基于IEC 61131-3的可重构控制方法

开发可重构自动化系统的方法论方法

摘要

当前工业控制系统设计者面临的一个挑战是在系统设计阶段设想的运行时系统重新配置的保障。本文特别关注控制器故障的容错问题（因为这是最复杂的挑战），旨在通过在运行时重新分配职责来完成当前的生产计划。其适用性通过一个案例研究加以说明，该案例研究包含基于IEC 61131‐3的可重构控制应用，用于柔性装配单元。一个原型软件工具在开发过程中为开发者提供指导。该方法有助于开发更加灵活的控制系统，使其能够在控制器发生故障时做出响应，提高系统运行期间的系统可用性，并减少为执行维护任务而导致的生产停机时间。

索引术语

工业自动化，IEC 61131‐3，MeiA方法论，可重构控制应用。

一 引言

工业4.0致力于创建智能工厂，以实现零缺陷的定制化生产。为实现这一目标，制造系统的灵活性、可用性和鲁棒性至关重要[1]。

在此背景下，控制系统的高效运行需要先进的软件工程解决方案，因为它们对自动化系统的效率具有重大影响[2]。[3]介绍了软件工程的关键挑战以及软件在自动化特定领域中必须满足的需求。[4]讨论了自动化生产系统的挑战、技术现状及研究路线图。其中一个重要的结论是，系统在存在故障的情况下仍能正确运行的能力是一个巨大的挑战。因此，动态适应成为提高生产过程效率的最重要需求之一[5]。[6]还指出，在运行时对生产系统进行动态重构是实现此类适应的有效方法。

在自动化领域，运行时的动态重构（需求1）旨在优化生产通过避免系统停机来完成当前的生产计划。尽管如此，该问题很难解决，尤其是在没有冗余设备的情况下。针对控制器故障的容错需要为自动化系统提供检测故障并决定如何恢复生产过程的机制。此外，在缺乏冗余设备的情况下，负责控制物理模块的软件必须与接管故障控制器控制职责的控制器共存。随着软件架构变得复杂，有必要引入方法论和支持工具（需求2）。这将有助于识别物理模块及其对应的自包含软件，这些模块可利用自动化领域中广泛确立的方法和技术进行设计和测试（需求3）。

另一方面，建议充分利用软件工程学科已达到的成熟度。在[7]中，对适用于智能制造的不同软件工程方法进行了比较分析。作者的主要结论之一是在设计复杂智能制造系统时，迫切需要关注方法论方面的问题。此外，如果要应用来自软件工程领域的先进技术。

开发工业解决方案时另一个重要方面是让技术人员参与开发过程（需求4）。他们对生产过程有深入了解，因此了解可能导致故障情况的条件，更重要的是，了解故障何时以及如何恢复。

文献中有多种方法，这些方法在第二节中进行了分析，涵盖了这些方面的子集。但是，据作者所知，所有需求的覆盖尚未完全满足。

在此背景下，本文提出了一种基于工业标准的方法论方法来开发可重构控制应用，并使生产过程专家能够参与其中。该方法基于在故障发生时通过动态分配控制资源来实现运行时控制职责的重新分配，且无需使用冗余（热备）控制器。

先前的研究中，[8],提出了一种方法论和支持工具，用于指导基于IEC 61131‐3标准的控制应用开发。这项工作更进一步，允许在运行时控制器故障的情况下设计和开发容错控制系统。它通过工业自动化系统方法论（MeiA）的分析与设计阶段引入了新的步骤，并提供了相应的支持工具。此外，该方法让设计者参与到实现过程中，利用工业界人士熟悉的技术。它指导开发者定义从故障中恢复所需的信息，以及实施故障恢复。

本文组织如下。第二节回顾了制造业系统中涉及（即使部分涉及）已识别需求的相关研究，并评估了这些方法的优缺点。第三节描述了应对控制器故障与恢复全面支持的场景，同时简要概述了MeiA方法论，详细说明了实现运行时控制资源动态重新分配所需的分析与设计的七个步骤。本节最后讨论了基于IEC 61131‐3标准的可重构控制应用的实现。第四节通过一个案例研究，在工业平台上对所提出方法进行验证，证实通过这七个步骤获得的信息能够实现控制系统的重构并恢复生产过程。本节还展示了一个概念验证原型软件工具，该工具在开发过程中为开发者提供指导。最后，第五节给出了结论和未来工作。

