用于生成和處理用于分布式控制系統(tǒng)的組件的應(yīng)用的方法以及用于實施所述方法的工程系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于生成和處理用于物理組件(Cl、...、Cn)——例如控制系統(tǒng)(CA)的可編程邏輯控制器(ProgrammableLogicControl(PLC))、人機接口(HumanMachineInterface(HMI))和/或控制監(jiān)視與數(shù)據(jù)采集單元(SupervisoryControlandDataAquisition(SCADA)：監(jiān)督控制與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng))——的組件應(yīng)用(CAl、...、CAn)的方法以及工程系統(tǒng)，其中，產(chǎn)生所述組件(Cl、...、Cn)的組件功能(CFl、...、CFn)的實例(ICFl、...、ICFn)，由所述實例生成所述組件應(yīng)用(CAl、...、CAn)，其中，將所生成的組件應(yīng)用(CAl、...、CAn)加載到所述物理組件(Cl、...、Cn)中。為了簡化所述生成而規(guī)定，將所述實例(ICFl、...、ICFn)作為所述組件功能(Fl、...、Fn)的代表(RCl、...、RCn)在基于云的環(huán)境中分布式地實施，其中，在所述基于云的環(huán)境(CBE)中基于數(shù)據(jù)來在所述代表(RC1、RC2、RC3、...、RCn)之一中生成所述組件應(yīng)用(CA1、CA2、CA3、...、CAn)中的每一個，所述數(shù)據(jù)通過所述代表(RC1、RC2、RC3、...、RCn)之間的交互以及所述代表(RC1、RC2、RC3)與所屬的物理組件(Cl、C2、C3、...、Cn)之間的交互來交換。
【專利說明】用于生成和處理用于分布式控制系統(tǒng)的組件的應(yīng)用的方法以及用于實施所述方法的工程系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分所述的用于生成和處理用于分布式控制系統(tǒng)的物理組件的應(yīng)用的方法以及一種根據(jù)權(quán)利要求21的前序部分所述的工程系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]通常，應(yīng)用(例如包括控制邏輯和配置數(shù)據(jù)的控制應(yīng)用)的生成集中地在工作站(例如個人計算機)上進行。這當在多個工作站上分布式地實施對應(yīng)用(例如控制應(yīng)用)的規(guī)劃和設(shè)計時也適用。
[0003]然后，最終的應(yīng)用由中央工作站來生成。由于投射待交換的數(shù)據(jù)量、其關(guān)系(例如處理交叉參考)以及所需的用于數(shù)據(jù)的通信路徑的數(shù)量以及整個系統(tǒng)配置和邏輯在所屬的物理控制系統(tǒng)組件(例如PLC (Programmable Logic Control:可編程邏輯控制器)、HMI (Human Machine Interface:人機接口)和 SCADA (Supervisory Control and DataAcquisition:監(jiān)督控制和數(shù)據(jù)采集)上的分配的必要性，一旦中央工作站受干擾或可受限地訪問，則公知的方法或者系統(tǒng)僅僅具有低的效率、可伸縮性和容錯性。
[0004]例如在EP 2 360 542 Al中對這種方法進行了描述，其涉及一種用于借助工程系統(tǒng)來投射可在操作與觀察設(shè)備上呈現(xiàn)的過程圖像的方法。在此，該過程圖像包括多個圖像對象，所述多個圖像對象代表待控制的技術(shù)過程的組件并且借助工程系統(tǒng)的投射軟件由實例來產(chǎn)生，所述實例借助投射軟件分別通過類型的實例化來構(gòu)成。通過合適的措施，能夠?qū)崿F(xiàn)圖像對象到組件的明確分配。然而，所述方法在中央工程系統(tǒng)上執(zhí)行。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]從此出發(fā)，本發(fā)明所基于的任務(wù)是，如此改進一開始所述類型的方法和系統(tǒng)，使得生成與處理用于分布式控制系統(tǒng)的組件的應(yīng)用的效率被改善。
[0006]根據(jù)本發(fā)明，所述任務(wù)通過根據(jù)權(quán)利要求1所述的特征解決。
[0007]根據(jù)一種優(yōu)選的方法途徑規(guī)定，這些代表之間的交互以及這些代表與所屬的物理組件之間的交互通過服務(wù)級別協(xié)議(SLA)來控制。
