专利名称：具有计费功能的过程控制系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种过程控制系统。
背景技术：
通常，过程控制系统是由制造商制造、交付给客户、安装在待控制的技术设备中、并投入运行的。在此，过程控制系统由各种至少能实现该过程控制系统的一项控制功能的硬件组件和软件组件构成。这些功能的总和为客户提供了多种操作、监控、和调节技术设备的可能性。
通常，客户为过程控制系统的交付以及必要时的安装付款，例如一次性地支付协商好的购买价格，包括对该过程控制系统的所有功能的终身使用，在所述的价格中，客户不考虑在其所支付的价格中，其事实上在多大范围内使用了现有的功能，和/或对某些功能的使用频度和/或在哪些特定的时间段内使用。此外，客户通常还得到作为过程控制系统的组件的工程设计系统(Projektierungssystem)，利用该系统可以实现新的控制技术功能，或改变厂家交付的控制技术功能，以便使过程控制系统在运行过程中能随时与不断改变的技术设备的要求相匹配。对于这一方面，在过程控制系统的价格构成中，也未考虑到，客户在大多数情况下支付很高的购买价格，并可随意使用交付给他的过程控制系统组件，而不能通过补交和/或返还至少一部分购买价格反映出其对过程控制系统功能的较多和/或较少使用。
因此，对于公知的过程控制系统，多数情况下客户在过程控制系统交付时支付包括所交付的硬件和软件组件的价格部分在内的过程控制系统购买价格。即对于客户来说，最迟在交货时需要在多数情况下较高的经济投入，以连同其所有硬件和软件组件一起购买功能强大的过程控制系统。
发明内容
因此，本发明要解决的技术问题是，提供一种过程控制系统，其可以灵活地与客户的需求相适配，并尤其可以降低本文开始部分提到的高投资费用、尤其是对过程控制系统的软件组件及其带来的许可费用的投资费用。此外，本发明要解决的技术问题是，提供一种过程控制系统，其具有尤其适于克服提到的现有技术缺点的结构。
根据本发明，该技术问题是通过一种过程控制系统解决的，其具有一能够根据在该过程控制系统中运行的操作确定出计费值的计算单元。
本发明出于这样的考虑，即依据客户对过程控制系统的实际使用来确定其应支付的计费值、例如许可费用。以这种方式，可以保证客户除了支付例如交付给其的过程控制系统的硬件组件的可协商的固定价格外，实际只需(额外)支付其真正使用的那些过程控制系统的功能。如果客户访问过程控制系统的功能，则通过该访问所激励的操作就相应地在过程控制系统中运行，这些操作取决于所访问的功能的类型。
因此，操作的类型，例如调用具有集有(eingeblendeten)当前过程测量数据的图形过程图像，或实施技术设备机组的调节功能可以影响计费值的确定。为例如提到的功能进行服务的频率同样可以影响计费值的确定。例如可以考虑，使每次对某种功能的访问产生计费值的一固定部分。
优选地，这些操作包含建立和/或去除控制技术功能、服务处理，和运行自动化功能。
建立和/或去除控制技术功能例如可以由客户在设计过程控制系统时进行，例如借助设计程序建立新的、应在过程控制系统中运行的控制功能。客户还可以通过从预制的控制功能中选出一个或多个，利用设计程序将其组合成新的控制功能，来建立新的控制功能。预制的控制功能例如可以存储在过程控制系统制造商的、通过Web服务器与因特网连接的计算机上，因此，客户可以通过因特网下载这样的预制控制功能，为过程控制系统所用。在客户的过程控制系统中的这类操作可以同样对计费值的确定产生影响。
服务处理例如可以包括调用一定的过程控制系统的过程图像，或借助过程控制系统对技术设备机组的服务，或请求过程控制系统的故障记录、状态报告、信息列表(Meldelist)等。此外，服务处理还可以是客户通过因特网对过程控制系统的访问，只要该过程控制系统是可通过因特网服务的。再有，服务处理还可以是控制算法的实施，例如在过程控制系统的存储程序控制装置(SPS)中实施的，以便将技术设备马达的转速在运行时保持为恒定，即便是在操作条件(例如由马达带动的负载)发生变化时也是如此。
优选地，过程控制系统包括一过程控制计算机，一客户端计算机和因特网，并且该过程控制系统中运行的至少一部分操作在该过程控制计算机上运行。
