在人工智能、大數(shù)據(jù)、云計(jì)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(jì)算當(dāng)前的研究熱點(diǎn)。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(shí)現(xiàn)了更加快捷、高效的計(jì)算處理。并且提高了各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的生產(chǎn)速率,以及高可用的實(shí)時(shí)服務(wù)。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(shí),成本消耗大等風(fēng)險(xiǎn)。本文中針對(duì)化工行業(yè)中典型的流化床干燥器、精餾塔、反應(yīng)釜三種系統(tǒng)做了相應(yīng)的數(shù)學(xué)建模和DCS控制仿真。并在云端實(shí)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(chǔ)上,通過(guò)工業(yè)網(wǎng)關(guān)將典型過(guò)程控制四容水箱中控制器數(shù)據(jù)通過(guò)MQTT的方式傳輸?shù)桨⒗镌破脚_(tái)上,并實(shí)現(xiàn)了在線的實(shí)時(shí)水位監(jiān)測(cè)。本文中搭建的所有控制系統(tǒng)都是基于西門(mén)子PCS7軟件實(shí)現(xiàn)的,軟件可以通過(guò)其各種功能塊以及順序控制塊把控制中涉及到的各個(gè)環(huán)節(jié)有機(jī)的整合起來(lái)。最后在WINCC上組態(tài)直觀的監(jiān)測(cè)畫(huà)面,達(dá)到對(duì)過(guò)程控制的直觀觀測(cè)。在云通訊環(huán)節(jié),使用OPC的方式實(shí)現(xiàn)了仿真系統(tǒng)的云移植,并對(duì)四容水箱的數(shù)據(jù)進(jìn)行了整合。通過(guò)赫優(yōu)訊工業(yè)網(wǎng)關(guān)與Profinet現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)以及MQTT相關(guān)技術(shù)。將水位的實(shí)時(shí)液位數(shù)值傳輸?shù)皆破脚_(tái)中并得到了數(shù)據(jù)曲線。
【學(xué)位單位】：北方工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類(lèi)】：TQ018;TP273
【部分圖文】：

可以說(shuō)是工業(yè)云計(jì)算服務(wù)，工業(yè)數(shù)據(jù)服務(wù)己成為主要手段，推動(dòng)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(kāi)發(fā)業(yè)務(wù)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(jì)的誕生。圖１－１為云計(jì)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(luò)拓?fù)鋱D??如圖１－３所示為工業(yè)云平臺(tái)的體系架構(gòu)，分為基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)層??ＩａａＳ（ｉｎｆｒａｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ａｓ?ａ?ｓｅｒｖｉｃｅ）、平臺(tái)即服務(wù)層?ＰａａＳ（ｐｌａｔｆｏｒｍ?ａｓ?ａ?ｓｅｒｖｉｃｅ）、軟件即服??務(wù)層?ＳａａＳ（ｓｏｆｔｗａｒｅ?ａｓ?ａ?ｓｅｒｖｉｃｅ），以及行業(yè)云。??ＩａａＳ層包括基礎(chǔ)設(shè)施和基礎(chǔ)服務(wù)，具體是指計(jì)算資源、存儲(chǔ)資源、網(wǎng)絡(luò)資源、??負(fù)載均衡等。通過(guò)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(jī)、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)等服務(wù)。該層一般具有以下的功能：資源監(jiān)控、資源抽象、負(fù)載管??理、數(shù)據(jù)管理、資源部署、安全管理、計(jì)費(fèi)管理等。??ＰａａＳ層即軟件即服務(wù)層，該層是將平臺(tái)作為一種服務(wù)提供給云用戶。該層提供??了一個(gè)完整的軟件研發(fā)以及安裝平臺(tái)。軟件的設(shè)計(jì)、研發(fā)、測(cè)試等工作都可以在該??平臺(tái)完成。用戶不需要購(gòu)買(mǎi)實(shí)際的硬件資源就可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)使用ＰａａＳ平臺(tái)。??ＳａａＳ層往往是通過(guò)瀏覽器的形式提供給使用者。用戶無(wú)論身在何地，只要通過(guò)??網(wǎng)絡(luò)和瀏覽器，便可以訪問(wèn)云平臺(tái)。該層的應(yīng)用實(shí)例很多，例如辦公０Ａ、門(mén)戶網(wǎng)??站、即時(shí)通信、郵件、內(nèi)容管理等［３］。??４??

?細(xì)化?Ｉ?ＢＩＢＢ??圖１－３工業(yè)云平臺(tái)體系架構(gòu)??圖１－４所示為典型的工業(yè)云平臺(tái)組件的構(gòu)成和功能的展示。有一個(gè)主要的管理??平臺(tái)負(fù)責(zé)對(duì)數(shù)據(jù)的操作，通過(guò)底層的ＤＣＳ系統(tǒng)將數(shù)據(jù)抓取到云平臺(tái)，并配有相應(yīng)??的數(shù)據(jù)庫(kù)用來(lái)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，在此基礎(chǔ)上還搭配有相應(yīng)的前端直觀的網(wǎng)頁(yè)界面展示以及??對(duì)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(tái)組件結(jié)構(gòu)??在本課題中的創(chuàng)新點(diǎn)是將三個(gè)仿真系統(tǒng)移植到云端�；诠I(yè)實(shí)時(shí)云平臺(tái)，實(shí)??現(xiàn)大型流程工業(yè)仿真系統(tǒng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的采集與監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)云端的實(shí)時(shí)存儲(chǔ)。利用工??業(yè)實(shí)時(shí)云平臺(tái)，運(yùn)行先進(jìn)控制算法，實(shí)時(shí)對(duì)實(shí)驗(yàn)室典型四容水箱過(guò)程控制對(duì)象的實(shí)??時(shí)控制，實(shí)現(xiàn)云端控制。在實(shí)現(xiàn)云采集與監(jiān)控、云控制的基礎(chǔ)上，基于工業(yè)實(shí)時(shí)云??平臺(tái)
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