實(shí)踐任務(wù)：規(guī)劃小型工業(yè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)①實(shí)踐目的掌握規(guī)劃工業(yè)企業(yè)網(wǎng)絡(luò)的基本要素，具備規(guī)劃小型工業(yè)企業(yè)網(wǎng)絡(luò)的能力。②實(shí)踐案例某食品加工廠因智能化改造，企業(yè)要求將生產(chǎn)設(shè)備信息傳輸?shù)揭惑w機(jī)，并使生產(chǎn)數(shù)據(jù)在web端可查閱。通過現(xiàn)場調(diào)研發(fā)現(xiàn)，該工廠現(xiàn)有設(shè)備均單機(jī)運(yùn)行，生產(chǎn)設(shè)備之間無工業(yè)總線連接。實(shí)踐任務(wù)：規(guī)劃小型工業(yè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)該廠的生產(chǎn)設(shè)備主要分布在凍干車間、烘干車間、精油車間和冷庫內(nèi)，相關(guān)生產(chǎn)設(shè)備需要進(jìn)行互聯(lián)互通后，才能將數(shù)據(jù)傳送到平臺(tái)，因此需要打通設(shè)備與一體機(jī)之間的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)。企業(yè)生產(chǎn)設(shè)備分布如圖所示，企業(yè)生產(chǎn)設(shè)備清單如表所示。實(shí)踐任務(wù)：規(guī)劃小型工業(yè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)車間名稱設(shè)備名稱設(shè)備接口支持通訊協(xié)議凍干車間凍干機(jī)1RJ-45TCP/IP凍干機(jī)2RJ-45TCP/IP烘干車間烘干機(jī)1RS-485Modbus-RTU烘干機(jī)2RS-485Modbus-RTU烘干機(jī)3RS-485Modbus-RTU烘干機(jī)4RS-485Modbus-RTU流量計(jì)1RS-485Modbus-RTU上料機(jī)RJ-45TCP/IP一體機(jī)RJ-45多種工業(yè)協(xié)議精油車間流量計(jì)2RS-485Modbus-RTU流量計(jì)3RS-485Modbus-RTU冷庫制冷機(jī)RJ-45Modbus-TCP實(shí)踐任務(wù)：規(guī)劃小型工業(yè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)凍干車間內(nèi)有2臺(tái)凍干機(jī)設(shè)備，設(shè)備控制器為西門子S7-300型PLC（RJ-45接口）。精油車間有流量計(jì)兩臺(tái)（RS-485接口）；冷庫有制冷機(jī)（位于半山腰位置）一臺(tái)（RJ45接口，控制為三菱PLC）。實(shí)踐任務(wù)：規(guī)劃小型工業(yè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)烘干車間內(nèi)含有4臺(tái)烘干機(jī)，設(shè)備控制器為設(shè)備廠商自研控制板（RS-485接口，支持Modbus-RTU通訊協(xié)議）；流量計(jì)1臺(tái)（RS-485接口）、上料機(jī)一臺(tái)（RJ-45接口，控制器為S7-1200型PLC），一體機(jī)一臺(tái)（RJ-45接口，支持TCP/IP、Modbus-TCP、PROFINET等多種工業(yè)協(xié)議）。實(shí)踐任務(wù)：規(guī)劃小型工業(yè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)第一步，需求分析根據(jù)企業(yè)需求分析發(fā)現(xiàn)，該企業(yè)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模為一小型企業(yè)網(wǎng)絡(luò)，具有生產(chǎn)網(wǎng)規(guī)劃需求，無視頻網(wǎng)、安防網(wǎng)需求；具有生產(chǎn)設(shè)備數(shù)據(jù)采集業(yè)務(wù)需求和企業(yè)外網(wǎng)需求，暫無網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)備，需增加防火墻或工業(yè)網(wǎng)閘等網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)備。實(shí)踐任務(wù)：規(guī)劃小型工業(yè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)第二步，子網(wǎng)劃分根據(jù)企業(yè)生產(chǎn)設(shè)備分布，生產(chǎn)網(wǎng)內(nèi)包含凍干車間、烘干車間、精油車間和冷庫4個(gè)車間，除冷庫車間需部署蜂窩移動(dòng)通信信號(hào)上傳數(shù)據(jù)外，其他每個(gè)車間可劃分一個(gè)虛擬局域網(wǎng)，進(jìn)行車間之間的二層隔離。子網(wǎng)劃分規(guī)劃如表所示。網(wǎng)絡(luò)平面VLANIP地址段用途一體機(jī)208192.168.8.0/24平臺(tái)IP烘干車間設(shè)備210192.168.10.0/24烘干車間網(wǎng)關(guān)及PLC凍干車間設(shè)備211192.168.11.0/24凍干車間網(wǎng)關(guān)精油車間設(shè)備212192.168.12.0/24精油車間網(wǎng)關(guān)帶內(nèi)管理213192.168.13.0/24網(wǎng)絡(luò)設(shè)備管理工控出口214192.168.14.0/24核心&防火墻互聯(lián)設(shè)備選型清單表實(shí)踐任務(wù)：規(guī)劃小型工業(yè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)第三步，設(shè)備選型針對(duì)凍干車間情況，已有2臺(tái)PLC（RJ-45接口），需配置含有8電口、2光口的工業(yè)交換機(jī)1臺(tái)。設(shè)備選型SI5020I-8TS-L工業(yè)交換機(jī)1臺(tái)。針對(duì)精油車間情況，接入流量計(jì)2臺(tái)，設(shè)備選型YZ-G8406工業(yè)網(wǎng)關(guān)1臺(tái)、SI5020I-8TS-L工業(yè)交換機(jī)1臺(tái)。實(shí)踐任務(wù)：規(guī)劃小型工業(yè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)針對(duì)烘干車間情況，烘干機(jī)物理接口需轉(zhuǎn)換接入工業(yè)以太網(wǎng)，配置一臺(tái)工業(yè)網(wǎng)關(guān)，將RS-485轉(zhuǎn)換為RJ-45接口，并將Modbus-RTU轉(zhuǎn)換為MQTT通信協(xié)議；流量計(jì)配備1臺(tái)工業(yè)網(wǎng)關(guān)，理由如前所述。設(shè)備選型YZ-G8406工業(yè)網(wǎng)關(guān)2臺(tái)。此外，為接入工業(yè)網(wǎng)關(guān)需配置1臺(tái)工業(yè)交換機(jī)，同時(shí)接入上料機(jī)設(shè)備，設(shè)備選型SI5020I-8TS-L工業(yè)交換機(jī)1臺(tái)。實(shí)踐任務(wù)：規(guī)劃小型工業(yè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)針對(duì)冷庫情況，因冷庫車間比較獨(dú)立，位于半山腰，鋪設(shè)通信線路困難，采用移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)部署，設(shè)備選型YZ-G8406工業(yè)網(wǎng)關(guān)1臺(tái)，使用其蜂窩聯(lián)網(wǎng)功能，數(shù)據(jù)直接通過移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)接入平臺(tái)。核心層設(shè)計(jì)，通過核心交換機(jī)，將3個(gè)車間的工業(yè)交換機(jī)接入，并為平臺(tái)一體機(jī)和企業(yè)網(wǎng)絡(luò)出口提供網(wǎng)絡(luò)接口，設(shè)備選型S6550E-48TS4X-C核心交換機(jī)1臺(tái)。實(shí)踐任務(wù)：規(guī)劃小型工業(yè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)計(jì)，增加TQ-2000-M110防火墻1臺(tái)，作為企業(yè)網(wǎng)絡(luò)出口的安全設(shè)備。設(shè)備選型具體清單如表所示。序號(hào)名稱型號(hào)單位數(shù)量1下一代防火墻TQ-2000-M110臺(tái)12核心交換機(jī)S6550E-48TS4X-C臺(tái)13工業(yè)交換機(jī)SI5020I-8TS-L臺(tái)34斥候工業(yè)網(wǎng)關(guān)YZ-G8406臺(tái)4設(shè)備選型清單表實(shí)踐任務(wù)：規(guī)劃小型工業(yè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)第四步，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涓鶕?jù)企業(yè)網(wǎng)絡(luò)需求分析，企業(yè)內(nèi)網(wǎng)為面向數(shù)據(jù)采集的生產(chǎn)網(wǎng)，無生產(chǎn)控制需求，內(nèi)網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)優(yōu)先選擇星型結(jié)構(gòu)。車間內(nèi)部串口之間采用RS-485工業(yè)總線連接，設(shè)備網(wǎng)口之間100米以內(nèi)采用超五類雙屏蔽網(wǎng)線連接，各車間之間采用室外光纖連接。企業(yè)內(nèi)網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖所示。實(shí)踐任務(wù)：規(guī)劃小型工業(yè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)實(shí)踐任務(wù)：規(guī)劃小型工業(yè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)根據(jù)新增網(wǎng)絡(luò)設(shè)備及現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)設(shè)備情況，再結(jié)合子網(wǎng)劃分情況，企業(yè)網(wǎng)絡(luò)IP地址規(guī)劃如表所示。企業(yè)網(wǎng)絡(luò)管理地址規(guī)劃如表所示。車間設(shè)備名稱接口地址子網(wǎng)掩碼網(wǎng)關(guān)凍干車間凍干機(jī)1RJ-45192.168.11.2255.255.255.0192.168.11.1凍干機(jī)2RJ-45192.168.11.3255.255.255.0烘干車間烘干機(jī)1RS-4851

