CN116324652A - 混合工厂中的生产单元的混合操作 - Google Patents

混合工厂中的生产单元的混合操作 Download PDF

Info

Publication number
CN116324652A
CN116324652A CN202180070378.7A CN202180070378A CN116324652A CN 116324652 A CN116324652 A CN 116324652A CN 202180070378 A CN202180070378 A CN 202180070378A CN 116324652 A CN116324652 A CN 116324652A
Authority
CN
China
Prior art keywords
module
discrete
continuous
mtp
packml
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202180070378.7A
Other languages
English (en)
Inventor
斯滕·格鲁纳
马里奥·霍尼克
卡塔琳纳·斯塔克
罗兰·布劳恩
米夏埃尔·瓦希
尼古拉·肖赫
马塞洛·迪克斯
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ABB Schweiz AG
Original Assignee
ABB Schweiz AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ABB Schweiz AG filed Critical ABB Schweiz AG
Publication of CN116324652A publication Critical patent/CN116324652A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Programme-control systems
    • G05B19/02Programme-control systems electric
    • G05B19/418Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM]
    • G05B19/41845Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM] characterised by system universality, reconfigurability, modularity
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Programme-control systems
    • G05B19/02Programme-control systems electric
    • G05B19/418Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM]
    • G05B19/41885Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM] characterised by modeling, simulation of the manufacturing system
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/32Operator till task planning
    • G05B2219/32097Recipe programming for flexible batch
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/32Operator till task planning
    • G05B2219/32124Program hybrid system, part sequence, part continous
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/02Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Stored Programmes (AREA)
  • Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)

Abstract

本发明提供了一种将模块集成到混合模块化工厂中的方法,该混合模块化工厂包括离散制造部分和连续制造部分。该方法包括将离散部分集成到连续部分中,包括构造(401;501)至少一个模块定义文件(400,500)以及将模块定义文件(400,500)导入(402;502)连续部分的编排层(108)中,至少一个模块定义文件(400,500)将离散部分的一个或多个离散部分单元(202)映射到连续部分模块(102)。备选地,该方法包括将连续部分集成到离散部分中,包括构造一个或多个接口(610),一个或多个接口(610)将每个连续部分模块(102)表示为一个或多个相应的离散部分单元(202)。

