專利名稱：用于服務(wù)自動(dòng)化工廠中的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于服務(wù)自動(dòng)化工廠中的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的系統(tǒng)。此外，本發(fā)明涉及一種用于使用本發(fā)明的系統(tǒng)的方法。
背景技術(shù)：
在自動(dòng)化技術(shù)中，尤其在過(guò)程自動(dòng)化技術(shù)中，經(jīng)常應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備用于記錄和/或影響過(guò)程變量。傳感器用于記錄過(guò)程變量，傳感器例如在填充水平測(cè)量設(shè)備、流量測(cè)量設(shè)備、壓力和溫度測(cè)量設(shè)備、PH氧化還原電位測(cè)量設(shè)備、傳導(dǎo)率測(cè)量設(shè)備等中集成，傳感器分別地記錄對(duì)應(yīng)的過(guò)程變量、填充水平、流量、壓力、溫度、PH值和傳導(dǎo)率。致動(dòng)器用于影響過(guò)程變量，例如能夠用來(lái)改變液體在管段中的流量或者在容器中的填充水平的閥或者泵。原則上，靠近過(guò)程被應(yīng)用并且遞送或者處理過(guò)程相關(guān)信息的所有的設(shè)備均被稱作現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備。因此，結(jié)合本發(fā)明，落入現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備中的還有遠(yuǎn)程I/O、無(wú)線電適配器，和通常位于現(xiàn)場(chǎng)的所有的設(shè)備。很多這樣的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備能夠從Endress+Hauser公司獲得。在現(xiàn)代工業(yè)工廠中，在至少一個(gè)上級(jí)控制單元和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備之間的通信通常經(jīng)由諸如Profibus PA、Foundat ion FieldtaW或者HART 總線系統(tǒng)的總線系統(tǒng)進(jìn)行?？偩€系統(tǒng)能夠以有線以及無(wú)線這兩種方式實(shí)現(xiàn)。上級(jí)控制單元用于過(guò)程控制、過(guò)程可視化和過(guò)程監(jiān)視以及用于現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的起動(dòng)和服務(wù)并且還被稱作配置/管理系統(tǒng)。在上級(jí)單元上獨(dú)立運(yùn)行的程序包括例如操作或者服務(wù)工具，諸如Endress+Hauser公司集團(tuán)的FieldCare工具、 PACTware工具、Fisher-Rosemount的AMS工具或者Siemens的PDM工具。在控制系統(tǒng)應(yīng)用中集成的操作或者服務(wù)工具包括Siemens的PCS7工具、ABB的Symphony工具和Emerson的Delta V工具。在結(jié)合本發(fā)明的術(shù)語(yǔ)“服務(wù)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備”特別是指現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的配置和參數(shù)化，并且還指為了在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備之一中或者在過(guò)程中缺陷的早期檢測(cè)目的的診斷。術(shù)語(yǔ)“服務(wù)(servicing)”還包括信息的顯示。在自動(dòng)化技術(shù)中引入數(shù)字通信之前，螺絲刀足以用于現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的參數(shù)化和配置?，F(xiàn)今，通常必須在計(jì)算單元中安裝大量的軟件，使得能夠參數(shù)化或者配置現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，從而它使正確地在它在其中集成的通信網(wǎng)絡(luò)中工作。在配置/管理系統(tǒng)中集成現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備通常經(jīng)由電子設(shè)備描述進(jìn)行，電子設(shè)備描述使得配置/管理系統(tǒng)能夠檢測(cè)和解釋從現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備遞送的數(shù)據(jù)。一般來(lái)說(shuō)，相應(yīng)的設(shè)備制造商對(duì)于每一種現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備類型或者對(duì)于在不同應(yīng)用中的每一種現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備類型提供設(shè)備描述。為了能夠在不同的現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)中集成現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，必須為不同的現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)創(chuàng)建不同的設(shè)備描述。