烘干機(jī)2RS-4852

烘干機(jī)3RS-4853

烘干機(jī)4RS-4854

流量計(jì)1RS-4851

上料機(jī)RJ-45192.168.10.2255.255.255.0192.168.10.1工業(yè)網(wǎng)關(guān)1RJ-45192.168.10.3255.255.255.0工業(yè)網(wǎng)關(guān)2RJ-45192.168.10.4255.255.255.0精油車間流量計(jì)1RS-4851

流量計(jì)2RS-4852

YZ-G8406RJ-45192.168.12.2255.255.255.0192.168.12.1物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)一體機(jī)RJ-45192.168.8.250255.255.255.0192.168.8.1企業(yè)網(wǎng)絡(luò)IP地址規(guī)劃表實(shí)踐任務(wù)：規(guī)劃小型工業(yè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)備名稱地址子網(wǎng)掩碼網(wǎng)關(guān)核心交換機(jī)192.168.13.1255.255.255.0192.168.13.1工業(yè)交換機(jī)（烘干車間）192.168.13.2255.255.255.0工業(yè)交換機(jī)（凍干車間）192.168.13.3255.255.255.0工業(yè)交換機(jī)（精油車間）192.168.13.4255.255.255.0核心交換機(jī)（連接防火墻）192.168.14.2255.255.255.0192.168.