云清單配置管理系統(tǒng)的制作方法
【專利說明】云清單配置管理系統(tǒng)
[0001]相關(guān)申請的交叉引用
[0002]本申請要求于2014年3月26日提交的標(biāo)題為“INDUSTRIAL CLOUDINFRASTRUCTURE FOR DATA INGEST1N, MODELING, PROCESSING, ANALYTICS, AND REPORTING”的美國臨時(shí)專利N0.61/970, 798的優(yōu)先權(quán)，上述申請的全部內(nèi)容通過應(yīng)用合并到本文中。
【背景技術(shù)】
[0003]本文中公開的主題總體上涉及工業(yè)數(shù)據(jù)采集，更具體地，涉及有利于將工業(yè)數(shù)據(jù)采集并上載在基于云的存儲(chǔ)和處理設(shè)施的現(xiàn)場云代理。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]下面給出簡化概述以提供對本文描述的一些方面的基本理解。此概述不是詳盡的概述，也不旨在標(biāo)識關(guān)鍵/重要元素或描繪本文中所描述的各個(gè)方面的范圍。其唯一的目的在于以簡化的形式給出一些概念作為稍后呈現(xiàn)的更詳細(xì)描述的前序。
[0005]在一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施方式中，提供了一種用于在云平臺(tái)中處理工業(yè)數(shù)據(jù)的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括:隊(duì)列管理部件，該隊(duì)列管理部件被配置成在云平臺(tái)處接收來自駐留在工業(yè)設(shè)施處的云代理裝置的數(shù)據(jù)分組，以及將數(shù)據(jù)分組中包括的工業(yè)數(shù)據(jù)分配給云平臺(tái)中的優(yōu)先級隊(duì)列；清單組件庫，該清單組件庫被配置成保持清單組件的集合，這些清單組件分別限定要對在云平臺(tái)處接收的工業(yè)數(shù)據(jù)執(zhí)行的操作；以及工作者角色部件，該工作者角色部件被配置成基于在數(shù)據(jù)分組中包括的報(bào)頭信息來從清單組件的集合中識別清單組件，以及根據(jù)該清單組件處理優(yōu)先級隊(duì)列中的工業(yè)數(shù)據(jù)。
[0006]而且，一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施方式提供了一種用于在云平臺(tái)中采集數(shù)據(jù)和管理數(shù)據(jù)的方法，該方法包括:由包括至少一個(gè)處理器的系統(tǒng)在云平臺(tái)處接收來自位于工業(yè)廠房的數(shù)據(jù)采集裝置的數(shù)據(jù)分組，其中，該數(shù)據(jù)分組包括數(shù)據(jù)文件，該數(shù)據(jù)文件包括工業(yè)數(shù)據(jù)和報(bào)頭；將工業(yè)數(shù)據(jù)分配給云平臺(tái)上的優(yōu)先級隊(duì)列；基于從報(bào)頭讀取的信息，從云平臺(tái)的清單庫中存儲(chǔ)的多個(gè)清單組件中識別清單組件；以及根據(jù)該清單組件處理優(yōu)先級隊(duì)列中的工業(yè)數(shù)據(jù)。
[0007]而且，根據(jù)一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施方式，提供了一種其上存儲(chǔ)有指令的非暫態(tài)計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，所述指令響應(yīng)于執(zhí)行使系統(tǒng)執(zhí)行操作，該操作包括:在云平臺(tái)處接收來自駐留在工業(yè)站點(diǎn)處的云代理裝置的數(shù)據(jù)分組，其中，該數(shù)據(jù)分組包括數(shù)據(jù)文件，該數(shù)據(jù)文件包括工業(yè)數(shù)據(jù)和報(bào)頭信息；將工業(yè)數(shù)據(jù)分配給云平臺(tái)上的優(yōu)先級隊(duì)列；基于報(bào)頭信息從云平臺(tái)的清單庫中存儲(chǔ)的多個(gè)清單組件中選擇清單組件；以及根據(jù)該清單組件指定的處理指令來處理優(yōu)先級隊(duì)列中的工業(yè)數(shù)據(jù)。
