工业互联网网络技术项目4 工业互联网网络技术的应用

任务4.1认识工业互联网主流网络设备和平台一、任务说明任务目标任务实施流程认识工业网络设备：熟悉工业互联网中的关键硬件设施，包括交换机、路由器、网关等设备，理解其在数据传输与连接中的核心作用。了解主流工业互联网平台：调研国内外主流的工业互联网云平台架构，掌握平台的功能特性与应用场景，为后续的系统集成打下基础。二、知识准备-①常见的工业互联网网络设备工业交换机数据交换核心工业路由器网络互联枢纽工业网关连接与翻译的桥梁工业防火墙网络安全卫士无线接入点(AP)无形的网8口非网管型交换机二、知识准备-①常见的工业互联网网络设备1.工业交换机：数据交换核心负责工业以太网数据的高速交换与转发，确保数据准确送达。01非管理型交换机即插即用，配置简单，适用于小型、简单的网络环境。02管理型交换机支持VLAN、链路聚合等高级功能，适用于复杂工业网络。网管型交换机核心定义也称为非网管型交换机，工作在OSI模型的数据链路层，是网络基础接入设备。工作原理通过识别数据包中的MAC地址，查询内部MAC地址表，将数据快速转发到相应端口。主要特点即插即用：无需任何配置，安装简单便捷。功能专一：无路由功能，仅支持同一网段内的数据转发。应用场景：适用于网络结构简单、无需复杂管理的工业环境。8口非网管型交换机16口非网管型交换机二、知识准备-①常见的工业互联网网络设备01非管理型交换机

核心定义也称为网管型交换机，具备强大的可配置性和远程管理能力，是构建复杂网络的基石。典型应用场景大型数据中心、企业网络核心层、工业自动化控制等复杂网络环境02管理型交换机二、知识准备-①常见的工业互联网网络设备核心特性远程监控与管理VLAN管理多重安全机制冗余与高可靠性QoS流量控制高扩展性2.工业路由器：网络互联枢纽核心功能连接不同网络（如局域网与互联网），实现数据路由转发与安全隔离。二、知识准备-①常见的工业互联网网络设备产品特点具备防火墙、VPN等网络安全功能；支持多种工业接口和协议，适应恶劣环境；

支持远程管理和维护，降低运维成本；协议转换网关二、知识准备-①常见的工业互联网网络设备3.工业网关：连接与翻译的桥梁核心功能

作为连接工业设备与云平台的桥梁，实现数据采集、协议转换及边缘计算。常见类型数据采集网关、控制执行网关协议转换网关、边缘计算网关边缘计算网关二、知识准备-①常见的工业互联网网络设备核心功能专为工业环境设计，防御外部攻击与内部威胁，保障控制系统安全。工作原理实施严格的访问控制策略，监控并过滤网络流量，有效隔离不同安全等级区域。4.工业防火墙：网络安全卫士工业防火墙二、知识准备-①常见的工业互联网网络设备核心功能实现有线网络与无线网络的互联，提供稳定的无线信号覆盖。。主要作用：延伸网络覆盖范围，解决不便布线区域的联网难题，提升工业组网的灵活性。5.无线接入点(AP)：无形的网无线AP二、知识准备-②主流工业互联网平台什么是工业互联网平台？面向制造业数字化、网络化、智能化需求的“工业操作系统”，连接物理世界与数字世界的桥梁全要素链接枢纽连接设备、软件、工厂、产品和人，打破信息孤岛，实现工业要素的全面互联。资源配置核心实现工业资源的泛在连接、弹性供给和高效配置，优化资源利用率，降低运营成本。智能决策大脑汇聚分析海量工业数据，提供智能化服务，是工业智能化的“神经中枢系统”。GEDigital通用电气公司推出，是最早的工业互联网平台之一。提供从设备连接、数据采集到分析优化的完整解决方案，构建了庞大的工业生态系统。SiemensMindSphere西门子的云原生平台，专注于为制造业提供数字化服务。支持设备管理、应用开发和工业APP运行，深度集成西门子工业自动化产品。