CN117813562A - 用于基于模块化设备的数字孪生模型来编排模拟的配置的计算机实现的方法和编排系统 - Google Patents
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Abstract
为了基于模块化设备(Pm、PM1、PM2、PM3)的数字孪生模型(DTM1、DTM2、DTM3)来编排模拟的配置,使得自动生成和部署基于模型的模拟的配置,提议了它并且它基于逻辑“系统结构和参数化<SSP>”功能(SSP‑T),包括与“功能实体模型单元<FMU>”功能(FMU‑T)相结合的“功能实体模型接口<FMI>”功能(FMI‑T),以用于(i)针对模块化设备的分布式操作‑技术‑应用(OTAd,ED1,ED2,ED3)生成(grt)模拟模型组件(MCS,1,MCS,2,MCS,3),模拟模型组件(MCS,1,MCS,2,MCS,3)包括针对由于设备的自动化而捕获并分配给分布式操作‑技术‑应用的自动化数据(AD1,AD2,AD3)的分配规则(AR1,AR2,AR3),以及(ii)在编排模拟配置的过程中通过以下操作将模拟模型组件部署(dpl)在分布式操作‑技术‑应用上:针对分布式操作‑技术TM应用使用具有作为FMI功能的一部分的“功能实体模型单元<FMU>”功能(FMU‑T1,FMU‑T2,FMU‑T3)的SSP功能,以及针对分布式操作‑技术‑应用并作为FMI功能的一部分以服务器‑客户端方式实现基于“远程过程调用<RPC>”技术的代理FMU功能(PFMU‑T1,PFMU‑T2,PFMU‑T3),所述代理FMU功能(PFMU‑T1,PFMU‑T2,PFMU‑T3)具有‑嵌入在SSP功能中的“代理FMU”实体(PFMU‑E1,PFMU‑E2,PFMU‑E3)以及‑在分布式操作‑技术‑应用上实现的相应的“远程控制TM FMU”实体(RCFMU‑E1,RCFMU‑E2,RCFMU‑E3)。
Description
本发明涉及一种根据前序权利要求1的用于基于模块化设备(modular plants)的数字孪生模型来编排(orchestrate)模拟的配置的计算机实现的方法,以及根据前序权利要求3的用于基于模块化设备的数字孪生模型来编排模拟的配置的编排系统。
各种技术领域——诸如工业领域(例如,金属或化学加工工业)、医疗领域、能源领域、电信领域等——的设备正变得越来越模块化,并且设备所有者将他们的任务委托给机器供应商,机器提供商交付嵌入有所有自动化和分析功能的模块化机器。
对于设备所有者来说,存在用于将自动化——诸如MTP、PackML以及许多其他——集成到编排层中的供应商不可知的(agnostic)解决方案,但对于机器的边缘设备上的分布式分析和模拟,不存在解决方案。本专利申请呈现(take on)这个问题。
关于边缘设备上的分布式分析和模拟,存在一些具体问题:
·目前在具有访问现场数据的能力的边缘基础设施上不支持分布式模拟。
·将这样的分布式边缘应用集成到自动化中是耗时的:
因此,通常根据指定的开放平台通信统一架构<OPC UA>标签,必须借助繁重的编排来使能、连接和验证每个标签,必须开发同步例程。
·对硬件、软件和操作系统以及对模拟和模拟编排的依赖性太多。
·由于同步,在许多边缘设备之间的分布式模拟部署复杂。
但是,即使今天这样的应用的解决方案是可用的,许多所需的功能也将是已经针对单个用途而专门开发,并且因此不可扩展或大规模广泛复制。此外,应用具有点对点通信和同步,其具有紧密的供应商软件依赖性。
本发明的一个目的是提议一种用于基于模块化设备的数字孪生模型来编排模拟的配置的计算机实现的方法和编排系统,通过该计算机实现的方法和编排系统,在编排的过程中,自动生成和部署基于模型的模拟的配置。
该目的通过权利要求1的特征部分中的特征关于权利要求1的前序部分中限定的计算机实现的方法来解决。
此外,该目的通过执行根据权利要求2的计算机实现的方法的计算机实现的工具来解决。
该目的进一步通过权利要求3的特征部分中的特征关于权利要求3的前序部分中限定的编排模拟器来解决。
