用于發(fā)現(xiàn)工業(yè)自動化環(huán)境中的控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)的爬取器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本文中公開的主題一般涉及工業(yè)自動化系統(tǒng)，更具體地，涉及能夠發(fā)現(xiàn)和記錄一系列不同數(shù)據(jù)源平臺上的全廠工業(yè)數(shù)據(jù)以用于后續(xù)搜索和檢索目的的數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)和索引系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0002]下面給出簡要總結(jié)以便提供對在本文中所描述的一些方面的基本理解。該總結(jié)并不是排他性概述，也非旨在識別關(guān)鍵/重要要素或限定本文中所述的各個方面的范圍。該總結(jié)的目的僅是以簡單的形式給出一些概念作為稍后給出的更為詳細的描述的前序。
[0003]在一個或更多個實施方式中，提供了一種用于索引工業(yè)數(shù)據(jù)的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括:發(fā)現(xiàn)部件，該發(fā)現(xiàn)部件被配置成發(fā)現(xiàn)工業(yè)環(huán)境的多個數(shù)據(jù)源上分布的可用數(shù)據(jù)項，其中多個數(shù)據(jù)源至少包括與第一數(shù)據(jù)平臺對應(yīng)的第一數(shù)據(jù)源和與第二數(shù)據(jù)平臺對應(yīng)的第二數(shù)據(jù)源；以及索引部件，該索引部件被配置成基于關(guān)于發(fā)現(xiàn)部件所生成的可用數(shù)據(jù)項的信息來生成記錄數(shù)據(jù)項的各位置的可搜索聯(lián)合數(shù)據(jù)模型。
[0004]此外，一個或更多個實施方式提供了一種用于發(fā)現(xiàn)和索引多平臺工業(yè)數(shù)據(jù)的方法，該方法包括:通過包括處理器的系統(tǒng)在工業(yè)環(huán)境的工廠網(wǎng)絡(luò)上部署發(fā)現(xiàn)代理；通過該系統(tǒng)從發(fā)現(xiàn)代理接收關(guān)于位于工業(yè)環(huán)境的多個數(shù)據(jù)源上的可用數(shù)據(jù)項的信息，其中多個數(shù)據(jù)源至少包括與第一數(shù)據(jù)平臺對應(yīng)的第一數(shù)據(jù)源和與第二數(shù)據(jù)平臺對應(yīng)的第二數(shù)據(jù)源；以及通過該系統(tǒng)生成索引數(shù)據(jù)項的各位置的聯(lián)合數(shù)據(jù)模型。
[0005]此外，根據(jù)一個或更多個實施方式，提供了一種存儲有指令的非暫態(tài)計算機可讀介質(zhì)，該指令響應(yīng)于執(zhí)行而使系統(tǒng)執(zhí)行操作，該操作包括:在工業(yè)環(huán)境的工廠網(wǎng)絡(luò)上部署發(fā)現(xiàn)代理；從發(fā)現(xiàn)代理接收關(guān)于位于工業(yè)環(huán)境的多個數(shù)據(jù)源上的可用數(shù)據(jù)項的信息，其中多個數(shù)據(jù)源至少包括與第一數(shù)據(jù)平臺對應(yīng)的第一數(shù)據(jù)源和與第二數(shù)據(jù)平臺對應(yīng)的第二數(shù)據(jù)源；生成索引數(shù)據(jù)項的各位置的聯(lián)合數(shù)據(jù)模型。
[0006]為了實現(xiàn)前述目的以及相關(guān)目的，在本文中結(jié)合下面的描述以及附圖描述了某些說明性方面。這些方面指出了可以實踐的各種方式，所有這些方式旨在被本文所覆蓋。在結(jié)合附圖考慮的情況下，根據(jù)下面的詳細描述，其他優(yōu)點和新穎性特征可以變得明顯。
【附圖說明】
