在人工智能、大數(shù)據(jù)、云計算主流的技術(shù)背景下,工業(yè)生產(chǎn)的方式轉(zhuǎn)型,以及技術(shù)的改革成為工業(yè)云計算當前的研究熱點。傳統(tǒng)的工業(yè)控制不能滿足科技與生產(chǎn)的需求。工業(yè)云實現(xiàn)了更加快捷、高效的計算處理。并且提高了各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)的生產(chǎn)速率,以及高可用的實時服務。傳統(tǒng)的化工行業(yè)中面臨著安全隱患的伴隨和大量數(shù)據(jù)的產(chǎn)生,存在處理不及時,成本消耗大等風險。本文中針對化工行業(yè)中典型的流化床干燥器、精餾塔、反應釜三種系統(tǒng)做了相應的數(shù)學建模和DCS控制仿真。并在云端實現(xiàn)了仿真系統(tǒng)的移植,為工業(yè)云的研究發(fā)展提供了可行性的參考方案。在此基礎上,通過工業(yè)網(wǎng)關(guān)將典型過程控制四容水箱中控制器數(shù)據(jù)通過MQTT的方式傳輸?shù)桨⒗镌破脚_上,并實現(xiàn)了在線的實時水位監(jiān)測。本文中搭建的所有控制系統(tǒng)都是基于西門子PCS7軟件實現(xiàn)的,軟件可以通過其各種功能塊以及順序控制塊把控制中涉及到的各個環(huán)節(jié)有機的整合起來。最后在WINCC上組態(tài)直觀的監(jiān)測畫面,達到對過程控制的直觀觀測。在云通訊環(huán)節(jié),使用OPC的方式實現(xiàn)了仿真系統(tǒng)的云移植,并對四容水箱的數(shù)據(jù)進行了整合。通過赫優(yōu)訊工業(yè)網(wǎng)關(guān)與Profinet現(xiàn)場總線技術(shù)以及MQTT相關(guān)技術(shù)。將水位的實時液位數(shù)值傳輸?shù)皆破脚_中并得到了數(shù)據(jù)曲線。
【學位單位】：北方工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：TQ018;TP273
【部分圖文】：

可以說是工業(yè)云計算服務，工業(yè)數(shù)據(jù)服務己成為主要手段，推動互聯(lián)網(wǎng)與工業(yè)融合??發(fā)展的支持，隨著技術(shù)的研宄與開發(fā)業(yè)務流程管理和生產(chǎn)管理緊密結(jié)合，在新的模??式下企業(yè)發(fā)展的新業(yè)態(tài)形成，工業(yè)經(jīng)濟的誕生。圖１－１為云計算與底層ＤＣＳ系統(tǒng)集??成架構(gòu)圖。??１??

１??圖１－２工業(yè)云網(wǎng)絡拓撲圖??如圖１－３所示為工業(yè)云平臺的體系架構(gòu)，分為基礎設施即服務層??ＩａａＳ（ｉｎｆｒａｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ａｓ?ａ?ｓｅｒｖｉｃｅ）、平臺即服務層?ＰａａＳ（ｐｌａｔｆｏｒｍ?ａｓ?ａ?ｓｅｒｖｉｃｅ）、軟件即服??務層?ＳａａＳ（ｓｏｆｔｗａｒｅ?ａｓ?ａ?ｓｅｒｖｉｃｅ），以及行業(yè)云。??ＩａａＳ層包括基礎設施和基礎服務，具體是指計算資源、存儲資源、網(wǎng)絡資源、??負載均衡等。通過虛擬化技術(shù)將硬件資源形成巨大的資源池，按照用戶需求提供主??機、存儲、網(wǎng)絡等服務。該層一般具有以下的功能：資源監(jiān)控、資源抽象、負載管??理、數(shù)據(jù)管理、資源部署、安全管理、計費管理等。??ＰａａＳ層即軟件即服務層，該層是將平臺作為一種服務提供給云用戶。該層提供??了一個完整的軟件研發(fā)以及安裝平臺。軟件的設計、研發(fā)、測試等工作都可以在該??平臺完成。用戶不需要購買實際的硬件資源就可以通過網(wǎng)絡使用ＰａａＳ平臺。??ＳａａＳ層往往是通過瀏覽器的形式提供給使用者。用戶無論身在何地，只要通過??網(wǎng)絡和瀏覽器，便可以訪問云平臺。該層的應用實例很多，例如辦公０Ａ、門戶網(wǎng)??站、即時通信、郵件、內(nèi)容管理等［３］。??４??

?細化?Ｉ?ＢＩＢＢ??圖１－３工業(yè)云平臺體系架構(gòu)??圖１－４所示為典型的工業(yè)云平臺組件的構(gòu)成和功能的展示。有一個主要的管理??平臺負責對數(shù)據(jù)的操作，通過底層的ＤＣＳ系統(tǒng)將數(shù)據(jù)抓取到云平臺，并配有相應??的數(shù)據(jù)庫用來存儲數(shù)據(jù)，在此基礎上還搭配有相應的前端直觀的網(wǎng)頁界面展示以及??對大數(shù)據(jù)的處理和分析。??據(jù)展示??麵一翼，??圖１－４工業(yè)云平臺組件結(jié)構(gòu)??在本課題中的創(chuàng)新點是將三個仿真系統(tǒng)移植到云端�；诠I(yè)實時云平臺，實??現(xiàn)大型流程工業(yè)仿真系統(tǒng)的實時數(shù)據(jù)的采集與監(jiān)控，實現(xiàn)云端的實時存儲。利用工??業(yè)實時云平臺，運行先進控制算法，實時對實驗室典型四容水箱過程控制對象的實??時控制，實現(xiàn)云端控制。在實現(xiàn)云采集與監(jiān)控、云控制的基礎上，基于工業(yè)實時云??平臺
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本文編號：2837226