AI 驱动的云边协同边缘开放系统（EOS）核心工业过程控制组件

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归属主体: 爱皮科宇(IPCUN)科技集团北京智捷通云科技有限公司
版本号: V1.2
更新日期: 2026-01-25

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打造一个"设计-开发-部署-运维-优化"全链路协同的流程与批次控制智能工业控制系统

目标维度	具体指标	衡量标准
降低门槛	AI自然语言编程	减少专业编程需求 70%
提升效率	全链路自动化	项目交付周期缩短 60%
优化工艺	AI参数优化	产品质量提升 15%
智能运维	数据驱动决策	运维成本降低 40%
云边协同	边缘自治+云端优化	响应时延 ≤50ms

流程与批次控制领域的AI驱动智能工业控制系统

目标行业:

• 水处理行业（自来水厂、污水处理厂）
• 化工行业（反应釜、蒸发器、分离器）
• 医药行业（配料、搅拌、制剂）
• 乳品饮料行业（杀菌、灌装、包装）
• 电力行业（发电、输电、配电）
• 冶金行业（冶炼、铸造、轧制）

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┌─────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│                      云端智能层                               │
│  ┌──────────────┐  ┌──────────────┐  ┌──────────────┐        │
│  │  vLLM 模型   │  │  OpenCode    │  │  数据分析引擎 │        │
│  │  云端训练     │  │  API 服务     │  │  工艺优化     │        │
│  └──────────────┘  └──────────────┘  └──────────────┘        │
└─────────────────────────────────────────────────────────────────┘
                              ↕ 云边协同
┌─────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│                      边缘控制层                               │
│  ┌──────────────┐  ┌──────────────┐  ┌──────────────┐        │
│  │  Beremiz IDE │  │  Fuxa SCADA │  │  PAC CLI 工具 │       │
│  │  (软 PLC)    │  │  (组态)      │  │  (命令行)     │        │
│  └──────────────┘  └──────────────┘  └──────────────┘        │
└─────────────────────────────────────────────────────────────────┘
                              ↕
┌─────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│                      设备连接层                               │
│  ┌──────────────┐  ┌──────────────┐  ┌──────────────┐        │
│  │  Modbus TCP  │  │  CANopen     │  │  以太网 PLC  │        │
│  └──────────────┘  └──────────────┘  └──────────────┘        │
└─────────────────────────────────────────────────────────────────┘

组件	技术选型	版本	安装方式	说明
AI 编程引擎	OpenCode	Latest	运行时安装	AI 智能体驱动开发
大语言模型	vLLM	Latest	运行时安装	云端训练 + 边缘推理
软 PLC 核心	Beremiz	Latest	预装	IEC 61131-3 标准
IEC 编译器	MatIEC	Latest	预装	代码编译和验证
SCADA 组态	Fuxa	Latest	预装	可视化监控
开发环境	Code Server	4.108.0	预装	VS Code Web 版
测试工具	SikuliX + Tesseract	2.0.6 / 4.1.0	运行时安装	GUI 自动化测试

环境	要求
操作系统	Ubuntu 22.04 LTS / Ubuntu 20.04 LTS
Python	3.11.14
Java	OpenJDK 11 (SikuliX 需要)
内存	最低 4GB，推荐 8GB
存储	最低 20GB，推荐 50GB

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基于 OpenCode + vLLM,通过自然语言直接生成 IEC 61131-3 控制代码

示例:

用户: 当温度超过 90 度时,打开冷却阀,同时触发报警
AI: 自动生成 ST 代码

优势:

• 降低编程门槛 70%
• 支持中英文自然语言
• 自动生成符合工业标准的代码

支持多种开发模式,满足不同用户需求

开发模式	工具	适用场景
AI 生成	OpenCode	快速原型、非专业用户
GUI 开发	Beremiz IDE	传统工程师
组态开发	Fuxa SCADA	可视化监控
CLI 开发	PAC CLI	自动化脚本

场景 1: 化工行业批次反应过程控制

• P&ID 图纸自动解析
• 批次工艺卡自动生成控制逻辑
• 温度、压力超限联锁保护
• 批次生产数据完整记录

场景 2: 水处理行业连续流程控制

• IO 表自动解析,绑定监测点位
• PID 闭环控制(加药频率自动调节)
• 全厂水处理流程实时监控
• 每日报表生成和 AI 优化建议

场景 3: 医药行业批次配方生产

• 配方表自动解析
• 投料精度控制在 ±0.5%
• GMP 合规批次记录
• 历史批次数据分析优化

场景 4: 乳品饮料行业杀菌灌装

• 巴氏杀菌温度闭环控制(72℃±1℃)
• 根据进料流量自动调整加热功率
• 自动触发灌装机
• 季度能耗分析报表

• 边缘端: 实时控制(响应时延 ≤50ms),断网自治运行
• 云端: AI 模型训练,工艺优化,数据分析
• 云边同步: 模型更新,数据备份,远程监控

• 设备档案数字化管理
• 工艺参数 AI 优化
• 报表智能分析和生成
• 故障预警和诊断

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bash /workspace/pac_debug_tools/ai_deploy.sh

bash /workspace/pac_debug_tools/ai_diagnose.sh

bash /workspace/pac_debug_tools/fast_deploy.sh cache-restore

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v1.2 采用分层安装策略:

