【摘 要】
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随着生产设备朝着智能化、多样化方向发展,各种异构设备的使用导致产线控制系统变得越发复杂,使得产线控制系统的设计规划变得繁琐且耗时。传统的产线控制系统设计规划过程缺乏统一的数据交换方式,工具软件之间集成困难,效率低下,无法满足复杂多变的市场需求。本文针对这些问题,以通用的工程数据交换格式Automation ML为基础,提出了一种产线控制系统的设计规划及仿真方法。首先分析了Automation ML
【基金项目】
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自然科学基金联合基金项目:制造装备可编程自动化控制器安全集成设计理论与方法；
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随着生产设备朝着智能化、多样化方向发展,各种异构设备的使用导致产线控制系统变得越发复杂,使得产线控制系统的设计规划变得繁琐且耗时。传统的产线控制系统设计规划过程缺乏统一的数据交换方式,工具软件之间集成困难,效率低下,无法满足复杂多变的市场需求。本文针对这些问题,以通用的工程数据交换格式Automation ML为基础,提出了一种产线控制系统的设计规划及仿真方法。首先分析了Automation ML和OPC UA的信息模型结构等相关技术规范,提出了本研究的总体技术路线;设计了Automation ML信息模型到OPC UA信息模型的转换规则,具体包括建模对象的转换、对象间关系的转换以及数据类型的映射等;依据此转换规则,设计了Automation ML模型转换为OPC UA服务器节点结构的转换工具,实现了与PLC程序的集成;设计了OPC UA网页客户端,实现了产线控制系统在线仿真。以凸轮轴热前自动线为例,利用Automation ML模型信息在Coppelia Sim仿真软件中搭建自动线的仿真场景,通过信息模型转换工具将自动线的Automation ML模型转换为OPC UA服务器,验证了与自动线的PLC程序集成后,OPC UA网页客户端对Coppelia Sim场景的仿真监控。基于Automation ML标准的产线控制系统规划及仿真方法利用Automation ML保证了生产线工程活动中不同领域内工程数据的无损交换,提高了生产线设计规划的效率,实现了Automation ML、OPC UA、PLC程序和仿真软件的有机结合,建立了产线的信息物理系统,提高了产线控制系统设计规划与仿真的效率。
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