[0007]圖1是示例工業(yè)控制環(huán)境的框圖。
[0008]圖2是示出工業(yè)數(shù)據(jù)聯(lián)合的概念圖。
[0009]圖3是示例多平臺工業(yè)數(shù)據(jù)索引系統(tǒng)的框圖。
[0010]圖4是包括遍及工業(yè)環(huán)境發(fā)現(xiàn)和索引多平臺數(shù)據(jù)的工業(yè)數(shù)據(jù)索引系統(tǒng)的一般示例構(gòu)造的框圖。
[0011]圖5是示出多平臺工業(yè)搜索系統(tǒng)的部件的框圖。
[0012]圖6是示出通過工業(yè)數(shù)據(jù)索引系統(tǒng)執(zhí)行的處理的框圖。
[0013]圖7是示出利用在工業(yè)控制器上實現(xiàn)的索引功能來產(chǎn)生預(yù)索引子模型的圖。
[0014]圖8是示出將預(yù)索引子模型提交至工業(yè)數(shù)據(jù)索引系統(tǒng)的圖。
[0015]圖9是示出其中發(fā)現(xiàn)代理收集和索引消息日志信息的構(gòu)造的圖。
[0016]圖10是能夠向工業(yè)數(shù)據(jù)索引系統(tǒng)自報告的示例智能設(shè)備的圖。
[0017]圖11是示出通過轉(zhuǎn)換部件轉(zhuǎn)換所發(fā)現(xiàn)的數(shù)據(jù)的圖。
[0018]圖12是能夠通過多平臺工業(yè)搜索系統(tǒng)的傳遞的示例搜索結(jié)果屏幕。
[0019]圖13是包括控制器邏輯引用結(jié)果的擴展列表的示例搜索結(jié)果屏幕。
[0020]圖14是工業(yè)搜索系統(tǒng)響應(yīng)于選擇與控制器邏輯引用結(jié)果對應(yīng)的“啟動程序”按鈕而通過工業(yè)搜索系統(tǒng)啟動的示例控制器邏輯開發(fā)屏幕。
[0021]圖15是包括可視化引用搜索結(jié)果的擴展列表的示例搜索結(jié)果屏幕。
[0022]圖16是通過選擇與可視化引用搜索結(jié)果相關(guān)聯(lián)的“啟動程序”按鈕而引發(fā)示例HMI屏幕。
[0023]圖17是工業(yè)搜索系統(tǒng)的一般化的基于云的實施的概念圖。
[0024]圖18是示出基于云的工業(yè)搜索服務(wù)的框圖。
[0025]圖19是能夠通過工業(yè)搜索系統(tǒng)服務(wù)于客戶端設(shè)備的示例家用接口屏幕。
[0026]圖20是用于識別和索引工業(yè)環(huán)境中的多平臺數(shù)據(jù)的示例方法的流程圖。
[0027]圖21是用于在工廠設(shè)施中進行部署之前預(yù)索引工業(yè)控制系統(tǒng)的可用數(shù)據(jù)項的示例方法的流程圖。
[0028]圖22是用于發(fā)現(xiàn)和索引多平臺工業(yè)數(shù)據(jù)的項之間的關(guān)系的示例方法的流程圖。
[0029]圖23是示例計算環(huán)境。
[0030]圖24是示例網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。
【具體實施方式】
[0031]現(xiàn)在，參照附圖描述本主題公開內(nèi)容。其中，貫穿全文，相同的附圖標記用于指代相同的元件。在以下描述中，為便于說明，提出多個具體細節(jié)以提供對以下描述的透徹理解。然而，可以明顯的是，在沒有這些具體細節(jié)的情況下也可以對主題公開內(nèi)容進行實踐。在其他示例中，以框圖的形式示出眾所周知的結(jié)構(gòu)和設(shè)備，以便于對其描述。
[0032]如在本申請中所使用的，術(shù)語“部件”、“系統(tǒng)”、“平臺”、“層”、“控制器”、“端子”、“站”、“節(jié)點”、“接口”意在指代計算機相關(guān)實體或者與具有一個或更多個具體功能的操作設(shè)備有關(guān)或作為具有一個或更多個具體功能的操作設(shè)備的一部分的實體，其中，這樣的實體可以為硬件、硬件和軟件的組合、軟件或者執(zhí)行中的軟件中之一。例如，部件可以是但不限于處理器上運行的處理、處理器、硬盤驅(qū)動器、包括附加固態(tài)存儲驅(qū)動(螺絲擰緊或螺栓固定的)或者可移除的附加固態(tài)存儲驅(qū)動(光存儲介質(zhì)或磁存儲介質(zhì)的)多個存儲驅(qū)動器、對象、可執(zhí)行、執(zhí)行線程、計算機可執(zhí)行程序和/或計算機。通過例示，服務(wù)器上運行的應(yīng)用和服務(wù)器二者均可以為部件。一個或更多個部件可以存在于處理和/或執(zhí)行線程內(nèi)，并且部件可以位于一個計算機上和/或分布在兩個或更多個計算機間。另外，本文中所描述的部件可以根據(jù)存儲有各種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的各種計算機可讀存儲介質(zhì)來執(zhí)行。部件可以例如根據(jù)具有一個或更多個數(shù)據(jù)包(例如，來自與本地系統(tǒng)、分布式系統(tǒng)中的另一部件交互的一個部件的數(shù)據(jù)以及/或者來自經(jīng)由信號經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)例如因特網(wǎng)與其他系統(tǒng)交互的部件的數(shù)據(jù))的信號經(jīng)由本地處理和/或遠程處理進行通信。作為另一示例，部件可以為具有由電路或電子電路操作的機械部件提供的特定功能的設(shè)備，電路或電子電路由處理器執(zhí)行的軟件應(yīng)用或固件應(yīng)用來操作，其中，處理器可以位于設(shè)備內(nèi)部或設(shè)備外部并且執(zhí)行軟件應(yīng)用或固件應(yīng)用的至少一部分。作為又一示例，部件可以是通過沒有機械部件的電子部件提供特定功能的設(shè)備，電子部件可以包括其中的處理器以執(zhí)行提供電子部件的至少一部分功能的軟件或固件。作為再一示例，接口可以包括輸入/輸出(I/o)部件以及關(guān)聯(lián)處理器、應(yīng)用或者應(yīng)用程序接口(API)部件。雖然上述示例涉及部件的各個方面，所例示的方面或特征也應(yīng)用于系統(tǒng)、平臺、接口、層、控制器、終端等。
[0033]如本文中所使用的，術(shù)語“進行推斷”和“推斷” 一般指根據(jù)如經(jīng)由事件和/或數(shù)據(jù)獲取的觀察集合推理或推斷系統(tǒng)、環(huán)境和/或用戶的狀態(tài)的處理。推斷可以用于識別具體環(huán)境或動作，或者可以生成例如狀態(tài)的可能性分布。推斷可以是或然性的——即，基于數(shù)據(jù)或事件的考慮對感興趣狀態(tài)的可能性分布的計算。推斷也可以指為了根據(jù)事件和/或數(shù)據(jù)的集合組成較高水平的事件而采用的技術(shù)。這樣的推斷導(dǎo)致根據(jù)所觀察的事件和/或存儲的事件數(shù)據(jù)集創(chuàng)建新的事件或動作，而與事件是否與時間接近性密切相關(guān)無關(guān)，并且與事件和數(shù)據(jù)是否來自一個或若干個事件和數(shù)據(jù)源無關(guān)。
[0034]此外，術(shù)語“或者”意在指包括性“或者”而非排他性“或者”。也就是說，除非特別指出，或者文本中明確說明，短語“X采用A或者B”意在指自然包括排列中的任何一個。也就是說，下述示例中任何示例均滿足短語“X采用A或者B”:X采用A ;X采用B ;或者X采用A和B 二者。此外，除非特別指出或者文本中明確說明是指單數(shù)形式，否則本申請及所附權(quán)利要求中所使用的詞語“一個”和“一”通常應(yīng)當理解為意指“一個或更多個”。
[0035]此外，本文中所使用的術(shù)語“集合”不包括空集，例如其中沒有元素的集合。因此，主題公開內(nèi)容中的“集合”包括一個或更多個元素或?qū)嶓w。作為例示，控制器的集合包括一個或更多個控制器；數(shù)據(jù)源的集合包括一個或更多個數(shù)據(jù)源等。類似地，本文中所使用的術(shù)語“組”是指一個或更多個實體的集合，例如，一組節(jié)點是指一個或更多個節(jié)點。
[0036]將根據(jù)可以包括許多設(shè)備、部件、模塊等的系統(tǒng)來給出各個方面或特征。應(yīng)當理解和明白的是，所述各種系統(tǒng)可以包括附加的設(shè)備、部件、模塊等，和/或可以不包括結(jié)合附圖討論的所有設(shè)備、部件、模塊等。也可以使用這些方式的組合。
[0037]工業(yè)控制器及其相關(guān)的I/O設(shè)備對于現(xiàn)代自動化系統(tǒng)的操作是重要的。這些控制器與工廠地面上的場設(shè)備相互作用來控制與下述目的有關(guān)的自動化過程:產(chǎn)品制造、材料處理、批處理、監(jiān)督控制以及其他這種應(yīng)用。工業(yè)控制器存儲以及執(zhí)行用戶定義的控制程序來影響與受控過程有關(guān)的決策。這樣的程序可以包括但不限于梯形邏輯、順序功能表圖、功能框圖、結(jié)構(gòu)文本或其他這種平臺。
[0038]圖1是示例工業(yè)控制環(huán)境100的框圖。在該示例中，遍及工業(yè)工廠環(huán)境部署若干工業(yè)控制器118來監(jiān)視和控制與產(chǎn)品制造、加工、運動控制、批處理、材料處理或其他這種工業(yè)功能有關(guān)的各工業(yè)系統(tǒng)或過程。工業(yè)控制器118通常執(zhí)行各控制程序以便于監(jiān)視和控制組成受控工業(yè)系統(tǒng)的工業(yè)設(shè)備120。一個或更多個工業(yè)控制器118也可以包括在個人計算機或其他硬件平臺上或在云平臺上執(zhí)行的軟件控制器。一些混合式設(shè)備也可以將控制器功能與其他功能(例如，可視化)組合。工業(yè)控制器118所執(zhí)行的控制程序可以包括用于處理從工業(yè)設(shè)備120讀取的輸入信號以及用于控制工業(yè)控制器生成的輸出信號的任何可想到的類型的代碼，包括但不限于梯形邏輯、順序功能表圖、功能框圖或結(jié)構(gòu)文本。
[0039]工業(yè)設(shè)備120可以包括輸入設(shè)備和輸出設(shè)備兩者，輸入設(shè)備將與受控工業(yè)系統(tǒng)有關(guān)的數(shù)據(jù)提供給工業(yè)控制器118，輸出設(shè)備響應(yīng)于工業(yè)控制器118生成的控制信號來控制工業(yè)系統(tǒng)的各方面。示例輸入設(shè)備可以包括遙測設(shè)備(例如，溫度傳感器、流量計、物位傳感器、壓力傳感器等)、手動操作者控制設(shè)備(例如，按鈕、選擇開關(guān)等)、安全監(jiān)視設(shè)備(例如，安全墊、安全拉繩、光幕等)以及其他這種設(shè)備。輸出設(shè)備可以包括電機驅(qū)動裝置、氣動傳動裝置、信號裝置、機器人控制輸入、閥等。
[0040]工業(yè)控制器118可以通過硬連線連接或網(wǎng)絡(luò)連接與工業(yè)設(shè)備120通信接口。例如，工業(yè)控制器118可以配置有與工業(yè)設(shè)備120通信的本地硬連線輸入和輸出以實現(xiàn)裝置的控制。本地控制器I/O可以包括:向現(xiàn)場設(shè)備發(fā)送和從現(xiàn)場設(shè)備接收離散電壓信號的數(shù)字I/O ;或者向設(shè)備發(fā)送和從設(shè)備接收模擬電壓或電流信號的模擬I/O?？刂破鱅/O可以通過背板與控制器的處理器通信，使得數(shù)字和模擬信號可以讀入控制程序并且由控制程序控制。工業(yè)控制器118也可以使用例如通信模塊或集成網(wǎng)絡(luò)端口通過網(wǎng)絡(luò)與工業(yè)設(shè)備120通信。示例網(wǎng)絡(luò)可以包括因特網(wǎng)、企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)、以太網(wǎng)、設(shè)備網(wǎng)(DeviceNet)、控制網(wǎng)(ControlNet)、數(shù)據(jù)高速公路和數(shù)據(jù)高速公路加(DH/DH+)、遠程1/0、現(xiàn)場總線、Modbus、過程現(xiàn)場總線(Profibus)、無線網(wǎng)絡(luò)、串行協(xié)議等。工業(yè)控制器118也可以存儲由控制程序引用的并且用于控制決定的持久數(shù)據(jù)，包括但不限于:表示受控的機器或過程的操作狀態(tài)(例如，罐內(nèi)物位、位置、警報等)或者在自動系統(tǒng)的運行期間收集的捕獲時間序列數(shù)據(jù)(例如，對于多個時間點的狀態(tài)信息、診斷事件等)的測量值或計算值。類似地，一些智能化設(shè)備一一包括但不限于馬達驅(qū)動器、儀器或狀態(tài)監(jiān)視模塊一一可以存儲用于控制和/或可視化操作狀態(tài)的數(shù)據(jù)值。這樣的裝置也可以在日志上捕獲時間序列數(shù)據(jù)或事件以用于后續(xù)檢索和查看。
[0041]工業(yè)自動化系統(tǒng)通常包括一個或更多個人機接口(HMI) 114，其使得工廠人員能夠查看與自動化系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的遙測和狀態(tài)數(shù)據(jù)并且控制系統(tǒng)操作的某些方面。HMI 114可以通過工廠網(wǎng)絡(luò)116與一個或更多個工業(yè)控制器118通信并且與工業(yè)控制器交換數(shù)據(jù)，以便于在一個或多個預(yù)先開發(fā)的操作者接口屏幕上對與受控工業(yè)過程有關(guān)的信息的可視化。HMI 114也可以被配置成允許操作者將數(shù)據(jù)提交到工業(yè)控制器118的存儲器地址或指定數(shù)據(jù)標簽，由此給操作人員提供向受控系統(tǒng)發(fā)出命令(例如，周期開始命令、設(shè)備致動命令等)的裝置以修改定點值等。人機接口 114可以產(chǎn)生一個或更多個顯示屏幕，通過該屏幕操作人員與工業(yè)控制器118交互，并且由此與受控的進程和/或系統(tǒng)交互。示例顯示屏幕可以采用基于狀態(tài)的顏色或位置的動畫、渲染警報通知、或采用其他向操作人員呈現(xiàn)有關(guān)數(shù)據(jù)的這樣的技術(shù)，使用顯示測量值或計算值的過程的圖形表示來使工業(yè)系統(tǒng)或其相關(guān)聯(lián)設(shè)備的當前狀態(tài)可視化。以這種方式呈現(xiàn)的數(shù)據(jù)通過HMI 114從工業(yè)控制器118讀取并且根據(jù)由HMI開發(fā)者選擇的顯示格式來呈現(xiàn)一個或更多個顯示屏幕。HMI可以包括具有用戶安裝的或預(yù)安裝的操作系統(tǒng)以及用戶安裝的或預(yù)安裝的圖形應(yīng)用軟件的固定位置設(shè)備或移動設(shè)備。
[0042]工業(yè)控制器118和HMI 114包括與正在工廠環(huán)境內(nèi)控制的工業(yè)過程和系統(tǒng)有關(guān)的兩個信息源。由于HMI 114利用來自工業(yè)控制器118的數(shù)據(jù)(或者在某些方案中從受控工業(yè)設(shè)備或其他I/O設(shè)備直接讀取)以便于受控系統(tǒng)的可視化，工業(yè)控制器118和HMI 114兩者可以包含與工業(yè)系統(tǒng)的共同方面有關(guān)的信息。例如，可以在工業(yè)控制器118之一上執(zhí)行用于控制在批處理中使用的特定罐的操作的控制程序(例如、梯形邏輯、順序功能表圖等)，而可以在HMI 114之一上查看用于查看罐當前狀態(tài)和相關(guān)設(shè)置點(例如，物位設(shè)置點、最大流量設(shè)置點等)的圖形表示的操作者接口屏幕。然而，由于這兩個信息源跨兩個不同數(shù)據(jù)源和平臺隔離開，所以操作者和維護人員通常一次只能查看一個信息源。也就是說，操作者可以選擇在相關(guān)HMI終端上查看感興趣的罐的操作者接口屏幕(參見操作者122)，或者可以將個人計算設(shè)備(例如，筆記本電腦或平板計算機)連接至工業(yè)控制器來查看用于控制罐操作的控制程序(參見操作者124)。在多數(shù)情況下，操作者必須物理接近HMI終端或工業(yè)控制器以在特定數(shù)據(jù)源上查看信息。因此，在對關(guān)于罐的維護問題進行故障診斷期間，人員必須行進至信息源(例如，通常位于受控的物理機