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1      方案背景與目標(biāo)

在工業(yè)4.0浪潮下，為可持續(xù)生產(chǎn)和發(fā)展，企業(yè)必須對其生產(chǎn)車間的數(shù)據(jù)進(jìn)行全面的洞察、分析和應(yīng)用，制定精益制造計劃指導(dǎo)生產(chǎn)，從而優(yōu)化資源配置，實現(xiàn)效益提升。

然而，很多企業(yè)在數(shù)字化升級改造時仍然面臨著現(xiàn)場設(shè)備數(shù)據(jù)難以捕獲和OT與IT端數(shù)據(jù)流難以流通的難題：現(xiàn)場設(shè)備類型多、品牌雜、新舊機型共存，難以聯(lián)網(wǎng)且互操作性差，數(shù)據(jù)無法便捷到達(dá)IT端等。企業(yè)數(shù)字化的過程簡化和降本增效迫在眉睫！

與市場上傳統(tǒng)方案不同，宏集提供的EXOR智能人機界面和網(wǎng)關(guān)除了數(shù)據(jù)采集和可視化功能外，還集成了打通從現(xiàn)場到云端數(shù)據(jù)通道的所有必需功能，僅用一個設(shè)備即可實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、處理和上云，無需增添其他網(wǎng)關(guān)等中間設(shè)備，既簡化應(yīng)用，又大大降低企業(yè)數(shù)字化難度和成本。

2      方案詳細(xì)介紹

（1）硬件方案

宏集智能邊緣物聯(lián)網(wǎng)人機界面配置豐富，包括入門級顯示器到低成本的電阻觸摸屏，再到先進(jìn)的全彩多點觸控電容觸摸屏，支持多達(dá)200+協(xié)議，可實現(xiàn)邊緣計算和軟PLC功能，高性能和防護(hù)等級，適用于工廠、建筑、船舶自動化等領(lǐng)域和惡劣環(huán)境。

宏集智能邊緣物聯(lián)網(wǎng)人機界面根據(jù)其配置、應(yīng)用場景的不同分為5個系列。以其旗艦系列的一個型號（eX710）為例：

①系統(tǒng)架構(gòu)：arm架構(gòu), ARM Cortex-A9雙核處理器

②存儲空間：RAM 1GB  FLASH 4GB. 高內(nèi)存配置以適應(yīng)邊緣計算需求

③操作系統(tǒng)：基于linux RT的實時操作系統(tǒng)

④屏幕參數(shù)：分辨率1280x800，多點觸控電容屏

⑤通訊/存儲接口：

a. 3個獨立以太網(wǎng)口 (千兆X1,百兆X2) .以保證連接能力和安全

b. 內(nèi)置1路RS-232/485/422串口，最多可由擴(kuò)展模塊擴(kuò)展至3路

c. 2個USB口

d. 1個SD卡槽

⑥ 硬件擴(kuò)展性：具備2個擴(kuò)展卡槽，可選模塊：無線模塊、數(shù)字I/O模塊、數(shù)字+模擬量I/O模塊、各種通訊模塊（如：CAN模塊）等

⑦工業(yè)防護(hù)：IP66 (前), IP20 (后)，提供電保護(hù)，工作電壓范圍10V-32V 

（2）軟件方案

宏集智能邊緣物聯(lián)網(wǎng)人機界面的功能主要由其配套的組態(tài)軟件JMobile Studio與在硬件中運行的工程運行環(huán)境Jmobile Runtime實現(xiàn)。

①原理

首先，由Jmobile Studio完成數(shù)據(jù)采集、邊緣計算、可視化工程、數(shù)據(jù)與其他平臺交互的工程的搭建，完成后將其下載至eX710，即可在它的Runtime環(huán)境下運行工程，實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、邊緣計算和可視化等功能。具體架構(gòu)如下圖所示：

②Jmobile Studio功能

a.       是一款高自定義的編程軟件，支持200+協(xié)議棧，包括現(xiàn)場協(xié)議（Modbus/S7/Omron等）與網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧（EtherCAT，PROFINET，EtherNet / IP，POWERLINK，MQTT等），提供內(nèi)部所有協(xié)議之間的數(shù)據(jù)傳輸

b.       完全兼容OPC UA

c.       腳本語言：支持Javascript腳本編寫

d.       集成codesys V3，可實現(xiàn)軟PLC功能

e.       連接：支持通過宏集Corvina cloud云端連接，或通過MQTT到第三方云，使用安全的HTTPS/TLS加密數(shù)據(jù)傳輸

f.        遠(yuǎn)程訪問功能

g.       Jmbolie同時集成JM4WEB，可以自定義web界面和實現(xiàn)手機/PC等終端使用HTML5瀏覽器訪問邊緣設(shè)備

③Jmobile Runtime功能

在Linux實時操作環(huán)境下運行，可運行Jmobile工程文件，實現(xiàn)系統(tǒng)項目快速啟動。JMobile PC Runtime能夠快速賦予原有X86設(shè)備物聯(lián)網(wǎng)功能，可同時運行8種不同協(xié)議，快速實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)可視化、數(shù)據(jù)傳輸?shù)裙δ埽粺o需增設(shè)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)，無需改變原系統(tǒng)架構(gòu)，減少人工和設(shè)備成本。 

（3）Corvina云平臺

Corvina云平臺支持SaaS、PaaS等服務(wù)模式，提供Dashboard、VPN、警報、審計追蹤等功能，實現(xiàn)數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程監(jiān)控，以及網(wǎng)關(guān)和PLC設(shè)備的遠(yuǎn)程管理；提供API、SDK，實現(xiàn)Corvina和數(shù)據(jù)庫/ERP/其他商業(yè)云平臺的數(shù)據(jù)交互。

3      代表性及推廣價值

（1） 支持200多種通信驅(qū)動，包括主流工控廠家協(xié)議如ABB，倍福，日立等，西門子，三菱，歐姆龍等;現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)、工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議如PROFINET，EtherCAT，POWERLINK，EtherNet/IP，CAN，Modbus，PROFIBUS 等;

（2） 支持通過 MQTT/OPC UA 與第三方平臺進(jìn)行數(shù)據(jù)交互;

（3） 通過擴(kuò)展可選的通信模塊，本地或遠(yuǎn)程I/O模塊，結(jié)合Codesys，宏集智能邊緣物聯(lián)網(wǎng)人機界面可以擴(kuò)展成一個非常強大的單一集成控制系統(tǒng);

（4） 提供3種免費的遠(yuǎn)程訪問方式，讓用戶方便快捷地掌握工業(yè)現(xiàn)場的情況:

①配套免費客戶端軟件：JMobile Client

②內(nèi)置網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，可通過任何設(shè)備的瀏覽器進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控和互動控制（智能手機、平板、電腦）

③內(nèi)置VNC服務(wù)器，可通過VNC客戶段進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控和互動控制