Description

混合工厂中的生产单元的混合操作
技术领域
本发明涉及将模块集成到模块化工厂中,诸如混合模块化工厂。
背景技术
在过程工业中,模块化类型包装(MTP)是一种既定的标准,用于描述模块功能性并且调节模块与编排系统之间的通信。在离散制造中,包装机器语言(PackML)是常用于监测和编排生产模块和生产线的一种标准。在混合装置内,组合了过程和离散制造的元素,例如在食品和饮料或电池单元生产中,这两种标准(PackML、MTP)可以被用于描述和操作单元/机器。这些标准有不同的集成和操作方式。
发明内容
需要促进将模块集成到包括离散制造和过程工业部分的混合模块化工厂中。该需要由独立权利要求的主题满足。可选特征由从属权利要求陈述。
本公开提供了一种用于在若干模块标准之间进行接口连接的通用方法。本公开实现了编排层(例如MTP过程编排层或POL)与由各种(不兼容的)标准描述的模块之间的透明接口,从而有助于访问混合自动化,并且允许用户在绿地工厂中混合模块,以及将现有模块连接至POL。换言之,本公开使得混合模块化工厂(即,涉及以不同标准描述的模块的工厂)能够从一个通用编排层混合操作。这些标准的示例是MTP和PackML。然而,要理解的是,本公开不被限于这些标准。提出了一种模块的概念描述的自动或半自动映射以及构建在编排层中的运行时转化,以实现标准之间的互操作性。由于标准都依赖于诸如OPC UA等公共通信协议作为通信和信息交换骨干,因此本公开允许以相对较低的成本启用POL内的PackML接口。
本发明可以包括孤立或组合的一个或多个方面、示例或特征,无论是否组合或孤立地具体公开。
参照下文描述的实施例,本发明的其他方面、示例和特征将变得显而易见并且得以阐明。
附图说明
详细描述现在将参照附图仅通过示例给出,其中:
图1图示了根据MTP标准的模块化工厂的结构;
图2图示了模块化工厂的物理模型以及根据PackML的配方管理;
图3图示了在PackML中形成生产线的单元互连;
图4图示了将单个PackML机器集成到MTP过程编排层中的方法;
图5图示了可以被执行以将多个互连的PackML机器导入MTP过程编排层中的方法步骤;
图6和图7图示了通过经由PackML接口表示MTP模块来将MTP模块集成到PackML中的方法;以及
图8图示了可以根据本文公开的系统和方法使用的计算设备。
具体实施方式
图1图示了根据MTP标准的模块化工厂100的结构。在过程自动化的上下文中,模块化工厂100包括不同的模块102(MTP中的模块也被称为过程设备总成-PEA),从而封装组件104(诸如同样由过程控制器和仪器组成的设备和装置)。每个模块102具有内置的控制器106,该控制器106负责使由模块102提供的功能自动化以及故障处置和其他自动化任务。每个模块102实现至少一个过程功能,该过程功能被封装并且作为服务提供。所有模块102都具有到其他模块102的过程连接以及到过程编排层(POL)108的信息连接。PEA 102与POL108之间的通信是使用OPC UA通信协议(OPC统一架构,由OPC基金会调节的用于工业自动化的机器对机器通信协议)来实现的。模块化生产工厂区域内的关键元素是模块自动化系统110与POL 108之间的自动化系统接口的标准化。这已经被允许将模块102集成到POL 108中的模块类型包装(MTP)、模块描述或定义文件标准化。MTP文件通常描述模块102的人机界面(HMI),其结构类似于管道和仪表图(P&ID)102,描述了模块服务,并且提供内置设备的列表。MTP是独立于供应商的描述,它以AutomationML(AML)格式定义到模块102的接口。因此,它可以被用于将模块102集成到POL 108中,而与用于模块102的控制器106的供应商和类型无关。
图2图示了模块化工厂的物理模型以及根据PackML的配方管理。包装机器语言(PackML)是一种用于控制包装机的工业自动化标准,由机器自动化与控制组织(OMAC)与国际自动化协会(ISA)协作开发。PackML提出了一种标准的程序架构和编程方法,旨在为操作员和技术人员提供一致的包装机外观和处置。该标准的三个主要元素是状态机模型、用于一致术语的标注(PackTag)和模块化程序架构Make2Pack。状态机模型几乎可以在任何工业机器中采用,因为状态和过渡并不是包装机独有的。使用PackML的模块化机器代码与ISA88/IEC 61512物理模型的3个较低级别相匹配:单元202、设备模块(EM)204和控制模块(CM)206,如图2所示。PackML单元202也可以被称为机器。模块间和行到模块的通信的推荐方式是使用OPC UA。配方是唯一定义具体产品的生产要求的必要信息集。配方与设备之间的关系如图2所示。具体地,控制配方描述了为了生产一种具体产品而需要在单元202中设置的参数。一个示例可以是堆垛机单元202,它接收生产订单的三个过程相关参数:打包图案、层数和层间插页。
