[發(fā)明專利]FMU文件及求解器運行環(huán)境與工業(yè)軟件的集成方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011246907.8
• 申請日: 2020-11-10
• 公開（公告）號: CN112363694B
• 公開（公告）日: 2022-04-15
• 發(fā)明（設計）人: 孫繼超;李戎;李昱;方俊偉
• 申請（專利權）人: 杭州和利時自動化有限公司
• 主分類號: G06F8/20
• 分類號: G06F8/20;G06F8/61
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 王曉坤

本申請公開了一種FMU文件及求解器運行環(huán)境與工業(yè)軟件的集成方法，該方法包括：從目標工業(yè)軟件中獲取OPC UA信息模型以及實例化信息，包括需要調用的方法信息；在待集成的FMU文件的XML描述中提取關鍵信息；根據OPC UA信息模型信息及FMU文件關鍵信息，在規(guī)則知識庫中搜索匹配的信息模型要素映射規(guī)則；生成映射規(guī)則配置文件并加載至FMU運行環(huán)境中，實現FMU文件運行功能與工業(yè)軟件快速配置及動態(tài)集成。本申請自動實現工業(yè)軟件與FMU文件的快速集成，避免了定制化操作，降低人工成本。

技術領域

本申請涉及工業(yè)數字化技術領域，更具體地說，涉及一種FMU文件及求解器運行環(huán)境與工業(yè)軟件的集成方法、裝置及一種電子設備和一種計算機可讀存儲介質。

背景技術

隨著智能工廠數字化智能化程度越高，工業(yè)算法集成及復用顯得越來越重要。一方面，工業(yè)算法已經在企事業(yè)單位、科研院有了廣泛的積累，基本采用成熟的商業(yè)或開源軟件開發(fā)完成；另一方面，工業(yè)系統已經基本完成標準化，智能化要求越來越高，對工業(yè)算法集成要求越來越高。

傳統數據建模與工業(yè)軟件集成一般采用定制化方式進行。第一種常見的方案是，商用數據建模軟件在與工控系統對接時采用標準通信協議進行通信，因此需要將建模工廠工程輸入、輸出、配置、監(jiān)控點項與通信協議的信息模型對應后，還需要將信息模型與目標領域模型進行對接。這種方案采用定制化開發(fā)或人工對點以實現軟件系統間的語義互操作，當集成多個不同商業(yè)軟件和工業(yè)軟件時導致定制化開發(fā)成本成指數級增長，導致系統集成十分低效。第二種常見的方案是，各個數據模型利用OPC UA通信協議及元模型能力集成各個工業(yè)軟件。然而，這種方案中工業(yè)領域信息模型利用OPC UA元模型進行統一，但在不同的商業(yè)開發(fā)軟件時均需要人工實現語義的對應映射，導致集成實現軟件語義互操作集成效率依然不高，且面臨出錯風險。第三種常見的方案是，各個數據建模軟件已基本支持導出FMU軟件，且通過FMU的XML模型表達能力在統一的運行時環(huán)境中解析并與現有軟件模型進行對點實現集成。然而，數據建模軟件與工業(yè)領域信息模型尚不能直接語義兼容，在與工業(yè)軟件進行集成時，實現語義互操作是仍然需要人工一對一完成，且不具備普遍適用及復用性。

工業(yè)軟件包括獨立安裝C/S軟件及以SOA形式的服務組件，應具備符合IEC62541-5即OPC UA信息模型標準，支持OPC UA標準元信息及其支持的標準領域信息模型的導入、導出、合法性檢查等操作；包括但不限定于具體OPC UA標準的信息模型以下的實現部分，如通信協議等具體實現技術；

FMU求解器運行時環(huán)境可以是商業(yè)軟件提供或是自行開發(fā)的符合FMI標準的運行時環(huán)境，其中自行開發(fā)的FMI標準求解器運行時環(huán)境可以增加擴展功能，如配置規(guī)則文件的解析及執(zhí)行映射轉換的功能。

因此如何高效地將現有工業(yè)機理算法模型以低成本方式快速融入工業(yè)軟件是本領域技術人員需要解決的問題。

發(fā)明內容

本申請的目的在于提供一種FMU文件及求解器運行環(huán)境與工業(yè)軟件的集成方法、裝置及一種電子設備和一種計算機可讀存儲介質，避免了傳統集成方式的定制化操作，降低了人工組態(tài)成本。

為實現上述目的，本申請?zhí)峁┝艘环NFMU文件及求解器運行環(huán)境與工業(yè)軟件的集成方法，包括：

從目標工業(yè)軟件信息模型服務組件中獲取OPC UA信息模型以及實例化信息，包括方法節(jié)點及可供調用接口函數信息；

在待集成的FMU文件及求解器運行時環(huán)境中提取描述文件，對所述描述文件進行解析得到所述FMU文件的關鍵信息，所述關鍵信息包括文件標識、功能描述、目錄結構、輸入值、輸出值、初始變量和配置參數，以及FMU求解器運行時環(huán)境中提供的FMI標準調用接口函數或二次封裝接口函數中的任一項或任幾項的組合；

根據OPC UA信息模型信息及所述關鍵信息，在映射規(guī)則知識庫中搜索匹配的信息模型要素映射規(guī)則，其中，所述信息模型要素映射規(guī)則中包括OPC UA信息模型標識信息、FMU文件關鍵信息、信息模型要素映射庫及基于數據字典庫語義映射規(guī)則；