[0008]因此，存在以下可能性:所述代表之間的交互以及所述代表與所屬的物理組件之間的交互能夠通過所述服務(wù)級別協(xié)議來激活或去活。
[0009]代表中所述組件應(yīng)用的生成也能夠通過所述服務(wù)級別協(xié)議來激活或去活。
[0010]此外，本發(fā)明的特征在于，組件應(yīng)用的生成在所屬的代表內(nèi)通過服務(wù)級別協(xié)議來檢驗或能夠通過服務(wù)級別協(xié)議來檢驗。
[0011]此外，通過所述服務(wù)級別協(xié)議開辟了以下可能性:對涉及所述物理組件的組件應(yīng)用的生成或所生成數(shù)據(jù)到所述物理組件上的傳輸進行檢驗。
[0012]優(yōu)選地，所述代表之間的交互包括對參數(shù)的定義和比較、對控制策略的設(shè)計以及對控制邏輯的可視化。
[0013]本發(fā)明的另一種優(yōu)選實施方式的特征在于，對所生成組件應(yīng)用的利用通過關(guān)于功能范圍和數(shù)據(jù)訪問對用戶權(quán)限進行的分派來控制。
[0014]在考慮所述服務(wù)級別協(xié)議的情況下，借助以所述控制監(jiān)視與數(shù)據(jù)采集單元形式的物理組件能夠?qū)⑺傻慕M件應(yīng)用分配到所述控制系統(tǒng)的另外組件上。
[0015]優(yōu)選地，組件應(yīng)用的生成包括以下步驟:
-在所述代表之間查詢/檢驗用于生成組件應(yīng)用的服務(wù)級別協(xié)議，
-所述代表之間基于Web服務(wù)的交互，
-在所述代表中生成組件應(yīng)用，其中，所述生成由相應(yīng)代表的內(nèi)部服務(wù)級別協(xié)議單元來檢驗，
-所述組件應(yīng)用到所配屬物理組件上的分配，其中，必要時事先由所述服務(wù)級別協(xié)議單元實施檢驗。
[0016]綜上所述，本發(fā)明的特征在于以下特征:
-將應(yīng)用的生成分配到基于云的環(huán)境的不同組件上，
-在基于云的環(huán)境上進行分布式生成，
-物理組件的基于云的基礎(chǔ)設(shè)施托管的代表(例如軟件部件)，由所述代表來代表所生成的控制系統(tǒng)的所屬物理組件(例如PLC、HM1、SCADA),
-特定應(yīng)用(例如控制應(yīng)用、HMI應(yīng)用、SCADA應(yīng)用)的分布式生成通過所述代表的交互來執(zhí)行，
-特定應(yīng)用或者子應(yīng)用的分布式生成與特定服務(wù)級別協(xié)議(SLA)關(guān)聯(lián)，
-特定應(yīng)用的每一次生成通過預(yù)給定的服務(wù)級別協(xié)議來控制，例如激活或去活，
-特定應(yīng)用的每一次生成在托管的基于云的環(huán)境內(nèi)通過服務(wù)級別協(xié)議來檢驗，以及-涉及物理組件(例如PLC)的每一次特定的生成或所生成的數(shù)據(jù)到這些物理組件上的傳輸通過服務(wù)級別協(xié)議來檢驗。
[0017]相對于現(xiàn)有技術(shù)實現(xiàn)了更高的效率、可伸縮性和可用性，尤其減小了用于生成或更新配置數(shù)據(jù)和/或應(yīng)用數(shù)據(jù)以及用于將這些數(shù)據(jù)分配到系統(tǒng)的所屬物理組件上的時間。這通過將用于PLC、HMI, SCADA的應(yīng)用的以前集中式的生成切換到分布式的代表中的方式來實現(xiàn)，所述分布式的代表通過基于云的環(huán)境交互。通過借助服務(wù)級別協(xié)議對所述代表彼此之間的通信和/或所述代表與所述物理組件之間的通信進行控制，來在計劃與設(shè)計階段、調(diào)試階段和/或執(zhí)行階段期間提供服務(wù)級別協(xié)議管理能力。
[0018]由于基于云的基礎(chǔ)設(shè)施而實現(xiàn)了系統(tǒng)的已改善可伸縮性。
[0019]一種改進方案的特征在于，在使用用于待使用的組件功能的所定義的參考和參數(shù)集、其通信、邏輯和變量的情況下，從在庫中所存儲的組件模型和/或功能模型為所定義的用戶產(chǎn)生對象類型形式的組件功能。
[0020]識別對于總應(yīng)用特定的組件功能，并且在驗證所基于的功能范圍之后從所選擇的組件功能產(chǎn)生所述實例。此外，對必要的參數(shù)(其包括對于所述組件應(yīng)用的生成重要的功能范圍參數(shù))進行傳送。
[0021]優(yōu)選地，借助資源管理將所述實例分配到所述基于云的環(huán)境的組件上，并且在較低級別的資源(例如用于執(zhí)行相應(yīng)實例的服務(wù)器)上實施所述實例。[0022]特別優(yōu)選地，所述組件應(yīng)用在代表的實例內(nèi)由對象代表來生成，其中，通信參數(shù)生成單元設(shè)置用于生成通信參數(shù)、應(yīng)用邏輯生成單元設(shè)置用于生成應(yīng)用邏輯和/或配置信息生成單元設(shè)置用于生成配置信息。