此外，过程控制系统还可包括一个或多个现场设备，其优选地安装在技术设备中，用于设备组件的自动化。
在本发明的该实施方式中，可以借助于因特网为过程控制系统提供服务，其中，过程控制计算机至少具有过程控制系统的部分功能，这些功能作为相应的操作在过程控制计算机上运行。
如果过程控制系统包括一个或多个现场设备，则这些现场设备也可以具有过程控制系统的部分功能，这些功能作为相应的操作在现场设备上运行。
客户端计算机集合可以安装在几乎任何具有因特网接入的地方，例如安装在远离要控制的技术设备的中心观测台。客户端计算机与因特网相连接，可以通过因特网来操作过程控制计算机，并由此而通过因特网操作过程控制系统的功能，特别是那些涉及技术设备的运行的功能。在本发明的过程控制系统中，现在也可以对那些用户通过因特网进行的过程控制系统的服务处理确定计费值。例如可以考虑，将过程控制计算机安装在服务提供商(应用服务提供商)所属的服务器场(server farm)中。应用服务提供商通过因特网为用户提供安装在该过程控制计算机上的功能。现在，可以依据在过程控制计算机上运行的操作来计算计费值，因为这些操作是由用户通过因特网的服务处理激励的。在上述情况下，过程控制计算机的所有权并未转给客户，而仍由应用服务提供商拥有，这使客户在过程控制系统上的投资尤其小，因为其仅需支付相应于其所使用的、安装在过程控制计算机上的功能的计费值。
在本发明的另一优选实施方式中，过程控制计算机包括一万维网服务器，而客户端计算机包括一因特网浏览器，以便借助该客户端计算机、通过因特网来影响在该过程控制计算机上运行的操作，其中，这些操作还包括那些引起在过程控制系统的其它组件中的其它操作的操作。
在本发明该实施方式中，使用了广泛使用且通用的因特网技术，以使过程控制系统具有因特网能力。
过程控制计算机能够通过Web服务器支配在过程控制计算机中处理的和/或存储的数据在因特网中的传输。客户端计算机可借助因特网浏览器通过因特网选择过程控制计算机的Web服务器，并借助公知的因特网技术(例如URL寻址或TCP/IP传输协议)有目的地调用过程控制计算机的数据和/或向过程控制计算机发送命令。
在本发明的这一实施方式中，过程控制系统还包含其它组件，在这些组件中运行其它操作。这些其它的组件例如可以是接近于要控制的技术设备机组安装的、以及从过程控制计算机获得处理存储在SPS中的程序的命令。只要引起在过程控制计算机的一个或多个其它组件中的、在过程控制计算机运行的其它操作，即例如执行SPS中的程序，这例如是通过用户在客户端计算机中给出一个通过因特网向过程控制计算机传输的命令、该命令到达过程控制计算机，并引起程序在SPS中的执行而进行的服务处理。
在本发明的另一优选实施方式中，这些另外的组件包含用于监测和控制技术设备的组件的现场设备，其通过无线通信和/或通过固定线路与过程控制计算机连接，而这里其它操作还包括在现场设备中实施的操作。
在这一实施方式中，现场设备至少包括安装在技术设备中的调节和测量装置，借助于这些装置可以对技术设备机组进行调节，以及获得技术设备组件和/或机组的测量值。在此，通过无线通信将激发调节功能的至少一个命令传输至至少一个调节装置，而由测量装置测得的测量值则通过无线通信传输至过程控制计算机。如果调节和/或测量装置是没有配备有控制装置的装置(借助控制装置，例如通过安装在控制装置中的无线通信接口卡，可以建立无线通信连接)，则至少应设置一无线通信设备，使得调节和/或测量装置可以连接于其上，从而借助于无线通信传输所产生的数据。
现场设备还包括具有至少一个微处理器的所谓“智能”现场设备，从而可以在现场设备中执行其它操作，例如运行控制程序。在这种情况下，现场设备可以例如是具有或多或少控制功能的计算机，这样的计算机通常容易例如借助于无线通信接口卡与过程控制计算机进行无线通信。在这种情况下，实用的是在技术设备上或附近只安装这样的智能现场设备，它们将命令传输给调节装置，并读入测量装置的测量值。对实施其它操作的现场设备的控制，通过无线通信连接传至过程控制计算机。因此，过程控制计算机可以几乎安装在任何带有无线通信连接的地方，而客户端计算机则可以几乎安装在任何具有因特网接入的地方，以这种方式，过程控制系统的灵活性就其组件的安装位置来说，是非常灵活的；实用的是，可以将过程控制系统的全部功能在过程控制计算机中实现，但其中也可将部分功能在现场设备中实现，而客户端计算机则仅需借助于(广泛使用的)因特网浏览器实现因特网接入。客户端计算机无需实际使用特殊的过程控制系统软件，因此是非常具有价格优势的。
