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LG-MEW02型工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)數(shù)字孿生綜合實訓(xùn)臺

品牌：理工偉業(yè) 咨詢電話：010-82827827 82827835

一、平臺應(yīng)用概述

該實訓(xùn)室建設(shè)內(nèi)容按照《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)人才崗位能力要求》為藍(lán)本，分為五部分模塊和能力培養(yǎng)內(nèi)容：
1、工業(yè)大數(shù)據(jù)與工業(yè)智能：
基于工業(yè)控制、工業(yè)總線以及傳感網(wǎng)，進(jìn)行數(shù)據(jù)采集及預(yù)測性維護(hù)等，通過掌握網(wǎng)絡(luò)通訊、數(shù)據(jù)存儲以及工業(yè)總線技術(shù)等進(jìn)行的計算機(jī)軟件控制及數(shù)據(jù)開發(fā)。
2、數(shù)據(jù)存儲與部署：
基于云計算、數(shù)據(jù)庫以及服務(wù)器部署等要求，通過數(shù)據(jù)庫鏈接至云平臺形成工業(yè)云端數(shù)據(jù)存儲，定義設(shè)備功能和分類，形成基于微服務(wù)架構(gòu)的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)云平臺。
3、工業(yè)應(yīng)用與互聯(lián)網(wǎng)：
基于前端設(shè)計、包含通過HTML，CSS及JavaScript等前端應(yīng)用技術(shù)，通過前端服務(wù)器完成對工業(yè)應(yīng)用的各種界面及應(yīng)用端開發(fā)；
4、工業(yè)APP：
基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，工業(yè) APP 是面向工業(yè)產(chǎn)品全生命周期相關(guān)業(yè)務(wù)(設(shè)計、生產(chǎn)、實驗、使用、保障、交易、服務(wù)等)的場景需求，把工業(yè)產(chǎn)品及相關(guān)技術(shù)過程中的知識、最佳實踐及技術(shù)訣竅封裝成應(yīng)用軟件
5、工業(yè)人工智能：
基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸，定制專業(yè)的人工智能判斷專家系統(tǒng)，以機(jī)器視覺、云AI搜索、語音智能為主流，給與工業(yè)控制的智能化判斷及應(yīng)用；

二、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)集成與實踐平臺

工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)實訓(xùn)平臺是一款工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)綜合教學(xué)實訓(xùn)平臺，包含了完整的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)，包括：感知設(shè)備、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、無線傳感網(wǎng)絡(luò)、有線傳感網(wǎng)絡(luò)、工業(yè)主控機(jī)構(gòu)、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)云平臺、工業(yè)大數(shù)據(jù)分析平臺。工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)實訓(xùn)平臺使用了工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、嵌入式、大數(shù)據(jù)、移動應(yīng)用、人工智能等新興技術(shù)，同時內(nèi)置工業(yè)互聯(lián)云平臺，為高校相關(guān)學(xué)科專業(yè)升級和改革提供教學(xué)、實驗和科研支撐。
工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)實訓(xùn)平臺能夠滿足工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的教學(xué)、實訓(xùn)課程需求，包括：《物聯(lián)網(wǎng)短距離無線通信》、《物聯(lián)網(wǎng)長距離無線通信》、《工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)》、《工業(yè)自動化控制》、《物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)》、《機(jī)器視覺技術(shù)》等。

三、IMT數(shù)字孿生——構(gòu)建工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)虛擬工廠平臺

