基于模拟汽车生产线的上云改造.docx
课程设计报告书工业互联网课程设计基于模拟汽车生产线的上云改造基于模拟汽车生产线的上云改造一、设计任务基于工业互联网实施与运维实训平台的模拟汽车生产线（图1）,对其进行上云改造，远程实时展示环境温/湿度、设备运行效率、机床X轴、Y轴、Z轴坐标位置（图2）。以项目式教学方式将工业互联网实施与运维涉及的数据采集方案规划、网络部署与数据采集、采集数据上云、数据边缘处理、云平台模型搭建与实例化、数据可视化等环节有机串联，完成一项工程机械行业上云改造案例的全流程活动。图1工业互联网实施与运维实训平台图2上云改造效果示意二、数据采集方案规划基于以上项目需求，完成数据采集方案规划。1、项目需求分析基于工业互联网实施与运维实训平台的模拟汽车生产线的上云改造需求为远程实时展示如下信息：(1)环境温度、湿度；(2)设备运行效率；(3)机床X轴、Y轴、Z轴坐标位置。2、数据来源梳理环境温度、湿度的数据来源与设备层OPe连接的温度、湿度传感器。设备运行效率是对设备PLC数据进行边缘计算的结果。机床X轴、Y轴、Z轴坐标位置的数据来自于设备层的CNC。3、数据采集架构4、数据采集点表ABCDE1地址类型2LW断电保存-字3RW断电清零一字4SRW特殊内部寄存器-字5LB断电保存一位6SRB特殊内部寄存器一位78LB输入（位）9Q.B输出（位）10M.B中间（位）11IW输入（16位）12QV输出（16位）B（Bit）表示位；13MW市间（16位）I表示输入；14ID输入（32位）Q表示输出；15QD输出（32位）N（Vord）表示1附（字类型）；16HD由间（32位）D(DoubleVord)表示32应(双字17DBn.DBD西门子PLC特有数据类型，DB表示一个数据块，DBD表示一个双字类型的数据的起始偏移地址18DBn.DBW西门子PLC特有数据类型，DB表示一个数据块，DBU表示一个字类型的数据的起始偏移地址19DBn.DBX西门子PLC特有数据类型，DB表示一个数据块，DB旗示一个位类型的数据的起始偏移地址工业互联网1+X数据点表数拄机床01抠床Ii(Z(8A数然美型功能码曲讯地M取他可婚用户修理侦XW940uble4区3oew运行it程中用户编程债X用六程慎丫613doubk4830613运行式鞭中用尸我慎丫用户*收嗫Z61T4obl4区30617运行过收中用户用出工作畏式Ishort4区30001<l.K>b2.R动,3«单步：41f动15，wt&QIel工作状蠢2tbort4区30002（1.攵闱I2«运行B3.瞽停机床状态3short讴30003<1：2停：2：急停复仗：3：夫ffl,如Kfi）毁状as4short4区3C004<0,无发瞥、h利报警）回等状SBX5abort4区300C6<0：米同牛：1：己目导）回节次J5Y6short4区30006<0：1另零$1»BB*>回牛状杳Z?short岖3WO7<0：未回专：L已回等）10E«SJ/iSSvv三Otnt<SSJRV受去Real%MDM84X5款立我于R-dJWCfen*产线运行通度Otm%MD616不性能率Rv3S*三ReX3062。N开机感KvJ*三SRa%MOb24含格率!K认安表ReelW»28聚”交Reel%MW32»生产仍长»V«*Real%MO5365JS三.Cfe40Y巳台格一品敢It%Vt»中日件电量JR认交农Real%M3W85、数据采集网络拓扑图IP:192.168.0.127三、过程论述1、PC的IP设置与测试根据网络拓扑图设置小组对应电脑的平台层IP地址，因HMl数据采集过程中电脑需与设备层通信，所以同时设置电脑的设备层IP地址，两个IP地址。PC的IP地址设置使用Ping命令分别测试电脑与HMI、服务器的通信，通信正常。Klms t=64Klms TTL=64Klms TTL=64 l<lr TL=64Ping 192. 168. 0.121192.168.0.121192. 168. 0.121192.168.0.121192.168. 0.121C: Usersl novo>r>ing 192.168.0.121-S SrCaddr-C compartment-P-4S C:WI NDOWSsystem32cmd.exe在 UnHlH 口 正来来来完Ss.B'的iu的借起Y的林5,头6) PvI?