IBMWatsonIoTPlatform基于强大的AI和云计算能力，提供端到端的物联网解决方案，帮助企业实现认知型物联网应用。MicrosoftAzureIoTAzure云平台的一部分，提供丰富的物联网服务，与Office365、Dynamics365等产品集成度极高。GoogleCloudIoTCore轻量级物联网数据采集和管理服务，能方便地与谷歌的数据分析和人工智能服务无缝对接。二、知识准备-②主流工业互联网平台国外主流卡奥斯COSMOPlat海尔集团推出，提供大规模定制解决方案，引领工业互联网生态。航天云网INDICS中国航天科工集团开发，提供全生命周期服务，赋能智能制造。树根互联根云平台三一集团孵化，服务行业广泛，是具有全球影响力的赋能平台。浪潮云洲浪潮集团旗下，提供智能制造、工业大数据等核心服务。腾讯工业互联网平台基于腾讯云技术，提供连接、AI等全面的工业互联网解决方案。阿里云工业互联网平台依托阿里云强大的基础设施，助力企业实现全方位的数字化转型。国内主流二、知识准备-②主流工业互联网平台三、任务实施准确说明工业互联网网络与互联网平台的区别正确描述主要工业互联网网络设备各自的作用感谢聆听任务4.2识读工业互联网的网络拓扑结构及接线一、任务说明任务目标任务实施流程实验对象：DLDS-532工业网络智能控制与维护系统核心任务：识读工业互联网系统的网络拓扑结构图实操环节：动手完成网线制作和相关设备的网络接线工作二、知识准备-①系统的网络拓扑结构核心定义网络拓扑结构是指用传输介质互连各种设备的物理布局。它描述了构成网络的成员间特定的物理或逻辑排列方式。抽象表示在拓扑学中，我们将计算机和通信设备抽象为“点”，将传输介质抽象为“线”。这些点和线组成的几何图形，就是网络的拓扑结构。关键作用它反映了网络中各实体的结构关系，是建设网络的第一步。合理的拓扑结构对网络性能、可靠性和建设成本有着决定性的影响。总线型拓扑结构(BusTopology)所有设备通过硬件接口直接连接到一条公共总线上，结构简单，布线容易。节点间采用广播方式通信，信号沿总线传播，所有节点均可接收。缺点：故障诊断和隔离困难，总线本身的故障会导致整个网络瘫痪。星型拓扑结构(StarTopology)以中央节点（如交换机）为核心，所有其他节点均与中央节点相连，易于管理。中央节点负责数据转发和控制，故障隔离方便，单个节点故障不影响全网。缺点：中央节点是关键瓶颈，其可靠性至关重要，一旦故障全网瘫痪。二、知识准备-①系统的网络拓扑结构环形拓扑结构(RingTopology)结构特征：节点连成闭合环，数据沿单一方向传输，逐节点转发。优势与局限：结构简单、实时性好；但单点故障易导致全网瘫痪，扩展困难。典型应用：工业控制网络（如环网交换机）、早期令牌环网。网状拓扑结构(MeshTopology)结构特征：节点间有多条物理链路，形成不规则网状，路径冗余度高。优势与局限：可靠性极高，故障自愈能力强；但布线复杂，成本昂贵。典型应用：广域网骨干网、金融/军事等对可靠性要求极高的关键网络。二、知识准备-①系统的网络拓扑结构二、知识准备-②工业网络智能控制与维护系统的网络拓扑三、任务实施-①网线的制作传输介质：双绞线通常选用超五类或六类非屏蔽双绞线。其内部由8根不同颜色的绝缘铜芯两两绞合而成，能有效降低信号干扰。连接器：RJ45水晶头8针设计，需将线芯按标准排序后插入，通过压线钳压接固定，确保电气连接。工具：网线钳使用多功能网线钳（剥/剪/压）。T568B制作标准国际通用标准之一，线序左→右：1.橙白/2.橙3.绿白/4.蓝5.蓝白/6.绿7.棕白/8.棕五步制作流程01.剥线使用网线钳剥去双绞线外层的保护胶皮，注意不要伤到芯线02.理线将8根芯线严格按照T568B标准的颜色顺序排列整齐。03.剪齐将排列好的芯线顶端剪齐，确保所有芯线长度一致，便于插入。04.