ICICOS工业云智能控制系统的研究与开发
发布时间：2022-01-04 02:18
随着智能化的发展需要,传统的PLC难以跨平台实现网络连接及互访,数据的传输成为智能化发展的障碍;随着客户订单的多样化、个性化及小规模化,生产系统越来越向柔性化发展（即同一条生产线可以根据不同的订单,生产不同的产品）,而传统的硬件PLC,要实现个性化、订制化的生产任务,则面临漫长的程序下载和调试过程。因此本文提出把现有的自动化控制系统搬迁到云计算大数据平台,实现从自动化向智能化的升级。本文提出的ICICOS系统是把现有的自动化控制系统搬迁到云计算大数据平台,实现从自动化向智能化的升级。ICICOS工业云智能控制系统依据Matiec项目、OpenPLC组织、Beremiz项目二次开发,创新性地把该项目开发集成到Docker容器云当中,丰富了国内IEC61131-3编程开发的研究思路,本文的具体工作和贡献在于:第一,通过在Docker云计算端开发PLC核心系统,通过TCP/IP Modbus协议与现场硬件通信,实现不同领域,不同地域,各类设备的数据采集和传输控制。第二,控制的内核被置于云平台中,提出通过通信协议把控制逻辑下发到现场嵌入式硬件系统中,保证了数据的一致性。并以WEB网页方式实现程...
【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２－１?ＰＬＣ虚拟化演进ＩＣＩＣＯＳ的过程??
似于计算机编程的流程图。顺序功能图是一种较新的编程方法，可以展示继电器??控制电路的核心流程。??用例图如图２－２所示。??Ｚ?丨?？Ｉｎｃｌｊｉｄｅ？??／???，，?ＦＨ）功能块图）??Ｘ＜Ｉｊ＾ｃ－ＫｒＪｅ＞＞?＾??Ｖ?Ｘ?＾＿＋——Ｖ：Ｖ＾????／?／Ｖ＿＿＿ｙ?＜＜Ｉｎ＾ｅ＞＞ｖ／＾￣＂Ｎ??顺序流程??普通程序员／??＾?旦ｎ－—??Ｑ?Ｘｖ＾＇?＾?？ＩｎＣ４ｉｉｄｅ？?＾???ＳＴ结離文本?＾??核功??高级程序员?＼?＾???智能算法ｐＡｐ?Ｍ〇（Ｊｂｕｓ协议??＼???？ＩｎｇｌＯｄｅ？?Ｊ＾＝＝＝＝＾ｆ??态接时网络??图２－２程序员用例图??普通程序员是分配用户时的默认角色，他们承担逻辑程序的开发工作，具有??监控设备运行状态，应用五种编程语言实现程序开发功能。??高级程序员是系统建立时指定的特别角色，属ｒｏｏｔ级用户角色，具有硬件??底层的深度开发功能。一方面通过内核扩展可以不断增加ＩＣＩＣＯＳ的功能，另一??方面，通过特殊功能模块的专访，可以方便地接入人工智能算法模块，完成诸如??语音识别、图象识别等深度神经网络特征识别。??高级程序员进行文本化编程功能的用例描述
发到现地数据采集控制中心。数据采集控制中心通过工业总线、ＩＯ模块实现工??为实时数据的采集与传输控制。??５．离线工作性。系统共设计为两层，分别为民用商业网络层及工业实时网??络层，由于民用商业网络稳定性较差，经常容易出现网络中断现象，所以现地数??据采集控制中心应当具备脱立云端数据采集控制中心独立工作的能力，所有的自??动控制程序与指令不应受到民用商业网络的延迟或断线影响。??３．２系统的总体技术架构??ＩＣＩＣＯＳ工业云智能控制系统平台既兼顾了系统的实时稳定性，又兼顾了系??统的管理性。云端的数据采集控制中心由Ｄｏｃｋｅｒ容器云平台构建，方便快速部??署与移植；现场的数据采集控制中心由嵌入式实时操作系统及硬件平台构成，通??过各种工业现场总线实现与现场传感器、控制器、执行器的连接，可通过各类ＩＯ??实现模拟量、数字量的数据采集及传输控制。其总体架构如图３－１所示。??｜??
【参考文献】：
期刊论文
[1]移动边缘计算中的计算卸载和资源管理方案[J]. 李邱苹,赵军辉,贡毅. 电信科学. 2019(03)
[2]工业控制装置可编程逻辑控制器（PLC）自主创新技术和产业发展战略研究[J]. 岳秀江,孙洁香. 自动化博览. 2018(10)
[3]一种针对GPU资源的深度学习容器云研究[J]. 肖熠,鲁永泉,谢思烨. 中国传媒大学学报(自然科学版). 2017(06)
[4]全国人大代表周云杰:工业互联网平台定会成为第四次工业革命的核心[J]. 姚冬琴. 中国经济周刊. 2017(10)
[5]第三次工业革命与工业智能化[J]. 贾根良. 中国社会科学. 2016(06)
[6]支撑智能制造的PLCopen规范和技术[J]. 彭瑜. 自动化仪表. 2015(10)
[7]工业4.0与工业互联网:比较、启示与应对策略[J]. 杨帅. 当代财经. 2015(08)
[8]工业互联网、工业4.0和“两化”深度融合的比较研究[J]. 胡晶. 学术交流. 2015(01)
[9]基于PLCopen标准的运动控制系统设计[J]. 王翰,宋宝,唐小琦. 华中科技大学学报(自然科学版). 2014(01)
[10]基于Flex与Bison的软PLC编译模块的研究[J]. 王亚男,陈婵娟. 制造业自动化. 2011(17)
本文编号：3567457
【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２－１?ＰＬＣ虚拟化演进ＩＣＩＣＯＳ的过程??