此外，按照这一实施方式的过程控制系统的配置的优点还在于，可以通过因特网至少部分实现对过程控制系统的诊断和/或监测和/或维修。
尤其优选的是，过程控制系统组件间的通信是基于TCP/IP传输协议的。
在此，过程控制系统最重要的组件是过程控制计算机、客户端计算机和现场设备。
使用上述在因特网领域广泛使用的传输协议，使得开发和/或使用特殊传输协议和/或使用特殊通信媒介、如光纤构成的总线系统成为不必要的。此外，通过使用上述传输协议，使得能够使用公知的因特网技术进行数据传输和执行程序。
优选地，将计费值作为过程控制系统用户应向应用服务提供商缴纳的服务费用。
在本发明的这一实施方式中，应用服务提供商提供过程控制系统的功能，优选地是在过程控制计算机中，而要使用该过程控制系统的用户使用该过程控制系统，其中，所确定的计费值大多以货币的形式、作为该用户的服务费用支付给应用服务提供商。
用户因此主要仅支付那些其实际使用的功能。用户仅为其使用那些功能的时刻或时段支付费用。
为了实现这种依据使用动态地确定计费值，优选地在过程控制计算机中设置许可证服务器应用程序，其具有对设计数据和技术设备的当前产生的运行数据和/或存储的存档数据的访问权。
优选地，对于客户可以采用特殊的软件程序，一方面可使其运行某些功能，另一方面也使其行使支付相应于所产生的、与其“动态”使用相关的计费值的义务。
以下将详细描述本发明的两种实施方式。其中，图1示出了按照本发明的过程控制系统，以及图2示出了按照本发明的、可通过因特网操作的过程控制系统。
具体实施例方式
图1示出了具有计算单元10的过程控制系统5。
计算单元10由在过程控制系统中运行的操作7确定出计费值W。
操作7例如可以是通过过程控制系统5的用户的服务处理所激励的操作。对此的一个例子是，选择例如技术设备的图形过程图像，在该图像中，包含了技术设备的当前测量值，和用于操纵技术设备机组的操作框。通过确认操作框，例如由用户点击鼠标或按压键盘的键，来执行一功能，这同样包括在操作7中。此外，操作7还包括在过程控制系统中运行的控制程序，例如一个或多个例如作为调节算法实现的自动化功能。操作7的另一个例子是由用户进行的、对过程控制系统5进行设计的处理，其中，例如建立新的控制功能，和/或由预制的基本功能来建立新的控制功能，这些预制的基本功能优选地预先共同保存在基本功能库中，在此，将这些基本功能的接口相连接，由这样连接的基本功能构成新的功能。
图2示出了过程控制系统5，其包括一过程控制计算机15、一客户端计算机25和因特网20，因此，该过程控制系统5可借助因特网来操作。
过程控制计算机包括一万维网服务器30，借助该服务器30尤其可将在其中产生的、涉及技术设备50的运行的数据通过因特网20传输。在过程控制计算机15中，运行操作7，如已在图1中所述的那样。
过程控制计算机15此外还包括计算单元10，其根据操作7和/或设计数据55和/或运行数据60来确定出计费值W。
设计数据55包括所有与过程控制系统5的结构有关的数据，特别是从软件技术的角度有关的数据。这例如是在过程控制系统5中实现的控制、调节、操作、监测以及自动化功能的种类和数量。因此由设计数据55可清楚看出，过程控制系统5的软件系统是如何构成的。运行数据60至少包括运行参数、测量参数和状态参数的当前值，这些当前值在技术设备50中当前起作用并被传送至过程控制计算机15。运行数据60还可以包含前述信号的、存储的存档数据，由此可确定技术设备50的以往运行状态。
客户端计算机25包括一因特网浏览器35，以便借助该浏览器、通过因特网20来选择过程控制计算机15的Web服务器30，从而可以通过因特网20来操作过程控制系统5的过程控制计算机15。客户端计算机25和因特网20之间的通信，以及因特网和过程控制计算机15之间的通信优选基于因特网技术中公知且广泛使用的TCP/IP传输协议。