插入将整理好的芯线插入水晶头，务必确保芯线顶到水晶头的顶端。05.压线用网线钳将水晶头压紧，完成制作，确保接触良好。三、任务实施-①网线的制作测试准备将网线两端分别插入测试仪的主副机接口，打开电源开关。成功判定若8个指示灯按顺序依次亮起绿灯，且主副机同步闪烁，即为制作成功。故障排查出现红灯、黄灯或指示灯不亮，表明存在断路或接触不良，需重新制作。三、任务实施-①网线的制作标准网线测试仪三、任务实施-②工业网络智能控制与维护系统的网络接线三、任务实施-②工业网络智能控制与维护系统的网络接线核心环网构建逻辑利用交换机的7号和8号端口构建冗余环网，确保单链路故障时数据仍能正常传输，保障网络高可用性。物理接线步骤STEP01:交换机1(7)↔交换机2(7)STEP02:交换机2(8)↔交换机3(8)STEP03:交换机1(8)↔交换机3(7)1.三层交换机环网接线设计网络计算机1连接到交换机1的3号端口，确保设计子网数据独立传输。维护网络计算机2连接到交换机2的3号端口，用于设备的日常运维管理。边缘网络边缘网关连接到交换机2的4号端口，负责外部数据的交互与转发2.各子网网络接线三、任务实施-②工业网络智能控制与维护系统的网络接线产线网络连接将产线PLC连接到交换机3的3号端口，负责生产控制信号的传输。数据管理网络连接将主站PLC连接到交换机3的4号端口，实现数据的集中管理与采集防火墙安全连接GE1口接内网交换机，GE2口接服务器，GE3口接无线AP，构建安全网络屏障。2.各子网网络接线三、任务实施-②工业网络智能控制与维护系统的网络接线感谢聆听任务4.3配置和组建跨网段环网一、任务说明任务目标任务实施流程使用三台三层交换机组建环网，涵盖设计、维护、边缘、产线及数据管理等多网段，实现全网互通与链路冗余保护。重点掌握VLAN划分、TRUNK链路配置及静态路由设置，确保不同网段间的通信与网络稳定性。二、知识准备-①工业交换机基础知识作用交换机是网络中使用最广泛的设备，一个中小型的网络中可能只有一台路由器，但是必有多台的交换机，因为交换机有一个很重要的功能就是扩充端口，用于将多台终端接入到网络中。种类交换机按工作方式可分为二层交换机，三层交换机；按在网络中部署的位置和性能可分为核心交换机，接入交换机等；按接口类型可为分普通双绞线交换机，光纤交换机等。与普通交换机的区别外观：铝合金/塑壳或钣金工作环境适应性：高防护等级安装方式：导轨机架/机架桌面散热：无风扇/风扇通信协议和网络管理：更多类型二、知识准备-②二层交换机的工作过程二层交换机根据MAC地址进行数据转发根据源MAC地址，确定数据源机器端口根据目的MAC地址，查找目标机器端口情况1：MAC地址表中有目标端口→直接发送至目标机器情况2：MAC地址表中没有目标端口→采用广播形式（FF-FF-FF-FF-FF-FF）→目标机器接收到广播→目标机器回复→数据发送，并且将目标机器MAC地址添加至MAC表问题：网络中设备多，广播寻址时间久，易感染风险等作用按照一定的逻辑把设备和用户组织在同一个网段，避免物理位置的影响。优点01.防范广播风暴划分多个VLAN子网，减少每个子网设备；VLAN可以建立防火墙机制02.增强数据传输安全数据只在同一个VLAN中传输。03.网络连接灵活不受物理位置限制。二、知识准备-③VLAN（虚拟局域网）二、知识准备-③VLAN（虚拟局域网）二层交换机划分VLAN方法二、知识准备-③VLAN（虚拟局域网）1.硬件准备：重置交换机，网线直连计算机2.软件准备：计算机IP：192.168.0.2，子网掩码：255.255.255.03.登录交换机管理网址：192.168.0.1二、知识准备-③VLAN（虚拟局域网）4.