在MTP内,POL 108被要求例如通过执行过程配方来协调模块化工厂100中使用的模块102。在PackML中,操作主要基于单元间通信。因此,PackML不需要POL,但可以通过简单地连接生产线210中的单元202来实施,例如如图3所示。事实证明,在混合工厂中调和这两个相反的操作概念对该工业来说是一个挑战。
本文描述了通过实施PackML到MTP映射(例如通过提供PackML包装机到用于工程和运行时编排的运行时包裹的MTP包装的映射)或者通过实施MTP到PackML映射(例如通过创建用于PackML单元的MTP兼容包裹器)来将模块集成到混合模块化工厂(包括离散制造部分和连续制造部分)中的方法。这种包裹使得能够分别经由PackML接口对MTP POL 108中的PackML模块202和基于PackML的生产线210进行透明的工程、监测和编排,或者对MTP模块102进行监测和控制。在连续部分中运行的控制序列或配方可以被配置为执行离散部分的服务,和/或在离散部分中运行的控制序列或配方可以被配置为执行连续部分的服务。
根据第一示例,PackML到MTP的映射被实施,用于将混合模块化工厂的离散部分(包括使用PackML互连的那些单元202)集成到模块化工厂(包括MTP模块102)的连续部分的POL 108中。因此,描述的以下部分集中于用于包裹PackML以在基于MTP的POL 108中使用的PackML到MTP的方法。第一示例或PackML到MTP映射的变型包括将单个PackML单元202作为单独的MTP模块102一个接一个地映射到MTP POL 108中,并且将组合到生产线210中的多个PackML单元作为单个MTP模块102映射到MTP POL 108中。当然,在单个混合工厂中,一些PackML模块可以被单独集成,而其他模块则被集成为生产线。PackML机器202在运行时或者在设计/工程时间被导入。当在运行时导入机器时,机器会出现,并且可经由OPC UA接口进行浏览。在设计/工程时间导入机器取决于机器的可用性:PackML机器202的任何可用的OPCUA信息模型被使用,例如经由OPC UA NodeSet文件;备选地,一组标准的机器状态、操作模式和PackTag被假设,其中诸如标注或操作模式等附加修改可用作导出,例如经由电子表格文件(诸如Excel)。
如上面提及的,在第一示例的一个变型中,PackML单元202被一个接一个地集成到MTP POL 108中。在一个示例中,在连续部分中运行的控制序列或配方可以不被应用于离散部分。集成PackML单元202需要将单个PackML机器202的描述包裹/映射到MTP兼容的抽象中,包括例如以下步骤中的一个或多个步骤:经由MTP兼容接口监测PackML机器202的信息,诸如当前状态、可用过渡和误差/警报信息;使用MTP POL 108和MTP模块102的状态抽象来执行PackML机器202的操作模式和状态的改变;经由PackML的DataAssembly或ServiceParameter构造访问非功能信息(被包括在PackML PackTag中),诸如机器速度或自定义机器参数,允许它们在POL配方的过渡中使用;将PackML机器202的多个动作概括为专用MTP服务或程序(例如设置机器模式、写入机器参数的自定义集合、修改机器速度)。
PackML模块的内容可以被概括如下:状态模型(标准化,但也可通过自定义子状态扩展);机器模式列表(三种标准化模式,例如手动、自动和附加自定义模式);描述机器状况的只读状况PackTag,例如机器速度,包括特定于机器的一些标准参数和一些自定义参数);只写命令PackTag,允许机器的状态和模式(例如机器速度)受到影响,包括特定于机器的一些标准和一些自定义参数);只读管理PackTag,包含一些标准化的OEE数据(例如总产品计数和不良产品计数)和一些特定于机器的警告数据。
图4图示了可以被执行以将单个PackML机器202导入MTP POL 108中的方法步骤。该方法包括以下步骤:构造401MTP文件400;将文件400导入POL 108中并且将其参数化402;以及PackML与MTP通信之间的运行时转化403。
在步骤401中,MTP文件400被构造。这可能需要在工程时间基于PackML(OPC UA)接口的MTP文件400的自动或半自动构造。文件构造可以使用面向用户的工具来执行,该工具能够浏览在线PackML服务器或加载PackML的离线表示(例如Nodeset文件或电子表格),并且直接或使用中间MTP文件将它们导入MTP POL 108中。MTP文件400因此可以通过扫描PackML表示并且生成MTP兼容表示来构造,其中MTP文件或模块包含(i)单元模式或根据内置在PackML机器内的单元模式的程序;(ii)包含在PackML信息模型内的PackTag区段的变量中的一个或多个。附加地,MTP的专用标记可以被定义,从而允许POL 108在步骤403中执行运行时转化,如下面进一步描述的。现有PackML接口的映射可以基于现有单元202的接口(如图4所示)和离线信息(例如OPC UA服务器的NodeSet导出或包含的PackTag的Excel表)中的一个或多个来执行。映射包括服务映射、数据总成映射和HMI映射中的一个或多个映射。
