[发明专利]一种用于工业的CPS控制系统及其实现方法

说明书

本发明公开了一种用于工业的CPS控制系统及其实现方法。系统包括：控制模块、感测模块、语义建模模块，动态连接模块，数据库模块，以及，输入输出模块；所述语义建模模块，用于将工业生产涉及的数据贴上语义的标签，通过设备本身的功能进行关联。本发明针对以工业柔性化生产复杂系统对信息物理融合的需求，提供一种动态环境下的分布式组件动态发现与自组织、基于组件的信息物理融合系统功能封装与驱动的工业控制器，适用范围更广，操作简单能给工业生产带来更多的便利。

技术领域

本发明涉及工业自动化技术领域，特别涉及一种用于工业的CPS控制系统及其实现方法。

背景技术

互联网与信息技术的高速发展正迅速影响着整个世界。尤其是在消费领域，网络消费模式重新定义了人们的购买方式，也推进了消费理念与偏好的升级。个性化消费需求的倾向正越来越明显，大规模定制化生产成为新一代智能生产的根本诉求。

信息物理系统(cyber physical systems,简称CPS)作为计算进程和物理进程的统一体，是集成计算、通信与控制于一体的下一代智能系统。信息物理系统通过人机交互接口实现和物理进程的交互，使用网络化空间以远程的、可靠的、实时的、安全的、协作的方式操控一个物理实体。

信息物理系统包含了将来无处不在的环境感知、嵌入式计算、网络通信和网络控制等系统工程，使物理系统具有计算、通信、精确控制、远程协作和自治功能。它注重计算资源与物理资源的紧密结合与协调，主要用于一些智能系统上如设备互联，物联传感，智能家居，机器人，智能导航等。

CPS是在环境感知的基础上，深度融合计算、通信和控制能力的可控可信可扩展的网络化物理设备系统，它通过计算进程和物理进程相互影响的反馈循环实现深度融合和实时交互来增加或扩展新的功能，以安全、可靠、高效和实时的方式检测或者控制一个物理实体。

工业物理信息系统(Industry Cyber-Physical System，ICPS)是新一代工业革命的技术核心，既通过物联网、信息通讯技术与大数据分析，把配备有感测器、无线和RFID通信技术的智能制造设备通过数据交互连接到一起，让工厂内部，甚至工厂之间都能成为一个整体，在自动化之上，使得工厂设备脱离固有生产线的束缚，可以不断做出智能的调整，从而使得一次性生产的产品也可以通过颇具收益的方式制造出来，打破了标准化生产的成本优势，形成制造的智能化，最终实现的是制造模式的变革。

运用ICPS技术，每一个产品将承载其整个供应链和生命周期中所需的各种信息。设备将由整个生产价值链所继承，可实现自组织。管理能够根据当前的状况，灵活决定生产过程。产品能够自动记录其生产过程的一切。同时，它还能够辅助操作步骤与监测周围环境。但工业界还没有针对CPS技术的运行载体，相应的工业控制器尚属空白。

因此，针对以工业柔性化生产复杂系统对信息物理融合的需求，研究动态环境下的分布式组件动态发现与自组织、基于组件的信息物理融合系统功能封装与驱动技术研究，突破复杂信息物理系统设计建模与控制器硬件代码生成等核心技术，形成新一代以复杂信息物理融合系统为核心的工业控制器具有重大意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供了一种用于工业的CPS控制系统及其实现方法。针对以工业柔性化生产复杂系统对信息物理融合的需求，提供一种动态环境下的分布式组件动态发现与自组织、基于组件的信息物理融合系统功能封装与驱动的工业控制器，适用范围更广，操作简单能给工业生产带来更多的便利。

根据本发明的一个方面，本发明提供了一种用于工业的CPS控制系统，包括：控制模块、感测模块、语义建模模块，动态连接模块，数据库模块，以及，输入输出模块；

所述语义建模模块，优选用于将工业生产涉及的数据贴上语义的标签，通过设备本身的功能进行关联；