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用于变换制造过程装备的数据模型的网关和方法技术

技术编号:39929711 阅读:4 留言:0更新日期:2024-01-08 21:43
提供了用于变换制造过程装备的数据模型的网关和方法。所公开的实施例使得能够将机器供应商的现有和/或专有数据模型变换成标准化的IPC‑CFX信息模型或用于自动化目的的任何其他标准化的工业信息模型(例如PC UA)。所公开的实施例特别有利于在低成本硬件或资源有限的网关上实现。它们是灵活和通用的,因为它们适用于机器供应商的任何专有数据模型。基于可以由人或/和用人工智能提供的方法生成的声明性语义映射,它们的简单部署超过了已知的机器级实现,同时由于声明性映射规则到在网关的运行时环境中执行的可执行的基于知识的映射规则的所提出变换的益处,所提出的实施例实现了已知的机器级实现的处理速度。

【技术实现步骤摘要】

本申请实施例涉及制造过程装备的数据模型到用于自动化目的的工业信息模型的变换。更具体地,本申请实施例涉及用于将制造过程装备的数据模型变换成用于自动化目的的工业信息模型的网关。


技术介绍

1、过去的工业自动化系统组件传统上通过使用各种不同协议进行访问和数据交换的专用网络互连。

2、当前和未来的自动化系统和制造过程装备的发展已经将相当大的注意力放在旨在对过程数据进行标准化访问的通用工业标准上,以便减少设备工程、配置、管理、操作和版本化的工作,以及使能实现基于过程数据的集成和处理的应用。用于自动化目的的工业信息模型为自动化设备的无缝集成提供了架构。

3、然而,今天的许多制造过程装备仍然由专有或传统数据模型描述或控制,并因此也被称为棕色地带(brownfield)设备。

4、因此,在本领域中需要促进棕色地带设备和其他传统制造过程装备集成到当代工业信息模型的环境中。

5、还需要提供一种灵活的解决方案,该解决方案可以在低资源运行时环境上执行,并且另一方面可以适用于大量棕色地带设备,而无需基本的架构软件改变。


技术实现思路

1、这里的实施例总地涉及用于将制造过程装备的数据模型变换成用于自动化目的的工业信息模型的网关。该网关包括:

2、-解析模块,用于通过应用数据模型的通信协议来解析制造过程装备的数据模型中的信息实体;

3、-语义映射引擎,用于将信息实体变换成工业信息模型,语义映射引擎使用运行时环境来执行基于知识的映射规则;p>

4、-接口模块,用于提供对工业信息模型的访问;

5、-映射知识单元,包括用于维护一个或多个声明性映射规则的映射规则库;以及

6、-映射编译器,用于将声明性映射规则变换成可执行代码,用于将可执行代码编译成基于知识的映射规则,以及用于将基于知识的映射规则馈送到语义映射引擎的运行时环境中。

7、在另一个实施例中,公开了一种用于将制造过程装备的数据模型变换成用于自动化目的的工业信息模型的方法。

8、所提出的实施例使得能够将机器供应商的现有和/或专有数据模型映射到用于自动化目的的标准化工业信息模型中。尽管可以有许多方式来实现数据模型的映射,但是所提出的实施例特别适合于在具有有限资源的硬件上实现,例如位于边缘层的网关。这是因为语义映射引擎使用了运行时环境。运行时环境允许执行基于知识的映射规则,而不是解释声明性映射规则,从而由于基于知识的映射规则的可执行特性而节省了处理时间和资源。相反,解释不可执行的声明性映射规则将需要更多的开销,降低操作效率。

9、所提出的实施例力求通用性,以可适用于任何数据模型,包括专有数据模型、传统数据模型、机器专用数据模型和供应商专用数据模型。这种通用性是通过声明性语义映射来实现的。除了执行基于知识的映射规则之外,所提出的网关还可以执行声明性语义映射的解释。因此,网关可以适用于任何机器模型,并且不必因为更换了机器而改变。更新其语义映射就足够了。这种映射可以由人工或/和用人工智能提供的方法离线生成。

10、此外,网关通常可以适用于多种机器或过程装备,并且可以同时服务于这多种机器或过程装备,优选地在边缘水平上服务。出于该原因,所提出的网关并不局限于一台机器。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种用于将制造过程装备的数据模型变换成用于自动化目的的工业信息模型的网关,所述网关包括:

2.根据权利要求1所述的网关,所述映射知识单元包括:

3.根据前述权利要求之一所述的网关,所述映射知识单元包括:

4.根据前述权利要求之一所述的网关,所述映射知识单元包括:

5.根据前述权利要求之一所述的方法,其中所述工业信息模型是IPC-CFX或OPC UA。

6.一种用于将制造过程装备的数据模型变换成用于自动化目的的工业信息模型的方法,所述方法包括以下步骤:

【技术特征摘要】

1.一种用于将制造过程装备的数据模型变换成用于自动化目的的工业信息模型的网关,所述网关包括:

2.根据权利要求1所述的网关,所述映射知识单元包括:

3.根据前述权利要求之一所述的网关,所述映射知识单元包括:

4.根据前述权利...

【专利技术属性】
技术研发人员:D·安尼克
申请(专利权)人:西门子股份公司
类型:发明
国别省市:

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