自动化管理系统和方法
【专利说明】自动化管理系统和方法
[0001 ] 本申请是申请日为2010年11月29日、申请号为201080055618.8、发明名称为“自动化管理系统和方法”的发明专利申请的分案申请。
[0002]对于相关申请的交叉参考
[0003]本申请要求对于在2010年11月26日提交的美国申请N0.12/954,747、和在2009年12月9日提交的临时申请N0.61/267,940的优先权，两个申请都通过参考全部包括在这里。
【背景技术】
[0004]在工业自动化设施中，设施的最佳操作可部分地取决于其中采用的装备监视系统。装备监视系统可例如从在装备中的计算装置(可编程逻辑控制器、可编程自动化控制器等等)收集数据，该装备贯穿设施布置。收集的数据可例如帮助监视装备健康、预测何时装备失效将发生和/或当装备失效已经发生时通知操作人员。计算机接口，如人机接口(HMI)，可以与计算装置互连，以促进其编程或控制、监视计算装置或提供其它这样的功能。
[0005]当前数据收集手段包括例如利用与HMI或其它计算机的接口(例如，OPC服务器、敞开连接性、服务器)，根据预置时间间隔查询来自计算装置的数据。这样一种手段可能不是最佳的，因为即使当可能没有活动或信息的变化时，也收集和存储大量数据。而且，由于OPC服务器常常基于计算装置的配置而配置，所以对于在计算装置上存在的软件的修改可妨碍准确的数据收集。
[0006]其它当前数据收集手段包括例如将计算装置编程为，在检测到问题时使用公用工业协议(CIP)发送数据。尽管与上述查询手段相比，使用这种手段将典型地收集和存储较少数据，但这基本上是反应系统。相应地，例如，只有计算装置检测到差错时，才捕获数据。而且，简单收集这种差错数据可能不容许操作人员从事回放(即，重现装备性能)，因为完整性能数据可能还没有由计算装置传送。
【发明内容】
[0007]在这里公开用来监视在受控装备中的至少一项任务的性能的方法的实施例。在一个实施例中，方法包括收集与至少一项任务相关联的一系列信号。在系列中的至少一些信号定义至少一项任务的计时值。方法也包括:将至少一些计时值中的每一个与基准值相比较;和基于比较，产生累积偏差值。而且，方法包括，基于产生的累积偏差值选择性地产生预测性失效指示。
[0008]在另一个实施例中，方法包括收集与至少一项任务相关联的一系列信号。在系列中的至少一些信号定义至少一项任务的至少第一计时值。方法也包括将第一计时值与基准值相比较。基准值基于除信号系列之外的数据。而且，方法包括基于比较产生指示。
[0009]在这里也公开用来监视来自计算装置的数据的设备的实施例，该计算装置配置成控制在装备中的至少一项任务。在一个实施例中，设备包括存储器、处理器，该处理器配置成执行在存储器中存储的指令，以收集与至少一项任务相关联的一系列信号。在系列中的至少一些信号定义至少一项任务的计时值。处理器也配置成，执行在存储器中存储的指令，以将至少一些计时值中的每一个与基准值相比较，并且基于比较，产生累积偏差值。而且，处理器配置成，执行在存储器中存储的指令，以基于产生的累积偏差值选择性地产生预测性失效指示。
[0010]下文另外详细地公开这些和其它实施例。
【附图说明】
[0011]这里的描述参考附图，在附图中，类似附图标记贯穿几个视图指类似部分，并且在附图中:
[0012]图1是根据本发明一个实施例的自动化管理系统的示意图；
[0013]图2是在图1的自动化管理系统中所使用的示范设计循环的计时图；
[0014I图3A-3D是图2的示范循环的示范动作的性能图；和
[0015]图4A是如在图1的自动化管理系统中所使用的循环的性能数据图；
[0016]图4B是使用图4A的循环性能数据的机器层面性能图；
[0017]图5A是如在图1的自动化管理系统中所使用的另一个循环的性能数据图；
[0018]图5B是使用图4A的循环性能数据的机器层面性能图；
[0019]图6A是如在图1的自动化管理系统中所使用的另一个循环的性能数据图；
[0020]图6B是使用图4A的循环性能数据的机器层面性能图；及
[0021]图7是在图1的自动化管理系统中使用的预测例程的示范流程图。
【具体实施方式】
[0022]参照图1，自动化管理系统10包括PLC12和PC 14。从PLC 12收集的数据可基于例如PLC 12的编程，如下面将更详细讨论的那样。PC 14可包括数据存取服务器，如0PC(0LE-Object Linking and Embedding(对象链接与嵌入)，用于过程控制)服务器，以从PLC 12检索数据，并且将由PLC 12使用的硬件通信协议转换成服务器协议(例如，OPC协议)。尽管在这个实施例中，数据存取服务器作为例子是OPC服务器，但其它适当数据存取服务器是可用的，这些其它适当数据存取服务器具有定制和/或标准化数据格式/协议。由OPC服务器检索的数据可以可选地存储在数据库(未表示)中。
[0023]PLC 12和PC 14都具有适当部件，如处理器、存储器、输入/输出模块、及装载在其上的编程指令，如希望或要求的那样。PLC 12和PC 14可通过有线或无线通信协议，如RS232 N Ethernet N SCADA (Supervisory Control and Data Acquisit1n(监控与数据米集))，传送/接收数据。其它适当通信协议是可用的。
[0024]尽管一个PLC 12表明在图1中，但多于一个PLC 12可以与PC 14或其它PC通信。PLC12可连接到任何装备上并且控制它，该装备包括诸如夹具或钻机之类的机器。为了使读者容易理解实施例，描述将参考机器，尽管实施例可供除机器之外的装备使用。
[0025]机器可以是任何系统的一部分，该系统包括但不限于机加工、包装、自动组装或材料装卸。PLC 12不限于连接到机器上，和/或可连接到任何其它适当装置。其它装置可以代替PLC 12或作为其补充，如PAC(Process Automat1n Controllers(过程自动化控制器))或DCS(Distributed Control Systems(分布式控制系统))或任何其它适当计算装置。
[0026]PC 14也可包括客户应用，以通过OPC服务器从PLC 12获得数据和将命令发送到PLC 12。而且，在其它实施例中，客户应用可连接到几个OPC服务器上，或者两个或更多个OPC服务器可连接成共享数据。进一步，例如，PC 14可包括图形显示，该图形显示代表诸如在工厂地板上的机器的状态之类的信息。在其它实施例中，HMI也可布置成与PC 14分离的
目.ο
[0027]任何其它装置可代替PC14或作为其补充。例如，一些非限制例子包括个人数字助手(PDA)、手持计算机、掌上电脑、智能