因此，僅僅列舉某些實(shí)例，有HART、Fieldbus Foundation和Profibus設(shè)備描述。在不同的應(yīng)用和總線系統(tǒng)中，與大數(shù)目的不同現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備或者現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備類型相對(duì)應(yīng)，設(shè)備描述的數(shù)目是非常大的。通常，設(shè)備描述必須被存儲(chǔ)在相應(yīng)的配置/管理系統(tǒng)中。為了為現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備創(chuàng)建統(tǒng)一描述語(yǔ)言的目的，F(xiàn)ieldbus Foundation (FF)、HARTCommunication Foundation (HCF)和 Profibus User Orgnization (PNO)已經(jīng)創(chuàng)建了統(tǒng)一電子設(shè)備描述語(yǔ)言(電子設(shè)備描述語(yǔ)言EDDL)。EDDL,分別對(duì)應(yīng)的電子設(shè)備描述EDD,在標(biāo)準(zhǔn)IEC61804-2中被定義。如果制造商在它的產(chǎn)品系列中提供大數(shù)目的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備類型或者用于不同應(yīng)用的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備類型，則設(shè)備描述EDD形成或大或小的設(shè)備描述或者設(shè)備驅(qū)動(dòng)器庫(kù)。通常作為Windows安裝包來(lái)遞送這種庫(kù)。獲得設(shè)備描述以及它們的安裝是非常耗時(shí)的，并且根據(jù)安全性限制，僅僅能夠經(jīng)由管理員執(zhí)行?，F(xiàn)代現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備利用內(nèi)置web服務(wù)器解決這個(gè)問(wèn)題。這允許完全的設(shè)備服務(wù)，而安裝另外的軟件是不必要的。然而，利用集成web服務(wù)器的方案被限制為某些總線系統(tǒng)并且被限制為專門配備的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備
發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種系統(tǒng)，或者一種方法，該系統(tǒng)或者方法允許參數(shù)化或者配置每一種設(shè)備類型，而另外的軟件的前期安裝是不必要的。本發(fā)明的系統(tǒng)包括-計(jì)算單元，該計(jì)算單元經(jīng)由通信網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，-通信硬件，-至少一個(gè)服務(wù)器，-用于電子設(shè)備描述的至少一個(gè)解釋器，和-軟件組件，-其中服務(wù)器、用于電子設(shè)備描述的解釋器和軟件組件與通信硬件相關(guān)聯(lián)，-其中，在事件發(fā)生時(shí)，該軟件組件借助于掃描或者輪詢來(lái)標(biāo)識(shí)在通信網(wǎng)絡(luò)中布置的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，并且利用現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的標(biāo)識(shí)，使得為了服務(wù)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的而在解釋器中激活相應(yīng)的電子設(shè)備描述并且經(jīng)由服務(wù)器向計(jì)算單元提供相應(yīng)準(zhǔn)備的信息。調(diào)制解調(diào)器優(yōu)選地被用作通信硬件，而計(jì)算單元例如是固定PC或者膝上型計(jì)算機(jī)。服務(wù)器優(yōu)選地是web服務(wù)器，該web服務(wù)器借助于解釋器在網(wǎng)頁(yè)上提供與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備或者現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備類型相關(guān)聯(lián)的參數(shù)化/配置數(shù)據(jù)。替代地，服務(wù)器是OPC服務(wù)器、OPC-UA服務(wù)器或者FDI服務(wù)器。本發(fā)明的系統(tǒng)的一個(gè)有利的實(shí)施例提出，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備經(jīng)由自動(dòng)化技術(shù)的現(xiàn)場(chǎng)總線而被相互連接。在一個(gè)有利的實(shí)施例中，例如web服務(wù)器的服務(wù)器被集成到通信硬件中。此外，提出了例如web服務(wù)器的服務(wù)器例如經(jīng)由USB連接而被連接或者能夠被連接到通信硬件。而且，提出了通信硬件補(bǔ)充性地具有WLAN連接和/或LAN連接，使得能夠訪問(wèn)網(wǎng)頁(yè)。此外，當(dāng)例如調(diào)制解調(diào)器的通信硬件的能量供應(yīng)經(jīng)由USB連接進(jìn)行時(shí)，這被視為尤其有利。此外，本發(fā)明的方案包括一種用于在自動(dòng)化工廠中服務(wù)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的方法，其中尤其能夠用更早地描述的系統(tǒng)來(lái)執(zhí)行該方法。本發(fā)明的方法包括如下方法步驟-把例如調(diào)制解調(diào)器的通信硬件與通信網(wǎng)絡(luò)連接；-為了標(biāo)識(shí)連接到通信網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備而進(jìn)行掃描或者輪詢；-啟動(dòng)例如web服務(wù)器的服務(wù)器和解釋器；