似于计算机编程的流程图。顺序功能图是一种较新的编程方法，可以展示继电器??控制电路的核心流程。??用例图如图２－２所示。??Ｚ?丨?？Ｉｎｃｌｊｉｄｅ？??／???，，?ＦＨ）功能块图）??Ｘ＜Ｉｊ＾ｃ－ＫｒＪｅ＞＞?＾??Ｖ?Ｘ?＾＿＋——Ｖ：Ｖ＾????／?／Ｖ＿＿＿ｙ?＜＜Ｉｎ＾ｅ＞＞ｖ／＾￣＂Ｎ??顺序流程??普通程序员／??＾?旦ｎ－—??Ｑ?Ｘｖ＾＇?＾?？ＩｎＣ４ｉｉｄｅ？?＾???ＳＴ结離文本?＾??核功??高级程序员?＼?＾???智能算法ｐＡｐ?Ｍ〇（Ｊｂｕｓ协议??＼???？ＩｎｇｌＯｄｅ？?Ｊ＾＝＝＝＝＾ｆ??态接时网络??图２－２程序员用例图??普通程序员是分配用户时的默认角色，他们承担逻辑程序的开发工作，具有??监控设备运行状态，应用五种编程语言实现程序开发功能。??高级程序员是系统建立时指定的特别角色，属ｒｏｏｔ级用户角色，具有硬件??底层的深度开发功能。一方面通过内核扩展可以不断增加ＩＣＩＣＯＳ的功能，另一??方面，通过特殊功能模块的专访，可以方便地接入人工智能算法模块，完成诸如??语音识别、图象识别等深度神经网络特征识别。??高级程序员进行文本化编程功能的用例描述
发到现地数据采集控制中心。数据采集控制中心通过工业总线、ＩＯ模块实现工??为实时数据的采集与传输控制。??５．离线工作性。系统共设计为两层，分别为民用商业网络层及工业实时网??络层，由于民用商业网络稳定性较差，经常容易出现网络中断现象，所以现地数??据采集控制中心应当具备脱立云端数据采集控制中心独立工作的能力，所有的自??动控制程序与指令不应受到民用商业网络的延迟或断线影响。??３．２系统的总体技术架构??ＩＣＩＣＯＳ工业云智能控制系统平台既兼顾了系统的实时稳定性，又兼顾了系??统的管理性。云端的数据采集控制中心由Ｄｏｃｋｅｒ容器云平台构建，方便快速部??署与移植；现场的数据采集控制中心由嵌入式实时操作系统及硬件平台构成，通??过各种工业现场总线实现与现场传感器、控制器、执行器的连接，可通过各类ＩＯ??实现模拟量、数字量的数据采集及传输控制。其总体架构如图３－１所示。??｜??
【参考文献】：
期刊论文
[1]移动边缘计算中的计算卸载和资源管理方案[J]. 李邱苹,赵军辉,贡毅. 电信科学. 2019(03)
[2]工业控制装置可编程逻辑控制器（PLC）自主创新技术和产业发展战略研究[J]. 岳秀江,孙洁香. 自动化博览. 2018(10)
[3]一种针对GPU资源的深度学习容器云研究[J]. 肖熠,鲁永泉,谢思烨. 中国传媒大学学报(自然科学版). 2017(06)
[4]全国人大代表周云杰:工业互联网平台定会成为第四次工业革命的核心[J]. 姚冬琴. 中国经济周刊. 2017(10)
[5]第三次工业革命与工业智能化[J]. 贾根良. 中国社会科学. 2016(06)
[6]支撑智能制造的PLCopen规范和技术[J]. 彭瑜. 自动化仪表. 2015(10)
[7]工业4.0与工业互联网:比较、启示与应对策略[J]. 杨帅. 当代财经. 2015(08)
[8]工业互联网、工业4.0和“两化”深度融合的比较研究[J]. 胡晶. 学术交流. 2015(01)
[9]基于PLCopen标准的运动控制系统设计[J]. 王翰,宋宝,唐小琦. 华中科技大学学报(自然科学版). 2014(01)
[10]基于Flex与Bison的软PLC编译模块的研究[J]. 王亚男,陈婵娟. 制造业自动化. 2011(17)
本文编号：3567457
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