针对服务映射,PackML的可映射到MTP服务的主要实体是单元操作模式。除了自动或手动操作等标准服务外,PackML模块还可以包含任意数量的自定义操作模式。在自定义参数未被映射的情况下,自动映射可以基于这些服务发生。在自定义操作模式中,用户辅助可以被获得以标记哪些PackML PackTag被哪些操作模式使用。这些PackTag然后可以被包括在MTP服务定义中,使得它们可以在调用中被设置。本公开设想了至少两种不同的映射策略:第一种策略是实施PackML操作模式到MTP服务的一对一映射,允许对单元进行细粒度控制;第二种策略是实施多个模块模式到一个MTP服务的复杂映射,例如从自动模式切换到手动模式,在其间降低机器速度。
针对数据总成映射,一种可能性是将状况或管理PackTag映射到MTP模块内的数据总成结构,例如允许POL 108读取和处理PackML单元202的参数,例如当前机器速度。这种映射可以由工程师例如针对被包括在模块中的非标准PackTag手动实施,或者通过将所有非标准PackTag映射到服务参数来自动实施。任何手动映射可以由工程系统记录,使得类似或循环模块的映射可以被自动实施。
在步骤402中,MTP文件400到MTP POL 108中的导入和参数化被执行。相关参数包括例如MTP实例的IP地址和包裹PackML服务的参数,例如期望的机器速度或单元操作模式。将生成的包裹器MTP 400导入POL 108中可以在没有重大调整的情况下进行。如上面提及的,标记可以被包括在包裹器MTP 400中,使得POL 108可以在步骤403中作出反应并且执行运行时转化。该标记可以使用MTP的标准化数据结构来设置,例如通过专用模块类型命名方案或专有MTP参数来设置。这种标记可以包括映射到MTP中的OPC UA项目的一个或多个前缀或后缀、AutomationML文件中提及的附加非MTP类型和/或XML级别上的注释。
在步骤403中,运行时转化在PackML与MTP通信之间被执行。在将包裹器MTP 400加载到POL 108中之后,将对单元202的PackML接口进行调用,以触发服务并且监测参数。因此,POL 108可以由运行时转化功能性(图4中未示出)来补充,以在MTP与PackML通信接口之间进行转化,例如转化对单元202的状态进行编码的值,以克服MTP与PackML运行时信息表示之间的差异。转化功能性可以被实施在POL 108内,或者通过位于POL 108外部的附加网关组件来实施。基于包裹器MTP文件400中的标记,POL 108或网关组件将PackML单元202内的信息映射到兼容的MTP表示。附加地,分布式控制系统(例如ABB系统800xA)的可选属性可以在运行时被使用。该运行时映射包括但不限于:状态信息,例如当前状态和可用的转化状态;模块操作状态的表示以及类似于模块状态在这些模式之间切换的能力;以及重新映射使用数据总成映射所需的信息。状态信息的映射不仅可以对存在于MTP状态模型中的PackML状态执行,还可以对MTP所需但在MTP模块定义中不存在的状态执行,因为PackML可以省略这种状态。针对PackML单元202可以包含但不存在于固定MTP状态集合中的附加状态,也是如此)。读取当前状态可以在POL到模块通信级别上以不同的方式执行。例如,PackML OPC UA模型借助于OPC UA方法调用来定义状态之间的切换,而MTP使用变量写入。
针对HMI映射,由于PackML不提供关于其物理结构的专用信息,例如必要的或提供的产品接口或内部结构,因此MTP的该信息部分可以由通用占位符或专用单元特定映射来代替,例如针对具有多个产品输入和输出的复杂机器。自动或半自动提供也可以被执行,例如基于PackML的现有PackTag生成参数HMI面板。
如上面提及的,在第一示例的第二变型中,离散部分被集成为混合模块化工厂的连续部分内的单个MTP模块102。每个PackML机器202提供单个服务,生产线210由单个MTP模块102表示,该MTP模块102组合了线路210的PackML机器202的所有服务,例如以多种包装类型填充产品。完整的生产线210由在连续部分中操作的POL 108控制。除此之外,工程可以针对离散部分和连续部分进行集成。这意味着生产线可以根据相关标准(例如VDI 2658,过程工业中的模块化系统的自动化工程-通用概念和接口)被定义为一个模块,并且每个机器都可以是由同一标准定义的服务。所得的MTP可以在工程中被使用,并且可能只需要用于运行时的包裹器500(主要将PackML中使用的整数转换为MTP中使用的比特)。所描述的用于MTP到PackML转换的解决方案也可以被应用,反之亦然,即,通过PackML接口来表示MTP模块,如下面进一步描述的。