[0008]為了實(shí)現(xiàn)前述及相關(guān)目的，在本文中結(jié)合下面的描述和附圖描述了某些說明性方面。這些方面指示可以實(shí)踐的各種方式，而所有這些方式均旨在被本文涵蓋。在結(jié)合附圖進(jìn)行考慮時(shí)，其他的優(yōu)點(diǎn)和新穎特征可以根據(jù)以下詳細(xì)描述變得明顯。
【附圖說明】
[0009]圖1是利用基于云的服務(wù)的工業(yè)企業(yè)的高級概述。
[0010]圖2是示例云清單配置管理系統(tǒng)的框圖。
[0011]圖3是對下述系統(tǒng)的概述，該系統(tǒng)利用基于代理的云設(shè)施以給用戶的制造站點(diǎn)提供數(shù)據(jù)采集服務(wù)和數(shù)據(jù)處理服務(wù)。
[0012]圖4是示出了現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集的框圖。
[0013]圖5是示例壓縮數(shù)據(jù)分組的圖。
[0014]圖6示出了用于從現(xiàn)場工業(yè)裝置采集數(shù)據(jù)的示例代理結(jié)構(gòu)的框圖。
[0015]圖7是示例清單組件的概念圖。
[0016]圖8是清單組件的示例層級結(jié)構(gòu)。
[0017]圖9是示例客戶層級的框圖。
[0018]圖10是示例系統(tǒng)清單的一部分。
[0019]圖11是示例標(biāo)記清單的一部分。
[0020]圖12是示例度量清單的一部分。
[0021]圖13是示出了由基于云的數(shù)據(jù)處理服務(wù)基于特定客戶清單組件和特定應(yīng)用清單組件而獲取和應(yīng)用普通程序的框圖。
[0022]圖14是示出了在云平臺(tái)中使用清單組件以執(zhí)行近實(shí)時(shí)流處理的流程圖。
[0023]圖15是示出了在云平臺(tái)中使用清單組件以執(zhí)行大數(shù)據(jù)處理的流程圖。
[0024]圖16是示出了使用清單組件以基于結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)執(zhí)行分析的流程圖。
[0025]圖17是示出了給云平臺(tái)遞送標(biāo)記清單數(shù)據(jù)的框圖。
[0026]圖18是用于在云平臺(tái)中生成優(yōu)先級隊(duì)列和關(guān)聯(lián)的清單組件以用于對工業(yè)數(shù)據(jù)的云側(cè)處理的示例方法的流程圖。
[0027]圖19是用于在云平臺(tái)中接收和處理工業(yè)數(shù)據(jù)的示例方法的流程圖。
[0028]圖20是用于選擇清單組件以用于處理所接收的工業(yè)數(shù)據(jù)的示例方法的流程圖。
[0029]圖21是用于在云平臺(tái)上遠(yuǎn)程地更新客戶的清單組件的示例方法的流程圖。
[0030]圖22是示例計(jì)算環(huán)境。
[0031]圖23是示例聯(lián)網(wǎng)環(huán)境。
【具體實(shí)施方式】
[0032]現(xiàn)參照附圖描述本公開內(nèi)容，其中，貫穿全文相同的附圖標(biāo)記用于指代相同的元件。在下面的描述中，為了說明起見，闡述了大量的具體細(xì)節(jié)以便提供其全面的理解。然而，明顯的是，可以在沒有這些具體細(xì)節(jié)的情況下實(shí)踐本公開內(nèi)容。在其它實(shí)例中，以框圖形式示出了已知的結(jié)構(gòu)和裝置，以便于其描述。