二. 相关工作

与控制基础设施重构最相关的研究涉及运行中控制逻辑的适应以及运行时控制软件的重新分配，以避免硬件冗余。从需求角度对相关工作进行分析：R1）支持系统重构； R2）方法论设计方法；R3）使用工业标准 R4）专家参与。

自配置和故障后重启以恢复可操作性并提高整体设备效率是[9]中所解决的挑战。作者提出隔离单个过程故障，并对这些故障实施自动响应，以避免机器或工厂停机以及操作员干预。因此，这是一种在控制软件内集成检测与恢复功能的单体解决方案。此外，该论文未涉及控制系统设计的问题。

关于控制系统重构的大多数研究都集中在最高控制层的重构，关注整个控制系统的自重构智能。但行业实践更强调降低控制设计成本，并提供适度级别的重构[10]。接下来，将分析在制造领域中应用多智能体系统（MAS）、本体、模型驱动工程（MDE）或面向服务的架构（SOA）等新技术的相关工作。

[11]总结了长期的研究与开发多智能体工业自动化系统。该技术被用于实现自适应包容控制架构ADACOR2，该架构将包容式设计原则与基于智能体的技术相结合，并通过仿生机制（即自组织原理）增强这一组合[12]。这项工作是对可重构架构的一个有趣提议，但尚不明确工业自动化设计者如何参与其中，且该方案未基于工业标准。[12]提出了一种通用且可定制的多智能体架构，用于监控自动化系统的服务质量，并在必要时触发控制系统重新配置以恢复服务。其基本机制是通过在不同的控制器中复制过程某一部分（机电组件）的控制代码来重新配置系统架构。同样，该方法基于多智能体系统技术的应用，而该技术在工业中极少使用。

代理技术与模型驱动工程在各种原型实现和学术环境中已展现出其潜力。[14]介绍了过程自动化领域中标准与本体的综述。[14]提出了一种基于模型的设计方法，该方法收集表征自动化系统可用性需求所需的所有信息，并提供一种工具，利用自动化工厂设计自动更新/扩展系统实现，以支持可用性需求。控制系统被划分为多个可使用MeiA方法论进行设计的机电组件（MCs）。目标是为[12]中描述的多智能体系统方法生成代码。[16]在模型驱动工程中结合了方面与面向对象技术，用于设计支持主动对象重新配置的分布式工业机电系统。该研究还评估了这两种技术，比较了它们的优势与不足。该提案缺乏方法论支撑，且基于来自软件工程领域的技术。

关于面向服务架构概念如何在“数字工厂”中实施的概述，参见[17][17]。结合合弄控制与多智能体系统方法以及面向服务架构技术，也可有效用于设计可重新配置和分布式的制造控制系统。[18]提出了一种系统化的工序，描述了设计面向服务的主动包容控制系统所需的数据和技术。

尽管该方法实现了制造业的重新配置，但尚不清楚在何种故障情况下由谁以及基于什么信息来判断故障是否可恢复。此外，领域专家需要掌握的信息技术知识水平非常高。

IEC 61499 针对分布式自动化系统，且有许多工作基于它来研究控制重构。[18]对控制系统设计及IEC61499应用的支持工具进行了很好的综述，包括柔性与可重构自动化系统这一有前景的应用领域。

在[20]中对多智能体系统和IEC 61499功能块进行了比较。结论为：（i）两种控制策略均可用于可重构系统的实现，以及（ii）MAS平台比当前的功能块开发环境更加成熟。这项工作侧重于实现，但既没有提出一种方法论，也没有体现领域专家在开发过程中的参与。

在[21]中探讨了多智能体系统与IEC 61131‐3的结合。作者在先前研究的基础上提出一种架构，该架构提供重构机制，旨在利用多智能体系统对IEC 61131‐3控制软件进行重新配置。与之前的研究类似，该方法采用了多智能体系统技术，但该技术在工业界很少被使用。[22]根据ADACOR架构提出了一种基于IEC 61131‐3的合弄控制。当将该方法与多智能体系统进行比较时，作者指出两种方法的重构时间和所需工作量应相似，但所需技能水平却大不相同，因为工业界人士普遍缺乏多智能体系统的经验。他们还注意到，基于IEC 61131‐3的实现更适合于较低的控制层级，而多智能体系统的优势在较高的控制层级更为显著。然而，该方法仍然缺乏可使用的完整方法论。此外，尚不清楚由谁来判断故障是否可恢复以及如何恢复，因为领域专家并未参与其中。[23]提出了一种通过运行时部署实现动态重构的方法。重构时间可以接受，但其在很大程度上依赖于控制软件、底层硬件和部署算法。该方法未涉及方法论方面以及领域专家的角色。

