LG-MEW02型工业互联网数字孪生综合实训台_工业互联网数字孪生综合设备

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LG-MEW02型工业互联网数字孪生综合实训台

品牌：理工伟业咨询电话：010-82827827 82827835

一、平台应用概述

该实训室建设内容按照《工业互联网产业人才岗位能力要求》为蓝本，分为五部分模块和能力培养内容：
1、工业大数据与工业智能：
基于工业控制、工业总线以及传感网，进行数据采集及预测性维护等，通过掌握网络通讯、数据存储以及工业总线技术等进行的计算机软件控制及数据开发。
2、数据存储与部署：
基于云计算、数据库以及服务器部署等要求，通过数据库链接至云平台形成工业云端数据存储，定义设备功能和分类，形成基于微服务架构的工业物联网系统云平台。
3、工业应用与互联网：
基于前端设计、包含通过HTML，CSS及JavaScript等前端应用技术，通过前端服务器完成对工业应用的各种界面及应用端开发；
4、工业APP：
基于工业互联网，工业 APP 是面向工业产品全生命周期相关业务(设计、生产、实验、使用、保障、交易、服务等)的场景需求，把工业产品及相关技术过程中的知识、最佳实践及技术诀窍封装成应用软件
5、工业人工智能：
基于工业互联网数据传输，定制专业的人工智能判断专家系统，以机器视觉、云AI搜索、语音智能为主流，给与工业控制的智能化判断及应用；

二、工业互联网网络集成与实践平台

工业物联网实训平台是一款工业物联网综合教学实训平台，包含了完整的工业物联网架构，包括：感知设备、执行机构、无线传感网络、有线传感网络、工业主控机构、工业物联网云平台、工业大数据分析平台。工业物联网实训平台使用了工业物联网、嵌入式、大数据、移动应用、人工智能等新兴技术，同时内置工业互联云平台，为高校相关学科专业升级和改革提供教学、实验和科研支撑。
工业物联网实训平台能够满足工业互联网的教学、实训课程需求，包括：《物联网短距离无线通信》、《物联网长距离无线通信》、《工业物联网》、《工业自动化控制》、《物联网应用技术》、《机器视觉技术》等。

三、IMT数字孪生——构建工业互联网虚拟工厂平台

平台以虚拟3D孪生技术与智能控制技术平台的融合，基于数字化双胞胎技术，建立1:1的虚拟数字化与物理信号控制的平行世界，是国内首套AR+制造仿真系统，IMT数字孪生采用“以虚代实、以实控虚”的技术理念，让智能工厂的教学与实训真正做到与行业应用接轨，更易用、更高效、更便携的新一代工科实训平台。
IMT通过结合了数字孪生技术，将1:1的将机器人技术、PLC技术、智能控制技术融合，按照智能制造的机械搭建、电气控制再到工业互联网管理应用，以仿真贯穿整个实训室设备，从智能控制技术 + 机器人技术 + 工业互联网为知识架构，依次将机械、电气、物联网以及计算机软件技术各个专业、行业的示范应用结合，打造出具有综合性、示范性、先进性的工业互联网的仿真平台。
模拟：用户自建工厂、虚拟工厂云工程平台
仿真：虚拟电气接线、CAD电气接线
交互：多屏三维互动 + AR交互 + VR沉浸式体验
内容：电气CAD、PLC编程、机器人示教、组态控制
资源：虚拟工厂模型库、高端智造虚实转化
特点：以实控虚、以虚代实、虚实结合

IMT数字孪生平台，能够以虚拟化机械设计、电气设计再到虚拟调试、XR协作，完成整个智能制造的数字孪生设计及仿真过程，基于数字孪生系统的强大兼容性，从机械、电气、再到编程，支持用户自定义模型、自定义功能、自定义控制器的综合虚拟仿真平台，从而为工业互联网平台提供1:1的数字孪生的工业控制及设备层仿真应用；
IMT数字孪生系统能够从虚拟机械设计、虚拟电气接线再到虚实互动编程，虚拟调试以及集成调试的整个过程，同时配置XR互动仿真，能够实现多人协作的沉浸式应用，IMT系统具有多种仿真和组合方式，支持半实物、全虚拟、以及3D互动的编程方式。

