基于OPC UA的纺织智能染整车间信息模型研究与实现

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  本文以纺织染整设备为研究对象,提出了一种基于OPC UA的信息系统建模方案。本文以平幅连续染整生产车间相关设备为例,结合OPC UA协议,对纺织染整车间中所涉及的重点设备进行信息建模。在详细分析纺织染整设备物理模型的基础上,抽象出“染整设备类型”和“监控单元类型”两种对象节点,用于设备和监控单元公共属性及控制方法的定义,再通过私有属性定义相关设备特定性质。为更好适应不同规格设备建模,本文提出纺织染整设备的动态建模的方案,定义了针对纺织染整设备信息模型的XML标签,能够针对不同类型纺织染整设备进行自动化地创建OPC UA信息模型。
  通过专业的模型软件验证,本文所建立的退煮漂机、丝光机、染色机、印花机和定型机五种常见染整设备信息模型完全符合OPC UA国际标准,使得设备能对外提供规范的服务,呈现统一通讯的接口,实现了设备和系统间的互联互通。
  通过实现纺织染整设备规范接口,本文实现了一个纺织智能染整车间的设备监控系统。整个染整车间系统采用OPC UA通信规范,建立相关的模型,实现了染整设备端与制造执行系统间的数据通信,形成了一个完善的智能染整车间。
  本文所提出的退煮漂机、丝光机、染色机、印花机和定型机模型和车间架构已应用于实际生产中,解决纺织染整设备互联互通的问题,为纺织染整设备接入工业互联网奠定了基础,形成了纺织染整设备和系统间互联互通标准,促进工业物联网在纺织行业的发展,为OPC UA技术在纺织行业的应用进行了探索和实践。同时本文所提及的以动态建模为核心的信息建模方案,方便了设备制造商的接口规范化,整个方案还可以推广到其他纺织机械设备领域。
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