摘要
随着云计算、物联网、人工智能等新信息技术(IT)的快速发展,新的生产方式和组织方式推动着全球工业体系的智能化转型.在转型的过程中,存在着许多困难,本文主要关注操作技术(OT)与IT集成困难,工业软件缺乏可扩展性的问题.一方面,工厂拥有很多与互联网连接困难的硬件设备,传统的工业软件难以将这些设备的数据信息与IT服务进行交互.另一方面,当生产需求发生变更时,传统的工业软件不支持快速扩展新的功能.针对以上问题,本文的研究内容如下所述. 本文采用了基于OPCUA的IEC61499组件服务化方法,统一OT组件的服务接口,设计IT与OT服务的编排方法.本文首先对工业软件框架需求进行分析,为了实现IT与OT集成的要求,设计了云-端结合的工业软件框架.端设备使用IEC61499组件作为开发OT应用的标准,利用OPCUA模型对IEC61499进行服务化封装,定义模型映射关系和服务接口格式,在云端持久化IT和OT服务,构建服务编排工具,方便用户可视化编排工作流程. 本文从服务管理、设备管理和服务编排三个方面进行了服务编排工具的设计与开发.服务管理方便用户对IT与OT服务的信息与权限进行操作;设备管理负责与硬件设备建立OPCUA连接,可视化设备节点数据;服务编排要求对编排规则和编排请求进行处理,可视化编排工作流程,支持IT与OT服务的混合编排. 最后,本文基于gazebo仿真平台,设计并实现了工业软件应用案例,用于测试服务编排工具的功能和性能,对工业软件框架实现的IT与OT集成方案进行效果评估.
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