四、智能工厂MES资源包及案例

采用虚实结合仿真，结合MES系统和数字孪生3D监控，该实训平台具有一套开放式的MES系统，从设备层、控制层、数据层、应用层都具有对应开发及实践内容，通过PLC + 机器人 +计算机软件的模式提供一套完整的数字化产线的，建设、编程、电气再到上层控制的综合型工业互联网开发实训平台。
配合IMT虚拟仿真按照实验室已有的真实化产线可1:1搭建虚拟化系统，并配套完整的从认知到产线应用的阶段化开发课程资源，全面详细的介绍了数字化产线构成以及集成方式，并通过虚拟仿真技术创建与真实完全一致的虚拟产线，直接进行虚拟仿真调试。特色在于，通过将PLC、工业机器人、计算机软件控制技术结合，分单元分层讲解数字化产线的各个层级个功能的实施及编程控制方法，并能够以虚拟仿真加以展示及实现。
该平台主要通过软件个性化下单，完成从网上下单、生产订单解析、工艺编排、智能仓储存取、柔性流程重配和生产、基于激光雕刻和立体装配的全自动化无人加工过程。构建真正意义上的工业4.0新型工作模式和基础平台，便于学生对机器人认知、编程学习以及科研人员开发实验。

五、工业互联网开发工具平台

1、Zcode可视化工业互联网开发平台
Zcode是一种编程事件驱动应用程序的低代码方法。基于流的编程创建网络，使其能够可视化表示，从而使其成为一种更容易访问的编程方式。JavaScript 函数可以使用富文本编辑器构建，内置库允许访问有用的函数、模板或流以供重用。
Zcode是一种编程工具，用于以新颖有趣的方式将硬件设备、API 和在线服务连接在一起。
它提供了一个基于浏览器的编辑器，可以使用调色板中的各种节点轻松地将流连接在一起，只需单击一下即可将其部署到其运行时。

2、基于VUE架构构建
轻量级运行时基于Zcode充分利用其事件驱动的非阻塞模型。这使得它非常适合在 Raspberry Pi 等低成本硬件以及云中运行在网络边缘。

六、配套工业互联网实训课程资源包

工业互联网是一套综合化应用课程体系。互联网系统作为信息化和自动化的结合点，具有无限放大的潜力和优势。工业自动化包含采集、传输、计算等环节，而物联网是全面感知、可靠传递、智慧处理，两者是相通的。互联网只是更加强调数字化、智能化应用及云计算部署。工业互联网所需要的自动控制、信息传感、射频识别等属于其上游技术和产业，而下游则是智能控制技术的应用。
1、构建工业互联网课程资源库
根据工业互联网、自动化、计算机，学科共融，结合行业应用，建设课程资源库如下：
工业互联网场景实训案例库
提供丰富的课程开发案例，以及视频+工程+素材手册，形成示范性课程应用
提供校企共建设计、教师自建的课程案例素材，可根据平台快速建设行业应用课程；
2、主要实训教学功能
（1）工业场景应用，从设备层、驱动层、控制层、数据层、应用层，实现学生对智能制造经典五层架构的认知及应用；
（2）常见工业总线搭建，包含物理链路RS485、CAN、以太网，通讯协议等
（3）常见无线通讯网络组网，如WiFi、433M、lora、zigbee、4G、5G等
（4）常见工业控制执行单元，DI/DO、AI/AO、电机、变频、仪器仪表、传感器等
（5）边缘计算单元，数据处理、数据汇聚、数据逻辑计算、常见边缘算法等
（6）数字工位单元，人机交互、生产协同、生产管理、边缘协同等
（7）手机APP搭建，基于工具化的二次开发软件，快速构建手机APP，实现远程监视、远程控制、实时数据、实时曲线、历史曲线、数据分析等
（8）大屏网页搭建，设备建模、实现远程监视、远程控制、实时数据、实时曲线、历史曲线、数据分析等。

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LG-MEW02型 工业互联网数字孪生综合实训台

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