和利時基于CPS的工業(yè)邊緣智能控制平臺

和利時基于CPS的工業(yè)邊緣智能控制平臺，用于構(gòu)建智能、開放、綜合的新一代大型火電智能化發(fā)電運行管控系統(tǒng)，使電廠生產(chǎn)運行更高效，更靈活，更可靠。平臺融合專家經(jīng)驗、機理模型、先進預(yù)測控制、深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、先進傳感技術(shù)，對邊緣采集數(shù)據(jù)進行采集、挖掘和深度分析，提供機組在線深度優(yōu)化、智能運行監(jiān)控、設(shè)備故障預(yù)警與診斷等智能化應(yīng)用，實現(xiàn)基于能效的閉環(huán)控制、提升設(shè)備的可靠性與利用率、提升人員經(jīng)驗與知識的可復(fù)用程度，從而最終實現(xiàn)電廠經(jīng)濟效益和運行安全的全面提升。

一、系統(tǒng)主要特點：

1.該平臺基于傳統(tǒng)集散控制系統(tǒng)功能之上，提供虛擬化、分布式、彈性可伸縮的智能控制能力，以“軟件定義控制”的方式滿足智能工廠各類柔性、動態(tài)、分布式的高級控制及部署要求，形成流程行業(yè)生產(chǎn)運營的智能一體化方案。

2.平臺提供了基于Web技術(shù)的符合用戶習(xí)慣的類IEC61131-3低代碼組態(tài)調(diào)試工具，提供工業(yè)常用通用算法及流程行業(yè)專業(yè)算法，如智能檢測、智能控制、智能尋優(yōu)、智能監(jiān)盤、智慧決策等；支持包括Matlab/Simulink、C/C++、Python、Java等語言開發(fā)的模型導(dǎo)入，方便用戶積累沉淀現(xiàn)有成熟工業(yè)機理、機器學(xué)習(xí)模型及專家經(jīng)驗；工程師及用戶可針對現(xiàn)場實際情況靈活配置、編排、調(diào)試已有行業(yè)機理及機器學(xué)習(xí)模型算法，加速應(yīng)用落地及迭代升級。

3.平臺支持主流工業(yè)協(xié)議接入、具備工業(yè)異構(gòu)數(shù)據(jù)融合能力，提供基于OPC UA開放的信息模型組織數(shù)據(jù)，配合低代碼人機界面工具，工程師及用戶快實現(xiàn)智能應(yīng)用的數(shù)據(jù)集成及人機頁面搭建。

4.平臺提供基于5G網(wǎng)絡(luò)的閉環(huán)控制功能，通過5G+智能控制器+通用IO+智能現(xiàn)場儀表，實現(xiàn)高可靠、安全的無線控制閉環(huán)，預(yù)期可以極大節(jié)省工廠工程實施、維護與運維成本。

5.提供安全可信技術(shù)架構(gòu)，基于工業(yè)生產(chǎn)與控制的特點，防護措施覆蓋生產(chǎn)層到現(xiàn)場控制層，實現(xiàn)了控制與安全的真正深度融合，確保在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)下，企業(yè)生產(chǎn)的主動信息安全防御能力。

目前，該平臺已成功應(yīng)用于百萬機組火電、熱電等多個智能化電廠項目，大幅提高生產(chǎn)運行過程智能化水平，更好地幫助客戶實現(xiàn)節(jié)能增效、安全環(huán)保的生產(chǎn)目標(biāo)。

產(chǎn)品圖片：

二、突破的關(guān)鍵技術(shù)

1.基于數(shù)據(jù)驅(qū)動和時間周期驅(qū)動的混合異構(gòu)模型的集成和運行系統(tǒng)組織架構(gòu)。

2.在復(fù)雜控制應(yīng)用場景，將不同供應(yīng)商、不同功能及不同語言實現(xiàn)的算法模型統(tǒng)一運行，并在流程工業(yè)邊緣側(cè)進行部署，可以將不同語言及運行時環(huán)境之間數(shù)據(jù)通信及算法配合，實現(xiàn)高級控制、優(yōu)化、軟測量、仿真、評估的一體化方案。

3.實現(xiàn)對FMI2.0協(xié)議的支持。

三、創(chuàng)新點

1.數(shù)據(jù)計算環(huán)境與自動控制環(huán)境分立并行，隔離了海量數(shù)據(jù)計算對自動控制環(huán)境的影響，保障自動控制環(huán)境穩(wěn)定可靠運行，也支持數(shù)據(jù)技術(shù)創(chuàng)新成果賦能自動控制。

2.通過自研的算法模型協(xié)議實現(xiàn)算法組態(tài)與編排，統(tǒng)一規(guī)范算法塊之間的接口關(guān)系。

3.兼容FMI2.0協(xié)議的FMU算法塊無縫對接，支持諸如OpenModelica和Matlab等第三方工具開發(fā)功能庫。

4.設(shè)計態(tài)和運行態(tài)分離，保障了運行時環(huán)境和設(shè)計時環(huán)境之間的獨立性、可移植性和可擴展性。

5.運行時環(huán)境支持多種觸發(fā)方式，既支持數(shù)據(jù)驅(qū)動也支持時間周期觸發(fā)以及及混編的方式統(tǒng)一調(diào)度；主運行時環(huán)境根據(jù)數(shù)據(jù)更新狀態(tài)事件驅(qū)動調(diào)用算法，也可通過設(shè)置參數(shù)項動態(tài)控制運行機制。

6.通過容器化的運行和管理，可以擴展運行時環(huán)境，定制各種運行環(huán)境；在各個擴展運行環(huán)境出現(xiàn)異常時，可設(shè)置對應(yīng)處理措施，如重啟狀態(tài)機、初始化運行時容器、重新加載初始化等措施。