中继端口（TRUNK）和访问端口（ACCESS）区别中继端口（TRUNK）：可以通过多个VLAN数据（交换机与交换机之间，只设1个）访问端口（ACCESS）：只通过一个VLAN数据5.新增VLAN2，设置端口二、知识准备-③VLAN（虚拟局域网）6.设置两个VLAN的IP地址VLAN2：192.169.10.1VLAN1：192.168.0.201（原先是192.168.0.1，修改后会重新进入登录界面）问题：VLAN之间怎么通信？二、知识准备-④三层交换机的工作过程作用网络数据交换路由（网络设备从一个接口上收到数据包，根据数据包的目的地址进行定向并转发到另一个接口的过程。即根据路由的配置决定数据包的转发路径）根据IP（网络层）VLAN间路由:路由器或三层交换机设备提供中继服务二、知识准备-④三层交换机的工作过程A发给B先根据IP和子网掩码相“与”确认B与A是否同网段情况1：AB同一网段直接按照二层交换机MAC寻址方式发送接收数据情况2：AB不同网段A发送的数据给网关→生成网关MAC地址→路由模块查询B路由→添加B路由信息+网关MAC地址→网关+B的目标MAC地址→数据传达至B路由模块查询B路由1.静态路由：直接配置，固定2.动态路由：由三层交换机根据动态路由协议自动产生，变化二、知识准备-⑤静、动态路由配置方法静态路由配置：1.目的地址：要通信的IP地址；2.子网掩码：确保与目的地址相“与”后与源地址同一个网段3.下一跳地址：数据包去往目标网段的IP地址需要分别配置好三个三层交换机各自的VLAN端口和IP地址静态路由配置二、知识准备-⑤静、动态路由配置方法需要分别配置好三个三层交换机各自的VLAN端口和IP地址实现从交换机1到交换机2的静态路由（单向），目的地址为192.168.20.0解决办法1：还要在交换机2上配置到交换机1的路由问题1：交换机2数据不能到交换机1解决办法2：分别在交换机1和2上增加路由问题2：交换机1不能和交换机2边缘网络数据互通二、知识准备-⑤静、动态路由配置方法需要分别配置好三个三层交换机各自的VLAN端口和IP地址三台交换机配置：VLANIP与静态路由交换机设备VLAN及IP地址配置静态路由条目(StaticRoutes)SW1VLAN1:192.168.0.201VLAN2:192.168.10.1192.168.20.0via192.168.0.202192.168.21.0via192.168.0.203192.168.40.0via192.168.0.202192.168.41.0via192.168.0.203SW2VLAN1:192.168.0.202VLAN3:192.168.20.1VLAN4:192.168.21.1192.168.10.0via192.168.0.201192.168.40.0via192.168.0.203192.168.41.0via192.168.0.201SW3VLAN1:192.168.0.203VLAN5:192.168.40.1VLAN6:192.168.41.1192.168.10.0via192.168.0.201192.168.20.0via192.168.0.202192.168.21.0via192.168.0.202二、知识准备-⑤静、动态路由配置方法测试同网段网关在PC1上执行"Ping192.168.10.1"。验证本地网络配置是否正确，确保数据包能到达网关。测试跨网段通信执行"Ping192.168.20.2"测试与PC2的连通性。若成功，证明VLAN划分和静态路由配置生效。结果判定标准返回"Replyfrom..."且丢包率为0%，即表示网络连通性测试通过。二、知识准备-⑤静、动态路由配置方法交换机动态路由配置：启用RIP协议→添加交换机1网段192.168.0.0→添加交换机其他网段二、知识准备-⑥环网协议环网冗余三个交换机两两相连，如果任意一根线断开整个网络还能运转。