[发明专利]一种工业自动化系统中控制与信息模型融合方法

权利要求书

1.一种工业自动化系统中控制与信息模型融合方法，其特征在于，设计基于IEC61499控制模型与OPC UA信息模型间的映射规则集，所述映射规则集包括实体映射规则、关系映射规则和管理映射规则，包括以下步骤：

步骤1、实体映射，将IEC 61499控制模型中的系统模型、设备模型、资源模型、应用模型、功能块模型所包含的实体映射到OPC UA信息模型，得到IEC 61499控制模型的实体在OPC UA信息模型中的节点表述；

步骤2、关系映射，将IEC 61499控制模型中的系统模型、设备模型、资源模型、应用模型、功能块模型所包含的实体间的层级关系和非层级关系映射到OPC UA引用集中，通过所述引用集中的引用类型表示OPC UA信息模型中的节点与节点之间的关系；

步骤3、管理映射，将IEC 61499控制模型的实体的管理指令映射到OPC UA服务集中的特定服务，以OPC UA服务集中的服务为基础，定义出IEC 61499管理指令服务，在使用时可将定义的IEC 61499管理指令服务绑定到OPC UA方法节点，通过方法节点实现对所述管理指令服务的调用。

2.如权利要求1所述的工业自动化系统中控制与信息模型融合方法，其特征在于，所述步骤1中的所述实体映射，其规则为：

在IEC 61499实体与OPC UA信息模型中的实体存在相似性的情况下，则以OPC UA信息模型中的实体为基类，派生出IEC 61499-OPC UA实体类型；

在OPC UA信息模型中不存在IEC 61499相似实体的情况下，则以OPC UA基本对象类型为基础，根据IEC 61499实体的特征来定义相应的对象类型。

3.如权利要求1所述的工业自动化系统中控制与信息模型融合方法，其特征在于，所述步骤1中的所述实体映射，其规则可分为两部分，第一部分包含功能块层级之上的映射规则，包括系统、设备、应用、资源映射规则，第二部分包含功能块层级的映射规则。

4.如权利要求1所述的工业自动化系统中控制与信息模型融合方法，其特征在于，所述步骤2中的所述关系映射，以OPC UA信息模型中的内置引用表述IEC 61499控制模型中的实体的层级关系。

5.如权利要求1所述的工业自动化系统中控制与信息模型融合方法，其特征在于，所述步骤3中的所述管理映射，在使用时将定义的IEC 61499管理指令服务绑定到OPC UA方法节点，通过方法节点实现对所述管理指令服务的调用。

6.如权利要求3所述的工业自动化系统中控制与信息模型融合方法，其特征在于，所述第一部分包含功能块层级之上的映射规则，将IEC 61499控制模型中的系统、设备、应用、资源实体映射到IEC 61499-OPC UA的系统模型的节点。

7.如权利要求3所述的工业自动化系统中控制与信息模型融合方法，其特征在于，所述第二部分包含功能块层级的映射规则，将IEC 61499控制模型中的功能块层级的实体映射到IEC 61499-OPC UA的FB模型的节点。

8.如权利要求6所述的工业自动化系统中控制与信息模型融合方法，其特征在于，所述IEC 61499-OPC UA的系统模型的节点，以OPC UA信息模型中的实体为基类，由元模型基类直接派生出IEC 61499-OPC UA的实体类型，或由元模型基类派生出OPC UA设备模型，再由所述OPC UA设备模型派生出IEC 61499-OPC UA实体类型。

9.如权利要求7所述的工业自动化系统中控制与信息模型融合方法，其特征在于，所述IEC 61499-OPC UA的FB模型的节点，以OPC UA信息模型中的实体为基类，由元模型基类直接派生出IEC 61499-OPC UA实体类型，或由元模型基类派生出OPC UA设备模型或条件模型或状态机模型，再由所派生出的OPC UA设备模型或条件模型或状态机模型派生出IEC61499-OPC UA的实体类型。

10.如权利要求1所述的工业自动化系统中控制与信息模型融合方法，其特征在于，所述步骤3的所述IEC 61499控制模型的实体的管理指令包括：“创建”，“删除”，“启动/停止/终止/重置”，“查询”，“读”，“写”，“浏览”，所述管理指令中的“创建”可以结合三种对象节点：“功能块/事件”、“连接”、“监视”，所述管理指令中的“删除”可以结合三种对象节点：“功能块/事件”、“连接”、“监视”；

所述步骤3的所述管理映射关系，由管理指令结合相应的对象节点后映射到OPC UA服务集中的服务，具体为：

“创建”结合“功能块/事件”映射到“添加节点服务”，

“创建”结合“连接”映射到“添加引用服务”，

“创建”结合“监视”映射到“创建订阅/监视项服务”，

“删除”结合“功能块/事件”映射到“删除节点服务”，

“删除”结合“连接”映射到“删除引用服务”，

“删除”结合“监视”映射到“删除订阅/监视项服务”，

“启动/停止/终止/重置”映射到“调用服务”，

“查询”映射到“查询服务”，

“读”映射到“读/历史读服务”，

“写”映射到“写/历史更新服务”，

“浏览”映射到“浏览服务”；

OPC UA服务器中的所述“添加节点服务”与“删除节点服务”，根据“功能块/事件”组件类型对应不同的节点类型；

OPC UA服务器中的所述“添加引用服务”与“删除引用服务”，根据“连接”类型对应不同的引用类型。