-通過(guò)例如web服務(wù)器的服務(wù)器來(lái)加載用于所標(biāo)識(shí)的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的電子設(shè)備描述；-產(chǎn)生用于所標(biāo)識(shí)的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的頁(yè)面，例如網(wǎng)頁(yè)；-經(jīng)由計(jì)算單元來(lái)訪問(wèn)用于所標(biāo)識(shí)的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的頁(yè)面，例如網(wǎng)頁(yè)；以及-經(jīng)由計(jì)算單元來(lái)服務(wù)所標(biāo)識(shí)的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備。在本發(fā)明的方法的一個(gè)有利的實(shí)施例中，提出了一旦例如調(diào)制解調(diào)器的通信硬件已經(jīng)建立了到外部服務(wù)器的連接，就自動(dòng)地更新電子設(shè)備描述。


現(xiàn)在將基于繪圖更加詳細(xì)地解釋本發(fā)明，唯一的附圖如下圖I是本發(fā)明的系統(tǒng)的示意表示?！?br> 具體實(shí)施例方式圖I示出本發(fā)明的系統(tǒng)的示意表示，該系統(tǒng)包括智能通信硬件3例如智能調(diào)制解調(diào)器3。優(yōu)選地，調(diào)制解調(diào)器3是HART調(diào)制解調(diào)器。用于在自動(dòng)化工廠中服務(wù)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備FI、F2、F3、F4的本發(fā)明的系統(tǒng)進(jìn)一步包括經(jīng)由通信網(wǎng)絡(luò)2訪問(wèn)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備FI、F2、F3、F4的計(jì)算單元I (PC、膝上型計(jì)算機(jī)等)，以及包括通信硬件3、服務(wù)器4、用于電子設(shè)備描述EDD的解釋器5和軟件組件6。以上已經(jīng)描述了術(shù)語(yǔ)“現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備”和“通信網(wǎng)絡(luò)”的含義。當(dāng)然，通信網(wǎng)絡(luò)2能夠由其上經(jīng)由不同協(xié)議進(jìn)行通信的多個(gè)部分構(gòu)成。在給定情形中，通過(guò)應(yīng)用網(wǎng)關(guān)來(lái)進(jìn)行協(xié)議的轉(zhuǎn)換。服務(wù)器4、用于電子設(shè)備描述EDD的解釋器5和軟件組件6被集成到通信硬件3中。在事件發(fā)生的情形下，軟件組件6為了標(biāo)識(shí)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備F1、F2、F3、F4而掃描或者輪詢?cè)谕ㄐ啪W(wǎng)絡(luò)2中布置的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備F1、F2、F3、F4。事件的發(fā)生能夠是例如自動(dòng)化工廠或者現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的起動(dòng)。該事件還能夠是以某個(gè)預(yù)定的時(shí)間間隔發(fā)起網(wǎng)絡(luò)掃描或者輪詢。為了服務(wù)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備FI、F2、F3、F4而由軟件組件6利用現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備FI、F2、F3、F4的標(biāo)識(shí)結(jié)果在解釋器5中激活相應(yīng)的電子設(shè)備描述EDD并且經(jīng)由服務(wù)器4向計(jì)算單元I提供相應(yīng)準(zhǔn)備的信息。如果服務(wù)器4是web服務(wù)器，則利用解釋器5在網(wǎng)頁(yè)WP上向計(jì)算單元I提供與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備F1、F2、F3、F4或者現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備類型相關(guān)聯(lián)的參數(shù)化/配置數(shù)據(jù)。此外，調(diào)制解調(diào)器3利用傳統(tǒng)設(shè)備經(jīng)由接口(例如USB、LAN、WLAN)發(fā)布網(wǎng)頁(yè)WP，使得任何授權(quán)用戶(客戶端)均能夠訪問(wèn)網(wǎng)頁(yè)WP。