STP（生成树协议）任一交换机中如果有两条或两条以上的链路到达根网桥，STP都根据算法仅仅保留一条，把其他切断，从而保证任意两个交换机之间只有一条单一的活动链路以实例（多个相同业务的VLAN集合）为维度，各个实例独立破环。通过VLAN和实例的映射，可以在这些实例上实现负载均衡MSTP（多生成树协议）提供快速的故障检测和切换，以确保网络在出现故障时能够迅速地从备用路径传输数据，减小网络中断的时间，从而有效保证用户通信质量ERPS（以太网保护切换）环：ERPS协议基本单位由一组配置了相同控制VLAN且互连的交换设备构成节点：加入的交换设备如SW1-SW3为3个节点环网保护链路RPL非故障状态下阻塞不通（owner和neighbour端口）RPLowner端口1个环路只有1个，用户配置RPLneighbour端口与RPLowner端口直接连接普通端口除RPLowner和RPLneighbour以外的端口二、知识准备-⑥环网协议端口角色RPLowner端口、RPLneighbour端口和普通端口ERPS环网配置：配置MSTP实例→配置ERPS环→配置ERPS端口二、知识准备-⑥环网协议三、任务实施规划并配置终端的IP地址配置EPRS环网配置三层交换机VLAN配置三层交换机的静态路由保存配置网络测试三、任务实施-①规划并配置终端的IP地址三、任务实施-②配置三层交换机VLAN3.端口类型（A、T）1.创建VLAN2.分配端口所属VLAN4.添加IP地址三、任务实施-③配置三层交换机的静态路由三个交换机分别添加到对方不同网络的静态路由交换机设备VLAN及IP地址配置静态路由条目(StaticRoutes)SW1VLAN1:192.168.0.201VLAN2:192.168.10.1192.168.20.0via192.168.0.202192.168.21.0via192.168.0.203192.168.40.0via192.168.0.202192.168.41.0via192.168.0.203SW2VLAN1:192.168.0.202VLAN3:192.168.20.1VLAN4:192.168.21.1192.168.10.0via192.168.0.201192.168.40.0via192.168.0.203192.168.41.0via192.168.0.201SW3VLAN1:192.168.0.203VLAN5:192.168.40.1VLAN6:192.168.41.1192.168.10.0via192.168.0.201192.168.20.0via192.168.0.202192.168.21.0via192.168.0.202三、任务实施-④配置ERPS环网、保存测试三个交换机分别配置并保存ERPS环网配置：配置MSTP实例→配置ERPS环→配置ERPS端口感谢聆听任务4.4配置和组建工业防火墙网络一、任务说明任务目标任务实施流程在4.3节搭建的跨网段环网基础上，接入工业防火墙（TL-FW5600），实现服务网络与原有设计、维护网络的安全互通。二、知识准备-①工业防火墙特点工业防火墙工业防火墙作为网络安全核心，连接服务器与无线AP，负责对不同区域的网络访问进行精细化控制和安全审计，保障数据传输安全。协议支持工业协议解析模块能过滤和解析工业网络采用的专用工业协议。实时性高布置在哥哥独立最小生产单元的边界区域，支持工业协议过滤，延时微秒级。适应工业环境具备对工业生产环境可预见的性能支持和抗干扰水平的支持。二、知识准备-②路由汇总与默认路由1.路由汇总定义：将一组路由汇聚为单个路由作用：减少路由数量，缩短查询时间静态路由（目的IP,子网掩码，下一跳地址）路由汇总（目的IP,子网掩码，下一跳地址）172.16.1.0