图5图示了可以被执行以将多个互连的PackML机器202导入MTP POL 108中的方法步骤。该方法被执行,以从MTP POL 108的角度将包括多个PackML模块202的生产线210表示为单个MTP模块102。与图4一样,图5的方法包括以下步骤:构造501MTP文件500;将文件500导入POL 108中并且将其参数化502;以及PackML与MTP通信之间的运行时转化503。
除了基于线路拓扑510(包括例如PackML单元202的物理顺序)被附加使用的线路映射之外,步骤501中用于构造MTP文件500的映射程序可以类似于上面关于步骤401描述的单个模块的映射来执行。通过使用拓扑信息510,POL 108可以确定线路210的整体状态,例如在一些非冗余PackML单元202中的条件改变的情况下,整个线路210的条件可以被改变。在工程时间,逻辑被可以定义并且包裹到MTP服务中,诸如启动或停止整个线路210以及改变线路210内处理的生产。广义上讲,将组合到生产线210中的多个PackML机器202的描述包裹/映射到将生产线210表示为一个MTP模块102的MTP兼容抽象500中可以包括:使用生产线210的拓扑信息510来监测生产线210,并且将生产线210的操作状态定义为MTP模块状态,例如线路的一个模块中的缺陷将导致整个线路的状态改变。例如,该方法可以包括同步降低所有生产线机器的速度或改变线路的生产模式,例如通过改变所使用包装的格式或布局。
步骤502可以如上面关于步骤402描述的那样来执行。
运行时转化503变得比步骤403中更复杂,因为多个调用可以被编组到PackML接口,并且步骤501中定义的任何自定义服务逻辑可以由POL 108例如通过运行一些预编译例程来评估。
映射生产线的替代方法涉及使用上述技术编排从PackML转换的多个MTP模块102。针对一些用例,MTP黑盒表示可能是更合适的方法,例如以降低POL 108内的复杂性。此外,自定义的复杂的基于线路的服务可以在映射/构造程序期间被定义,它可以使用与POL 108不同的句法。
根据第二示例,PackML第一方法通过实施MTP到PackML映射来采用,以表示MTP模块102,并且允许通过PackML接口控制MTP模块102。
图6和7更详细地图示了MTP模块102和对应的MTP文件600的程序。
在步骤601中,MTP文件600被导入和转化。MTP文件600和MTP实例信息(例如OPC UA端点)可以在工程时间或运行时被导入,例如重新使用现有的POL信息。更详细地,在步骤601中,运行时代理组件608使用导入的MTP文件600和MTP模块102的端点地址来参数化,并且模块102的PackML兼容表示202使用映射算法来构造。
映射算法类似于上面关于PackML到MTP描述的映射算法,反之亦然,包括以下步骤中的一个或多个步骤:状态模型映射被执行(MTP状态模型不可扩展,因此几乎可以直接映射);(ii)MTP的服务被映射到PackML代理的操作模式;(iii)根据预定义的或用户提供的映射,MTP内的数据总成被映射到PackML单元的PackTag。
换句话说,将单个MTP模块102的描述包裹/映射到单个PackML机器202的PackML接口610中可以包括以下步骤中的一个或多个步骤:监测机器的信息,如MTP模块102的当前状态、可用的转化以及经由PackML兼容接口(状态、模式PackTag)的误差/警报信息;经由PackML接口改变MTP模块102的操作模式和调用服务;经由PackML PackTag访问MTP的附加功能和非功能信息(例如模块参数和DataAssembly);基于现有/使用的MTP结构自动或半自动生成PackTag文档;以及定义POL 108中表示的混合模块化工厂的MTP与PackML部分之间的逻辑。定义逻辑可以包括:基于PackML设备条件改变MTP工厂部分的行为,例如在例如灌装过程中发生下游故障的情况下,在例如冲泡过程中节流上游生产,或者例如基于一些冲泡过程条件增加灌装速度;以及基于两个工厂部分的条件、事件收集数据,例如用于根本原因分析。
由于MTP可以包含多个服务,因此可能需要映射到多个逻辑PackML接口610,如图7所指示的,图7将MTP服务的多个表示示出为相应的PackML单元202(“单元服务1至n”),每个单元包括PackML接口610。
在步骤602中,运行时转化被执行。更详细地,运行时代理组件608启动PackML兼容的OPC UA服务器,然后对运行时代理608的PackML接口610的请求被转化为对MTP模块102的MTP接口612的调用。例如,PackML模型的OPC UA方法调用被转换为MTP接口的变量读取/写入。
