專利名稱：利用嵌入式宏功能編程的可編程控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
00011所要求的主題旨總體上涉及軟件開發(fā)系統(tǒng)，并且更具體的是控制
器文件編制以及多個(gè)變量，它們具有與其相關(guān)的多個(gè)宏部件，以促進(jìn)控制器軟 件的可重新使用性和可移植性。
背景技術(shù)：
當(dāng)宏確定標(biāo)識(shí)符部件位置時(shí)，它映射預(yù)定的替代值，以代替標(biāo)識(shí) 符部件描述的一個(gè)區(qū)域中所表示數(shù)據(jù)。在此實(shí)例中，例如混頻器程序(Mixer Program)的一個(gè)替代值(或名稱)將替代程序名稱(program name)。因此， 假如一個(gè)梯級(jí)評(píng)注寫至U， "The following ten instructions apply to the #program name弁"，程序執(zhí)行時(shí)宏部件將把注釋顯示為"The following ten instructions叩ply to the Mixer Program",其中Mixer Program是替代的值或名稱以映射代替字符 串"program name"。以這種方式，當(dāng)代碼被移植到一個(gè)替代的應(yīng)用時(shí)，可以在 一個(gè)單獨(dú)的域內(nèi)更新名稱和數(shù)值，其中該宏部件自動(dòng)貫穿整個(gè)程序來傳播這樣 的變化。這就減少了傳播這種變化時(shí)的開發(fā)和驗(yàn)證時(shí)間，同時(shí)減少了傳輸過程 中的錯(cuò)誤。
00091為了實(shí)現(xiàn)前述的及相關(guān)的目的，結(jié)合下列的描述和附圖，在此描 述了某些示例性的方面，這些方面表明了各種可以實(shí)現(xiàn)的方式，所有這些方式 都在此涵蓋。當(dāng)結(jié)合附圖考慮時(shí)，其他的優(yōu)點(diǎn)和新穎特性從以下詳述中會(huì)變得 顯而易見。
附圖簡(jiǎn)要說明圖5-10是表示用于開發(fā)或文件編制工具的示例宏接口和應(yīng)用 的示意圖。在此提供用于幫助可重用軟件的設(shè)計(jì)和文件編制的系統(tǒng)和方法。 在一方面中，提供了用于一個(gè)工業(yè)控制系統(tǒng)的一個(gè)軟件開發(fā)工具。該工具包含 表示一個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的一部分的一個(gè)或多個(gè)標(biāo)識(shí)符部件。 一個(gè)宏部件將一個(gè)或多 個(gè)由標(biāo)識(shí)符部件所指示的替代值映射到一個(gè)替代形式的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中。另一方面，提供了一個(gè)開發(fā)系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括用于編制(標(biāo)識(shí)符 部件IIO) —個(gè)或多個(gè)標(biāo)識(shí)符部件的裝置，并包括用于產(chǎn)生標(biāo)識(shí)符部件的數(shù)據(jù) 值(替代值130)的裝置。還包括將數(shù)據(jù)值轉(zhuǎn)移(宏部件120)到由標(biāo)識(shí)符部 件指示的位置的裝置。配置數(shù)據(jù)370可以通過宏命令命名，并且可以通過來自控制器的 集配置數(shù)據(jù)來調(diào)整。這些數(shù)據(jù)經(jīng)常是在設(shè)備啟動(dòng)過程中只設(shè)置一次以便在它的 操作過程中引導(dǎo)一個(gè)設(shè)備的運(yùn)行。在另一個(gè)例子中， 一個(gè)或多個(gè)剖面文件380 可能和一個(gè)宏名稱或數(shù)值相關(guān)。設(shè)備配置剖面數(shù)據(jù)和控制器剖面數(shù)據(jù)被用于建 立如何響應(yīng)一個(gè)設(shè)備或控制器的模型。例如，設(shè)備剖面數(shù)據(jù)可以包括電機(jī)加速 配置剖面文件、閥門操作特性、混頻器動(dòng)態(tài)、電源剖面文件等等，這些數(shù)據(jù)都 能通過功能或其他標(biāo)準(zhǔn)被適當(dāng)?shù)孛??？刂破髌拭嫖募?80可以包括不同類型 的控制器性能諸如輸入輸出(I/O)掃描能力、梯形邏輯掃描能力、通信性能 或帶寬等等。圖4說明上述

圖1中描述的系統(tǒng)100所采用的示例系統(tǒng)400。在此實(shí)例中，顯示了一個(gè)開發(fā)和文件編制系統(tǒng)400，例如該系統(tǒng)能被應(yīng)用到一個(gè)工
