元件特定变量翻译的制作方法

专利名称：元件特定变量翻译的制作方法
技术领域：
这里描述的主题涉及控制自动化机器的领域。
背景技术：
机器自动化环境包括多种类型的处理车间、制造工厂、装配线以及生产操作。机器自动化环境中的设备通常使用软件和自动化控制机制来配置、控制或监视。在许多情况下，软件以图形用户界面的形式来实现。典型的机器自动化环境包括各种设备，诸如泵、驱动器、电动机、启动器、机器人、传感器、开关、致动器或其它设备(包括其组合)。机器控制器、控制元件或其它类型的控制器通常用于控制这些设备。机器控制器通常与多个设备接口并具有多个输入和输出。变量名通常被分配给输入和输出，以使得它们可以在用于创建控制逻辑的软件中被引用。控制器使用控制逻辑来配置、控制或监视设备。

发明内容
提供了一种操作配置系统的方法。该方法包括如下步骤标识用于控制机器自动化环境中的过程的控制元件；标识控制元件用于监视过程的多个变量；以及根据特定于控制元件的翻译协议将多个变量翻译为多个别名(alias)。在一些示例中，该方法包括如下步骤显示控制元件实现的用于控制过程的控制逻辑的图形表示，其中，该图形表示包括别名。在该示例中，该方法还包括如下步骤将图形表示转换为程序逻辑，包括根据翻译协议将别名翻译为变量。在一些示例中，该方法还包括将程序逻辑传递到控制元件的步骤。在一些示例中，该方法还包括将别名传递到控制元件的步骤。在一些示例中，控制逻辑在控制元件中通过执行程序逻辑来实现。在一些示例中，变量包括国际电工委员会(IEC)地址。在一些示例中，控制元件包括具有位置和逻辑地址的端口。该端口包括多个元件，每个元件均具有类型和逻辑地址。在一些示例中，每个别名具有包括_I0_wx_yy_zz的格式，其中，wx、yy以及zz部分中的每个表示关于该端口的信息。在该配置中，w表示端口的位置，X表示端口的逻辑地址，yy表示多个元件之一的类型，并且zz表示多个元件之一的逻辑地址。还提供了 一种计算机可读介质。计算机可读介质包含指令，该指令当由计算机系统执行时，指导计算机系统进行如下处理标识用于控制机器自动化环境中的过程的控制元件，标识控制元件用于监视过程的多个变量，以及根据特定于控制元件的翻译协议将多个变量翻译为多个别名。