• 基础镜像 (~2.5 GB): 构建时安装,包含核心组件

  • Ubuntu 22.04 + 系统依赖
  • Python 3.11 + 基础包
  • Node.js 18 + Code Server
  • noVNC + 虚拟桌面

• 大文件 (~1 GB): 容器启动后安装,包含可选组件

  • wxPython + pytest 系列
  • SikuliX + Tesseract
  • OpenCode(可选)
  • 模型权重(可选)
  • Code Server 扩展

指标	v1.1	v1.2	改善
镜像大小	~3.5 GB	~2.5 GB	↓ 29%
构建时间	~15 分钟	~8 分钟	↓ 47%
首次启动	~2 分钟	~5 分钟	+150%
后续启动	~2 分钟	~2 分钟	无变化
大文件更新	需重新构建	只需重启	✅ 优化

详细说明见: Dockerfile v1.2精简优化说明

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• 产品白皮书 - 产品概述、核心优势、应用场景

• 技术选型方案 - 技术选型对比和决策依据
• 项目设计文档 - 完整的项目设计方案
• 开发指南 - 环境搭建、开发流程、调试技巧
• AI引擎集成规范 - AI编程引擎集成规范
• Git工作流 - 版本控制和协作流程

• 版本管理指南 - 镜像版本控制和发布流程
• 快速开始 - 镜像拉取和快速启动
• Grafana部署指南 - 监控系统部署
• Dockerfile Beremiz优化说明 - Beremiz测试环境优化
• Dockerfile v1.2精简优化说明 - 镜像分层优化方案

归档文档位于 archive/ 目录,包含历史报告、测试指南等。

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CLI 模式:

python3 /workspace/Beremiz/Beremiz_cli.py --help

GUI 模式(需要 VNC):

bash /start-vnc.sh
python3 /workspace/Beremiz/Beremiz.py

cd /workspace/fuxa/server
npm start
# 访问 http://localhost:1881

/workspace/pac_debug_tools/start_test_env.sh

# OpenCode Web 服务
http://localhost:8000

# 或使用命令行
opencode "生成一个温度控制逻辑"

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/workspace/
├── docs/                 # 文档中心
│   ├── 产品文档/        # 产品相关文档
│   ├── 开发文档/        # 开发相关文档
│   ├── 部署文档/        # 部署相关文档
│   └── 报告归档/        # 归档文档
├── archive/              # 归档文件
├── Beremiz/              # Beremiz 软 PLC 源码
├── fuxa/                 # Fuxa SCADA 源码
├── matiec/               # MatIEC IEC 编译器
├── pac/                  # PAC 组件
├── scripts/              # 工具脚本
├── pac_debug_tools/      # 调试工具
│   ├── start_test_env.sh     # 测试环境启动
│   ├── start_beremiz.sh      # Beremiz 启动
│   ├── start_xvfb.sh         # 虚拟桌面启动
│   └── setup_beremiz_env.sh  # 环境配置
├── grafana-plugins/      # Grafana 插件
└── pac_cache/            # 缓存目录

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# Python 版本
python3 --version                                  # Python 3.11.x

# wxPython 版本
python3 -c "import wx; print(wx.version())"          # 4.2.1 gtk3

# MatIEC 编译器
/workspace/matiec/iec2c --version

# Modbus 库
ls -l /workspace/Modbus/libmb.so

# VNC 服务
bash /start-vnc.sh

# 虚拟桌面
ps aux | grep Xvfb
ps aux | grep fluxbox

# 中文字体
fc-list :lang=zh

# Tesseract OCR
tesseract --version
tesseract --list-langs

# SikuliX
sikulix --version

# Python 包
pip list | grep pytest
pip list | grep wxPython

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遇到问题？

1. 运行诊断: bash /workspace/pac_debug_tools/ai_diagnose.sh
2. 查看产品白皮书: cat docs/产品文档/产品白皮书.md
3. 查看开发指南: cat docs/开发文档/开发指南.md
4. 查看项目设计: cat docs/开发文档/项目设计文档.md

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• Beremiz 官方文档
• Fuxa GitHub
• IEC 61131-3 标准
• OpenCode 官方文档

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阶段	任务	状态
环境搭建	Docker 镜像优化(Beremiz 测试环境)	✅ 完成
环境搭建	Docker 镜像精简(分层安装)	✅ 完成
核心组件	Beremiz IDE 集成	✅ 完成
核心组件	Fuxa SCADA 集成	✅ 完成
AI 引擎	OpenCode 集成	✅ 完成
测试工具	SikuliX + Tesseract 安装	✅ 完成
文档整理	文档归类和优化	✅ 完成
功能开发	AI 自然语言编程	🚧 开发中
功能开发	工艺文档解析	🚧 开发中
功能开发	云边协同	🚧 开发中

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版本: v1.2 | 更新: 2026-01-25
性能: 首次部署 2 分钟 | 大文件安装 5 分钟 | 缓存恢复 30 秒
环境: Ubuntu 22.04.5 LTS + Python 3.11.14
产品: Vibe IPC - 云边协同智能工业控制系统
公司: 爱皮科宇(IPCUN)科技集团北京智捷通云科技有限公司