因此,为了将连续部分集成到离散部分中,构造将每个连续部分模块102表示为一个或多个相应的离散部分单元202的一个或多个接口610的步骤还可以包括导入和转换(601)表示所述连续部分模块102的文件600,构造(601)所述连续部分模块102的离散部分表示202,该离散部分表示与所述接口610相关联,并且执行(602)所述接口610与连续部分模块102的接口612之间的通信的运行时转化。
本公开适用于过程和非过程(离散)模块被使用的情况下的冲泡、制药、细胞生产以及食品和饮料应用。
现在转到图8,图示了可以根据本文公开的系统和方法使用的示例性计算系统800的高级图示。计算设备800包括执行指令的至少一个处理器802,该指令被存储在存储器804中。例如,指令可以是用于实施被描述为由上面讨论的一个或多个组件执行的功能性的指令或者用于实施上面描述的一种或多种方法的指令。处理器802可以通过系统总线806访问存储器804。除了存储可执行指令之外,存储器804还可以存储对话输入、被指派给对话输入的分数等。
计算设备800附加地包括处理器808可通过系统总线806访问的数据存储库808。数据存储库808可以包括可执行指令、日志数据等。计算设备800还包括允许外部设备与计算设备800通信的输入接口810。例如,输入接口810可以被用于从外部计算机设备、从用户等接收指令。计算设备800还包括使计算设备800与一个或多个外部设备接口连接的输出接口812。例如,计算设备800可以通过输出接口812显示文本、图像等。
设想经由输入接口810和输出接口812与计算设备800通信的外部设备可以被包括在提供用户可以与之交互的大致任何类型的用户界面的环境中。用户界面类型的示例包括图形用户界面、自然用户界面等。例如,图形用户界面可以接受来自采用(多个)输入设备(诸如键盘、鼠标、遥控等)的用户的输入,并且将输出提供在输出设备(诸如显示器)上。进一步地,自然用户界面可以使用户能够以不受由输入设备(诸如键盘、鼠标、遥控等)施加的约束的方式与计算设备800交互。相反,自然用户界面可以依赖于语音识别、触摸和手写笔识别、屏幕上和屏幕附近的手势识别、空中手势、头部和眼睛追踪、声音和语音、视觉、触摸、手势、机器智能等。
附加地,尽管被图示为单个系统,但是要理解的是,计算设备800可以是分布式系统。因此,例如多个设备可以通过网络连接通信,并且可以共同执行被描述为由计算设备800执行的任务。
本文描述的各种功能可以被实施在硬件、软件或其任何组合中。如果被实施在软件中,则功能可以作为一个或多个指令或代码被存储在计算机可读介质上或者通过计算机可读介质发送。计算机可读介质包括计算机可读存储介质。计算机可读存储介质可以是可以由计算机访问的任何可用存储介质。通过示例而非限制,这种计算机可读存储介质可以包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或者其他光盘存储装置、磁盘存储装置或其他磁性存储设备或者可以被用于以指令或数据结构的形式携带或存储期望的程序代码并且可以由计算机访问的任何其他介质。如本文使用的,磁盘和光盘包括:压缩盘(CD)、激光盘、光盘、数字通用盘(DVD)、软盘和蓝光光盘(BD),其中磁盘通常磁性地复制数据,而光盘通常利用激光光学地复制数据。进一步地,所传播的信号未被包括在计算机可读存储介质的范围内。计算机可读介质还包括通信介质,该通信介质包括便于将计算机程序从一个地方传递到另一个地方的任何介质。例如,连接可以是通信介质。例如,如果软件是使用同轴电缆、光缆、双绞线、数字订户线(DSL)或者无线技术(诸如红外、无线电和微波)从网站、服务器或者其他远程源发送的,那么同轴电缆、光缆、双绞线、DSL或者无线技术(诸如红外、无线电和微波)被包括在通信介质的定义中。以上的组合也应该被包括在计算机可读介质的范围内。
备选地或者另外,本文描述的功能性可以至少部分地由一个或多个硬件逻辑组件执行。例如但不限于,可以被使用的硬件逻辑组件的说明性类型包括现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、专用标准产品(ASSP)、片上系统(SOC)、复杂可编程逻辑设备(CPLD)等。
申请人在此孤立公开了本文描述的每个单独特征以及两个或多个这种特征的任何组合,只要这种特征或组合能够鉴于本领域技术人员的公知常识基于本说明书作为整体执行即可,不管这种特征或特征组合是否解决了本文公开的任何问题,并且不限制权利要求的范围。申请人指示本发明的各个方面可以由任何这种单独特征或特征组合组成。
虽然本发明已经在附图和先前描述中被详细图示和描述,但是这种图示和描述应该被认为是示例性的,而非限制性的。本发明不被限于所公开的实施例。鉴于先前描述的附图,对于本领域技术人员来说显而易见的是,各种修改可以在由以下权利要求定义的本发明的范围内进行。

