引自：《新一代智能化数控系统》（作者：陈吉红，杨建中，周会成）

「 1.平台化的概念 」

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智能柔性生产线是一种技术复杂、自适应能力强的生产系统，它的优点在于对设备的利用率高、生产能力稳定、产品应变能力大以及产品的生产质量高，应对用户的个性化需求的复杂多变，能极大程度上的适应；然而尽管柔性产线系统能更好的适应产品生产改变所带来的影响，但由于一般柔性产线系统的扩展性差的问题，并不能完全发挥出柔性产线的潜力。

为此，柔性产线系统平台化对于柔性产线的发展而言是一项很重要的关键技术，平台化的发展可以解决柔性产线系统的扩展性问题以及跨平台的问题，才能更好地发挥柔性产线的优势，更能满足用户的个性化需求，提高产线的柔性化。

「 2.平台化的要点 」

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1）平台的基础框架

基于柔性智能总控系统的基础体系架构，将系统的各主要功能模块单元模块化和插件化，结合可模块化和可扩展的平台框架，搭建可模块化和可扩展的柔性智能总控系统平台。

柔性智能总控系统平台是可以模块化和可扩展的，既可以添加、删除和替换任何扩展，也可编写自己的扩展，或使用现有的扩展；另外，可定制的安全性、权限和角色安全功能允许您灵活地控制对Web应用程序资源的访问。总之，柔性智能总控系统平台是一个面向对象的、易于开发、高性能的软件开发平台；可以构建Web UI和Web API的统一故事，集成现代客户端框架和开发工作流程，基于云的环境配置系统，形成轻量级、高性能和模块化HTTP请求管道；同时平台采用模块化设计，具有良好的可扩展性，各功能模块以插件的形式存在，相互间以Web API、消息队列等通信方式进行数据交互或信息传递，可进行API二次开发，形成新的功能插件，以满足系统平台柔性化需求。总体框架如图1所示。

图1 集成化平台框架图

由图1可以看出，开发集成化平台，需要建立基本的核心功能，提供便捷的二次开发接口，形成可跨平台的柔性产线生态系统，主要组成包括：

（1）操作系统，Android/iOS，微服务；

（2）Web APP；

（3）数据库，CPS，数据建模；

（4）开发语义语言；

（5）通信接口；

（6）应用框架MVC。

2）平台化内外部接口

（1）内部接口：

平台是模块化和可扩展的，通过数据建模、功能模块插件化，各功能插件之间通过Web API或消息队列（RabbitMQ）等方式进行通信，降低功能模块间的耦合性，提供可二次开发的API，可形成新的功能插件，提高系统平台的可扩展性。

（2）外部接口：

系统可以独立运行，也可以实现与企业的其他ERP、MES或PLM系统形成集成协作运行模式，极大的提高柔性产线系统的拓展性，提高产线的生产力水平和产品的生产质量；

在数据采集、传输方面，可以实现与其他系统的数据接口，如Excel等数据的导入方式，实现和外部的系统接口，在数据传输和存储方面具有更多的选择；

系统平台提供Restful API等接口集成；

可采用微服务模型的接入方式，有利于其他自动化系统接入总控系统。

3）平台化关键技术

（1）柔性智能总控系统平台是一个跨平台的系统，可以在Linux、Mac和Windows上运行，并且支持不同的数据存储类型（PostgreSQL，SQLite，SQL Server，Azure SQL数据库），并且它模块化，多语言和多元文化。

（2）将产线系统的功能模块插件化，形成Web APP，各功能模块间采用Web API、消息队列（RabbitMQ）等方式进行数据交互和信息通信，减少功能模块单元间的耦合性，也利于产线平台的功能扩展，如图2所示。

图2 产线功能模块化

（3）形成前端界面集成（Web集成）控件系统。通过HTML5、SVG等前端技术，结合数据库中的数据存储、数据分析与建模（Entity Framework），形成一个个控件单元，例如Echart、JQuery等控件模块，可供用户自主调用不同控件组成新功能；其次是创建基于微服务的复合UI，复合 UI 是由微服务本身精确生成和组合成的，可控制 UI 特定区域的视觉形状。平台前端界面如图3所示。

图3 平台前端界面

（4）通信接口。各模块单元之间使用Web API、消息队列（RabbitMQ）、Redis或Pub/Sub通信接口进行数据交互和信息传递，实现各插件化的模块单元间相对独立又相互联系。接口技术实例如图4所示。其次，系统平台可支持微服务的通信模式，微服务的一种通信方式是事件驱动的通信，这是一种异步通信方式，消除了服务之间的耦合，事件驱动方法不需要服务必须知道公共消息结构，服务之间的通信通过各个服务产生的事件进行，通过事件发布（publish event）和订阅事件（subscribe event）的方式进行通信。微服务事件总线如图5所示。

图4 平台数据接口

图5 微服务事件总线

（5）API二次开发。柔性智能总控系统平台化后，由于各个功能模块单元是以插件的形式存在，也可以称为APP，降低了各个功能模块之间的耦合性，同时各个功能插件之间可以进行数据交互和信息传递，又相互独立，因此平台是插件化的系统平台，可以实现可扩展的二次开发API接口，满足用户自主开发新的功能。在系统平台的基础框架上，

通过数据分析与建模，使用Web API接口，可以自主开发新的功能插件，例如开发统报表等新的功能插件，实现大数据的可视化管理。统计报表可以直观的显示产线运行效率，是进行人为管控的重要依据；统计报表插件通过将产线数据库里的机床运行数据筛选并读取出来，进行相关计算，最后将计算结果以图表的形式反映在平台页面上。

（6）平台脚本语言支持。柔性智能总控系统平台可支持多种脚本语言，如支持JavaScript/Python/C#等脚本语言，这是一种开放式的脚本语言引擎，供用户自由发挥，用于增强程序的可配置性。脚本语言是一种解释执行语言，能够被实时生成和执行，简单易编写，可分成独立型和嵌入型，与编程语言搭配使用，运用灵活、方便，极大的简化了程序的开发、部署、测试和调试的周期过程。如JavaScript是一种基于对象和事件驱动并具有安全性的脚本语言；Python是一种用处广泛的脚本语言，简单又强大，拥有脚本语言中最丰富和最强大的库。