業(yè)控制系統(tǒng)中。如圖所示， 一個(gè)開發(fā)工具410可以與一個(gè)或多個(gè)控制部件420 以及一個(gè)用戶接口 430相互作用，其中根據(jù)，該接口可用于提供與目前的或習(xí) 慣的語言環(huán)境相一致的文件編制。該控制組420以及接口 430可以經(jīng)過一個(gè)網(wǎng) 絡(luò)440與遠(yuǎn)程服務(wù)器應(yīng)用進(jìn)行通信。
0032該控制部件420可以包括不同的計(jì)算機(jī)或網(wǎng)絡(luò)部件例如服務(wù)器、 客戶端、可編程邏輯控制器(PLC)、通信模塊、移動(dòng)計(jì)算機(jī)、無線部件、控 制部件等等，這些部件或計(jì)算機(jī)能夠經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)相互作用。同樣地，在此所采用 的術(shù)語PLC可以包括能跨越多部件、系統(tǒng)、和/或網(wǎng)絡(luò)440進(jìn)行共享的功能。 例如， 一個(gè)或多個(gè)PLC可以經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)440與各種網(wǎng)絡(luò)裝置相互配合。此過程 可以包括大概任何類型的控制、通信模塊、計(jì)算機(jī)、I/O設(shè)備、傳感器、人機(jī) 界面(HMI)例如用戶接口 430，它們可以經(jīng)由包括控制、自動(dòng)化、和/或公共 網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)440進(jìn)行通信。該P(yáng)LC還可以通信到并控制各種其他設(shè)備，例如 包括模擬、數(shù)字的輸入/輸出模塊、編程的/智能化的I/O模塊、其他可編程控 制器、通信模塊、傳感器、輸出裝置等等，其中開發(fā)工具410以及用戶接口 430 可以設(shè)計(jì)/成檔用于控制部件420的各個(gè)方面。
100331網(wǎng)絡(luò)440可以包括公共網(wǎng)絡(luò)例如互聯(lián)網(wǎng)、內(nèi)聯(lián)網(wǎng)、以及自動(dòng)化網(wǎng) 絡(luò)例如包括DeviceNet和ControlNet的控制和信息協(xié)議(CIP)網(wǎng)。其他網(wǎng)絡(luò) 包括以太網(wǎng)(Ethernet) 、 DH/DH+、遠(yuǎn)程1/0，現(xiàn)場(chǎng)總線(Fieldbus) 、 Modbus、 Profibus、無線網(wǎng)絡(luò)、串行協(xié)議等等。另夕卜，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備可以包括各種可能性(硬 件和/或軟件部件)。這些設(shè)備包括例如與交換機(jī)虛擬局域網(wǎng)(VLAN)性能、 局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)、代理、網(wǎng)關(guān)、路由器、防火墻、虛擬專用網(wǎng)絡(luò)(VPN)設(shè)備、 服務(wù)器、客戶端、計(jì)算機(jī)、配置工具、監(jiān)測(cè)工具、和/或其他設(shè)備相互切換的部件。
00341轉(zhuǎn)到圖5-10，所示的各種示例接口說明了各種宏語言的概念。應(yīng) 當(dāng)認(rèn)識(shí)到的是，圖5-10本質(zhì)上是示例性的，可以提供多種不同形式?？梢园ㄒ粋€(gè)圖形用戶界面(GUI)與一個(gè)開發(fā)工具或文件編制和報(bào)告部件相互作用， 例如任何類型的對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行發(fā)送、檢索、處理、和/或操縱數(shù)據(jù)、接收、顯示、 格式化、和/或通信、和/或通信、和/或者促進(jìn)開發(fā)系統(tǒng)運(yùn)行的應(yīng)用。例如，盡 管可以利用其他類型的應(yīng)用，這種接口也可與一個(gè)引擎、服務(wù)器、客戶端、編 輯工具或網(wǎng)頁(yè)瀏覽器相關(guān)聯(lián)。參看圖12， 一種用于實(shí)現(xiàn)在此所述的各個(gè)方面的示例性環(huán)境1210 包括一個(gè)計(jì)算機(jī)1212。該計(jì)算機(jī)1212包括一個(gè)處理單元1214 、 一個(gè)系統(tǒng)內(nèi) 存1216、以及一個(gè)系統(tǒng)總線1218。該系統(tǒng)總線1218與系統(tǒng)部件相聯(lián)接，該系 統(tǒng)部件包括通向系統(tǒng)存儲(chǔ)器1216的處理單位1214。處理單位1214可以是可利 用的各種處理器中的任意一個(gè)。雙微處理器和其他多處理器架構(gòu)也可以用作處 理單位1214 。
