形象的展现设备数据,提升产品服务质量;

图 5 工业物联网操作与运维人机界面:pc、移动终端 app

(二) 杰创物联网网关产品:

a-b ox网关提供4g/wifi/rj45丰富网络接入;标rs232/485/422 串口;最多 2 路 10/100m 自适应 rj45 接口;提供rj45/wifi 网络环境;允许各种网络设备使用;兼容市场各种主流控制器。

图 6 工业物联网行业应用

性能特点:4g 全网通、gps 全球定位、串口透传功能、以太网 vpn 技术、全球网络环境使用、持久在线,具有断线重拨和看门狗等。支持串口及以太网设备,例如西门子、三菱、欧姆龙、台达等;设备故障远程诊断;设备售后可靠性维护保养,如空压机售后保养;试验检测设备数据真实性保障,如锂电池检测;智慧城建,如污水处理、垃圾再生处理、冷库;智慧农业、智能家居、智能房车等行业。

 

 图7 a-box 网关:面板、侧面、天线

图 8 a-box 网关的三种连网方式:4g/wifi/有线

(模式a:移动/联通/电信全网通,支持 3 在运营商 7 个频段;模式b:支持 2.4ghz 频段,150m 带宽传输速度;模式c:3 个 10m/100m 自适应网口,1 个 wan 口,2 个lan 口)

图 9 网关支持的无线通信连网方式:有线/2g/4g/wifi

杰创物联网网关产品特点:4g/wifi/rj45 丰富网络接入、标配rs232/485/422 串口、最多 2 路 10/100m 自适应 rj45 接口、提供rj45/wifi 网络环境,允许各种网络设备使用、兼容市场各种主流控制器。

表 1 杰创多种网关选型参考

2.t-box 以太网模块:

以太网模块使用 10/100m 自适应 rj45 接口,支持基于 tcp/ip 的x-net 和 modbus tcp 通讯协议。丰富了系统间的连接通信方式,配dcs 系统的连接方式,打破传统工自动化系统的孤岛状态。主要监控方式有xc/xd 系列 plc 编程工具软件、网站、appkingviewwincc 等。

功能说明:

(1) 实现灵活的分布式自动化结构,简化系统管理。(2) 通过rj45 标准接口进行以太网访问,基于标准 tcp/ip 协议进行通讯。(3) 通过工业以太网,实现系统远程编程,监控和诊断,以节省时间和经费。(4) 通过以太网存储和操纵数据信息,为简化过程数据的处理和归档打下基础。(5) 可使以太网与自动化控制设备互相通讯,使得这些设备可用于复杂的系统中。(6) 高性价比并以简单形式将以太网连接到所有自动化的设备和层次。(7) 易于维护,支持简单的用户友好诊断功能。

产品特点:内网可达 4 个主站,同步监控支持同时内、外网监控, 支持modbus tcp 用于连接组态软件,t-box 支持modbus tcp 主/从模式,tbox 采用 24v 直流供电,支持 rs232c/rs485 串口连接方式,提供运行状态信号灯指示功能,以太网plc 采用10/100m 自适应以太网口。

三、实训系统方案

杰创工业物联网实训室支撑高职院校物联网应用技术专业人才培养,用于相关专业的教学实训、科研开发、社会培训、1 x 认证等需求,系统综合应用 4g 通信、计算机、云计算、传感控制等先进技术,采用工业级的产品构建实训系统,可实现的实训功能有:

现场传感器与控制器间的数据通信实现;现场控制器通过网关与云平台管理层之间的数据通信,间接实现生产数据的实时存储与历史数据查询;基于 web 的远程网络监控系统的设计;建立工业物联网系统集成和组态的概念,对现代化的物联网技术进行深层次应用;对于工业、民用现场数据采集或检测用传感器数据上传技术有一个系统的掌握。

(一)杰创物联网实训系统结构

图 10 杰创物联网实训系统结构图(每套相同)

(二)实训室布局

图 11 杰创物联网实训室布局建议图

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