一种焦炉机械数字化双胞胎控制装置的制作方法

本实用新型涉及焦炉机械设备控制领域，尤其涉及一种焦炉机械数字化双胞胎控制装置。

背景技术：

传统的工业自动化控制系统，设备的状态监控都是采用组态软件实现，设备的可视化由组态软件集成的图形画面编辑功能进行开发，人机界面都是平面的，存在较大的局限性，无法完整、可靠的显示设备的实际状态。而传统的三维技术只能用于演示宣传、计算仿真、产品研发阶段，受限于软件功能，无法为设备的使用、操作提供便利无法满足plc控制设备的使用。

技术实现要素：

根据现有技术存在的问题，本实用新型公开了一种焦炉机械数字化双胞胎控制装置，一种焦炉机械数字化双胞胎控制装置，包括：设置在焦炉机械各车控制室内用于进行现场大数据采集的多个焦炉机械四大车plc控制单元；

部署在焦炉机械地面中控配电室内用于汇总现场各车辆设备实时数据的焦炉机械地面中控plc控制单元；

部署在焦炉机械地面中控配电室服务器机柜内进行opc通讯和数据处理的边缘计算服务器；

部署在焦炉机械地面中控配电室服务器机柜内用于运行三维引擎、部署webservice服务的数字化双胞胎应用服务器；

部署在焦炉机械地面中控配电室服务器机柜内用于数据存储服务的数字化双胞胎数据服务器；

部署在焦炉机械地面中控配电室服务器机柜内进行系统数据维护的数据库管理客户端；

部署在焦炉机械地面中控室内对中控室进行监控的多个工业大屏幕背景墙显示设备；

部署在焦炉机械地面中控室内使用web端设备对焦炉机械设备的工作状态进行管控的webclient；

对焦炉机械作业进行远程调控的移动端手持设备；

对焦炉机械设备的工作状态进行管控的vr/arclient；

所述焦炉机械四大车plc控制单元通过无线工业以太网与焦炉机械地面中控plc控制单元相连接，所述焦炉机械地面中控plc控制单元通过工业以太网与边缘计算服务器相连接；所述边缘计算服务器通过以太网与数字化双胞胎数据服务器相连接，所述数字化双胞胎数据服务器通过以太网与数字化双胞胎应用服务器和数据库管理客户端相连接；

所述数字化双胞胎应用服务器通过hdmi/div数据接口与大屏幕背景墙显示设备相连接，所述数字化双胞胎应用服务器通过以太网与webclient相连接，appclient和vr/arclient通过无线通讯与数字化双胞胎应用服务器相连接。

所述焦炉机械四大车plc控制单元采用型号为s7-300/400西门子处理器；

所述数字化双胞胎应用服务器和数字化双胞胎数据服务器采用型号为dellr740的机架式服务器；

所述数据库管理客户端采用型号为kvmmt-5708的切换器。

所述webclient的型号为thinkcentrem910t的上位机，所述移动端手持设备采用android/ios终端设备，所述vr/arclient的型号为techlenst2的ar双目智能眼镜。

本实用新型提供的一种焦炉机械数字化双胞胎控制装置，该装置基于多种硬件结构从而以三维方式真实、精确的动态监控焦炉机械设备实时运行状态，实现数字化三维模型与真实设备生产过程保持一致，达到数字化双胞胎的程度，实现焦炉机械设备的多维度管控，为焦炉机械的无人操作起到重要的技术支撑作用。

附图说明

为了更清楚地说明

本技术：
实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型系统的结构示意图。

图2为本实用新型系统的工作原理图。

具体实施方式

为使本实用新型的技术方案和优点更加清楚，下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚完整的描述：

如图1和图2所示的一种焦炉机械数字化双胞胎控制装置，具体包括：数据采集与处理部分1、焦炉机械数字化双胞胎系统服务器部分2和焦炉机械数字化双胞胎系统客户端部分3。

其中数据采集与处理部分1包括：用于进行现场大数据采集的多个焦炉机械四大车plc控制单元1-n1.1，该设备部署在焦炉机械各车控制室内。用于汇总现场各车辆设备实时数据的焦炉机械地面中控plc控制单元1.2，该设备部署在焦炉机械地面中控配电室。用于数据opc通讯、数据筛选、变换、初始化等进行数据处理分析服务的边缘计算服务器1.3，该服务器部署在焦炉机械地面中控配电室服务器机柜。

焦炉机械数字化双胞胎系统服务器部分2包括：用于运行三维引擎、部署webservice服务的数字化双胞胎应用服务器2.1，该服务器部署在焦炉机械地面中控配电室服务器机柜；用于数据存储服务的数字化双胞胎数据服务器2.2，部署在焦炉机械地面中控配电室服务器机柜；用于对数据库中设备状态数据、业务数据、故障数据、知识库诊断数据进行维护的数据库管理客户端2.3，部署在焦炉机械地面中控配电室服务器机柜；

焦炉机械数字化双胞胎系统客户端部分3包括：设置在焦炉机械地面中控室内对中控室进行监控的多个工业大屏幕背景墙显示设备3.1；部署在焦炉机械地面中控室内对web端设备进行管控的webclient3.2；对焦炉机械作业进行远程调控的移动端手持设备3.3；对焦炉机械设备的工作状态进行管控的vr/arclient3.4。