根据权利要求1、24和3的本发明的主要想法——为了基于模块化设备的数字孪生模型和逻辑“系统结构和参数化<SSP>”功能(包括与“功能实体模型单元<FMU>”功能相结合的“功能实体模型接口<FMI>”功能)来编排模拟的配置——是(i)针对模块化设备的分布式操作-技术-应用生成模拟模型组件,其中操作-技术-应用是现场设备的边缘设备,模拟模型组件包括针对由于设备的自动化而捕获并分配给分布式操作-技术-应用的自动化数据的分配规则,(ii)在编排模拟配置的过程中通过以下操作将模拟模型组件部署在分布式操作-技术-应用上:针对分布式操作-技术-应用使用具有作为FMI功能的一部分的“功能实体模型单元<FMU>”功能的SSP功能,以及针对分布式操作-技术-应用并作为FMI功能的一部分以服务器-客户端方式实现基于“远程过程调用<RPC>”技术的代理FMU功能,所述代理FMU功能具有-嵌入在SSP功能中的“代理FMU”实体,以及-在分布式操作-技术-应用上实现的相应的“远程控制FMU”实体,以及(iii)根据针对自动化数据的分配规则以及作为模拟模型组件的部署的结果来将自动化数据部署在分布式操作-技术-应用上。
使用的特征的概述:
·用于在边缘基础设施上执行分布式数字孪生的运行时
·用于分布式模拟和分析的抽象层
·将现场设备和现场数据并入到抽象层中
·联合模拟环境与“操作技术<OT>”的结合——关于OT基础设施和自动化系统的方面
·甚至针对远程模拟组件模拟与“功能实体模型单元<FMU>”结合的标准“功能实体模型接口<FMI>”(参见https://fmi-standard.org)访问
·在OT基础设施中自动生成和部署模拟组件
通过使用数字孪生运行时环境的分布式抽象层来利用数字企业的特征、工具、制品(artifact)和元素的组合。
该应用使得OT-边缘能够互连可部署在边缘设备上的标准化模拟对象,并通过来自任何供应商的智能供应商不可知的编排主算法对它们进行协调(参见图1、3和4)。
这些图示出了如何实现和处理对驻留在远程机器上的FMU的FMU调用的想法。
对于该想法的以下解释,让我们假设具有以称为“myFmu”的FMU的形式的模拟。
服务器上的参数化代理FMU
该想法是具有充当远程FMU的代理的通用FMU。由于该代理也是FMU,因此它需要实现FMI标准中规定的所有函数。它是完全通用的,因为它没有在这些函数中实现任何实际的模拟,而只是对远程FMU的RPC调用。因此,您可以将该代理视为任何FMU的远程控制器。
使这样的代理FMU的实例特定本质上是两件事:
·要远程控制的实际模拟FMU;
·URI如何到达远程控制FMU
因此,给定“myFmu”和空的通用代理Fmu“proxyFmu”,可以如下生成“myFmu”的特定代理FMU实例:
1.创建适当的modelDescription.xml:其想法是生成的代理FMU具有与“myFmu”完全相同的输入和输出信息。这是通过从原始FMU简单地复制完全相同的“modelDescription.xml”文件很容易实现的。无需针对该文件的进一步修改。
2.创建“proxyMyFmu”:FMU只是zip存档,因此我们可以基于“proxyFmu”创建一个新的,其已经将先前生成的“modelDescription.xml”文件添加到它。此外,它可以添加ZIP存档所需的任何文件。特别是,它利用这一点将配置文件添加到代理FMU的资源文件夹,该资源文件夹包含比如远程控制的FMU驻留的位置(即其远程主机名)以及相应的FMU远程控制器所监听的端口的信息。
此时,存在称为“proxyMyFmu”的有效FMU,其可以像任何其他FMU一样被使用来编排任何基于FMU的模拟工具/库中的模拟。
“proxyFmu”的实现可以是完全通用的,因为它所做的一切本质上是这样的:
1.它充当RPC客户端,并在实例化时连接到由“统一资源标识符<URI>”给出的众所周知的“远程过程调用<RPC>”技术(参见2021年7月23日的版本中的https:// en.wikipedia.org/wiki/Remoteprocedurecall)的远程RPC服务器。如前所述,该URI来自包含它的专用文件。
