【摘 要】
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信息物理系统的开发涵盖了机械、电气、网络等多个领域,要求在各种问题域中通过协调对应领域内的不同开发工具来共同完成开发工作。混合领域之间的复杂信息交换与互动过程给系统的整体开发带来了巨大挑战,如何完成异构工程工具之间的便捷数据交换是未来工业物联网发展的重点内容。针对以上问题,本文以专用于跨领域数据传输的数据交换格式AML为研究对象,设计了基于AML的Web 3D HMI原型系统开发框架并完成系统的开
【基金项目】
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企业合作项目——“通用自动化组件模型研究与软件开发”；
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信息物理系统的开发涵盖了机械、电气、网络等多个领域,要求在各种问题域中通过协调对应领域内的不同开发工具来共同完成开发工作。混合领域之间的复杂信息交换与互动过程给系统的整体开发带来了巨大挑战,如何完成异构工程工具之间的便捷数据交换是未来工业物联网发展的重点内容。针对以上问题,本文以专用于跨领域数据传输的数据交换格式AML为研究对象,设计了基于AML的Web 3D HMI原型系统开发框架并完成系统的开发工作,通过对自定义工业场景的AML信息建模验证了原型系统的基本功能。论文主要工作如下:（1）从异构工程工具对统一结构的数据交换的标准化需求出发,分析了目前正在扩展迭代的AML数据建模语言。（2）对基于AML的Web 3D HMI原型系统进行需求与设计分析,提出了系统开发总体框架并将其分为工业现场层、PLC控制层、AML信息模型层以及Web 3D HMI监控层共四个层次。（3）针对工业现场层与PLC控制层使用Factory I/O以及Twin CAT3软件工具搭建了用于测试原型系统功能的虚拟自动化工业应用场景。使用AML对测试场景进行信息建模,完成了AML信息模型层设计。（4）采用前后端分离形式,以三维模型部署、二维页面设计、前后端信息交互、OPC UA信息传输以及AML解析五个模块完成Web 3D HMI原型系统的实现。（5）将测试场景的AML信息模型导入原型系统,完成对系统三维动画同步运动、状态监控以及数据传输等功能的测试与验证。
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