[发明专利]一种数字孪生信号发生器

权利要求书

1.一种数字孪生信号发生器，其特征在于：包括数字孪生设备与物联网装置，所述数字孪生设备与物联网装置通过线路闭合连接成一个回路，所述物联网装置的一端与现场控制设备连接；

所述数字孪生设备包括总微控器、仿真服务器与过程控制器，且过程控制器包括溯源模块、组合优化模块与协同优化模块；

所述数字孪生设备还包括实时控制模块、任务优化模块、紧急处理模块、仿真结果模块与预测处理模块，所述实时控制模块用于对连接的现场控制设备进行实时控制与监控，并与总微控器连接，所述任务优化模块用于对连接的现场控制设备进行任务优化选择与控制，与过程控制器连接，过程控制器里的组合优化模块与协同优化模块用于对任务进行优化，过程控制器里的溯源模块用于与连接的现场控制设备进行溯源比较，所述紧急处理模块用于孪生仿真时的紧急情况处理，并与总微控器连接，所述仿真结果模块用于对与连接的现场控制设备进行仿真与结果的展示，与仿真服务器连接，所述预测处理模块用于仿真前的预测，并对预测结果进行呈现，和仿真结果进行对比；

所述数字孪生设备上还连接有孪生数据知识库与孪生数据经验库，所述孪生数据知识库用于储存现场控制设备的相关数据，所述孪生数据经验库用于储存仿真与预测的数据；

所述物联网装置包括实时数据采集传输模块与反馈控制模块，所述实时数据采集传输模块与反馈控制模块均通过控制总线连接，并进行数据的采集与传输，与所述实时数据采集传输模块连接的控制总线称作传感器网关1，与所述反馈控制模块连接的控制总线称作传感器网关2；

现场控制设备通过传感器网关1与所述数字孪生设备连接，并进行现场控制设备的数据采集，所述数字孪生设备通过传感器网关2与现场控制设备连接，并将采集处理后的数据传输给现场控制设备；

所述数字孪生设备还包括机械控制模块、电气控制模块与液压控制模块，且各模块之间相互配合连接，均通过能量转换器进行连接，所述机械控制模块用于对现场控制设备的机械控制部分进行仿真与控制，所述电气控制模块用于对现场控制设备的电气控制部分进行仿真与控制，所述液压控制模块用于对现场控制设备的液压控制部分进行仿真与控制；

所述物联网装置还包括信号端选择模块与工作领域分类选择模块，所述信号端选择模块包括通讯器输入端、执行器输入端、传感器输入端、处理器输入端、通讯器输出端、执行器输出端、传感器输出端与处理器输出端，分别用于对不同通讯器、执行器、传感器与处理器的数据进行采集与传输，所述工作领域分类选择模块包括机械控制信号输入端、电气控制信号输入端、液压控制信号输入端、机械控制信号输出端、电气控制信号输出端与液压控制信号输出端，分别用于对机械控制模块、电气控制模块与液压控制模块的数据进行采集与传输；

所述数字孪生设备还包括机构系统功能表述模块、控制系统功能表述模块与液压系统功能表述模块，且机构系统功能表述模块与机械控制模块连接，控制系统功能表述模块与电气控制模块连接，液压系统功能表述模块与液压控制模块连接；

当选择物联网模块的信号端选择模块进行数字的孪生时，此时现场控制设备通过物联网模块的传感器网关1与所述数字孪生设备连接，并进行现场控制设备的数据采集，分别用于对不同通讯器、执行器、传感器与处理器的数据进行采集与传输，并通过传感器网关2将孪生的数据传递给现场控制设备；

当选择物联网模块的工作领域分类选择模块进行数字的孪生时，此时现场控制设备通过物联网模块的传感器网关1与所述数字孪生设备连接，并进行现场控制设备的数据采集，分别用于对机械控制模块、电气控制模块与液压控制模块的数据进行采集与传输，并通过传感器网关2将孪生的数据传递给现场控制设备。