表I总结了对注释方法的分析。

总之，这些研究虽然通过不同方法解决了重新配置或故障恢复问题，但并未涵盖使可重构生产系统成为现实所需的所有方面。其中一个原因可能是新技术的渗透，而使用安全、足够成熟且可靠技术的工业界人士对这些新技术并不了解（可编程逻辑控制器仍然是卓越的控制器）。此外，设计者既不理解也不参与实施过程。因此，由于监控是自动进行的，甚至在运行时无需操作员干预即可做出决策，抽象技术很难被接受。

解决此问题的方法可以是将它们用作隐藏技术，通过方法论和工具提供支持。这是本研究的目标之一。

三、对控制器故障检测与可恢复的全面支持

运行时控制资源的动态重新分配需要具备检测控制器故障、诊断故障原因并决定恢复操作的机制。当动态资源分配管理器(DRAM)在超时时间内未接收到控制系统状态时，即判定发生控制器故障。该管理器存储有关资源（PLC i）的配置信息，包括其模块（用于控制物理设备的独立软件）。每个可编程逻辑控制器包含主动模块，用于控制不同的物理设备，以及被动模块，当DRAM决定由其接管故障控制器的控制职责时，被动模块将变为主动模块。因此，当发生PLC故障时，DRAM也具备相应的控制资源重新分配策略。

这些策略利用与每种重构情况相关的控制系统状态（称为控制点），从而能够根据过程信息以不同的精度识别过程的执行点。因此，一个控制点可以关联到不同的过程点。已识别出多种类型的控制点：执行点（控制系统的当前状态）、故障点（控制器故障前控制系统最后记录的状态）和重启点（必须在备用控制器中启动的控制系统状态）。如果一个故障点允许直接恢复控制系统（无需恢复操作），则它是一个直接点；如果不能直接恢复控制系统，则它是一个关键点。关键点可以是恢复点，此时需要执行恢复操作或从另一个状态恢复控制系统（无需恢复操作），也可以是非恢复点，即无法恢复控制系统。

同样，一个过程状态（称为过程点）可以与不同的控制点相关联。前述分类同样适用于过程点，只是将对象从控制系统替换为过程。

A．控制资源动态重新分配

通过七个步骤来实现控制资源的动态重新分配，这些步骤使用了应用MeiA方法论开发的控制系统的详细设计。

MeiA该方法论结合了软件工程学科的成熟性以及自动化领域广泛使用的方法和标准。六个阶段从不同角度管理系统的分析与设计。每个阶段对应一种操作模式：第一阶段（主序列），第二阶段（手动操作模式）和第三阶段（测试操作模式）分别组织控制系统在自动、手动和测试操作模式下的启动和安全停止；第四阶段（故障）识别、分析和评估潜在的过程故障；第五阶段（紧急）为紧急处理提供控制系统的启动和安全停止；第六阶段（正常生产）组织生产周期。

每个阶段包含一组步骤，用于指导工业控制系统[24]的分析与设计，以获得GEMMA（运行与停机研究模式指南）和用例图、GRAFCET（功能控制图，步骤，转换）[25]-[26]这些步骤负责组织和协调系统的可能状态，以及与生产周期动作相关的GRAFCET中所使用的控制信号。此外，这些步骤还可用于识别控制与监控需求，以及操作面板和其他所需辅助面板的配置。

应用MeiA方法论（第一至第六阶段）获得的详细设计必须进行检查，以分析能够识别与每种重构情况相关的控制点的过程点。然后，通过以下七个步骤执行分析与设计需要解决控制资源分配的重新配置问题：

步骤1：控制系统点的定义
分析每个工序的内部信号，以确定定义控制系统控制点所需的信号：步骤（激活/非激活）的状态值、与主要状态相关的信号（启动、初始条件、启动过程、周期结束时停止等）、协调与信息信号、计数器、定时器等，以及其它必须考虑的用于执行重构诊断和在控制资源重新分配后恢复控制系统的信号。