，255.255.255.0，172.16.0.1172.16.2.0，255.255.255.0，172.16.0.1192.168.0.0，255.255.255.0，192.168.2.1192.168.1.0，255.255.255.0，192.168.2.1172.0.0.0，255.0.0.0，172.16.0.1192.0.0.0，255.0.0.0，192.168.0.10.0.0.0，0.0.0.0，172.16.0.1即越明细的路由优先级越高2.默认路由IP：0.0.0.0子网掩码：0.0.0.0172.16.0.0

，255.255.0.0，172.16.0.1192.168.0.0，255.255.0.0，192.168.2.1三、任务实施规划IP地址三层交换机默认路由配置工业防火墙端口配置工业防火墙路由配置网络测试三、任务实施-①规划IP地址三、任务实施-②工业防火墙端口配置防火墙端口IP配置规划GE3无线口(无线AP)IP地址：172.2.1.100子网掩码：255.255.255.0GE1内网口(主干网)IP地址：192.168.0.254子网掩码：255.255.255.0GE2服务口(服务器)IP地址：192.168.200.254子网掩码：255.255.255.0三、任务实施-②工业防火墙端口配置1.登录：通过默认地址192.168.1.1进入管理界面（计算机改成192.168.1.X，网线连计算机和防火墙MGMT端口）配置操作步骤2.进入端口配置界面：网络->接口设置->选择物理接口->设置三、任务实施-②工业防火墙端口配置3.配置接口GE1：添加GE1口对应的IP地址和子网掩码->勾选管理接口开启->确定配置操作步骤4.同样的方式配置接口GE2和GE3三、任务实施-③工业防火墙路由配置防火墙静态路由采用默认路由，下一跳到交换机1主网2.默认路由IP：0.0.0.0子网掩码：0.0.0.0三、任务实施-④三层交换机默认路由配置三个交换机分别添加到防火墙的默认路由和下一跳地址（192.168.0.254），并保存三、任务实施-⑤网络测试感谢聆听任务4.5配置边缘网关，实现数据上云一、任务说明任务目标任务实施流程完成边缘网关配置、云平台基本信息添加与设置，实现PLC端发送的数据在云平台可视化显示二、知识准备-①边缘网关简介核心定义数据枢纽与翻译官位于网络边缘，连接底层终端设备（PLC、传感器）与上层云平台，实现数据的汇聚与交互。三大核心作用数据采集与处理：本地过滤计算，减轻云端压力。多协议转换：解决设备通信标准不统一问题，实现互联互通。安全传输保障：确保数据在本地与云端传输过程中的安全性。协议种类MQTT是一种轻量级的消息传输协议；CoAP是一种专门为受限环境（如无线传感器网络和物联网）设计的应用层协议；OPCUA是一种面向服务的通信协议。二、知识准备-②边缘网关配置YC-5300N边缘网关功能：支持多种工业协议，是实现工业数据上云的高性能硬件。默认IP地址为20.20.20.30。配置软件为配套的YuconConfig配置内容：边缘网关的IP地址和网关的IP地址，还需要配置连接云平台的服务器的IP地址等信息，确保数据能够通过边缘网关上传至云平台二、知识准备-③云平台核心定义工业大脑