[0023]所述通信參數(shù)優(yōu)選代表變量、波特率或存儲空間。應(yīng)用邏輯可以表示功能模塊、輸入變量、存儲空間和/或輸出變量，并且所述配置信息表示用于背景的顏色或菜單語言。
[0024]優(yōu)選地規(guī)定，在所述代表的實例的服務(wù)級別應(yīng)用單元中定義和檢驗用于生成所述組件應(yīng)用的服務(wù)級別協(xié)議。
[0025]在此，所述服務(wù)級別協(xié)議單元控制所述對象代表在所述代表內(nèi)的交互以及與其他代表的交互和/或所生成的組件應(yīng)用的分配。
[0026]此外，所述方法的特征在于，通過接口通過用于資源的統(tǒng)一標識符(uniformresource identifier:統(tǒng)一資源標識符)進行通信，所述統(tǒng)一標識符由字符序列組成，所述字符序列用于對抽象資源或物理資源進行尋址/識別。
[0027]此外，本發(fā)明涉及一種用于生成和處理用于物理組件的組件應(yīng)用的工程系統(tǒng)，所述工程系統(tǒng)包括用于生成所述組件的組件功能的實例的部件，其中，所述組件應(yīng)用通過所述實例來生成，并且其中，所述工程系統(tǒng)具有用于將所生成的組件應(yīng)用加載到所述物理組件中的部件。根據(jù)本發(fā)明規(guī)定，所述工程系統(tǒng)具有用于將所述實例作為所述組件功能的代表分配到基于云的環(huán)境中的部件，其中，所述實例中的每一個實例具有以通信參數(shù)生成單元、應(yīng)用邏輯生成單元和/或配置信息生成單元形式的對象代表，以用于生成所述組件應(yīng)用。通過將實例分配到基于云的環(huán)境的資源上，替代順序處理而實現(xiàn)一種并行處理。
[0028]為了對所述生成進行用戶定義的或基于許可的控制，所述代表的實例具有服務(wù)級別應(yīng)用單元，在所述服務(wù)級別應(yīng)用單元中定義和檢驗用于生成所述組件應(yīng)用的服務(wù)級別協(xié)議。
[0029]此外規(guī)定，所述對象代表具有用于通過用于資源的統(tǒng)一標識符(uniformresource identifier:統(tǒng)一資源標識符)進行通信的接口。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0030]本發(fā)明的進一步細節(jié)、優(yōu)點和特征不僅由權(quán)利要求、從權(quán)利要求得出的特征一本身和/或組合中得到，而且由下面的從附圖得出的優(yōu)選的實施例中得到。
[0031]其中:
圖1示出用于投射和存儲應(yīng)用的分布式生成所需的數(shù)據(jù)以及用于作為服務(wù)級別協(xié)議來定義客戶特定的或基于許可的功能范圍的工程系統(tǒng)的示意圖；
圖2示出用于產(chǎn)生組件功能的代表的實例的方法步驟，
圖3示出用于將實例分配到基于云的環(huán)境的資源上的方法步驟，
圖4示出在基于云的環(huán)境中的控制系統(tǒng)及其代表的示意圖，
圖5示出控制應(yīng)用的分布式生成的示意圖，
圖6不出在基于云的環(huán)境中對代表和/或?qū)ο蟮膶嵤┑牟灰鈭D，
圖7示出代表和/或?qū)ο笾g的通信的示意圖，以及 圖8示出服務(wù)級別協(xié)議(SLA)的定義和調(diào)用的示意圖?！揪唧w實施方式】
[0032]圖1純示意性地示出工程系統(tǒng)ES的示意圖，所述工程系統(tǒng)ES具有庫BIB，在所述
庫BIB中保存有組件Cl、C2.....Cn的組件模型CMl、CM2.....CMn或待投射的控制系
統(tǒng)CS的功能模型FM1、FM2 、…、FMn0組件模型CMl、CM2 、…、CMn或功能模型FMl、FM2、...、FMn例如描述可編程邏輯控制器SPS的邏輯和/或通信、HMI (Human MachineInterface:人機接口)的功能或控制監(jiān)視與數(shù)據(jù)采集單元(Supervisory Control andData Acquisition:監(jiān)督控制與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng))(SCADA))的功能。組件模型CM1、CM2、...、CMn或功能模型FM1、FM2.....FMn可以代表功能模塊、通信參數(shù)或圖像描述。
[0033]此外，工程系統(tǒng)ES還包括工程軟件ESWl，借助所述工程軟件為待使用的組件功能定義參考REF和參數(shù)集PAS,并且為組件C1、C2 、…、Cn (例如SPS,HMS或SCADA)定義其通信、邏輯和變量。