步骤2：执行点的通信
本文涉及与控制系统执行点相关的以下几个方面：如何获取执行点、何时以及如何更新执行点，以及何时由谁接收执行点。例如，可以在每个PLC周期获取，周期性地获取，或者由DRAM请求获取。

步骤3：过程点诊断。
通过了解生产过程的设计者对过程的关键点进行识别和分析，旨在找出控制系统中的直接点和关键点。这需要事先识别出过程中与控制系统变量相关的关键元素（如吸盘、磁铁、有时限的操作等）以及管理这些元素的过程。该分析可能会得出结论：需要增加更多传感器来提供有关关键点的信息。

步骤4：关键点表征。
每个过程关键点相关的控制点必须按照步骤1中定义的格式进行表征。该表征需要识别程序步骤以及其它所需的信号（及其值）。

步骤5：恢复点
必须为每个过程恢复点建立恢复控制系统和过程的方法。

步骤5.1：操作。 必须明确在将控制系统恢复到另一个控制器之前需要完成的某些任务（例如，拆除某个部件、将某个执行器移动到特定位置、显示某条消息、解锁机械执行器等）。

步骤5.2：重启点（检查点）。 必须建立控制系统的重启点。

步骤6：重构模式请求
必须定义重构模式的激活程序以及发出警告的方式。

步骤7：恢复确认
必须识别出表明控制系统正确恢复的信号。

在分析过程中，这些步骤确定与重新配置相关的GEMMA状态、状态之间的转换以及演变条件。当控制系统在另一个控制器中恢复时，如果控制器故障发生在恢复点且需要先前的任务，则系统将在到达重启点所引发的状态之前，先进入“故障后重启准备”状态（在GEMMA中标识为A5）。

这些步骤还确定了描述功能的用例、参与其中的参与者以及实现这些用例必须满足的前置条件。“请求在另一控制器中重启”用例可能包含“发送重构警告”和“控制器故障后准备重启”用例。

在分析之后，必须设计并编写支持运行时控制资源动态重新分配的元素。这些元素包括DRAM（可使用不同技术实现）、“状态报告器”和“启动器”。

第一步设计包括定制称为“状态报告器”和“启动器”的GRAFCET模板。前者提供控制系统（执行点）的状态，而后者则在控制器故障后，利用控制系统的故障点，在另一个控制器中执行必要操作并激活控制系统。外部信号、来自传感器和至执行器的信号、来自操作面板的信号以及来自监控系统的信号将被重新分配给新的控制器。

“启动器”发送重构确认并评估故障点：如果为直接点，则重启点将为故障点；如果为非恢复点，则发送通知；如果为恢复点，则激活与关键点相关联的“重启准备”工序。该工序在将控制权转移至另一控制器并恢复控制系统之前执行恢复操作，并确定重启点。例如，图2展示了用于生成PLC在接收到来自DRAM的重构请求后需执行的启动器模块代码的模板（参见图1）。

B. 基于IEC 61131-3标准的可重构控制应用

设计模型涉及以GRAFCET表示的设计最小单元（称为设计组织单元‐DOUs），这些单元需要与程序组织单元（POUs）一一对应地生成。

为了将设计（技术GRAFCET）转化为代码，必须考虑两个不同的方面：包含GRAFCET步激活与去激活序列的顺序部分，以及根据当前激活步生成系统输出的组合部分。请注意，每个输出在自动化项目中仅生成一次，且需符合工业自动化系统的设计需求。同时，还必须考虑每个变量的定义。

顺序部分由功能块（一种POU类型）实现，其中包括变量声明以及每一步的激活与去激活。当上一步骤被激活且转移条件满足时，该步骤被激活；当下一后继步骤被激活时，该步骤被去激活。此外，每个POU增加了两个输入变量：Init用于在需要复位到初始状态时激活GRAFCET的初始步，Reset用于在发生紧急停止时使所有步骤去激活。另外，还需要另外两个输入变量来实现控制基础设施重构：Forced用于激活对GRAFCET的强制操作，ForcedX[0..n]用于提供来自检查点的值，以强制各个步骤（图2中第917步）。

组合部分由一个程序（一种POU类型）实现，该程序包括变量声明、顺序部分每个POU的实例，以及系统输出的生成。与过程执行器（输出）相关的信号编码需要在所有GRAFCET动作中进行搜索，以识别它们出现的所有步骤，并考虑动作类型（连续、条件或赋值）。用于协调和同步分布式操作单元的控制信号以类似方式编程。计数器、定时器、脉冲等通过实例化实现IEC 61131‐3标准提供的功能块，但其初始化和更新的编程方式与输出类似。