进一步的，焦炉机械四大车plc控制单元1-n1.1通过无线工业以太网的通讯方式与焦炉机械地面中控plc控制单元1.2连接，焦炉机械地面中控plc控制单元1.2通过工业以太网与边缘计算服务器1.3连接。

进一步的，边缘计算服务器1.3通过以太网与数字化双胞胎数据服务器2.2连接，数字化双胞胎数据服务器2.2通过以太网与数字化双胞胎应用服务器2.1和数据库管理客户端2.3相连接。数字化双胞胎应用服务器2.1通过hdmi/div数据接口形式与大屏幕背景墙显示设备1-n3.1连接，数字化双胞胎应用服务器2.1通过以太网与webclient3.2连接，appclient3.3和vr/arclient3.4通过无线通讯与数字化双胞胎应用服务器2.1相连接。

本实用新型公开的一种焦炉机械数字化双胞胎控制装置，突破人工管理设备的局限性，焦炉车辆的管理人员可通过数字化环境实现焦炉机械全方位、多维度的管控，这样可以真实、精确反应的焦炉机械设备现场实时状态，更有利于设备的管控。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：

1.一种焦炉机械数字化双胞胎控制装置，其特征在于包括：设置在焦炉机械各车控制室内用于进行现场大数据采集的多个焦炉机械四大车plc控制单元(1.1)；

部署在焦炉机械地面中控配电室内用于汇总现场各车辆设备实时数据的焦炉机械地面中控plc控制单元(1.2)；

部署在焦炉机械地面中控配电室服务器机柜内进行opc通讯和数据处理的边缘计算服务器(1.3)；

部署在焦炉机械地面中控配电室服务器机柜内用于运行三维引擎、部署webservice服务的数字化双胞胎应用服务器(2.1)；

部署在焦炉机械地面中控配电室服务器机柜内用于数据存储服务的数字化双胞胎数据服务器(2.2)；

部署在焦炉机械地面中控配电室服务器机柜内进行系统数据维护的数据库管理客户端(2.3)；

部署在焦炉机械地面中控室内对中控室进行监控的多个工业大屏幕背景墙显示设备(3.1)；

部署在焦炉机械地面中控室内使用web端设备对焦炉机械设备的工作状态进行管控的webclient(3.2)；

对焦炉机械作业进行远程调控的移动端手持设备(3.3)；

对焦炉机械设备的工作状态进行管控的vr/arclient(3.4)；

所述焦炉机械四大车plc控制单元(1.1)通过无线工业以太网与焦炉机械地面中控plc控制单元(1.2)相连接，所述焦炉机械地面中控plc控制单元(1.2)通过工业以太网与边缘计算服务器(1.3)相连接；所述边缘计算服务器(1.3)通过以太网与数字化双胞胎数据服务器(2.2)相连接，所述数字化双胞胎数据服务器(2.2)通过以太网与数字化双胞胎应用服务器(2.1)和数据库管理客户端(2.3)相连接；

所述数字化双胞胎应用服务器(2.1)通过hdmi/div数据接口与大屏幕背景墙显示设备(3.1)相连接，所述数字化双胞胎应用服务器(2.1)通过以太网与webclient(3.2)相连接，所述移动端手持设备(3.3)和vr/arclient(3.4)通过无线通讯与数字化双胞胎应用服务器(2.1)相连接。

2.根据权利要求1所述的一种焦炉机械数字化双胞胎控制装置，其特征还在于：所述焦炉机械四大车plc控制单元(1.1)采用型号为s7-300/400西门子处理器；

所述边缘计算服务器(1.3)、数字化双胞胎应用服务器(2.1)和数字化双胞胎数据服务器(2.2)采用型号为dellr740的机架式服务器；

所述数据库管理客户端(2.3)采用型号为kvmmt-5708的切换器。

3.根据权利要求1所述的一种焦炉机械数字化双胞胎控制装置，其特征还在于：所述webclient(3.2)的型号为thinkcentrem910t的上位机，所述移动端手持设备(3.3)采用android/ios终端设备，所述vr/arclient(3.4)的型号为techlenst2的ar双目智能眼镜。

技术总结
本实用新型公开了一种焦炉机械数字化双胞胎控制装置，具体包括：数据采集与处理部分、焦炉机械数字化双胞胎系统服务器部分和焦炉机械数字化双胞胎系统客户端部分。数据采集与处理部分包括设置在焦炉机械各车控制室内用于进行现场大数据采集的多个焦炉机械四大车PLC控制单元；部署在焦炉机械地面中控配电室内用于汇总现场各车辆设备实时数据的焦炉机械地面中控PLC控制单元；设置在焦炉机械地面中控配电室服务器机柜内进行OPC通讯和数据处理的边缘计算服务器。该控制系统突破人工管理设备的局限性，焦炉车辆的管理人员可通过数字化环境实现焦炉机械全方位、多维度的管控，这样可以真实、精确反应的焦炉机械设备现场实时状态，更有利于设备的管控。

技术研发人员：陈宏宇;梁利生;孙元华;袁浩杰;武荣阳;顾维;张静;白岩;杨尧
受保护的技术使用者：大连华锐重工焦炉车辆设备有限公司;大连华锐重工集团股份有限公司
技术研发日：2019.12.31
技术公布日：2020.07.31