[0034]總應(yīng)用的組件應(yīng)用CA1、CA2、...、CAn的生成所需的數(shù)據(jù)D作為組件功能CFl、
CF2.....CFn以對象類型的形式保存在存儲器中。組件功能的例子是用于功能“Motor
EIN/AUS”的控制邏輯以及功能“Motor EIN/AUS”的可視化。
[0035]此外，工程系統(tǒng)ES還包括用于投射和/或描述客戶特定的或基于許可的以服務(wù)級
別協(xié)議SLA1、SLA2.....SLAn形式的功能范圍的工程軟件ESW2，所述服務(wù)級別協(xié)議與所
屬的參數(shù)一起保存在存儲器SP中。
[0036]根據(jù)SLA1、SLA2.....SLAn的功能范圍例如定義允許由用戶使用的組件Cl.....Cn或組件功能CFl.....CFn的數(shù)目和/或使用類型。
[0037]圖2純示意性地示出用于作為組件Cl、...、Cn或者組件功能CFl、...、CFn的實例ICF1、ICF2、...、ICFn來產(chǎn)生組件Cl、C2、...、Cn和/或組件功能CF1、CF2、…、CFn的代表RC1、RC2、...、RCn的方法步驟。
[0038]在此，對總應(yīng)用特定的實例ICFl、ICF2.....1CFn進行識別，所述實例代表在其
中投射的功能CF1、CF2.....CFn。實例ICF1、ICF2.....1CFn中的每一個實例具有一
個或多個作為有效軟件模塊的數(shù)據(jù)貯存器DCl、DC2.....DCn，在所述軟件模塊中分別相
應(yīng)于實例化來保存和處理通信數(shù)據(jù)、邏輯數(shù)據(jù)、配置數(shù)據(jù)和/或功能范圍數(shù)據(jù)。
[0039]在產(chǎn)生實例ICF1、ICF2.....1CFn之前對所基于的服務(wù)級別協(xié)議SLA1、SLA2.....SLAn進行驗證，其中，檢驗是否允許待產(chǎn)生的實例和/或必要的子功能(例如邏輯功
能或通信功能)是否符合特定的或基于許可的相應(yīng)功能范圍。
[0040]在工程系統(tǒng)ES中產(chǎn)生實例ICFl、ICF2、...、ICFn,并且傳送用于生成組件應(yīng)用CA1、CA2、...、CAn的必要參數(shù)P1、P2、...、Pn，其包括對于子應(yīng)用的生成重要相關(guān)的功能范圍參數(shù) PSLAl、PSLA2、...、PSLAn。
[0041]圖3純示意性地示出將實例ICFl、ICF2、...、ICFn分配到基于云的環(huán)境CBE的
資源⑶1、⑶2.....CUn上。所述分配以本身已知的方式通過用于基于云的環(huán)境的資源管
理RV進行。此外，將實例ICF1、ICF2、...、ICFn傳送給基于云的環(huán)境CBE的資源管理RV，
并且傳輸?shù)较鄳?yīng)資源⑶1、⑶2.....CUn (譬如用于執(zhí)行相應(yīng)實例ICFl、ICF2.....1CFn
的服務(wù)器)中。這些實例被實現(xiàn)為組件Cl、C2.....Cn和/或組件功能CF1、CF2.....CFn 的代表 RC1、RC2、...、RCn。
[0042]圖4示意性地示出控制系統(tǒng)CS，所述控制系統(tǒng)包括用于連接控制系統(tǒng)的組件Cl、C2.....Cn以進行數(shù)據(jù)交換的網(wǎng)絡(luò)N。組件C1、C2.....Cn可以構(gòu)造為可編程邏輯
控制器(Programmable Logic Controller (PLC))、人機接口(Human Machine Interface(HMI))、和 / 或控制監(jiān)視與數(shù)據(jù)采集單元(Supervisory Control and Data Aquisition
(SCADA):監(jiān)督控制和數(shù)據(jù)采集)。組件Cl.....Cn可以具有用于控制執(zhí)行器(例如馬達)或
者用于檢測傳感器(例如終端開關(guān)或RFID)的輸入端/輸出端。
[0043]控制系統(tǒng)CS的每一個物理組件Cl、C3、...、Cn或組件功能CFl、...、CFn在基于云的環(huán)境CBE中通過代表RC1、RCU RC3的實例來代表。將軟件模塊形式的代表RC1、RC2、RC3的實例托管在基于云的環(huán)境的硬件組件⑶1、⑶2、⑶3上。借助在基于云的環(huán)境CBE內(nèi)的分布式代表之間的交互而進行用于所屬組件Cl、C2、C3的組件應(yīng)用CAl、CA2、CA3(例如PLC應(yīng)用和/或控制應(yīng)用CA1、HM1-應(yīng)用CA2以及SCADA-應(yīng)用CA3)的分布式生成。
[0044]不僅用于生成應(yīng)用CAl、CA2、CA3的代表之間的通信而且代表RCl、RC2、RC3與所屬的物理組件Cl、C2、C3的通信可以通過專門的服務(wù)級別協(xié)議SLA1、SLA2、SLA3來控制。