[0045該系統(tǒng)總線1218可以是幾種類型的總線結(jié)構(gòu)中的任意一種，這幾 種類型的總線包括存儲(chǔ)器總線或存儲(chǔ)器控制器、外圍總線或外部總線，和/或使 用各種可利用的總線架構(gòu)中的任何一種的局部總線，這些總線架構(gòu)包括，但不 僅限于，ll位總線、工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)架構(gòu)(ISA)、微通道架構(gòu)(MSA)、擴(kuò)展的 ISA (EISA)、智能驅(qū)動(dòng)器電子裝置(IDE) 、 VESA本地總線(VLB)、 外圍部件互連(PCI)、通用串行總線(USB)、圖形加速端口 (AGP)、 個(gè)人計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)卡國(guó)際公約總線(545)和小型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)接口 (SCSI)。
[0046系統(tǒng)存儲(chǔ)器1216包括易失存儲(chǔ)器1220和非易失存儲(chǔ)器1222?；?本輸入/輸出系統(tǒng)(BIOS)被存儲(chǔ)在非易失存儲(chǔ)器6322中，該系統(tǒng)包含基本例 程以在例如啟動(dòng)期間計(jì)算機(jī)1212中的元件之間傳送信息。通過說明但并非限 定，非易失存儲(chǔ)器1222可以包括只讀存儲(chǔ)器(ROM)、可編程ROM (PROM)、 電可編程ROM (EPROM)、電可擦除ROM (EEPROM)、或閃存。易失存 儲(chǔ)器1220包括隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)，該隨機(jī)存取存儲(chǔ)器充當(dāng)外部高速緩 沖存儲(chǔ)器。通過說明但并非限定，RAM可以表現(xiàn)出很多形式，例如同步RAM(SRAM)、動(dòng)態(tài)RAM (DRAM)、同步DRAM (SDRAM)、雙倍數(shù)據(jù)速率 SDRAM (DDR SDRAM)、增強(qiáng)SDRAM (ESDRAM)、同步鏈接DRAM (SLDRAM)、以及直接Rambus RAM (DRRAM)。
[0047計(jì)算機(jī)1212還包括可去除/不可去除、易失/非易失計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)媒 體。例如，圖12顯示了磁盤存儲(chǔ)器1224。磁盤存儲(chǔ)1224包括但不限于類似磁 盤驅(qū)動(dòng)器、軟盤驅(qū)動(dòng)器、磁帶驅(qū)動(dòng)器、Jaz驅(qū)動(dòng)器、Zip驅(qū)動(dòng)器、閃存卡、或記 憶棒等這樣的裝置。此外，磁盤存儲(chǔ)1224可以包括單獨(dú)的存儲(chǔ)媒體或與其他 存儲(chǔ)媒體的組合，其他存儲(chǔ)媒體包括但不限于例如光盤ROM裝置(CD-ROM)、 可記錄CD驅(qū)動(dòng)器(CD-R驅(qū)動(dòng)器)、可讀寫CD驅(qū)動(dòng)器(CD-RW驅(qū)動(dòng)器)或 數(shù)字多用磁盤ROM驅(qū)動(dòng)器(DVD-ROM)這樣的光盤驅(qū)動(dòng)器。為協(xié)助磁盤存 儲(chǔ)裝置1224到系統(tǒng)總線1218的連接，典型地使用可去除或不可去除接口，例 如接口 1226。
00481應(yīng)當(dāng)理解的是，圖12所描述的軟件，該軟件用作用戶和在合適的 操作環(huán)境下1210描述的基本計(jì)算機(jī)資源之間的媒介的一種軟件。這種軟件包 括一個(gè)運(yùn)行系統(tǒng)1228。可以存儲(chǔ)在磁盤存儲(chǔ)器1224上的運(yùn)行系統(tǒng)1228用來控 制并分配計(jì)算機(jī)系統(tǒng)1212的資源。系統(tǒng)應(yīng)用軟件1230通過存儲(chǔ)在系統(tǒng)存儲(chǔ)器 1216或存儲(chǔ)在磁盤存儲(chǔ)器1224中的程序模塊1232和程序數(shù)據(jù)12341由運(yùn)行系 統(tǒng)1228來利用資源的管理。應(yīng)當(dāng)理解的是，本主題發(fā)明可以使用不同的運(yùn)行 系統(tǒng)或運(yùn)行系統(tǒng)的組合來實(shí)現(xiàn)。在此所描述的各種部件可以采用各種運(yùn)行系統(tǒng) 或運(yùn)行系統(tǒng)的組合來實(shí)現(xiàn)。