2.它实现了FMI标准中指定的所有函数,但是代替在这些函数实现中实际做任何事情,它简单地序列化函数参数并对其RPC服务器进行相应的RPC调用。远程控制FMU在设备(客户端)上
客户端侧由通用RPC服务器部分组成,其作用是接受来自“proxyFmu”(比如“proxyMyFmu”)的传入RPC调用。然后它所做的是这样的:
1.反序列化函数参数。
2.调用实际FMU(其只是实现FMI标准中指定的函数的库)的相应函数。注意,它需要知道实际的FMU是什么,使得它可以提取该库并在运行时动态加载它。因此,该信息必须理想地来自部署步骤,并且可以例如在启动相应的“Docker”容器时作为参数给出(参见2021年7月7日的版本中的https://en.wikipedia.org/wiki/Docker(software))。
3.然后函数调用的结果最终作为对RPC请求的响应发送回来。
4.每个FMU都有一组定义的输入和输出,每个输入和输出都在其“modelDescription.xml”文件中通过名称和值类型(例如整数、浮点数、布尔值、字符串)给出。编排由单独的这样的FMU组成的分布式模拟(无论每个单独的FMU在何处或在哪个边缘设备上执行),都涉及连接这样的输入和输出。通常,引用的模块化设备涉及来自现场设备的数据,所述数据被使得通过现场总线可用,并且这样的数据应该以自然的方式成为相关模拟的一部分,换言之,它将作为输入进入模拟模型。因此,通常不仅有来自其他FMU的输出的FMU输入,而且它们还直接作为来自现场设备的(信号)数据进入。在编排整个分布式模拟时,这也是需要配置的事物。准确地说,不仅需要映射FMU输入和输出,而且还需要将自动化数据名称映射到它们的相应的FMU输入。虽然第一种映射、即输入/输出映射可以通过称为“系统结构和参数化<SSP>”(参见https://ssp-standard.org)的标准来优雅地(elegantly)描述,但对于自动化数据的映射没有这样的标准。在这里我们提议如下:
·在部署过程期间,生成数据映射并将其放在远程控制的FMU的内部。SSP拓扑文件中的信息可以定义FMU预期什么现场信号。在许多情况下,这可以使该过程自动化。这再次可以是简单的配置文件,诸如放在ZIP存档的内部的“YAML”(参见2021年6月23日的版本中的https://en.wikipedia.org/wiki/YAML)。
·远程控制服务读取该信号映射,订阅配置的数据名称,并在需要时将值传递给实际的FMU函数调用。如果新值在它们一进来就被存储,则保证始终将最新值传递给FMU函数,并且简单的订阅模型就足够了。
就像服务器部分一样,这里描述的服务(让我们给它命名为“fmuRemoteController”)再次是完全通用的。该服务的实际实例只需要知道FMU库在何处,使得它可以调用其函数(参见图3示出了RPC调用的序列)
所解释的编排系统允许分布式操作技术数字孪生运行时访问要部署在边缘设备上的模块化设备的现场数据。
已知的应用具有深度依赖性,具有许多手动扩展并且难以适用于不同的应用。
所提议的想法抽象了所有这些方面并且使得模拟和分析模型提供商能够将他们的OT系统部署为边缘生态系统的一部分,从而减少其的依赖性足迹。
1.实际的RPC技术并不难交换。唯一需要适配的部分是“proxyFmu”和“fmuRemoteController”。
2.像“proxyMyFmu”的实例只是正常的FMU。从模拟工具的角度来看,它们表现得没有任何不同。它们可以像任何其他一样编排和运行,并且远程调用部分完全隐藏在其内部中。
3.可以使用任何模拟工具;或者还有像“Amesim”、“Simulink”、“fmpy”、“libcosim”的库。
4.远程FMI/FMU自动生成
5.FMI/FMU自动部署在相应的(取决于现场变量)OT系统上
6.SSP标准用于连接OT信号
由独立权利要求给出本发明的进一步有利开发。