[0033]在本串請中使用的術(shù)語“部件”、“系統(tǒng)”、“平臺(tái)”、“層”、“控制器”、“終端”、“站”、“節(jié)點(diǎn)”、“接口”意在指代計(jì)算機(jī)相關(guān)實(shí)體或與具有一個(gè)或更多個(gè)特定功能的操作裝置相關(guān)或與所述操作裝置的一部分相關(guān)的實(shí)體，其中，這樣的實(shí)體可以是硬件、硬件和軟件的組合、軟件、或執(zhí)行中的軟件。例如，部件可以是但不限于是:在處理器上運(yùn)行的處理、處理器、硬盤驅(qū)動(dòng)器、(光或磁存儲(chǔ)介質(zhì)的)多個(gè)存儲(chǔ)驅(qū)動(dòng)器(包括附接的(例如螺紋連接或螺栓連接)的或可拆卸式附接的固態(tài)存儲(chǔ)驅(qū)動(dòng)器)；對象；可執(zhí)行體；執(zhí)行線程；計(jì)算機(jī)可執(zhí)行程序、和/或計(jì)算機(jī)。作為舉例，在服務(wù)器上運(yùn)行的應(yīng)用以及該服務(wù)器均可以為部件。一個(gè)或更多個(gè)部件可以駐留在進(jìn)程和/或執(zhí)行線程內(nèi)，并且部件可以位于一個(gè)計(jì)算機(jī)上和/或分布在兩個(gè)或更多個(gè)計(jì)算機(jī)之間。此外，本文所描述的部件可從存儲(chǔ)有各種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的各種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)中執(zhí)行。部件可以通過本地和/或遠(yuǎn)程進(jìn)程(例如根據(jù)具有一個(gè)或更多個(gè)數(shù)據(jù)包(例如，來自與本地系統(tǒng)、分布式系統(tǒng)中的另一個(gè)部件進(jìn)行交互的一個(gè)部件的數(shù)據(jù)，或來自與通過信號跨網(wǎng)絡(luò)(例如因特網(wǎng))與其他系統(tǒng)交互的一個(gè)部件的數(shù)據(jù))的信號)進(jìn)行通信。作為另一個(gè)示例，部件可以是具有由電氣或電子電路操作的機(jī)械部件所提供的特定功能的裝置，其中該電氣或電子電路通過處理器執(zhí)行的軟件或固件應(yīng)用來進(jìn)行操作，其中處理器可以在該裝置的內(nèi)部或外部，并且執(zhí)行軟件或固件應(yīng)用的至少一部分。作為又一個(gè)示例，部件可以是如下裝置:其通過電子部件提供特定功能而無需機(jī)械件，電子部件可以包括處理器以執(zhí)行提供電子部件的至少部分功能的軟件或固件。作為又一示例，接口可以包括輸入/輸出(I/o)部件以及相關(guān)聯(lián)的處理器、應(yīng)用或應(yīng)用程序編程接口(API)部件。雖然前述示例針對部件的各個(gè)方面，但是所例示的方面或特征也適用于系統(tǒng)、平臺(tái)、接口、層、控制器、終端等。
[0034]在本文中使用的術(shù)語“推斷(infer) ”和“推論(inference) ”一般是指根據(jù)通過事件或數(shù)據(jù)捕獲的一組觀察，推理或推斷系統(tǒng)、環(huán)境和/或用戶的狀態(tài)的過程?？梢圆捎猛茢鄟碜R別特定的上下文或動(dòng)作，或者可以例如生成狀態(tài)的概率分布。推斷可以是概率性的，也就是說，所關(guān)注的狀態(tài)的概率分布的計(jì)算基于對數(shù)據(jù)和事件的考慮。推斷還可以指用于從一組事件和/或數(shù)據(jù)構(gòu)成較高級別的事件的技術(shù)。這樣的推斷導(dǎo)致從一組觀察到的事件和/或存儲(chǔ)的事件數(shù)據(jù)來構(gòu)建新的事件或動(dòng)作，而無論事件是否是時(shí)間接近地相關(guān)，以及無論事件或數(shù)據(jù)是來自一個(gè)事件源或數(shù)據(jù)源還是若干個(gè)事件源或數(shù)據(jù)源。
[0035]此外，術(shù)語“或”意指包括性的“或”而非排他性的“或”。也就是說，除非另外指明或者在上下文中明確，否則短語“X采用A或B”旨在表示任何自然的包括性排列。也就是說，短語“X采用A或B”滿足以下列實(shí)例中的任何一個(gè):X采用A ;X采用B ;或X采用A和B兩者。此外，本申請中以及所附權(quán)利要求中使用的“一(a)”或“一個(gè)(an)”一般應(yīng)被解釋為是指“一個(gè)或更多個(gè)”，除非另有指明或上下文明確針對單數(shù)形式。