[00491 —個(gè)用戶通過輸入設(shè)備1236將命令或信息輸入到計(jì)算機(jī)1212中。 輸入裝置1236包括但不限于指點(diǎn)裝置，例如鼠標(biāo)、軌跡球、觸筆、觸摸板、 鍵盤、麥克風(fēng)、操縱桿、游戲板、衛(wèi)星天線、掃描儀、TV調(diào)諧卡、數(shù)碼相機(jī)、 數(shù)碼攝像機(jī)、網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)及其類似物。這些和其他輸入裝置經(jīng)由接口端口 1238 通過系統(tǒng)總線1218連接到處理單元1214。接口端口 1238包括例如串行端口、 并行端口、游戲端口、以及通用串行總線(USB)。輸出裝置1240使用與輸入裝置1236相同類型的端口中的一些。因而，例如，可以使用一個(gè)USB端口 來提供輸入到計(jì)算機(jī)1212并且從計(jì)算機(jī)1212輸出信息到輸出裝置1240。提供 輸出適配器1242表示在其他需要特定適配器的輸出裝置1240中存在類似監(jiān)視 器、揚(yáng)聲器、和打印機(jī)這樣的輸出裝置1240。輸出適配器1242包括，用于闡 述但不是限定，視頻和聲音卡，這些卡提供輸出裝置1240和系統(tǒng)總線1218之 間連接的一個(gè)裝置。應(yīng)當(dāng)注意到，其他裝置和/或裝置提供既提供了輸入又提供 了輸出能力，例如遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)1244。
[00501計(jì)算機(jī)1212可以在使用多個(gè)通向到一個(gè)或多個(gè)如遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī) 1244的遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)的邏輯連接的聯(lián)網(wǎng)的環(huán)境中運(yùn)行。遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)1244可以是 個(gè)人計(jì)算機(jī)、服務(wù)器、路由器、網(wǎng)絡(luò)PC、工作站、基于應(yīng)用的微處理器、對(duì) 等裝置或其他公共網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)及其類似物，并且典型地包括有相對(duì)于計(jì)算機(jī)1212 的所描述的許多或者全部元件。出于簡(jiǎn)明的目的，僅以遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)1244說明 存儲(chǔ)器存儲(chǔ)裝置1246。遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)1244通過網(wǎng)絡(luò)接口 1248邏輯地連接到計(jì)算 機(jī)1212，然后經(jīng)由通信連接1250被物理地連接。網(wǎng)絡(luò)接口 1248包括例如局域 網(wǎng)(LAN)和廣域網(wǎng)(WAN)這樣的通信網(wǎng)絡(luò)。LAN技術(shù)包括光纖分布式數(shù) 據(jù)接口 (FDDI)、銅線分布式資料界面(CDDI)、以太網(wǎng)(Ethernet)、令牌 環(huán)(Token Ring)及其類似物。WAN技術(shù)包括但不限于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)鏈接、類似集 成服務(wù)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)(ISDN)和在其上有變化的網(wǎng)絡(luò)的電路開關(guān)網(wǎng)絡(luò)、包交換網(wǎng) 絡(luò)、和數(shù)據(jù)用戶線(DSL)。
0051j通信連接1250指代用于將網(wǎng)絡(luò)接口 1248連接到總線1218的硬件 /軟件。盡管出于示例清晰的目的將通信連接1250顯示在計(jì)算機(jī)1212內(nèi)部，但 它也可以在計(jì)算機(jī)1212的外部。用于連接到網(wǎng)絡(luò)接口 1248所需要的硬件/軟件 包括，僅出于示例的目的，內(nèi)部和外部技術(shù)，例如包括固定電話等級(jí)調(diào)制解調(diào) 器、纜線調(diào)制解調(diào)器和DSL調(diào)制解調(diào)器、ISDN適配器、和以太網(wǎng)卡。