此外,本发明的附加的有利开发源自根据图1至4的本发明的优选实施例的以下描述。它们示出了:
图1是用于编排模块化设备的基于模型的模拟的配置的场景,
图2是计算机实现的工具、特别是计算机程序产品、例如设计为APP的原理呈现,
图3是用于通过以服务器-客户端方式实现基于代理FMU功能的“远程过程调用<RPC>”技术来部署模拟模型组件的示例性消息流程图,
图4是图1中描绘的基于“服务器-客户端”的场景的所涉及的单元之间的示例性编排流程。
图1示出了用于编排具有模块化结构Pm的设备的基于模型的模拟的配置的基于服务器-客户端的场景。具有模块化结构Pm的设备包括例如如所描绘的三个设备模块,即第一设备模块PM1、第二设备模块PM2和第三设备模块PM2,其可以被视为模块化设备。每个模块化设备PM1、PM2、PM3始终具有相同的设备结构。
因此,它属于第一模块化设备PM1,设备模块的第一控制系统CS1,其在一侧上连接或分配到第一数字孪生模型DTM1,并且在另一侧上连接或分配到自动化机器或过程,如图1中由机器人描绘的那样。通常且众所周知的,第一“可编程逻辑控制器<PLC>”单元PLCU1属于设备模块的第一控制系统CS1,其与包括第一边缘设备ED1的第一现场设备FD1连接。在本发明的优选实施例的上下文中,第一边缘设备ED1是分布式操作-技术-应用OTAd,针对其根据本发明的目的并且在编排基于模型的模拟的配置的过程中被生成并且自动部署。
相同的结构具有第二模块化设备PM2和第三模块化设备PM3。
因此,它属于第二模块化设备PM2,设备模块的第二控制系统CS2,其在一侧上连接或分配到第二数字孪生模型DTM2,并且在另一侧上再次连接或分配到自动化机器或过程,如图1中由机器人描绘的那样。第二“可编程逻辑控制器<PLC>”单元PLCU2再次属于设备模块的第二控制系统CS2,其与包括第二边缘设备ED2的第二现场设备FD2连接。此外,在本发明的优选实施例的上下文中,第二边缘设备ED2是分布式操作-技术-应用OTAd,针对其根据本发明的目的并且在编排基于模型的模拟的配置的过程中被生成并且自动部署。
设备模块的第三控制系统CS3因此属于第三模块化设备PM3,其在一侧上连接或分配到第三数字孪生模型DTM3,并且在另一侧上再次连接或分配到自动化机器或过程,如图1中由机器人描绘的那样。第三“可编程逻辑控制器<PLC>”单元PLCU3属于设备模块的第三控制系统CS3,其与包括第三边缘设备ED3的第三现场设备FD3连接。此外,在本发明的优选实施例的上下文中,第三边缘设备ED3再次是分布式操作-技术-应用OTAd,针对其根据本发明的目的并且在编排基于模型的模拟的配置的过程中被生成并且自动部署。
根据图1,编排由编排系统OS执行,编排系统OS例如在优选且最简单的设计中是扩展以包括SSP、FMI/FMU功能的模拟器,以基于模块化设备PM1、PM2、PM3的数字孪生模型DTM1、DTM2、DTM3来编排模拟的配置,编排系统OS包括用于配置基于模型的模拟的服务器-控制器SCRT。
根据所描绘的基于“服务器-客户端”的场景,编排系统OS的服务器-控制器SCRT是“服务器”,并且模块化设备PM1、PM2、PM3的边缘设备ED1、ED2、ED3是“客户端”。
在编排的过程中,服务器-控制器SCRT包括作为部署工具DT的一部分的逻辑“系统结构和参数化<SSP>”工具SSP-T,其是众所周知的(参见https://ssp-standard.org),并以 逻辑方式描述如何连接和组成用于模拟的模型组件以将其部署到复合组件中,以及如何存储并在每个模型组件和复合组件之间交换模型参数化数据。逻辑“系统结构和参数化<SSP>”工具SSP-T由“功能实体模型接口<FMI>”工具FMI-T(参见https://fmi-standard.org)组成或包括“功能实体模型接口<FMI>”工具FMI-T,以用于经由基于“ZIP存档”的“功能实体模型单元<FMU>”工具FMU-T打包XML文件和编译的C代码来共享模拟。