云平台是工业互联网的“大脑”和“数据中心”，负责接收边缘网关数据，进行集中存储、分析与可视化展示。云平台分类与选型公有云：面向公众的云计算服务。阿里云、华为云、腾讯云、UCloud等私有云：定制化服务、能与现有企业系统和设备集成等混合云：深度融合公有云的弹性算力与私有云的安全可控性二、知识准备-③云平台1.PLC采集现场设备数据2.通过御控云网关（边缘网关）分析计算处理3.数据上传至御控云平台4.根据权限访问云平台数据三、任务实施边缘网关配置云平台信息设置云平台数据添加与可视化三、任务实施-①边缘网关配置1.网络连通准备重置网关连接网线到电脑修改电脑IP为20.20.20.X（网关默认地址20.20.20.30）配置操作步骤三、任务实施-①边缘网关配置2.YuconConfig软件内配置云平台服务器打开软件，输入默认IP地址：20.20.20.30，进行连接选择“使用御控私有云或第三方MQTT服务器”，读取配置信息填写MQTT服务器信息并写入配置操作步骤三、任务实施-①边缘网关配置3.网页端配置网关信息打开浏览器输入地址：20.20.20.30:6030，进入登录界面；配置操作步骤三、任务实施-①边缘网关配置3.网页端配置网关信息打开浏览器输入地址：20.20.20.30:6030，进入登录界面；取消勾选DHCP，正确填写边缘网关新IP、子网掩码、默认网关、DNS等信息保存、重启网关配置操作步骤三、任务实施-②云平台信息设置登录云平台：浏览器输入云平台地址：127.0.0.1:9010后登录配置操作步骤三、任务实施-②云平台信息设置2.新增项目填写信息项目中心→项目管理→新增→项目名称→结束并保存配置操作步骤三、任务实施-②云平台信息设置3.新增网关填写信息项目中心→网关管理→新增→填写对应信息→确定配置操作步骤三、任务实施-②云平台信息设置4.新增设备填写设备协议设备管理→网口协议添加→填写相关协议信息→确定配置操作步骤三、任务实施-③云平台数据添加与可视化1.添加点表并填写信息设备管理→设备后面添加点表→填写信息→确定配置操作步骤三、任务实施-③云平台数据添加与可视化2.下发点表网关管理→参数下发→点表下发配置操作步骤三、任务实施-③云平台数据添加与可视化3.新增可视化组态：可视化中心→组态管理→新增→填写名称→确定配置操作步骤三、任务实施-③云平台数据添加与可视化4.编辑可视化组态：可视化中心→组态管理→编辑→选择控件、设置变量等→保存→发布配置操作步骤感谢聆听任务4.6配置和应用工业无线通信LoRa一、任务说明任务目标任务实施流程以LoRa无线通信为研究对象，学习其网络配置和基本应用。PLC通过ModbusRTU通信协议，控制LoRa三色灯输出点，实现按下启动按钮后，LoRa黄灯以1HZ频率进行闪烁。二、知识准备-①LoRa模块简介核心定义LoRa是一种低功耗广域网(LPWAN)技术，基于扩频调制，专为长距离、低速率、低功耗的物联网应用设计。核心特点远距离通信：开阔环境下通信距离可达数公里；低功耗：支持电池长时间供电，适合传感器节点；高抗干扰：扩频技术确保复杂工业环境稳定通信。LoRa模块参数提供RS-232、RS-485透明的数据接口；数据所发即所得（无线）。采集电压、电流、温度、湿度、压力、振动、频率、流量、液位等，实现对生产周期的数据动态全采集、免去现场布线施工的成本二、知识准备-②LoRa模块的传输和通信方式核心模式：透明传输模块对数据“原封不动”地搬运，像物理连线一样直接。收到什么发什么，不做任何解析或修改。两种通信形式1.点对点通信：一对一连接，参数需完全一致。2.点对多点通信：一主多从，所有从站需与主站参数匹配。黄金法则：参数一致无论哪种形式，收发频率、空中波特率、地址等核心参数必须完全相同才能建立通信。图1：点对点通信示意图图2：点对多点通信示意图三、任务实施LoRa模块配置实现三色灯控制三、任务实施-①LoRa模块配置1.硬件连接与串口识别：连接硬件（RS485转USB线连接模块和电脑）→查看串口（设备管理器的端口）配置操作步骤三、任务实施-①LoRa模块配置2.打开配置软件并连接：启动与配置：运行AMXLORATool，选择正确串口号，波特率设为9600。