翼于 用 适Iii窗-O9 的¼I路5“券用氏-T count "s count-j host-Iist-k host-Iist-w tiDeout-R用程供提化拟虚趾器4,6«地标 7PVPV:32=32 B1PC与HMI通信测试C:Usrslnovo>ping 192.168.100.200(c) Iicrosoft Corporation«QB GWINDOWSSyStem32cmdae在自自自自 正来来来来192.168.100.200 具有 32 字168. 100. 200的回复：宇节=32168.100.200的回复：字节=32168.100. 200的回复:字节=32168.100. 200的回复：字节=32TTL=64TrL=64TTL=64TTL=64C：Userslenovo>=0 (0X 丢失),PC与服务器通信测试2、PLC采集基于Hanyun-box-PLC和网关管理软件XEdge完成项目所需PLC数据的采集，并在数据监控页面查验，操作步骤如下：(1)网关硬件安装接线(检查：WAN口-平台层，LAN口.设备层)；(2)通信配置(按照网络规划设置WAN/LAN口IP)；(3)联网方式配置(4G联网，网关插入SlM卡，无需配置)；(4)添加网关(网关与管理软件XEdge绑定)；(5)添加设备(网关与被采设备建立通信)；(6)添加采集点(网关对被采设备数据采集)。数据监控页面查验结果，与现场实际情况相符。O，V老IAIlKh0=1«amoi4宙技历史Iwe由缗计EfFFtta1稣应控业址标壬aaEd9eX梅XQMA文认电(7)。分IaiMQ全局处4t名称Rfi城址AS值作oPgoXTemperatu23CMD608MD608/©V3S4219110066Humklity60%MD612MD612/©aQuaIifiedO(MAMD628UtPutOMD628/tToUlOutP弼MD640Ut©MD640/IatOnIineDur7<J«MD600atk>n&MD600.7©VProductLin(WVd>WMD616eSpeedMD616eMQrr1mqtt-connectONl/1aV+*NO科I+IMfcMIBttl-选中:0/71Hanyun-box-PLC采点3、PLC上云通过网关管理软件XEdge对Hanyun-box-PLC进行网关端数据上云配置，包括指定协议、设置云服务、同步数据。然后，通过设备画像对HanyUn-boxPLC上云数据进行平台端配置，包括网关配置、设备配置、设备绑定网关、采点配置。设备画像采点配置结果，与网关采点一致。-二二三三三三PLC米点上云4、CNC采集通过GoOgle（谷歌）浏览器登录HanyUn-box-CNC,完成机床X轴、Y轴、Z轴坐标位置的数据采集，并在日志页面查验，操作步骤如下：（1）网关硬件安装接线（检查：WAN平台层，LAN口.设备层）；（2） 通信配置（按照网络规划设置WAN/LAN口IP）；（3）添加设备（网关与被采设备建立通信）；（4）添加采集点（网关对被采设备数据采集）。在设备日志的查验结果，与现场CNC控制面板展示的位置信息一致。6g案零（MRMH±3te三1204S202WBIaXM2y3>4drrc.*Ut0Hanyun-box-CNC采点5、CNC上云通过GoOgIe（谷歌）浏览器登录HanyUn-boxCNC,进行网关端数据上云配置，包括指定协议、设置云服务。然后，通过设备画像对HanyUn-box-CNC上云数据进行平台端配置，包括网关配置、设备配置、设备绑定网关、采点配置。设备画像采点配置结果，与网关采点一致。口 口 F ”鼻；1 O o B t - 9CNC采点上云6、OPC采集通过Google(谷歌)浏览器登录Hanyun-box-OPC进行网关通信配置，使用UaEXPert软件对HMl进行通信测试并获取采点参数(湿度、温度)，然后在智能终端OPC开发系统创建工程并下载到网关,最后在智能终端OPC网管系统查验。操作步骤如下：(1)网关硬件安装接线(检查：WAN口-平台层，LAN口.设备层)；(2)通信配置(按照网络规划设置WAN/LAN口IP)；(3)通信测试及获取采点参数；(4)智能终端OPC开发系统创建工程；(5)添加设备(网关与被采设备建立通信)；(6)添加采集点(网关对被采设备数据采集)；(7)工程下载(智能终端OPC开发系统工程下载到网关)。在智能终端OPC网关系统的查验结果，与现场实际情况相符。Data Access VievServerNode IdDisplay NameValueFloat FloatDatatype ource Timestam erver Timestam Statuscode14:28:24.861 14:28:21.362Hanyun-box-OPC采点