平臺以虛擬3D孿生技術(shù)與智能控制技術(shù)平臺的融合，基于數(shù)字化雙胞胎技術(shù)，建立1:1的虛擬數(shù)字化與物理信號控制的平行世界，是國內(nèi)首套AR+制造仿真系統(tǒng)，IMT數(shù)字孿生采用“以虛代實、以實控虛”的技術(shù)理念，讓智能工廠的教學(xué)與實訓(xùn)真正做到與行業(yè)應(yīng)用接軌，更易用、更高效、更便攜的新一代工科實訓(xùn)平臺。
IMT通過結(jié)合了數(shù)字孿生技術(shù)，將1:1的將機(jī)器人技術(shù)、PLC技術(shù)、智能控制技術(shù)融合，按照智能制造的機(jī)械搭建、電氣控制再到工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)管理應(yīng)用，以仿真貫穿整個實訓(xùn)室設(shè)備，從智能控制技術(shù) + 機(jī)器人技術(shù) + 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)為知識架構(gòu)，依次將機(jī)械、電氣、物聯(lián)網(wǎng)以及計算機(jī)軟件技術(shù)各個專業(yè)、行業(yè)的示范應(yīng)用結(jié)合，打造出具有綜合性、示范性、先進(jìn)性的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的仿真平臺。
模擬：用戶自建工廠、虛擬工廠云工程平臺
仿真：虛擬電氣接線、CAD電氣接線
交互：多屏三維互動 + AR交互 + VR沉浸式體驗
內(nèi)容：電氣CAD、PLC編程、機(jī)器人示教、組態(tài)控制
資源：虛擬工廠模型庫、高端智造虛實轉(zhuǎn)化
特點：以實控虛、以虛代實、虛實結(jié)合

IMT數(shù)字孿生平臺，能夠以虛擬化機(jī)械設(shè)計、電氣設(shè)計再到虛擬調(diào)試、XR協(xié)作，完成整個智能制造的數(shù)字孿生設(shè)計及仿真過程，基于數(shù)字孿生系統(tǒng)的強大兼容性，從機(jī)械、電氣、再到編程，支持用戶自定義模型、自定義功能、自定義控制器的綜合虛擬仿真平臺，從而為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺提供1:1的數(shù)字孿生的工業(yè)控制及設(shè)備層仿真應(yīng)用；
IMT數(shù)字孿生系統(tǒng)能夠從虛擬機(jī)械設(shè)計、虛擬電氣接線再到虛實互動編程，虛擬調(diào)試以及集成調(diào)試的整個過程，同時配置XR互動仿真，能夠?qū)崿F(xiàn)多人協(xié)作的沉浸式應(yīng)用，IMT系統(tǒng)具有多種仿真和組合方式，支持半實物、全虛擬、以及3D互動的編程方式。

四、智能工廠MES資源包及案例

采用虛實結(jié)合仿真，結(jié)合MES系統(tǒng)和數(shù)字孿生3D監(jiān)控，該實訓(xùn)平臺具有一套開放式的MES系統(tǒng)，從設(shè)備層、控制層、數(shù)據(jù)層、應(yīng)用層都具有對應(yīng)開發(fā)及實踐內(nèi)容，通過PLC + 機(jī)器人 +計算機(jī)軟件的模式提供一套完整的數(shù)字化產(chǎn)線的，建設(shè)、編程、電氣再到上層控制的綜合型工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)開發(fā)實訓(xùn)平臺。
配合IMT虛擬仿真按照實驗室已有的真實化產(chǎn)線可1:1搭建虛擬化系統(tǒng)，并配套完整的從認(rèn)知到產(chǎn)線應(yīng)用的階段化開發(fā)課程資源，全面詳細(xì)的介紹了數(shù)字化產(chǎn)線構(gòu)成以及集成方式，并通過虛擬仿真技術(shù)創(chuàng)建與真實完全一致的虛擬產(chǎn)線，直接進(jìn)行虛擬仿真調(diào)試。特色在于，通過將PLC、工業(yè)機(jī)器人、計算機(jī)軟件控制技術(shù)結(jié)合，分單元分層講解數(shù)字化產(chǎn)線的各個層級個功能的實施及編程控制方法，并能夠以虛擬仿真加以展示及實現(xiàn)。
該平臺主要通過軟件個性化下單，完成從網(wǎng)上下單、生產(chǎn)訂單解析、工藝編排、智能倉儲存取、柔性流程重配和生產(chǎn)、基于激光雕刻和立體裝配的全自動化無人加工過程。構(gòu)建真正意義上的工業(yè)4.0新型工作模式和基礎(chǔ)平臺，便于學(xué)生對機(jī)器人認(rèn)知、編程學(xué)習(xí)以及科研人員開發(fā)實驗。