[0045]圖5以被托管在基于云的環(huán)境CBE中的代表RC1、RC2、RC3為例，純示意性地示出應(yīng)用CA1、CA2、CA3的分布式生成。
[0046]基于云的環(huán)境CBE可以解釋為空間上分布式的計算機單元⑶1、⑶2、⑶3的聯(lián)合，所述計算機單元可以通過網(wǎng)絡(luò)NU通信。
[0047]計算機單元⑶1、⑶2、⑶3以相應(yīng)軟件工具的形式托管組件C1、C2、C3的代表RCl、RC2、RC3。
[0048]通過組件C1、C2、C3與相應(yīng)代表RC1、RC2、RC3的交互以及通過代表RC1、RC2、RC3之間通過基于云的環(huán)境CBE的網(wǎng)絡(luò)NU的交互，在代表RC1、RC2、RC3中生成應(yīng)用CA1、CA2、CA3，其中，子應(yīng)用CAl例如描述功能“Transportieren:運輸”，子應(yīng)用CA2例如描述功能“發(fā)送”，并且子應(yīng)用CA3例如描述功能“升高”。
[0049]應(yīng)用041、042、0八3至物理組件(:1、02、03的傳遞以及為了生成應(yīng)用CA1、CA2、CA3而在代表RC1、RC2、RC3之間的通信通過特定服務(wù)級別協(xié)議SLA1、SLA2、SLA3和/或RSLA1、RSLA2、RSLA3來控制。此外，存在以下可能性:在考慮服務(wù)級別協(xié)議SLA3的情況下，借助物理組件C3 (例如SCADA)來分配所生成的應(yīng)用CA1、CA2、CA3。
[0050]圖6純示意性地示出代表RC3的實例及其在基于云的環(huán)境CBE中的實施。
[0051]根據(jù)圖6，這些代表的實例包括作為對象代表的數(shù)據(jù)貯存器，例如用于生成通信參數(shù)(例如在可編程邏輯控制器SPS1〈->SPS2之間的變量xy、波特率和/或存儲空間)的通信參數(shù)生成單元GCOMU、用于生成應(yīng)用邏輯(例如功能模塊“ DF3_M0VE_UP ”、輸入變量“變量xy”、存儲空間和/或輸出變量)的應(yīng)用邏輯生成單元GLU ;以及用于生成配置信息(例如用于背景的顏色)的配置信息生成單元GCONFU以及用于將所生成的信息分配到物理組件Cl、C2、C3的分配單元DEPU。
[0052]此外，設(shè)置服務(wù)級別應(yīng)用單元SLAU，在所述服務(wù)級別應(yīng)用單元中定義和檢驗用于生成控制應(yīng)用CA的服務(wù)級別協(xié)議。服務(wù)級別協(xié)議單元SLAU控制對象代表GC0MU、GLU、GCONFU, DEPU和SLAU在這些代表內(nèi)的交互以及與其他代表RC1、RC2的交互以及所生成的子應(yīng)用的分配。因此，通過服務(wù)級別協(xié)議單元SLAU來定義和/或檢查在這些代表和/或?qū)ο驲C1、RC2、RC3內(nèi)的交互和/或在外面至物理組件Cl、C2、C3的交互。
[0053]這些通信通過接口通過用于資源URI的統(tǒng)一標識符(統(tǒng)一資源標識符)進行，所述統(tǒng)一標識符由字符序列組成，所述字符序列用于對抽象資源或物理資源進行尋址/識別。URI在此用于標明Web服務(wù)端點。
[0054]圖7純示意性地示出在分布式地生成控制應(yīng)用的情況下在所述代表和/或?qū)ο驲Cl和RC2之間的通信。在第一步驟SI中，在對象RC1、RC2之間對用于生成控制應(yīng)用的服務(wù)級別協(xié)議SLAl進行查詢/檢驗。如果允許單獨的生成，則在步驟S2中，基于Web服務(wù)來進行代表和/或?qū)ο驲C1、RC2之間的交互。然后，在步驟S3中，分別實施以子應(yīng)用的生成形式的內(nèi)部處理，其中，所述生成由相應(yīng)對象/代表RCl和/或RC2的內(nèi)部服務(wù)級別協(xié)議單元SLAU來檢驗。
[0055]為了在步驟S3中進一步生成，來自于RCl與RC2之間交互、現(xiàn)在由內(nèi)部服務(wù)級別協(xié)議單元SLAU授權(quán)和許可的數(shù)據(jù)借助根據(jù)圖1和/或2投射的數(shù)據(jù)D來處理，并且相應(yīng)
物理組件Cl.....Cn所需要的、能夠運行的應(yīng)用部分一例如用于SPS的根據(jù)標準IEC
61131-3的程序段一借助相應(yīng)的功能模塊及其特定的參數(shù)來產(chǎn)生，所述應(yīng)用部分隨后在步驟S4中被分配。在此，使用所投射的數(shù)據(jù)和通過在步驟S2中的交互而獲得的信息，以便對能夠運行的、對于目標組件匹配的程序部分進行編譯。