四. 评估

本节通过一个案例研究进行评估。所提出方法的适用性已在巴斯克大学自动控制与系统工程系的柔性装配单元DISA FMS‐200中进行了验证。该单元分为五个功能区域或工站，其目的是在托盘上组装四个零件（底座、轴承、轴和盖子），托盘通过模块化输送系统（传送）移动。该单元可组装六组零件，组合方式包括零件的不同材料、尺寸和颜色。零件分布在各工站可访问的小型仓库中，托盘上有一个代码，用于指示要安装的零件类型。

各工作站负责多项任务：第一工作站将底座正确放置在输送系统的托盘上；第二工作站将轴承和轴安装到底座上；第三工作站负责安装盖子；第四工作站将托盘上的组件从系统中取出并存入仓库；第五工作站负责将托盘送入输送系统以装配新组件，或从仓库中取回已装配的组件；输送系统则负责托盘在各工作站之间的移动。

为简化起见，控制基础设施重构使用负责将合格盖子安装到托盘上装配组件的3号工位（S3）进行评估。存在铝制盖子、白色尼龙盖子和黑色尼龙盖子，且有两种不同高度。

该工站执行的操作分布在八工位转台上，通过转台实现各相邻工位之间的瓶盖交换。具体操作如下：（1）从工站仓库供送瓶盖并将其放置到转台上；（2）利用三个位于连续工位的传感器检测瓶盖的材质和颜色；（3）测量瓶盖高度；（4）移除不合格瓶盖；（5）将合格瓶盖插入托盘上的装配组件中。

所开发的实现方案由两台施耐德电气PLC组成，通过本地Fipway工业网络连接。3号工位的控制系统在PLC1中运行，但当PLC1发生故障时，由PLC2接管其控制（图1）。

在工业自动化领域，控制软件的存储容量通常不是限制因素[23]，且控制器的源代码通常无法在运行时更改，因此所有功能组件都存在于每个控制器上。通信通过Fipway为共享表提供的生产者/消费者功能来实现。

应用MeiA方法开发的3号工位控制系统详细设计由一个原型软件工具生成。该MeiA框架[27]是一种基于模型驱动工程（MDE）的方法，结合了自动化与软件工程的方法与技术，为自动化控制系统开发者提供全面支持。该框架使用Eclipse集成开发环境开发，基于Java和XML技术，采用W3C XML模式定义领域本体，并利用XSLT样式表技术实现模型到模型及模型到文本转换。

在详细设计中确定过程点和控制点后，接下来通过以下七个步骤，基于IEC 61131‐3标准对可重构控制应用进行分析与设计：

步骤1：控制系统点的定义
控制点由每个工序的步骤（激活/非激活）状态值、协调与信息信号、工站仓库的盖子计数器、转台工位占用情况向量以及各个转台位置上盖子特性的向量共同定义。

步骤2：执行点的通信
在每个PLC周期中，通过使用共享内存表来收集执行点的值。每个PLC会设置一个位以指示执行点已被更新。DRAM从每个PLC获取执行点，复位相应的位，并为每个PLC启动一个最长周期时间的定时器。如果定时器超时，管理器将确认PLC故障并应用重构策略。

步骤3：过程点诊断。
考虑到该过程中的关键要素，已考虑以下关键操作：（1）将瓶盖放置到转台上，因为该操作由带有180度旋转和平行开合夹爪的搬运装置完成；（2）瓶盖高度测量，因为气动缸驱动活塞杆运动；（3）不合格盖子的移除，该操作由双轴搬运装置执行终端元件由带有三个吸盘和负责抽吸的真空喷射器的真空夹持平台组成的装置；（4）通过带有平行开合夹爪的气动搬运装置将合格盖子插入装配组件中；（5）由推料气缸驱动并配备定位气缸的转台转动。

对这些操作的分析（当然取决于具体过程）可导致识别出控制系统的关键点，在本例中为七个不可恢复点和三个可恢复点。

例如，考虑错误瓶盖的移除，如果控制器故障发生在吸盖之前，控制系统点为直接点。如果故障发生在吸盖瞬间，控制系统点为恢复点，因为控制系统必须从先前状态恢复（单作用气缸必须再次伸出以抓取瓶盖）。如果故障发生在吸盖之后，控制系统点为不可恢复点，因为搬运装置的状态未知；但如果搬运装置位于排出斜坡上方，则该控制系统点为直接点。