此外,在编排的过程中,服务器-控制器SCRT包括生成单元GU,该生成单元GU基于模块化设备PM1、PM2、PM3的数字孪生模型DTM1、DTM2、DTM3并且针对分布式操作-技术-应用OTAd(分别为模块化设备PM1、PM2、PM3的边缘设备ED1、ED2、ED3)生成grt模拟模型组件,即(i)用于第一边缘设备ED1的至少一个第一模拟模型组件MCS,1(ii)用于第二边缘设备ED2的至少一个第二模拟模型组件MCS,2,以及(iii)用于第三边缘设备ED3的至少一个第三模拟模型组件MCS,3,每个都由于模块化设备PM1、PM2、PM3的自动化而捕获。
为此目的,第一模拟模型组件MCS,1包括针对分配给第一边缘设备ED1的第一自动化数据AD1的第一分配规则AR1、针对分配给第二边缘设备ED2的第二自动化数据AD2的第二分配规则AR2、以及针对分配给第三边缘设备ED3的第三自动化数据AD3的第三分配规则AR3。
这些生成的信息MCS,1、MCS,2、MCS,3、AR1、AR2、AR3、AD1、AD2、AD3在服务器-控制器SCRT内传递到部署工具DT,以用于部署关于分布式操作-技术-应用OTAd(分别是模块化设备PM1、PM2、PM3的边缘设备ED1、ED2、ED3)的信息。
为此目的,服务器-控制器SCRT的部署工具DT通过以下操作将模拟模型组件MCS,1、MCS,2、MCS,3部署dpl在分布式操作-技术-应用OTAd(分别是边缘设备ED1、ED2、ED3)上:
-使用具有作为FMI功能FMI-T的一部分的“功能实体模型单元<FMU>”功能的SSP功能SSP-T,“功能实体模型单元<FMU>”功能为(i)用于第一边缘设备ED1的第一“功能实体模型单元<FMU>”功能FMU-T1,(ii)用于第二边缘设备ED2的第二“功能实体模型单元<FMU>”功能FMU-T2,以及(iii)用于第一边缘设备ED3的第三“功能实体模型单元<FMU>”功能FMU-T3,以及
-针对分布式操作-技术-应用OTAd(分别是边缘设备ED1、ED2、ED3)并作为FMI功能FMI-T的一部分以服务器-客户端方式并基于众所周知的“远程过程调用<RPC>”技术(参见2021年7月23日的版本中的https://en.wikipedia.org/wiki/Remoteprocedurecall)实现代理FMU功能,该代理FMU功能为(i)第一代理FMU功能PFMU-T1,其具有嵌入在服务器-控制器SCRT的SSP功能SSP-T中的第一“代理FMU”实体PFMU-E1和在第一边缘设备ED1上的第一客户端-控制器CCRT1中实现的相应的第一“远程控制FMU”实体RCFMU-E1,其包括分配给第一边缘设备ED1并且要部署在其上的第一自动化数据AD1,(ii)第二代理FMU功能PFMU-T2,其具有嵌入在服务器-控制器SCRT的SSP功能SSP-T中的第二“代理FMU”实体PFMU-E2和在第二边缘设备ED2的第二客户端-控制器CCRT2中实现的对应的第二“远程控制FMU”实体RCFMU-E2,其包括分配给第二边缘设备ED2并且要部署在其上的第二自动化数据AD2,以及(iii)第三代理FMU功能PFMU-T3,其具有嵌入在服务器-控制器SCRT的SSP功能SSP-T中的第三“代理FMU”实体PFMU-E3和在第三边缘设备ED3的第三客户端-控制器CCRT3中实现的对应的第三“远程控制FMU”实体RCFMU-E3,其包括分配给第三边缘设备ED3并且要部署在其上的第三自动化数据AD3。
此外,部署工具DT被设计成使得自动化数据AD1、AD2、AD3根据针对自动化数据AD1、AD2、AD3的分配规则AR1、AR2、AR3以及作为模拟模型组件MCS,1、MCS,2、MCS,3的部署dpl的结果来部署dpl在分布式操作-技术-应用OTAd(分别是边缘设备ED1、ED2、ED3)上。
此外,编排系统OS可以被设计为硬件解决方案或者被实现为软件解决方案,使得编排系统OS是计算机实现的工具CIT,其不是别的只是正在设计的计算机程序产品,优选地为APP,并且其可上传到服务器-控制器SCRT中。