Claims (15)

1.一种将模块集成到混合模块化工厂中的方法,所述混合模块化工厂包括离散制造部分和连续制造部分,所述方法包括:
将所述离散部分集成到所述连续部分中,包括构造(401;501)至少一个模块定义文件(400,500)以及将所述模块定义文件(400,500)导入(402;502)所述连续部分的编排层(108)中,所述至少一个模块定义文件(400,500)将所述离散部分的一个或多个离散部分单元(202)映射到连续部分模块(102);或者
将所述连续部分集成到所述离散部分中,包括构造一个或多个接口(610),所述一个或多个接口(610)将每个连续部分模块(102)表示为一个或多个相应的离散部分单元(202);
其中所述离散部分和所述连续部分使用公共通信协议。
2.根据权利要求1所述的方法,其中将所述离散部分集成到所述连续部分中包括:将所述连续部分单元(202)单独集成到所述编排层(108)中作为相应的连续部分模块(102)。
3.根据权利要求1或2所述的方法,还包括:(i)配置在所述连续部分中运行的控制序列或配方,以执行所述离散部分的服务,(ii)配置在所述离散部分中运行的控制序列或配方,以执行所述连续部分的服务,或者(i)和(ii)两者。
4.根据权利要求1所述的方法,其中将所述离散部分集成到所述连续部分中包括:将所述离散部分的生产线(210)作为单个连续部分模块(102)集成在所述混合模块化工厂的所述连续部分内。
5.根据权利要求4所述的方法,还包括:使用与所述离散部分的所述生产线(210)有关的拓扑信息(510)来将所述生产线(210)的操作状态定义为连续部分模块状态。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中构造(401;501)所述至少一个模块定义文件(400,500)包括:生成服务映射,所述服务映射将所述离散部分单元(202)的至少一个单元操作模式映射到连续部分模块服务。
7.根据权利要求6所述的方法,包括:生成所述服务映射作为所述离散部分单元(202)的单个所述单元操作模式到所述连续部分模块服务的一对一映射。
8.根据权利要求6所述的方法,包括:生成所述服务映射作为多个所述单元操作模式到所述连续部分模块服务的复杂映射。
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中构造(401;501)所述至少一个模块定义文件(400;500)包括:生成数据总成,所述数据总成将所述离散部分的参数的标注或标签映射到所述连续部分中的等效标注或标签。
10.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中构造(401;501)所述至少一个模块定义文件(400;500)包括:使用通用占位符或者专用单元特定映射来生成HMI映射,所述HMI映射将所述离散部分单元(202)的人机界面元素映射到连续部分模块(102)的等效元素。
11.根据前述权利要求中任一项所述的方法,还包括:执行所述离散部分与所述连续部分之间的通信的运行时转化。
12.根据权利要求11所述的方法,其中执行所述运行时转化基于被添加到所述模块定义文件(400,500)的标记。
13.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述离散制造部分包括PackML部分,其中所述连续制造部分包括MTP部分,并且其中所述通信协议是OPC UA。
14.一种计算设备(800),包括被配置为执行根据权利要求1至13中任一项所述的方法的处理器(802)。
15.一种包括指令的计算机可读介质(804、808),当由计算设备(800)执行时,所述指令使得所述计算设备能够执行根据权利要求1至13中任一项所述的方法。
CN202180070378.7A 2020-10-14 2021-09-20 混合工厂中的生产单元的混合操作 Pending CN116324652A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP20201857.8 2020-10-14
EP20201857.8A EP3985465B1 (en) 2020-10-14 2020-10-14 Mixed operation of production units in hybrid plants
PCT/EP2021/075809 WO2022078716A1 (en) 2020-10-14 2021-09-20 Mixed operation of production units in hybrid plants