[0056]在結(jié)束子應(yīng)用的生成之后，然后在步驟S4中進行應(yīng)用CA1、CA2、CA3到物理組件Cl、C2、C3的分配，其中，事先由服務(wù)級別協(xié)議單元SLAU來實施SLA檢查。
[0057]服務(wù)級別協(xié)議SLA1、SLA2、SLA3的定義和調(diào)用在圖8a和8b中示意性地闡述。
[0058]服務(wù)級別協(xié)議定義為用戶A和供應(yīng)商P之間的約定。
[0059]服務(wù)級別協(xié)議通過Web服務(wù)WS傳輸給各個對象和/或代表RC1、RC2、RC3。然后，對服務(wù)級別協(xié)議SLA1、SLA2、SLA3的查詢和/或檢驗在這些代表RC1、RC2、RC3的相應(yīng)服務(wù)級別協(xié)議單元SLAU中進行。
[0060]此外應(yīng)注意，任何時候都可以改變服務(wù)級別協(xié)議SLA1、SLA2、SLA3并通過相應(yīng)的Web服務(wù)WS來分配服務(wù)級別協(xié)議SLA1、SLA2、SLA3。如果在生成和/或分配控制應(yīng)用和/或控制子應(yīng)用時違反了服務(wù)級別協(xié)議SLA1、SLA2、SLA3，則通知用戶，用戶然后可以負責提供經(jīng)擴展的服務(wù)級別協(xié)議(SLA)。
[0061]下面說明關(guān)于服務(wù)級別協(xié)議的例子:
SLAl 允許生成最多100個I/O點”
SLA2 當生成超過100MB數(shù)據(jù)時，提高15%的服務(wù)費用”。
[0062]SLA3:“只允許讀取 SCADA 和 PLCl 和 PLC2”。
[0063]SLA4 允許讀取和配置SCADA和PLC3和PLC4”。
[0064]SLA5:“PLC4現(xiàn)在僅僅允許與PLCl通信”。
[0065]基于各個服務(wù)級別協(xié)議SLAl.....SLA5的定義，可以由用戶來控制在基于云的
環(huán)境CBE內(nèi)利用這些代表的方式以及與物理組件的交互，或者由用戶對所述方式和所述交互進行與性能相關(guān)地確定和計算。
[0066]術(shù)語“分布式生成”理解為在基于云的環(huán)境中物理組件的代表之間的交互，其中，尤其在所述一個代表的參數(shù)與另一個代表的參數(shù)之間進行比較。就此而言，也產(chǎn)生所謂的交叉參考表格，可以給所述交叉參考表格分配變量和/或?qū)懭牒?或讀取邏輯。
[0067]所述代表之間的交互也包括對參數(shù)的定義、對控制策略的設(shè)計、對控制邏輯的可視化以及對應(yīng)用和/或程序的編譯，以及隨后將所生成的應(yīng)用加載到所屬的物理組件中。
【權(quán)利要求】
1.一種用于生成和處理用于物理組件(Cl、...、Cn)的組件應(yīng)用(CAl、...、CAn)的方法，所述物理組件(Cl、...、Cn)例如是控制系統(tǒng)(CA)的可編程邏輯控制器(ProgrammableLogic Control (PLC))、人機接口(Human Machine Interface (HMI))和 / 或控制監(jiān)視與數(shù)據(jù)采集單元(Supervisory Control and Data Aquisition (SCADA):監(jiān)督控制與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng))，其中，產(chǎn)生組件(Cl、...、Cn)的組件功能(CFl、...、CFn)的實例(ICF1、...、ICFn)，其中，由所述實例生成組件應(yīng)用(CAl.....Can)，并且其中，將所生成的組件應(yīng)用(CAl.....CAn)加載到所述物理組件(Cl.....Cn)中，其特征在于， 將所述實例(ICF1.....1CFn)作為所述組件功能(Fl.....Fn)的代表(RCl.....RCn)在基于云的環(huán)境中分布式地實施，其中，在所述基于云的環(huán)境(CBE)中在所述代表(RC1、RC2、RC3、...、RCn)之一中基于數(shù)據(jù)生成所述組件應(yīng)用(CAl、CA2、CA3、...、CAn)中的每一個組件應(yīng)用，所述數(shù)據(jù)通過所述代表(RC1、RC2、RC3.....RCn)之間的交互以及所述代表(RC1、RC2、RC3、…、RCn)與所配屬的物理組件(Cl、C2、C3、...、Cn)之間的交互來交換。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述代表(RC1、RC2、RC3.....RCn)之間 的交互以及所述代表(RC1、RC2、RC3、...、RCn)與所屬的物理組件(Cl、C2、C3、...、Cn)之間的交互通過服務(wù)級別協(xié)議(SLA1、...、SLAn)來控制。