[0036]此外，文中使用的術(shù)語“集合”排除空集(例如其中沒有元素的集合)。因此，在本公開內(nèi)容中的“集合”包括一個(gè)或更多個(gè)元件或?qū)嶓w。作為舉例，控制器的集合包括一個(gè)或更多個(gè)控制器，數(shù)據(jù)資源的集合包括一個(gè)或更多個(gè)數(shù)據(jù)資源，等等。類似地，本文中使用的術(shù)語“組”是指一個(gè)或更多個(gè)實(shí)體的集合，例如節(jié)點(diǎn)組指代一個(gè)或更多個(gè)節(jié)點(diǎn)。
[0037]針對可能包括許多設(shè)備、部件、模塊等的系統(tǒng)呈現(xiàn)了各個(gè)方面或特征。但應(yīng)當(dāng)理解和明白的是，各個(gè)系統(tǒng)可以包括另外的設(shè)備、部件、模塊等，和/或可能不包括結(jié)合附圖所討論的設(shè)備、部件、模塊等的全部。還可以使用這些方法的組合。
[0038]工業(yè)控制器及其關(guān)聯(lián)的I/O裝置是操作現(xiàn)代自動(dòng)化系統(tǒng)的核心。這些控制器與工廠車間中的現(xiàn)場裝置交互以控制與諸如生產(chǎn)制造、材料處理、批量處理、監(jiān)控的目的及其他這樣的應(yīng)用相關(guān)的自動(dòng)化處理。工業(yè)控制器存儲(chǔ)并執(zhí)行用戶定義的控制程序以影響與受控處理相關(guān)的決策。這樣的程序可以包括但不限于梯形邏輯、順序功能圖、功能框圖、結(jié)構(gòu)化文本或其他這樣的程序結(jié)構(gòu)。
[0039]由于必須接近實(shí)時(shí)地監(jiān)測和控制大量的系統(tǒng)變量，因此工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)經(jīng)常接近實(shí)時(shí)地生成大量的數(shù)據(jù)。除了生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)之外，還經(jīng)常連續(xù)地監(jiān)測并且在一些情況下記錄與機(jī)械健康、警報(bào)狀態(tài)、操作者反饋(例如，手動(dòng)輸入與停機(jī)時(shí)間狀況相關(guān)聯(lián)的原因代碼)和隨時(shí)間推移的電氣或機(jī)械負(fù)荷等相關(guān)的數(shù)據(jù)。由構(gòu)成通常的自動(dòng)化系統(tǒng)的許多工業(yè)裝置來生成該數(shù)據(jù)，該工業(yè)裝置包括工業(yè)控制器及其相關(guān)聯(lián)1/0、用于接近實(shí)時(shí)計(jì)量的遙測裝置、運(yùn)動(dòng)控制裝置(例如，用于對構(gòu)成運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的電機(jī)進(jìn)行控制的驅(qū)動(dòng)器)、可視化應(yīng)用、批次可追溯系統(tǒng)(例如，條形碼跟蹤)等。而且，由于許多工業(yè)設(shè)施24小時(shí)工作，其相關(guān)聯(lián)的自動(dòng)化系統(tǒng)會(huì)以高速率生成大量潛在有益數(shù)據(jù)。隨著對工業(yè)企業(yè)添加另外的工廠設(shè)施，生成的自動(dòng)化數(shù)據(jù)的量進(jìn)一步增加。