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN116324652A true CN116324652A (zh) 2023-06-23

Family

ID=72885460

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202180070378.7A Pending CN116324652A (zh) 2020-10-14 2021-09-20 混合工厂中的生产单元的混合操作

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20230251635A1 (zh)
EP (1) EP3985465B1 (zh)
CN (1) CN116324652A (zh)
ES (1) ES2980392T3 (zh)
HU (1) HUE066772T2 (zh)
PL (1) PL3985465T3 (zh)
WO (1) WO2022078716A1 (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102020130022A1 (de) * 2020-11-13 2022-05-19 Festo Se & Co. Kg Überprüfen einer Kompatibilität eines neu zu integrierenden Prozessmoduls einer Automatisierungsanlage
EP4411543A1 (en) * 2023-02-01 2024-08-07 Abb Schweiz Ag Function module interface for an industrial process environment

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7672737B2 (en) * 2005-05-13 2010-03-02 Rockwell Automation Technologies, Inc. Hierarchically structured data model for utilization in industrial automation environments
EP1903411B1 (en) * 2006-09-21 2013-03-06 Rockwell Software Inc. Proxy server for integration of industrial automation data over multiple networks
WO2010003724A2 (en) * 2008-05-16 2010-01-14 Abb Technology Ag System and method for implementing a power control application in a distributed control system using iec61850

Also Published As

Publication number Publication date
EP3985465A1 (en) 2022-04-20
HUE066772T2 (hu) 2024-09-28
EP3985465B1 (en) 2024-03-13
US20230251635A1 (en) 2023-08-10
EP3985465C0 (en) 2024-03-13
ES2980392T3 (es) 2024-10-01
WO2022078716A1 (en) 2022-04-21
PL3985465T3 (pl) 2024-07-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20230251635A1 (en) Mixed Operation of Production Units in Hybrid Plants
EP1643423B1 (en) Enabling object oriented capabilities in automation systems
EP1770463B1 (en) Incremental association of metadata to production data
Graube et al. Information models in OPC UA and their advantages and disadvantages
US7305272B2 (en) Controller with agent functionality
US7640291B2 (en) Agent-equipped controller having data table interface between agent-type programming and non-agent-type programming
US8250279B2 (en) Constituting a control system with virtual and physical backplanes and modules as building blocks
EP1938155A2 (en) Business process execution engine
CN101135891A (zh) 图形编程语言对象编辑及报告工具
US20060259243A1 (en) Provision of diagnosis information
CN101788791A (zh) 用于工业自动化的应用构建器
CA3136404C (en) Selective address space aggregation
CN100386989C (zh) 基于人机交互语言的通用命令行输入装置及其方法
US20240019851A1 (en) Extensible profiles for industrial controller devices
CN114460907B (zh) 配置模块化工业车间
CN102193536A (zh) 用于封装设备级嵌入逻辑的宏功能块
EP1577724B1 (en) Agent program environment
KR102288068B1 (ko) 중앙 opc ua 모델링을 통한 cpps 자동 구축 시스템
Majumder et al. A Domain-Driven Design Oriented OPC UA Server Development Methodology for CPPS
Runde et al. EDDL and semantic web—From field device integration (FDI) to Future Device Management (FDM)
CN118567307A (zh) 一种协同控制方法和装置
US11972257B2 (en) Industrial automation system topology with point to point business rule integration
EP4220316A1 (en) System engineering tools and methods for industrial automation
EP4123398A1 (en) Generating control code for an industrial plant
Kong An approach to open virtual commissioning for component-based automation

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination