智能制造綜合實(shí)訓(xùn)平臺數(shù)據(jù)采集解決方案

行業(yè)背景

智能制造系統(tǒng)綜合實(shí)訓(xùn)平臺，是專門針對當(dāng)下智能制造領(lǐng)域關(guān)鍵技術(shù)而設(shè)計(jì)的技能培訓(xùn)與教學(xué)實(shí)訓(xùn)標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)備，配套面向高端技能人才培養(yǎng)的標(biāo)準(zhǔn)化課程體系與實(shí)訓(xùn)案例，為學(xué)習(xí)者提供理論與實(shí)踐相結(jié)合的現(xiàn)代化教學(xué)環(huán)境。

平臺集成先進(jìn)的制造技術(shù)、信息技術(shù)、自動化技術(shù)以及人工智能技術(shù)，通過模擬真實(shí)的工業(yè)生產(chǎn)場景，使學(xué)員能夠親身體驗(yàn)和操作智能制造系統(tǒng)的各個(gè)環(huán)節(jié)，通過平臺設(shè)置相應(yīng)的實(shí)訓(xùn)任務(wù)，學(xué)生可以參照企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)場景，將專業(yè)學(xué)習(xí)和工作實(shí)踐有效結(jié)合，實(shí)現(xiàn)工藝過程規(guī)劃與仿真，工作站硬件裝配及排障，MES部署與應(yīng)用，執(zhí)行層與設(shè)備層數(shù)據(jù)的互聯(lián)互通，PLC與HMI程序的編寫與調(diào)試，協(xié)作機(jī)器人、復(fù)合機(jī)器人、2D/3D視覺系統(tǒng)相關(guān)程序的編寫及調(diào)試，通過數(shù)字孿生軟件與實(shí)際設(shè)備硬件進(jìn)行1:1數(shù)據(jù)交互，虛實(shí)聯(lián)動，對實(shí)訓(xùn)設(shè)備進(jìn)行運(yùn)行過程監(jiān)控與仿真，培養(yǎng)更多緊跟國家發(fā)展戰(zhàn)略、與時(shí)俱進(jìn)、貼近行業(yè)發(fā)展、德技兼修的新型實(shí)用性高技能人才。

行業(yè)痛點(diǎn)

模擬真實(shí)的工業(yè)生產(chǎn)場景，會有各種各樣的工業(yè)設(shè)備，平臺需要實(shí)時(shí)采集各類設(shè)備狀態(tài)、工藝參數(shù)、產(chǎn)品質(zhì)量等數(shù)據(jù)，確保不同廠商的硬件設(shè)備、各類工業(yè)軟件能無縫對接，面臨以下數(shù)據(jù)采集難題：

1、設(shè)備多樣性

實(shí)訓(xùn)平臺可能包含大量不同品牌、型號、多種類型的工業(yè)設(shè)備、PLC、CNC、機(jī)械手臂、傳感器、執(zhí)行器等，它們可能使用不同的數(shù)據(jù)格式、通信協(xié)議，導(dǎo)致數(shù)據(jù)采集難度增大。

2、接口不統(tǒng)一

不同設(shè)備的接口標(biāo)準(zhǔn)、物理連接方式各異，需要兼容多種接口以確保數(shù)據(jù)順利接入平臺，增加了集成工作的復(fù)雜度。

3、數(shù)據(jù)不標(biāo)準(zhǔn)

由于設(shè)備類型多樣、數(shù)據(jù)來源廣泛，采集到的數(shù)據(jù)可能存在結(jié)構(gòu)不一致、命名規(guī)則不統(tǒng)一、單位不規(guī)范等問題，給后續(xù)的數(shù)據(jù)整合、分析與應(yīng)用帶來困難，需要建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)和模型，對采集數(shù)據(jù)進(jìn)行清洗、轉(zhuǎn)換和標(biāo)準(zhǔn)化處理。

解決方案

物通博聯(lián)針對智能制造系統(tǒng)綜合實(shí)訓(xùn)平臺數(shù)據(jù)采集難題，提供基于物通博聯(lián)工業(yè)智能網(wǎng)關(guān)的數(shù)據(jù)采集解決方案。

物通博聯(lián)WG系列工業(yè)智能網(wǎng)關(guān)是一款兩化融合和邊緣計(jì)算網(wǎng)關(guān)，具有豐富的物理接口，如RS232、RS485、以太網(wǎng)口、IO接口等，與實(shí)訓(xùn)平臺的各種工業(yè)設(shè)備連接，解決接口不統(tǒng)一問題，內(nèi)嵌豐富的工控協(xié)議和智能采集算法，實(shí)時(shí)采集設(shè)備數(shù)據(jù)，網(wǎng)關(guān)支持各種邊緣計(jì)算功能如智能采集、數(shù)據(jù)過濾、報(bào)警計(jì)算、跳變觸發(fā)、公式計(jì)算、分組策略、定時(shí)任務(wù)、算法開發(fā)等，通過對設(shè)備的模型建立和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化后，將數(shù)據(jù)通過MQTT協(xié)議上傳到一體化教學(xué)智慧管理云平臺，幫助平臺實(shí)現(xiàn)各類工業(yè)設(shè)備數(shù)據(jù)的無縫接入、高效整合與精準(zhǔn)應(yīng)用，為提升實(shí)訓(xùn)效果提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支撐。

網(wǎng)關(guān)特點(diǎn)

1、多樣的聯(lián)網(wǎng)功能和接口

支持5G、4G、WIFI、LORA、有線以太網(wǎng)等多種聯(lián)網(wǎng)接入；

支持網(wǎng)口、串口、IO口等多種接口，豐富的接口可適配各種復(fù)雜的設(shè)備與工業(yè)場景。

2、強(qiáng)大的數(shù)據(jù)采集能力

內(nèi)嵌智能采集算法，支持各種PLC、儀器儀表、機(jī)床、環(huán)保、水利、電力等設(shè)備的數(shù)據(jù)采集，內(nèi)嵌主流的工控協(xié)議，支持個(gè)性化的協(xié)議定制開發(fā)。

3、豐富的邊緣計(jì)算功能

支持各種邊緣計(jì)算功能：智能采集、數(shù)據(jù)過濾、報(bào)警計(jì)算、跳變觸發(fā)、公式計(jì)算、分組策略等。消除設(shè)備異構(gòu)性和實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化，極大節(jié)省項(xiàng)目的研發(fā)和建設(shè)成本。

4、靈活的云端適配接入

支持通過MQTT、MODBUS、HTTP等方式接入遠(yuǎn)端軟件平臺（含：物通博聯(lián)云平臺，自主開發(fā)云平臺，根云、美云、華為、阿里、百度、微軟等第三方云平臺，組態(tài)、MES、ERP等工業(yè)軟件），支持定制化適配。

5、全遠(yuǎn)程化的運(yùn)維管理

內(nèi)嵌遠(yuǎn)程運(yùn)維模塊，配合物通博聯(lián)的設(shè)備運(yùn)維快線和設(shè)備管理云平臺，實(shí)現(xiàn)對現(xiàn)場的設(shè)備和網(wǎng)關(guān)進(jìn)行遠(yuǎn)程配置、遠(yuǎn)程調(diào)試、遠(yuǎn)程診斷、遠(yuǎn)程更新程序等功能。

6、豐富的工業(yè)邊緣應(yīng)用

具有豐富且實(shí)用的工業(yè)邊緣應(yīng)用功能，如：串口轉(zhuǎn)發(fā)、Modbus TCP轉(zhuǎn)發(fā)、設(shè)備校時(shí)、防拆鎖定、斷點(diǎn)續(xù)傳，多網(wǎng)互備等等。

7、開放的API開發(fā)接口

提供豐富的API接口給軟件開發(fā)商，通過物通博聯(lián)的開放平臺格式MQTT+JSON實(shí)現(xiàn)對現(xiàn)場設(shè)備的數(shù)據(jù)采集、雙向控制和遠(yuǎn)程管理?？梢钥焖俚貥?gòu)建先進(jìn)的、專業(yè)的工業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)。

8、高安全性和高可靠性

內(nèi)嵌防火墻和各種加密機(jī)制，內(nèi)嵌軟硬件看門狗、看護(hù)程序，實(shí)現(xiàn)無人值守，全工業(yè)級設(shè)計(jì)，CE、EMC、高低溫、CNAS/CMA認(rèn)證、工業(yè)安全連接認(rèn)證，寬溫寬壓設(shè)計(jì)，滿足惡劣的工業(yè)環(huán)境。

系統(tǒng)效益

通過實(shí)施智能制造綜合實(shí)訓(xùn)平臺數(shù)據(jù)采集解決方案，幫助學(xué)校、培訓(xùn)機(jī)構(gòu)、實(shí)驗(yàn)室等單位搭建智能制造綜合實(shí)訓(xùn)平臺，建設(shè)具備教育、教學(xué)、崗位實(shí)踐、能力培養(yǎng)的綜合生產(chǎn)實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)，有效滿足實(shí)訓(xùn)教學(xué)與管理的多元化需求，提升實(shí)訓(xùn)效果，推動產(chǎn)教深度融合，培養(yǎng)專業(yè)的技術(shù)技能人才，支撐智能制造專業(yè)教育教學(xué)高質(zhì)量發(fā)展。

審核編輯 黃宇