《工业互联网网络互联技术》 课件 项目四 任务1 规划小型工业网络系统（实践操作）

实践任务：规划小型工业网络系统①实践目的掌握规划工业企业网络的基本要素，具备规划小型工业企业网络的能力。②实践案例某食品加工厂因智能化改造，企业要求将生产设备信息传输到一体机，并使生产数据在web端可查阅。通过现场调研发现，该工厂现有设备均单机运行，生产设备之间无工业总线连接。实践任务：规划小型工业网络系统该厂的生产设备主要分布在冻干车间、烘干车间、精油车间和冷库内，相关生产设备需要进行互联互通后，才能将数据传送到平台，因此需要打通设备与一体机之间的工业网络。企业生产设备分布如图所示，企业生产设备清单如表所示。实践任务：规划小型工业网络系统车间名称设备名称设备接口支持通讯协议冻干车间冻干机1RJ-45TCP/IP冻干机2RJ-45TCP/IP烘干车间烘干机1RS-485Modbus-RTU烘干机2RS-485Modbus-RTU烘干机3RS-485Modbus-RTU烘干机4RS-485Modbus-RTU流量计1RS-485Modbus-RTU上料机RJ-45TCP/IP一体机RJ-45多种工业协议精油车间流量计2RS-485Modbus-RTU流量计3RS-485Modbus-RTU冷库制冷机RJ-45Modbus-TCP实践任务：规划小型工业网络系统冻干车间内有2台冻干机设备，设备控制器为西门子S7-300型PLC（RJ-45接口）。精油车间有流量计两台（RS-485接口）；冷库有制冷机（位于半山腰位置）一台（RJ45接口，控制为三菱PLC）。实践任务：规划小型工业网络系统烘干车间内含有4台烘干机，设备控制器为设备厂商自研控制板（RS-485接口，支持Modbus-RTU通讯协议）；流量计1台（RS-485接口）、上料机一台（RJ-45接口，控制器为S7-1200型PLC），一体机一台（RJ-45接口，支持TCP/IP、Modbus-TCP、PROFINET等多种工业协议）。实践任务：规划小型工业网络系统第一步，需求分析根据企业需求分析发现，该企业网络规模为一小型企业网络，具有生产网规划需求，无视频网、安防网需求；具有生产设备数据采集业务需求和企业外网需求，暂无网络安全设备，需增加防火墙或工业网闸等网络安全设备。实践任务：规划小型工业网络系统第二步，子网划分根据企业生产设备分布，生产网内包含冻干车间、烘干车间、精油车间和冷库4个车间，除冷库车间需部署蜂窝移动通信信号上传数据外，其他每个车间可划分一个虚拟局域网，进行车间之间的二层隔离。子网划分规划如表所示。网络平面VLANIP地址段用途一体机208192.168.8.0/24平台IP烘干车间设备210192.168.10.0/24烘干车间网关及PLC冻干车间设备211192.168.11.0/24冻干车间网关精油车间设备212192.168.12.0/24精油车间网关带内管理213192.168.13.0/24网络设备管理工控出口214192.168.14.0/24核心&防火墙互联设备选型清单表实践任务：规划小型工业网络系统第三步，设备选型针对冻干车间情况，已有2台PLC（RJ-45接口），需配置含有8电口、2光口的工业交换机1台。设备选型SI5020I-8TS-L工业交换机1台。针对精油车间情况，接入流量计2台，设备选型YZ-G8406工业网关1台、SI5020I-8TS-L工业交换机1台。实践任务：规划小型工业网络系统针对烘干车间情况，烘干机物理接口需转换接入工业以太网，配置一台工业网关，将RS-485转换为RJ-45接口，并将Modbus-RTU转换为MQTT通信协议；流量计配备1台工业网关，理由如前所述。设备选型YZ-G8406工业网关2台。此外，为接入工业网关需配置1台工业交换机，同时接入上料机设备，设备选型SI5020I-8TS-L工业交换机1台。实践任务：规划小型工业网络系统针对冷库情况，因冷库车间比较独立，位于半山腰，铺设通信线路困难，采用移动网络部署，设备选型YZ-G8406工业网关1台，使用其蜂窝联网功能，数据直接通过移动网络接入平台。核心层设计，通过核心交换机，将3个车间的工业交换机接入，并为平台一体机和企业网络出口提供网络接口，设备选型S6550E-48TS4X-C核心交换机1台。实践任务：规划小型工业网络系统网络安全设计，增加TQ-2000-M110防火墙1台，作为企业网络出口的安全设备。设备选型具体清单如表所示。序号名称型号单位数量1下一代防火墙TQ-2000-M110台12核心交换机S6550E-48TS4X-C台13工业交换机SI5020I-8TS-L台34斥候工业网关YZ-G8406台4设备选型清单表实践任务：规划小型工业网络系统第四步，网络拓扑根据企业网络需求分析，企业内网为面向数据采集的生产网，无生产控制需求，内网拓扑结构优先选择星型结构。车间内部串口之间采用RS-485工业总线连接，设备网口之间100米以内采用超五类双屏蔽网线连接，各车间之间采用室外光纤连接。企业内网拓扑结构如图所示。实践任务：规划小型工业网络系统实践任务：规划小型工业网络系统根据新增网络设备及现场网络设备情况，再结合子网划分情况，企业网络IP地址规划如表所示。企业网络管理地址规划如表所示。车间设备名称接口地址子网掩码网关冻干车间冻干机1RJ-45192.168.11.2255.255.255.0192.168.11.1冻干机2RJ-45192.168.11.3255.255.255.0烘干车间烘干机1RS-4851

烘干机2RS-4852

烘干机3RS-4853

烘干机4RS-4854

流量计1RS-4851

上料机RJ-45192.168.10.2255.255.255.0192.168.10.1工业网关1RJ-45192.168.10.3255.255.255.0工业网关2RJ-45192.168.10.4255.255.255.0精油车间流量计1RS-4851

流量计2RS-4852

YZ-G8406RJ-45192.168.12.2255.255.255.0192.168.12.1物联网平台一体机RJ-45192.168.8.250255.255.255.0192.168.8.1企业网络IP地址规划表实践任务：规划小型工业网络系统设备名称地址子网掩码网关核心交换机192.168.13.1255.255.255.0192.168.13.1工业交换机（烘干车间）192.168.13.2255.255.255.0工业交换机（冻干车间）192.168.13.3255.255.255.0工业交换机（精油车间）192.168.13.4255.255.255.0核心交换机（连接防火墙）192.168.14.2255.255.255.0192.168.