[0040]由現(xiàn)代自動(dòng)化系統(tǒng)生成的大量數(shù)據(jù)使得能夠?qū)⒋蠓秶墓S分析應(yīng)用于構(gòu)成工業(yè)企業(yè)或者商業(yè)的自動(dòng)化系統(tǒng)和過程。然而，對工業(yè)數(shù)據(jù)的訪問通常限于與采集并生成該數(shù)據(jù)的工業(yè)控制器共享通用網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用和裝置。同樣，希望在另一個(gè)應(yīng)用(例如，報(bào)告或分析工具、通知系統(tǒng)、可視化應(yīng)用、備用數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置等)中利用由工廠人員的系統(tǒng)生成的工業(yè)數(shù)據(jù)的該工廠人員需要在現(xiàn)場使用本機(jī)資源來保持這樣的應(yīng)用。而且，盡管特定工業(yè)企業(yè)可能包括在不同地理位置處的多個(gè)工廠設(shè)施(或具有可變位置的多個(gè)移動(dòng)系統(tǒng))，然而這樣的應(yīng)用的范圍僅限于在駐留在與該應(yīng)用相同的局域網(wǎng)上的控制器上可得到的數(shù)據(jù)。
[0041]為了解決這些和其他問題，本公開內(nèi)容的一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施方式提供便于遠(yuǎn)程采集、存儲(chǔ)和處理工業(yè)數(shù)據(jù)的云計(jì)算平臺(tái)架構(gòu)。該平臺(tái)使用基于代理的架構(gòu)從工業(yè)企業(yè)的所有級別處的數(shù)據(jù)源采集工業(yè)數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)源包括但不限于工業(yè)裝置(例如，控制器、驅(qū)動(dòng)器、遙測裝置等)、數(shù)據(jù)歷史庫(historian)、數(shù)據(jù)表、商業(yè)級系統(tǒng)(例如企業(yè)資源規(guī)劃系統(tǒng)、制造執(zhí)行系統(tǒng)、計(jì)數(shù)系統(tǒng)等)以及其他這樣的數(shù)據(jù)源?；谠频幕A(chǔ)設(shè)施可以智能地將所獲取的數(shù)據(jù)排序并組織到優(yōu)先級消息隊(duì)列中。在云平臺(tái)上執(zhí)行的工作者角色基于存儲(chǔ)在客戶特定清單組件中的清單(例如，系統(tǒng)清單、標(biāo)記清單以及計(jì)量清單)來確定要如何處理隊(duì)列中的數(shù)據(jù)。清單限定并且實(shí)現(xiàn)用于在云中處理所采集的數(shù)據(jù)的客戶特定能力，應(yīng)用和偏好。
[0042]圖1示出了利用基于云的服務(wù)的工業(yè)企業(yè)的高級概述。企業(yè)包括一個(gè)或更多個(gè)工業(yè)設(shè)施104，每個(gè)工業(yè)設(shè)施104均具有在使用中的多個(gè)工業(yè)裝置108和110。工業(yè)裝置108和110可以構(gòu)成在各個(gè)設(shè)施104內(nèi)操作的一個(gè)或更多個(gè)自動(dòng)化系統(tǒng)。示例性的自動(dòng)化系統(tǒng)可以包括但不限于批量控制系統(tǒng)(例如混合系統(tǒng))、連續(xù)控制系統(tǒng)(例如PID控制系統(tǒng))或離散的控制系統(tǒng)。工業(yè)裝置108和110可以包括如下裝置:例如，工業(yè)控制器(如可編程邏輯控制器或其他類型的可編程自動(dòng)化控制器)；現(xiàn)場裝置，如傳感器和儀表；電機(jī)驅(qū)動(dòng)器；操作者接口(例如，人機(jī)接口、工業(yè)監(jiān)視器、圖形終端、消息顯示器等)；工業(yè)機(jī)器人；條形碼標(biāo)記器和讀取器；視覺系統(tǒng)裝置(如攝像機(jī))；智能焊機(jī)；或其他這樣的工業(yè)裝置。
[0043]示例性自動(dòng)化系統(tǒng)可以包括便于其相應(yīng)過程的監(jiān)測和控制的一個(gè)或更多個(gè)工業(yè)控制器?？刂破魇褂帽緳C(jī)硬連線I/o或經(jīng)由工廠網(wǎng)絡(luò)如以太網(wǎng)/IP、數(shù)據(jù)高速通道加(DataHighway Plus)、控制網(wǎng)、裝置網(wǎng)等與現(xiàn)場裝置交換數(shù)據(jù)。給定控制器通常從現(xiàn)場