3.根據(jù)以上權(quán)利要求中至少一項所述的方法，其特征在于，所述代表(RC1、RC2、RC3.....RCn)之間的交互以及所述代表與所屬的物理組件(C1、C2、C3.....Cn)之間的交互能夠通過所述服務(wù)級別協(xié)議(SLA1、SLA2.....SLAn)來激活或去活。
4.根據(jù)以上權(quán)利要求中至少一項所述的方法，其特征在于，所述代表(RC1、RC2、RC3.....RCn)中所述組件應(yīng)用的生成能夠通過所述服務(wù)級別協(xié)議(SLA1.....SLAn)來激活或去活。
5.根據(jù)以上權(quán)利要求中至少一項所述的方法，其特征在于，所述代表(RC1、RC2、RC3、...、RCn)中所述組件應(yīng)用(CAl、CA2、CA3、...、CAn)的生成通過所述服務(wù)級別協(xié)議(SLA1、SLA2、...、SLAn)來檢驗。
6.根據(jù)以上權(quán)利要求中至少一項所述的方法，其特征在于，涉及所述物理組件(Cl、C2、C3、...、Cn)的組件應(yīng)用(CA1、CA2、CA3、...、CAn)的生成或所生成的數(shù)據(jù)到所述物理組件(Cl、C2、C3、...、Cn)上的傳輸通過所述服務(wù)級別協(xié)議(SLA1、SLA2、...、SLAn)來檢驗。
7.根據(jù)以上權(quán)利要求中至少一項所述的方法，其特征在于，所述代表(RC1、RC2、RC3.....RCn)之間的交互包括對參數(shù)的定義和比較、對控制策略的設(shè)計以及對控制邏輯的可視化。
8.根據(jù)以上權(quán)利要求中至少一項所述的方法，其特征在于，對所生成的組件應(yīng)用(CAU CA2、CA3.....CAn)的利用通過關(guān)于功能范圍和數(shù)據(jù)訪問對用戶權(quán)限進行分派來控制。
9.根據(jù)以上權(quán)利要求中至少一項所述的方法，其特征在于，將代表(RC1、RC2、RC3.....RCn)以軟件模塊形式托管在所述基于云的環(huán)境的至少一個硬件組件(⑶1、⑶2、CU3)上。
10.根據(jù)以上權(quán)利要求中至少一項所述的方法，其特征在于，在考慮所述服務(wù)級別協(xié)議(SLA1、SLA2.....SLAn)的情況下，借助以所述控制監(jiān)視與數(shù)據(jù)采集單元形式的物理組件(C3)將所生成的組件應(yīng)用(CA1、CA2、CA3、...、CAn)分配到所述控制系統(tǒng)的另外組件(Cl、C2)上。
11.根據(jù)以上權(quán)利要求中至少一項所述的方法，其特征在于，所述代表(RC1、RC2、RC3.....RCn)之間的交互通過用于資源的統(tǒng)一標識符(統(tǒng)一資源標識符(URI))進行。
12.根據(jù)以上權(quán)利要求中至少一項所述的方法，其特征在于，組件應(yīng)用(CA1、CA2、CA3)的生成包括以下步驟: -在所述代表(RC1、RC2、RC3、...,RCn)之間查詢/檢驗用于生成組件應(yīng)用(CA1、CA2、CA3)的服務(wù)級別協(xié)議(SLA1、SLA2、...、SLAn)， -在所述代表(RC1、RC2、RC3、...、RCn)之間基于Web服務(wù)(WS)的交互， -在所述代表(RC1、RC2、RC3、...,RCn)中生成組件應(yīng)用(CA1、CA2、CA3、...、CAn)，其中，所述生成由相應(yīng)代表(RC1、RC2、RC3.....RCn)的內(nèi)部服務(wù)級別協(xié)議單元(SLAU)來檢驗， -所述組件應(yīng)用(CA1、CA2、CA3、...,CAn)到所配屬物理組件(C1、C2、C3、...、Cn)的分配，其中，必要時事先由所述服務(wù)級別協(xié)議單元(SLAU)來實施檢驗。
13.根據(jù)以上權(quán)利要求中至少一項所述的方法，其特征在于，在使用用于待使用的組件功能的定義的參考和參 數(shù)集、其通信、邏輯和變量的情況下，從在庫(BIB)中所存儲的組件模型(CMl-CMn)和/或功能模型(FMl-FMn)為所定義的用戶產(chǎn)生以對象類型形式的組件功能(CF1、...,CFn)。
14.根據(jù)以上權(quán)利要求中至少一項所述的方法，其特征在于，識別對于總應(yīng)用特定的組件功能(CFl.....CFn)，并且在驗證所基于的功能范圍(SLA1.....SLAn)之后由所選擇的組件功能(CFl.....CFn)產(chǎn)生實例(ICF1.....1CFn)，并且對必要的參數(shù)進行傳送，所述必要的參數(shù)包括對于所述組件應(yīng)用的生成重要的功能范圍參數(shù)(PSLA1、...、PSLAn)。