五、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)開發(fā)工具平臺

1、Zcode可視化工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)開發(fā)平臺
Zcode是一種編程事件驅(qū)動應(yīng)用程序的低代碼方法?；诹鞯木幊虅?chuàng)建網(wǎng)絡(luò)，使其能夠可視化表示，從而使其成為一種更容易訪問的編程方式。JavaScript 函數(shù)可以使用富文本編輯器構(gòu)建，內(nèi)置庫允許訪問有用的函數(shù)、模板或流以供重用。
Zcode是一種編程工具，用于以新穎有趣的方式將硬件設(shè)備、API 和在線服務(wù)連接在一起。
它提供了一個基于瀏覽器的編輯器，可以使用調(diào)色板中的各種節(jié)點輕松地將流連接在一起，只需單擊一下即可將其部署到其運行時。

2、基于VUE架構(gòu) 構(gòu)建
輕量級運行時基于Zcode充分利用其事件驅(qū)動的非阻塞模型。這使得它非常適合在 Raspberry Pi 等低成本硬件以及云中運行在網(wǎng)絡(luò)邊緣。

六、配套工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)實訓(xùn)課程資源包

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是一套綜合化應(yīng)用課程體系?；ヂ?lián)網(wǎng)系統(tǒng)作為信息化和自動化的結(jié)合點，具有無限放大的潛力和優(yōu)勢。工業(yè)自動化包含采集、傳輸、計算等環(huán)節(jié)，而物聯(lián)網(wǎng)是全面感知、可靠傳遞、智慧處理，兩者是相通的?；ヂ?lián)網(wǎng)只是更加強調(diào)數(shù)字化、智能化應(yīng)用及云計算部署。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)所需要的自動控制、信息傳感、射頻識別等屬于其上游技術(shù)和產(chǎn)業(yè)，而下游則是智能控制技術(shù)的應(yīng)用。
1、構(gòu)建工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)課程資源庫
根據(jù)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、自動化、計算機(jī)，學(xué)科共融，結(jié)合行業(yè)應(yīng)用，建設(shè)課程資源庫如下：
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)場景實訓(xùn)案例庫
提供豐富的課程開發(fā)案例，以及視頻+工程+素材手冊，形成示范性課程應(yīng)用
提供校企共建設(shè)計、教師自建的課程案例素材，可根據(jù)平臺快速建設(shè)行業(yè)應(yīng)用課程；
2、主要實訓(xùn)教學(xué)功能
（1）工業(yè)場景應(yīng)用，從設(shè)備層、驅(qū)動層、控制層、數(shù)據(jù)層、應(yīng)用層，實現(xiàn)學(xué)生對智能制造經(jīng)典五層架構(gòu)的認(rèn)知及應(yīng)用；
（2）常見工業(yè)總線搭建，包含物理鏈路RS485、CAN、以太網(wǎng)，通訊協(xié)議等
（3）常見無線通訊網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)，如WiFi、433M、lora、zigbee、4G、5G等
（4）常見工業(yè)控制執(zhí)行單元，DI/DO、AI/AO、電機(jī)、變頻、儀器儀表、傳感器等
（5）邊緣計算單元，數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)匯聚、數(shù)據(jù)邏輯計算、常見邊緣算法等
（6）數(shù)字工位單元，人機(jī)交互、生產(chǎn)協(xié)同、生產(chǎn)管理、邊緣協(xié)同等
（7）手機(jī)APP搭建，基于工具化的二次開發(fā)軟件，快速構(gòu)建手機(jī)APP，實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)視、遠(yuǎn)程控制、實時數(shù)據(jù)、實時曲線、歷史曲線、數(shù)據(jù)分析等
（8）大屏網(wǎng)頁搭建，設(shè)備建模、實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)視、遠(yuǎn)程控制、實時數(shù)據(jù)、實時曲線、歷史曲線、數(shù)據(jù)分析等。

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