步骤4：关键点表征。
为简便起见，仅对错误瓶盖的移除中确定的恢复点进行描述。负责此操作的工序是S3_RemoveIncorrectCap。已将一个图形用户界面集成到MeiA框架中，以支持控制资源动态重新分配的分析与设计。该界面显示了对应于分析步骤的流程图部分，以及每个步骤相关的输入数据部分。在第四步的情况下，相应的输入数据部分提供了一个树形结构，其中包含与控制系统相关的所有过程，并允许创建、保存、编辑或删除关键点。以本例为例，从与3号工位控制相关的所有过程的树形结构中，必须展开过程S3_RemoveIncorrect Cap以显示其步骤和信号（对应的GRAFCET在并行窗口中显示）。

为了表征控制系统的可恢复关键点，必须识别控制真空喷射器启动的步骤；具体而言，该步骤为步骤94。此外，还将添加名称、类型（恢复点或非恢复点）和描述。这些信息将在用户界面上以关键点列表的形式显示。

步骤5：恢复点
必须为已识别的三个过程可恢复点建立恢复控制系统和过程的方法，但作为示例，仅考虑在前一步骤中已表征的可恢复点。由于控制系统恢复不需要预先操作，因此只需建立重启点。重启点从故障点获得。由于控制系统必须从先前的状态恢复，因此必须停用步骤94并激活步骤93，以构造变量ForcedX[0..n]，其值用于强制GRAFCET。

步骤6：重构模式请求。
当PLC1发生故障时，DRAM将向PLC2请求重构模式。PLC2控制系统的“启动器”将接收到ReqConfigurationMode信号和故障点（图3）。

步骤7：恢复确认
新控制器的正确恢复需要激活主序列。因此，如果其任一步骤处于活动状态，则足以验证控制系统的正确恢复。

实施已证实，通过这七个步骤获得的信息足以重构控制系统并恢复生产。但控制基础设施的重构受到设备层控制器和通信系统的刚性限制：控制3号工位的PLC发生故障时，不仅需要另一个PLC接管其功能，还必须重新定向输入和输出。每个控制器的输入和输出赋值非常刚性且唯一，因此很难直接操作总线配置。需要其他机制来根据所选配置灵活地分配每个控制器的输入和输出。在此情况下，输入和输出连接到第三个PLC，该PLC将传感器值写入共享表，并读取其他PLC写入的输出值，然后将其分配给输出。

然而，随着新的开放系统和编程标准在自动化领域的引入，预计此类问题将会减少。请注意，DRAM可访问这些共享表，以实现与该系统中PLC的通信。因此，实现DRAM的要求之一是必须连接到系统中的所有PLC。

从控制系统角度来看，重新配置的实现可能导致：（1）根据具体情况生成并下载自动化项目；（2）切换控制器中已加载的代码，而无需生成新代码。后一种方案会消耗更多资源，但重构时间可能更短。因此，在本案例研究中采用了该方案（即每个控制器上均存在控制代码），且重构时间对于无硬实时约束的工业过程而言已足够。

五. 结论

本文提出了一种基于IEC 61131‐3标准的可重构控制应用建模集成设计流程以及必要的工具集支持，以确保在系统设计阶段所设想的运行时系统重新配置。

通过研究关键过程点来执行运行时控制资源的动态重新分配所需的分析与设计。该研究能够识别控制系统中的直接点和关键点，从而确定控制的重启点可以建立系统，以及在另一个控制器中恢复控制系统之前所需的必要操作。这种在运行时的责任再分配旨在确保当前生产计划的完成。

可重构控制应用表现出更高的灵活性，因为它们能够在控制器故障时做出响应，提高系统运行期间的可用性，并减少生产停机时间以执行维护任务。

在案例研究中，特别注意使用工业领域在控制硬件和软件平台方面普遍采用的技术。采用自动化领域广泛使用的方法和标准，可使维护人员熟悉相关实施。

未来工作重点是将所提出的方法应用于其他设计范式（在工业4.0范式下）中的重构控制应用建模，以验证获取的信息是否足以重新配置控制系统并恢复生产。