15.根據(jù)以上權(quán)利要求中至少一項所述的方法，其特征在于，借助資源管理件將所述實例(ICF1.....1CFn)分配到所述基于云的環(huán)境(CBE)的組件(⑶1.....CUn)上，并且在較低級別的資源、例如用于執(zhí)行相應(yīng)實例的服務(wù)器上實施所述實例。
16.根據(jù)以上權(quán)利要求中至少一項所述的方法，其特征在于，所述組件應(yīng)用在代表(RCl、...、RCn)的實例內(nèi)由對象代表(GCOUM、GLU、GCONFU, DEPU)來生成，其中，通信參數(shù)生成單元設(shè)置用于生成通信參數(shù)，應(yīng)用邏輯生成單元設(shè)置用于生成應(yīng)用邏輯，和/或配置信息生成單元設(shè)置用于生成配置信息。
17.根據(jù)以上權(quán)利要求中至少一項所述的方法，其特征在于，所述通信參數(shù)代表變量、波特率或存儲空間，所述應(yīng)用邏輯表示功能模塊、輸入變量、存儲空間和/或輸出變量，并且所述配置信息表示用于背景的顏色或菜單語言。
18.根據(jù)以上權(quán)利要求中至少一項所述的方法，其特征在于，在所述代表的實例的服務(wù)級別應(yīng)用單元(SLAU)中定義和檢驗用于生成所述組件應(yīng)用的服務(wù)級別協(xié)議。
19.根據(jù)以上權(quán)利要求中至少一項所述的方法，其特征在于，所述服務(wù)級別協(xié)議單元(SLAU)控制所述對象代表在所述代表內(nèi)的交互以及與其他代表的交互和/或所生成的組件應(yīng)用的分配。
20.根據(jù)以上權(quán)利要求中至少一項所述的方法，其特征在于，通過接口通過用于資源的統(tǒng)一標識符(uniform resource identifier:統(tǒng)一資源標識符)進行通信，所述統(tǒng)一標識符由字符序列組成，所述字符序列用于對抽象資源或物理資源進行尋址/識別。
21.一種用于生成和處理用于物理組件(Cl、...、Cn)的組件應(yīng)用(CAl、...、CAn)的工程系統(tǒng)(ES)，所述工程系統(tǒng)包括用于生成所述組件(Cl.....Cn)的組件功能(CFl.....CFn)的實例(ICF1.....1CFn)的部件，其中，所述組件應(yīng)用通過所述實例來生成，并且其中，所述工程系統(tǒng)具有用于將所生成的組件應(yīng)用(CAl.....CAn)加載到所述物理組件(Cl.....Cn)中的部件，其特征在于，所述工程系統(tǒng)(ES)具有用于在基于云的環(huán)境中分配作為所述組件功能(Fl.....Fn)的代表(RCl.....RCn)的所述實例(ICF1.....1CFn)的部件，其中，所述實例(ICF1.....1CFn)中的每一個實例具有通信參數(shù)生成單元、應(yīng)用邏輯生成單元和/或配置信息生成單元形式的對象代表，以便生成所述組件應(yīng)用。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的工程系統(tǒng)，其特征在于，所述實例(ICF1.....1CFn)具有服務(wù)級別應(yīng)用單元(SLAU)，在所述服務(wù)級別應(yīng)用單元中定義和檢驗用于生成所述組件應(yīng)用的服務(wù)級別協(xié)議。
23.根據(jù)權(quán)利要求21或22所述的工程系統(tǒng)，其特征在于，所述對象代表具有用于通過用于資源的統(tǒng)一標識符(uniform resource identifier:統(tǒng)一資源標識符)進行通信的接□。
24.按照根據(jù)以上權(quán)利要求中至少一項所述的方法的方法，其特征在于， 在所述基于云的環(huán)境(CBE)中并行生成所述組件應(yīng)用(CA1、CA2、CA3)。
25.按照根據(jù)以上權(quán)利要求中至少一項所述的方法的方法，其特征在于，來自于所述實例之間交互、由所述內(nèi)部服務(wù)級別協(xié)議單元(SLAU)授權(quán)和許可的數(shù)據(jù)借助投射的數(shù)據(jù)(D)來處理，并且借助相應(yīng)的功能模塊和其特定的參數(shù)來產(chǎn)生和分配相應(yīng)物理組件(Cl.....Cn)所需要的、能夠運行的應(yīng)用部分、例如用于SPS的根據(jù)標準IEC 61131-3的程序段，和/或使用投射的數(shù)據(jù)和通過交互獲得的信息，以便對能夠運行的、對于目標組件匹配的程序部分進行編譯。
【文檔編號】G06F9/44GK103930870SQ201280045633
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2012年9月19日 優(yōu)先權(quán)日:2011年9月19日
【發(fā)明者】R.諾伊貝特, K-H.溫策爾 申請人:施奈德電氣自動控制有限責任公司