本發(fā)明的方法優(yōu)選地以以下方式工作。一旦例如調(diào)制解調(diào)器的通信硬件3與通信網(wǎng)絡(luò)2連接，就啟動(dòng)掃描或者輪詢，以標(biāo)識(shí)連接到通信網(wǎng)絡(luò)2的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備F1、F2、F3、F4。例如web服務(wù)器的服務(wù)器4和解釋器被啟動(dòng)。然后，例如web服務(wù)器的服務(wù)器4加載用于所標(biāo)識(shí)的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備F1、F2、F3、F4的電子設(shè)備描述EDD。利用解釋器5產(chǎn)生用于所標(biāo)識(shí)的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備F1、F2、F3、F4的網(wǎng)頁(yè)WP。然后使用計(jì)算單元I來(lái)訪問(wèn)用于所標(biāo)識(shí)的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備F1、F2、F3、F4的網(wǎng)頁(yè)WP。自此，能夠經(jīng)由計(jì)算單元I來(lái)服務(wù)所標(biāo)識(shí)的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備FI、F2、F3、F4。以上解釋了術(shù)語(yǔ)“服務(wù)”的含義。特別有利的是，一旦例如調(diào)制解調(diào)器的通信硬件3與通信網(wǎng)絡(luò)2連接，就自動(dòng)地更新電子設(shè)備描述EDD，在所述連接之后，調(diào)制解調(diào)器例如經(jīng)由無(wú)線電連接建立到外部服務(wù)器9的連接，除了別的以外，在該外部服務(wù)器上存儲(chǔ)了用于現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備F1、F2、F3、F4的當(dāng)前電子設(shè)備描述 EDD。
權(quán)利要求
1.在自動(dòng)化工廠中服務(wù)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備(F1、F2、F3、F4)的系統(tǒng)，其中所述系統(tǒng)包括經(jīng)由通信網(wǎng)絡(luò)(2)訪問(wèn)所述現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備(F1、F2、F3、F4)的計(jì)算單元(I);通信硬件(3);服務(wù)器(4)；用于電子設(shè)備描述(EDD)的解釋器(5);和軟件組件(6);其中所述服務(wù)器(4)、所述用于電子設(shè)備描述(DD)的解釋器(5)和所述軟件組件(6)與所述通信硬件(3)相關(guān)聯(lián)；其中在事件發(fā)生時(shí)，所述軟件組件(6)借助于掃描或者輪詢來(lái)標(biāo)識(shí)在所述通信網(wǎng)絡(luò)(2)中布置的所述現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備(F1、F2、F3、F4)并且利用所述現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備(F1、F2、F3、F4)的標(biāo)識(shí)，使得為了服務(wù)所述現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備(F1、F2、F3、F4)而在所述解釋器(5)中激活相應(yīng)的電子設(shè)備描述(EDD)并且經(jīng)由所述服務(wù)器(4)向所述計(jì)算單元(I)提供相應(yīng)準(zhǔn)備的信息。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)， 其中所述服務(wù)器(4 )是web服務(wù)器，所述web服務(wù)器借助于所述解釋器(5 )在網(wǎng)頁(yè)(WP )上提供與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備(FI、F2、F3、F4)或者現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備類型相關(guān)聯(lián)的參數(shù)化/配置數(shù)據(jù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)， 其中所述服務(wù)器(4)是OPC服務(wù)器、OPC-UA服務(wù)器或者FDI服務(wù)器。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或者2所述的系統(tǒng)， 其中所述現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備^1、？243、？