一、总体介绍
平台以基于loongarch架构研制的国产自主可控工业控制器为核心单元,通过对各种现场的感知设备的接入,进行数据处理,根据逻辑条件实现现场的自动控制,并将数据远程至云端做分析、评估和展示,实现虚拟应用场景的边缘侧智能控制、远程实时监管和数据分析、网络安全的应用目标。
二、硬件资源及技术参数
1. 国产自主可控工业数据采集控制器:核心处理器采用国产自主loongarch架构系列,板载2路以太网口、2路RS485,2个USB+1路HDMI,1路电源模块,1路IO模块,含工业SCADA组态开发平台。
2. PLC:采用小型可编程逻辑控制器,通讯能力:MODBUS协议;IO输入规格:DC15V-28V 支持NPN输入;IO输出晶体管规格:DC15V-28V 0.5A/1点、0.8A/4点、1.6A/8点共用COM;IO输出继电器规格:AC 250V以下,DC 30V以下2A/1点、8A/4点、8A/8点共用COM。
3. 工业车间监控管理传感单元
(1)空气质量监测仪:温湿度、大气压、PM2.5、PM10、甲醛、臭氧、TVOS、二氧化碳等。工业级通用颗粒物浓度变送器,能得出单位体积内等效粒径的颗粒物粒子个数、颗粒物质量浓度;485接口,通过ModBus-RTU协议输出;
(2)电力仪表:采用三相智能电力仪表,配电通多功能电力仪表,包含三相电流、电压、有功功率、无功功率、功率因数、频率、有功电度、无功电度等,输出:RS485,MODBUS-RTU协议;
(3)红外探测器:在防范区域展开一张隐形的红外感应区域;输出方式:RS485;通讯协议:MODBUS RTU;探测距离:5*8米;
(4)声光报警器:可自定义语音,信号触发控制告警。声响形式警报声;控制方式:RS485;通讯协议:MODBUS RTU;
(5)网络摄像头:200万像素,支持移动侦测(支持人形检测)与异常侦测;有线网络接口;网络协议:TCP/IP,ICMP,HTTP,DHCP,DNS,RTP,RTSP,RTCP,NTP,IGMP,QoS,UDP。
4. 智能电网监控与优化传感器单元
智能电表:电流、电压、功率、频率、电能等参数;多功能表4块,AC 220V,三相,485通讯MODBUS协议。
5. 多功能异构互联综合网关
(1)网关提供一套具有自主知识产权的综合底层网关控制系统软件,实现异构互联通信与数据采集以及汇聚各系统功能单元数据;
(2)网关支持物联网人机交互,支持显示无线网络与有线网络传输数据,支持触摸控制指令上传或下发;
(3)网关板载5组无线通信单元接口,支持2.4G、ZigBee、LoRa、NB-IoT、蓝牙、WiFi等5种不同无线通信单元同时接入;
(4)网关支持RS485总线、CAN总线、串口、以太网、USB等5种不同有线通信同时接入;
(5)网关支持以太网(有线)、WiFi、NB-IoT(无线)同时接入公共云平台及教学专用私有云平台;
(6)采用基于Cortex-M7内核系列微控制器,型号为STM32H743IIT6,主频为480MHz;内存及存储:512MB NAND Flash,32MB SDRAM;
(7)板载硬件资源及接口:1个复位按键、4个功能按键、1个纽扣电池、2组60Pin扩展IO接口、1路串口、1个SWD下载调试口、1个USB接口、1个以太网接口、2个RS485总线接口、2个CAN总线接口、1个模拟信号采集接口、1个电流输出型传感器接口、2个数字量传感器接口、7寸RGB TFT显示屏(支持电容触摸,分辨率为800*480)。
(8)网关具有组网信道更换、自动切换网络、GUI触摸应用等功能。
6. 实训台架:采用厚度为1.5mm钣金材质,颜色为亚光银灰色,带DC 24V / DC 12V / 5V电源,尺寸为700mm x 500mm x 250mm(长*宽*高)。
三、支持协议
1. 标准协议
支持DLT645,CJ/T18等协议,可扩展。
2. 行业协议
支持Modbus及其变种的模版定义框架,PLC协议,OPC UA 2.0。
3. 互联网协议
支持MQTT、BACNET、HTTP等扩展协议。
4. 视频协议
支持RTSP/RTMP协议、Onvif等协议。
5. 网络安全协议
支持网络防火墙、黑/白名单策略、syslog等协议。
四、配套教学资源
1. 设备配套二次开发资源
(1)支持C/S架构数据采集与控制系统二次开发
(2)支持B/S架构云平台数据采集与控制系统二次开发
(3)全国产化自主可控SCADA,1000点数据采集处理
(4)提供前置机,总控+MODBUS协议源码
(5)支持数据处理/分发(实时库、历史库、报警库)
(6)提供计算功能、脚本功能及源码
(7)提供数据交互API/数据库接口及源码
(8)支持C/S+B/S功能HMI图形编程/运行工具
(9)支持视频监控功能
(10)提供工业控制器主控板卡、硬件原理图/电路图资料
(11)提供工业控制器IO板卡、硬件原理图/电气图资料
(12)提供工业控制器软PLC编程/运行环境及源码
(13)提供工业控制器执行程序、总控协议源码
(14)提供工业控制器视频推拉流程序
(15)提供工业控制器本地流媒体服务器功能程序
(16)提供工业控制器配置/诊断程序
2. 提供主要实验实训项目案例资源
(1)搭建与使用完整的数据采集与控制系统
(2)传感器数据采集与控制
(3)Modbus RTU协议(RS485)
(4)Modbus TCP协议
(5)CANopen协议
(6)工业控制器协议转换
(7)上位机数据处理
(8)上位机HMI模块
(9)工业控制器与上位机前置通信
(10)数据采集与控制系统API及二次开发