此外，过程控制计算机15还借助无线连接F与过程控制系统5的其它组件40连接。这些其它组件40例如为具有自身微处理器的现场设备，因此而使能够在其它组件40上运行其它操作8，例如执行控制程序或其它自动化功能。
该另外的组件40控制和/或调节在其一侧的技术设备50的组件45。
本发明的这一实施方式的结构允许借助客户端计算机25通过因特网20来操纵过程控制计算机15，并由此使操作7在过程控制计算机15上运行。操作7的运行还可以引起在过程控制系统5的其它组件40中的其它操作8的运行，当用户例如借助客户端计算机25通过因特网20将涉及技术设备的组件45的控制命令传送给过程控制计算机15，由此引起操作7在过程控制计算机15中的运行，而操作7由通过无线连接F引起在另外的组件40中其它操作8的执行。
在这种情况下，操作7例如可以是识别用户输入的控制命令的识别程序的运行，在成功识别之后，使调节算法作为另一操作8在另一组件、例如在一现场设备中运行，由此来调节组件45，例如技术设备机组、马达或泵。
由计算单元10确定的计费值W可以例如是服务和/或许可费用，由过程控制系统5的用户向应用服务提供商支付。
权利要求
1.一种过程控制系统(5)，其特征在于，其具有一计算单元(10)，其能够根据在该过程控制系统中运行的操作(7)确定出计费值(W)。
2.根据权利要求1所述的过程控制系统(5)，其中，所述操作(7)包括建立和/或去除控制技术功能、服务处理，和运行自动化功能。
3.根据权利要求1或2所述的过程控制系统(5)，其中，所述过程控制系统(5)包括一过程控制计算机(15)、一客户端计算机(25)和因特网(20)，并且该过程控制系统(5)的至少一部分在该过程控制计算机(15)上运行。
4.根据权利要求3所述的过程控制系统(5)，其中，该过程控制系统(5)包括至少一个现场设备，用于至少一个设备组件的自动化，以及在该过程控制系统(5)中运行的操作的至少一部分在该现场设备上运行。
5.根据权利要求3或4所述的过程控制系统(5)，其中，所述过程控制计算机(15)包括一万维网服务器(30)，所述客户端计算机(25)包括一因特网浏览器(35)，以便可以借助该客户端计算机(25)、通过因特网(20)来影响在该过程控制计算机(15)内运行的操作(7)，其中，所述操作(7)还包括那些引起在过程控制系统(5)的其它组件(40)中的其它操作(8)的运行。
6.根据权利要求5所述的过程控制系统(5)，其中，所述其它组件(40)包括用于监测和控制技术设备的组件(45)的现场设备，其通过无线通信(F)和/或通过固定线路与所述过程控制计算机(15)连接，而所述其它操作(8)还包括在现场设备中实施的操作。
7.根据权利要求6所述的过程控制系统(5)，其中，在过程控制系统(5)的组件之间的通信是基于TCP/IP传输协议的。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的过程控制系统，其中，所述计费值(W)是过程控制系统(5)的用户支付给应用服务提供商的服务费用。
全文摘要
本发明涉及一种过程控制系统(5)，其具有一能够根据在该过程控制系统中运行的操作(7)确定出计费值(W)的计算单元(10)。该过程控制系统(5)优选地包括一具有一万维网服务器(30)的过程控制计算机(15)和一客户端计算机(25)，以便借助该客户端计算机(25)、通过因特网(20)来访问该过程控制计算机(15)。其中，计费值(W)尤其是过程控制系统(5)的用户支付给应用服务提供商的服务费用。
文档编号G06Q50/00GK1526087SQ02810733
公开日2004年9月1日 申请日期2002年7月26日 优先权日2001年8月7日
发明者德特莱夫·费希尔, 马丁·格拉泽, 奥利弗·凯泽, 汉斯-于尔根·索尔, 托马斯·肖赫, 雷纳·斯派, 迈克尔·昂凯尔巴赫, 斯蒂芬·瓦格纳, 霍斯特·沃尔兹, 凯泽, 昂凯尔巴赫, 沃尔兹, 瓦格纳, 肖赫, 德特莱夫 费希尔, 斯派, 格拉泽, 诙 に鞫 申请人:西门子公司