4)經(jīng)由自動(dòng)化技術(shù)的現(xiàn)場(chǎng)總線(2)而相互連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中的一項(xiàng)或者多項(xiàng)所述的系統(tǒng)， 其中所述通信硬件(3)是調(diào)制解調(diào)器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中的至少一項(xiàng)所述的系統(tǒng)， 其中所述計(jì)算單元(I)是固定PC或者膝上型計(jì)算機(jī)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6之一所述的系統(tǒng)， 其中所述服務(wù)器(4)或者根據(jù)情況可能是所述web服務(wù)器被集成到所述通信硬件(3)中，或者例如經(jīng)由USB連接(7)而被連接或者能夠被連接到所述通信硬件(3)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)， 其中所述通信硬件(3 )補(bǔ)充性地具有WLAN連接(8 )、USB連接(7 )和/或LAN連接，使得能夠訪問(wèn)網(wǎng)頁(yè)(WP)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或者8所述的系統(tǒng)， 其中所述通信硬件(3)或者根據(jù)情況可能是所述調(diào)制解調(diào)器的能量供應(yīng)經(jīng)由所述US連接(7 )或者所述LAN連接來(lái)進(jìn)行。
10.一種用于在自動(dòng)化工廠中服務(wù)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的方法，其中所述方法能夠用如在權(quán)利要求1-9中描述的系統(tǒng)來(lái)執(zhí)行并且包括如下的方法步驟 -把所述通信硬件(3 )或者根據(jù)情況可能是所述調(diào)制解調(diào)器與所述通信網(wǎng)絡(luò)(2 )連接； -為了標(biāo)識(shí)連接到所述通信網(wǎng)絡(luò)(2)的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備(F1、F2、F3、F4)的目的而進(jìn)行掃描或者輪詢； -啟動(dòng)所述服務(wù)器(4)或者根據(jù)情況可能是所述web服務(wù)器和所述解釋器(5)； -由所述服務(wù)器(4)或者根據(jù)情況可能是所述web服務(wù)器來(lái)加載用于所標(biāo)識(shí)的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備(F1、F2、F3、F4)的電子設(shè)備描述(EDD)； -產(chǎn)生用于所標(biāo)識(shí)的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備(F1、F2、F3、F4)的頁(yè)面，例如網(wǎng)頁(yè)(WP)； -經(jīng)由所述計(jì)算單元(I)來(lái)訪問(wèn)用于所標(biāo)識(shí)的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備(FI、F2、F3、F4)的所述頁(yè)面，例如網(wǎng)頁(yè)(WP);以及-經(jīng)由所述計(jì)算單元(I)來(lái)服務(wù)所標(biāo)識(shí)的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備(FI、F2、F3、F4)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法， 其中一旦所述通信硬件(3 )或者根據(jù)情況可能是所述調(diào)制解調(diào)器已經(jīng)建立了到外部服務(wù)器(9)的連接，就自動(dòng)更新所述電子設(shè)備描述(EDD)。
全文摘要
公開了用于服務(wù)自動(dòng)化工廠中的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的系統(tǒng)和方法。本發(fā)明涉及一種用于在自動(dòng)化工廠中服務(wù)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備(F1、F2、F3、F4)的系統(tǒng)，其中所述系統(tǒng)包括經(jīng)由通信網(wǎng)絡(luò)(2)訪問(wèn)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備(F1、F2、F3、F4)的計(jì)算單元(1)；通信硬件(3)；服務(wù)器(4)；用于電子設(shè)備描述(EDD)的解釋器(5)；和軟件組件(6)；其中服務(wù)器(4)、用于電子設(shè)備描述(DD)的解釋器(5)和軟件組件(6)與通信硬件(3)相關(guān)聯(lián)；其中在事件發(fā)生時(shí)，軟件組件(6)借助于掃描或者輪詢來(lái)標(biāo)識(shí)在通信網(wǎng)絡(luò)(2)中布置的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備(F1、F2、F3、F4)并且利用現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備(F1、F2、F3、F4)的標(biāo)識(shí)，使得為了服務(wù)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備(F1、F2、F3、F4)的而在解釋器(5)中激活相應(yīng)的電子設(shè)備描述(EDD)，并且經(jīng)由服務(wù)器(4)向計(jì)算單元(1)提供相應(yīng)準(zhǔn)備的信息。
文檔編號(hào)G05B19/418GK102902243SQ201210265318
公開日2013年1月30日 申請(qǐng)日期2012年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月27日
發(fā)明者米夏埃爾·貢策特, 伊曼努埃爾·費(fèi)特爾 申請(qǐng)人:科德懷斯有限公司