[0052以上所述內(nèi)容包括各種示例性方面。當(dāng)然，為了說明這些方面的 目的，不可能描述多個(gè)部件或方法的每一個(gè)可以想到的組合，但是所屬領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以認(rèn)識(shí)到本發(fā)明的許多進(jìn)一步的組合和置換也是可能的。因此， 在此所描述的這些方面意在包括落入所附權(quán)利要求書的精神和范圍中的所有 變更、修改和變化。此外，對(duì)于在詳細(xì)說明或者權(quán)利要求中使用的術(shù)語"包括
(includes)"的含義而言，這一術(shù)語是旨在與術(shù)語"包括(comprising)"類似的 方式成為包含性的，正如當(dāng)把"包括comprising"在權(quán)利要求中用作一個(gè)過渡性
詞時(shí)的解釋。
權(quán)利要求
1.一種用于工業(yè)控制系統(tǒng)的軟件開發(fā)工具，包括指示數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的一部分的一個(gè)或多個(gè)標(biāo)識(shí)符組件；以及將由所述標(biāo)識(shí)符組件指示的一個(gè)或多個(gè)代入值映射到所述數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的替換形式的宏組件。
2. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述代入值與串值或在存儲(chǔ)器位置中指定的實(shí)際數(shù)據(jù)值相關(guān)聯(lián)。
3. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述代入值與組件名稱或組件描述相關(guān)聯(lián)。
4. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述代入值與標(biāo)簽內(nèi)容或公式 表達(dá)式相關(guān)聯(lián)。
5. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述代入值與數(shù)據(jù)表位置或參 數(shù)表達(dá)式相關(guān)聯(lián)。
6. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述代入值與配置數(shù)據(jù)或簡(jiǎn)檔 數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)。
7. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述代入值與梯線注釋、文本 框、行注釋、或指令數(shù)據(jù)值相關(guān)聯(lián)。
8. —種為工業(yè)控制系統(tǒng)生成并處理宏數(shù)據(jù)值的方法，包括.-定義一個(gè)或多個(gè)標(biāo)識(shí)符組件； 為所述標(biāo)識(shí)符組件定義一個(gè)或多個(gè)代入值；以及 將所述代入值映射到由所述標(biāo)識(shí)符組件指示的位置。
9. 如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，還包括在宏視圖與顯示所述代 入值的視圖之間切換顯示視圖。
10. 如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，還包括通過算術(shù)宏組件初始 化所述代入值。
全文摘要
在此提供了一種用于工業(yè)控制系統(tǒng)的軟件開發(fā)工具。該工具包括一個(gè)或多個(gè)指示數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)部分的標(biāo)識(shí)符部件。一個(gè)宏部件將由這些標(biāo)識(shí)符部件指示的一個(gè)或多個(gè)替代值映射到該數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的一種替代形式中。
文檔編號(hào)G05B19/05GK101408762SQ20081016887
公開日2009年4月15日 申請(qǐng)日期2008年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月28日
發(fā)明者K·H·霍爾, R·E·布利斯 申請(qǐng)人:洛克威爾自動(dòng)控制技術(shù)股份有限公司