图2在计算机实现的工具CIT的原理图中示出了可以如何设计该工具。根据该描述,计算机实现的工具CIT包括:非暂时性处理器可读存储介质STM,其具有存储在非暂时性处理器可读存储介质STM中的用于标识网络物理系统的操纵的程序模块PGM的处理器可读程序指令;以及与存储介质STM连接的处理器PRC,该处理器PRC执行程序模块PGM的处理器可读程序指令以标识网络物理系统的操纵。
图3示出了从图1开始并且基于对应的图1描述的示例性消息流程图,用于通过以服务器-客户端方式实现基于“远程过程调用<RPC>”技术的代理FMU功能来部署模拟模型组件,
图4示出了从图1开始并且基于对应的图1描述的图1中所描绘的基于“服务器-客户端”的场景的所涉及的单元之间的示例性编排流程。在包括负责编排的编排实体和负责管理客户端的管理客户端实体的服务器-控制器SCRT之间,编排流程是基于TCP/IP的(参见2021年7月25日的版本中的https://en.wikipedia.org/wiki/InternetProtocol)。
Claims (4)
1.用于基于模块化设备(Pm、PM1、PM2、PM3)的数字孪生模型(DTM1、DTM2、DTM3)来编排模拟的配置的计算机实现的方法,通过其用于基于模型的模拟的配置
a)逻辑“系统结构和参数化<SSP>”功能(SSP-T)
a1)以逻辑方式描述如何
a11)连接和组成用于模拟的模型组件以将其部署到复合组件中,以及
a12)存储并在每个模型组件和复合组件之间交换模型参数化数据,以及
a2)包括“功能实体模型接口<FMI>”功能(FMI-T),以用于经由基于“ZIP存档”的“功能实体模型单元<FMU>”功能(FMU-T)打包XML文件和编译的C代码来共享模拟,
其特征在于:
b)针对模块化设备(Pm,PM1,PM2,PM3)的分布式操作-技术-应用(OTAd,ED1,ED2,ED3)生成(grt)模拟模型组件(MCS,1,MCS,2,MCS,3),其中操作-技术-应用是现场设备(FD1,FD2,FD3)的边缘设备(ED1,ED2,ED3),模拟模型组件(MCS,1,MCS,2,MCS,3)包括针对由于设备(Pm,PM1,PM2,PM3)的自动化而捕获并分配给分布式操作-技术-应用(OTAd,ED1,ED2,ED3)的自动化数据(AD1,AD2,AD3)的分配规则(AR1,AR2,AR3),
c)在编排模拟配置的过程中通过以下操作将模拟模型组件(MCS,1,MCS,2,MCS,3)部署(dpl)在分布式操作-技术-应用(OTAd,ED1,ED2,ED3)上:针对分布式操作-技术-应用(OTAd,ED1,ED2,ED3)使用具有作为FMI功能(FMI-T)的一部分的“功能实体模型单元<FMU>”功能(FMU-T1,FMU-T2,FMU-T3)的SSP功能(SSP-T),以及针对分布式操作-技术-应用(OTAd,ED1,ED2,ED3)并作为FMI功能(FMI-T)的一部分以服务器-客户端方式实现基于“远程过程调用<RPC>”技术的代理FMU功能(PFMU-T1,PFMU-T2,PFMU-T3),所述代理FMU功能(PFMU-T1,PFMU-T2,PFMU-T3)具有
-嵌入在SSP功能(SSP-T)中的“代理FMU”实体(PFMU-E1,PFMU-E2,PFMU-E3)以及
-在分布式操作-技术-应用(OTAd,ED1,ED2,ED3)上实现的相应的“远程控制FMU”实体(RCFMU-E1,RCFMU-E2,RCFMU-E3),
d)根据针对自动化数据(AD1,AD2,AD3)的分配规则(AR1,AR2,AR3)以及作为模拟模型组件(MCS,1,MCS,2,MCS,3)的部署(dpl)的结果来将自动化数据(AD1,AD2,AD3)部署(dpl)在分布式操作-技术-应用(OTAd,ED1,ED2,ED3)上。
2.用于执行根据权利要求1所述的计算机实现的方法的计算机实现的工具(CIT),其被特别地设计为计算机程序产品,例如APP,所述计算机实现的工具(CIT)具有
