建设方案组网实训环节采用的智能采集控制设备搭载公司发明专利“协议路由解决方案”，支持市场大多数主流通信协议的工业设备。采集控制设备运行嵌入式Linux系统，包含双网口、CAN总线、RS485、USB等丰富的外设接口，满足绝大多数应用场景和设备扩展场合。

（2）组网安全机制

工业4.0和工业物联网（IIoT）所面临的巨大挑战是信息安全问题，不同行业的设备、机器和服务之间需要进行标准化的数据和信息交互。以往的生产设备组网没有安全保障，设备还不如单机使用不联网。工业物联网安全事故（事件）远的如“伊朗核设施”，近看“台积电”，而且种种案例越来越多。方案提供源头上就增加了设备数据数据安全采控方面的设计，基于该模块学生可进一步理解设备和生产工艺数据的可靠防护重要性和实现方法。

（3）适应多元实训场景

本建设方案兼顾教学的广覆盖面，通过智能采控器的协议路由机制对接学校现有的数控设备，高度还原工业现场的设备复杂度，以逼近真实的方式搭建工业互联网组网实训环境。

图 2 实训场景工业以太网架构

3.2 智能制造仿真实训平台

 方案一：PLC + 数字孪生虚实结合

u 实现PLC与仿真系统的接入并组网仿真。组网设计中，考虑了多种PLC和多种通讯电气和软件协议。PLC分别选择西门子、三菱、欧姆龙、台达、汇川、信捷等进口和国产不同品牌不同型号的PLC。电气协议覆盖以太网、RS485等。协议包括ControlNet、SimensS7、FX、Fins、Modbus等。基本覆盖现实中常见的设备类型和组网方式。

u PLC作为主站，仿真设备（仿真设备可以是机床、机器人和其它设备等）作为从站：该场景下PLC与仿真设备可构成自动化作业单元甚至直至产线。

u PLC作为从站，仿真软件/设备作为主站：此时的用意是构成工业物联网仿真环境。与此对应的真实工业现场，是上位机搜集获取车间/工厂的PLC的工况参数并入库待后续分析统计，同样有很强的工程和现实意义。

u 物理PLC总线接入：数字孪生软件已配置Profinet、Ethernet/IP、EtherCAT等工业总线协议，将物理PLC直接通过总线接入数字孪生虚拟仿真软件，实现物理PLC直接控制虚拟仿真中的虚拟对象。虚拟仿真软件提供了十字交通灯、立体车库和机床上下料等较丰富模型库，可提供基础