建立连接：点击“打开串口”和“进入命令模式”，提示“Setup”即成功。配置操作步骤三、任务实施-①LoRa模块配置3.编辑网络和无线参数：核心参数：设置网络和无线参数；关键提醒：如果是两个模块进行通信，两端的参数必须完全一致（一字不差），否则无法建立连接。写入并生效：确认参数无误后，点击“写入参数”按钮。配置操作步骤三、任务实施-①LoRa模块配置4.连接测试：打开LoRa模块配置软件AMX_MDLORAv20，软件与模块建立连接后编辑各参数，修改完成参数设置后，单击“开始扫描”，显示已连接配置操作步骤三、任务实施-①LoRa模块配置5.编辑无线参数：每完成一项参数编辑，相应点击发送进行修改。配置操作步骤三、任务实施-②LoRa模块点对点通信实现三色灯控制1.博途中添加LoRa模块（H750）：操作步骤三、任务实施-②LoRa模块点对点通信实现三色灯控制2.H750模块添加功能块（3个05HForceSingCoil对应黄、绿、红三色灯线圈）操作步骤三、任务实施-②LoRa模块点对点通信实现三色灯控制3.设置3个05HForceSingCoil属性的站号和起始地址（站号均为4，起始地址分别是0、1、2）操作步骤三、任务实施-②LoRa模块点对点通信实现三色灯控制4.分配PLC输出地址：软件自动分配PLC输出地址，也可手动调整。黄灯Q2.0，绿灯Q4.0，红灯Q6.0操作步骤三、任务实施-②LoRa模块点对点通信实现三色灯控制5.PLC程序编写下载调试操作步骤感谢聆听任务4.7产线数据采集与云管理一、任务说明任务目标任务实施流程实现产线数据采集与云管理全链路，从PLC采集到私有云平台可视化监控。跨网段网络设置：配置三层交换机与防火墙，构建互联互通环境;PLC采集数据：S7-1200采集传感器数据，通过S7通信发送给S7-1500。云平台可视化：配置栋梁造物云平台，实现数据上云与可视化展示。二、知识准备-①多合一环境传感器简介作用可用于检测空气环境中的温度、湿度、PM2.5、大气压力、光照、噪声、等反映空气质量的各个指标。传感器参数宽压10-30V直流供电；RS-485信号输出；标准ModbusRTU通信协议、Modbus地址可设置，波特率可更改；通信距离最远2000m。RS-MG111-N01-1型多合一环境传感器二、知识准备-②多合一环境传感器寄存器地址寄存器地址PLC或组态地址内容操作范围及定义说明0000H40001PM2.5(ug/m3)只读实际值0001H40002PM10(ug/m3)只读实际值0002H40003湿度(%RH)只读扩大10倍上传0003H40004温度（℃）只读扩大10倍上传0004H40005大气压力(KPa)只读扩大10倍上传0005H40006光照度(Lux)只读光照度实际值高位0006H40007光照度实际值低位0007H40008TVOC(ppb)只读实际值0008H40009二氧化碳(ppm)只读实际值0009H40010甲醛(ppm)只读扩大100倍上传000AH40011臭氧(ppm)只读扩大100倍上传000BH40012氧气(%Vol)只读扩大10倍上传000CH40013硫化氢(ppm)只读实际值000DH40014甲烷(%LEL)只读实际值000EH40015一氧化碳(ppm)只读实际值000FH40016二氧化氮(ppm)只读扩大10倍上传0010H40017二氧化硫(ppm)只读扩大10倍上传0011H40018氢气(ppm)只读实际值0012H40019氨气(ppm)只读实际值0013H40020噪声(db)只读扩大10倍上传07D0H42001485地址读写1~254（出厂默认1）07D1H42002485波特率读写0代表2400bit/s1代表4800bit/s2代表9600bit/s19