-非暂时性处理器可读存储介质(STM),其具有存储在非暂时性处理器可读存储介质(STM)中的用于执行计算机实现的方法的程序模块(PGM)的处理器可读程序指令,以及
-与存储介质(STM)连接的处理器(PRC),其执行程序模块(PGM)的处理器可读程序指令以执行根据权利要求1所述的计算机实现的方法。
3.编排系统(OS),用于基于模块化设备(Pm,PM1,PM2,PM3)的数字孪生模型(DTM1,DTM2,DTM3)来编排模拟的配置,其具有用于配置基于模型的模拟的服务器-控制器(SCRT),所述服务器-控制器(SCRT)包括
a)逻辑“系统结构和参数化<SSP>”工具(SSP-T)
a1)以逻辑方式描述如何
a11)连接和组成用于模拟的模型组件以将其部署到复合组件中,以及
a12)存储并在每个模型组件和复合组件之间交换模型参数化数据,以及
a2)包括“功能实体模型接口<FMI>”工具(FMI-T),以用于经由基于“ZIP存档”的“功能实体模型单元<FMU>”工具(FMU-T)打包XML文件和编译的C代码来共享模拟,
其特征在于:
b)服务器-控制器(SCRT)的生成单元(GU),其针对模块化设备(Pm,PM1,PM2,PM3)的分布式操作-技术-应用(OTAd,ED1,ED2,ED3)生成(grt)模拟模型组件(MCS,1,MCS,2,MCS,3),其中操作-技术-应用是现场设备(FD1,FD2,FD3)的边缘设备(ED1,ED2,ED3),模拟模型组件(MCS,1,MCS,2,MCS,3)包括针对由于设备(Pm,PM1,PM2,PM3)的自动化而捕获并分配给分布式操作-技术-应用(OTAd,ED1,ED2,ED3)的自动化数据(AD1,AD2,AD3)的分配规则(AR1,AR2,AR3),
c)服务器-控制器(SCRT)的部署工具(DT)
c1)在编排模拟配置的过程中通过以下操作将模拟模型组件(MCS,1,MCS,2,MCS,3)部署(dpl)在分布式操作-技术-应用(OTAd,ED1,ED2,ED3)上:针对分布式操作-技术-应用(OTAd,ED1,ED2,ED3)使用具有作为FMI功能(FMI-T)的一部分的“功能实体模型单元<FMU>”功能(FMU-T1,FMU-T2,FMU-T3)的SSP功能(SSP-T),以及针对分布式操作-技术-应用(OTAd,ED1,ED2,ED3)并作为FMI功能(FMI-T)的一部分以服务器-客户端方式实现基于“远程过程调用<RPC>”技术的代理FMU功能(PFMU-T1,PFMU-T2,PFMU-T3),所述代理FMU功能(PFMU-T1,PFMU-T2,PFMU-T3)具有
-嵌入在服务器-控制器(SCRT)的SSP功能(SSP-T)中的“代理FMU”实体(PFMU-E1,PFMU-E2,PFMU-E3)以及
-在包括客户端-控制器(CCRT1,CCRT2,CCRT3)的分布式操作-技术-应用(OTAd,ED1,ED2,ED3)上实现的相应的“远程控制FMU”实体(RCFMU-E1,RCFMU-E2,RCFMU-E3),
c2)根据针对自动化数据(AD1,AD2,AD3)的分配规则(AR1,AR2,AR3)以及作为模拟模型组件(MCS,1,MCS,2,MCS,3)的部署(dpl)的结果来将自动化数据(AD1,AD2,AD3)部署(dpl)在分布式操作-技术-应用(OTAd,ED1,ED2,ED3)上。
4.根据权利要求3所述的编排系统(OS),
其特征在于
计算机实现的工具(CIT),特别是计算机程序产品,例如被设计为APP,其可上传到服务器-控制器(SCRT)中,所述计算机实现的工具(CIT)具有
-非暂时性处理器可读存储介质(STM),其具有存储在非暂时性处理器可读存储介质(STM)中的用于编排模拟配置的程序模块(PGM)的处理器可读程序指令,以及
-与存储介质(STM)连接的处理器(PRC),其执行程序模块(PGM)的处理器可读程序指令以编排模拟配置。
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