图1示出了配置系统。图2示出了配置系统的操作示例。图3示出了配置系统。图4示出了变量和别名的表。图5示出了配置系统的操作示例。图6示出了包括多个控制器的配置系统。图7示出了配置系统。
具体实施例方式以下描述和相关联的图教导了本发明的最佳模式。为了教导发明原理，可简化或省略最佳模式的一些常规方面。所附权利要求指定本发明的范围。最佳模式的一些方面可能没有落入权利要求所指定的本发明的范围内。因此，本领域技术人员将理解落入本发明的范围内的、源自最佳模式的变型。本领域技术人员应理解，下述特征可以以各种方式组合，以形成本发明的多个变型。因此，本发明不限于下述的具体示例，而仅由权利要求及其等同方案来限定。典型的机器自动化环境包括各种设备，诸如泵、驱动器、电动机、启动器、机器人、传感器、开关、致动器或其它设备(包括其组合)。控制器或控制元件通常用于配置、监视或控制这些设备。控制器通常与多个设备接口并具有多个输入和输出。输入用于从过程、系统或设备接收信息。输出用于将被已被转换为电信号的指令传送到过程、系统或设备。配置软件使得用户能够配置控制器，以使用控制器的输入和输出以特定方式操作设备。控制器执行使用用户指定的控制逻辑而创建的程序逻辑。在设计控制逻辑时，用户通常使用与控制器的输入和输出相关联的变量来指定其用途或行为。图1示出了配置系统100。配置系统100包括配置软件110、控制元件120以及机器自动化环境190。机器自动化环境190包括过程150。图2示出了配置系统100的操作示例。以下在括号中表示操作的步骤。配置软件110标识用于控制机器自动化环境190中的过程150的控制元件120(210)。配置软件110然后标识控制元件120用于监视过程150的变量(220)。最终，配置软件110根据翻译协议将变量翻译为别名(230)。翻译协议是特定于控制元件的。返回参照图1，配置软件110包括指令和相关数据，当由处理器执行时，该指令和相关数据允许用户配置控制元件120。使用别名来执行配置。通过翻译与控制元件120相关联的变量来标识别名。控制元件120包括逻辑电路和用于与配置软件110和过程150接口的端口。控制元件120执行配置软件110提供的程序逻辑来控制过程150。控制元件120可以是微控制器、可编程控制器或者其它类型的控制器(包括其组合)。过程150工作在机器自动化环境190中。过程150包括可使用机器或设备执行的任意工业过程。在多种情况下，处理150涉及电气设备、机械设备、传感器、开关、致动器或其组合的配置、控制、操作或监视。图3示出了配置系统300。配置系统300包括处理系统312、显示器304、控制器320以及机器自动化环境390。处理系统312包括配置软件310和能够执行配置软件310的处理电路。处理系统312可以是计算机、服务器、微处理器、便携式电子设备或计算设备。配置软件310是配置软件110的示例，但是配置软件310可具有替选配置或以替选方式工作。机器自动化环境390包括设备371-373。机器自动化环境390是机器自动化环境190的示例，但是机器自动化环境390可具有替选配置或以替选方式工作。设备371-373可包括泵、驱动器、电动机、机器人、自动化工具、测试仪器、传感器、开关、致动器或自动化设备(包括其组合)。设备371-373执行机器自动化环境390中的如过程150的过程。控制器320包括端口 322和326以及用于与处理系统312通信的接口。端口 322和326可包括用于与设备371-373或与其它设备电接口的输入和输出端口的任意多种组合。输入和输出端口可以是数字的、模拟的或其组合。控制器320是控制元件120的示例，但是控制器320可以以替选方式工作或具有替选配置。在一个示例中，控制器320可包括Allen BradleyMicro 800 可编程控制器。显示器304是用于视觉上或图形上向处理系统312的用户呈现信息的设备。显示器304可包括液晶显示器(IXD)、阴极射线管(CRT)或其它类型的图形显示设备。在一个操作示例中，用户希望以如下方式来配置控制器320 :使得设备371-373以所选的方式运转以控制机器自动化环境390中的过程。在该示例中，设备371是风扇电动机，设备372是自动切割工具，并且设备373是温度传感器。切割工具的速度由模拟输出327来控制，并且切割工具的状态使用数字输入328来监视。除了控制切割工具之外，用户希望根据温度传感器表示的温度而为切割工具的操作创建一组规则。例如，当温度超过阈值时，可以以较低速度操作切割工具。用户还可能希望基于切割工具的操作和状态以及温度来控制风扇电动机的操作。设备和操作的多种其它可能的组合是可能的。控制器的不同类型和型号通常具有不同的输入和输出类型以及不同的输入和输出量。另外，控制器可具有可选的插入式模块或扩展端口，其增加了控制器上可用的输入和输出的数量或类型。当使用配置软件310来创建控制设备371-373的操作的一组逻辑规则时，使用变量来引用输入和输出。在一些情况下，自动地创建或分配变量。在其它情况下，这些变量可以是遵循工业标准命名方案的国际电工委员会(IEC)地址。在多种情况下，变量的命名方案不允许用户在变量与它们所表示的物理输入和输出之间做出直观关联。系统的图形表示使用配置软件310来创建并显示在显示器304上。使用该图形表示，用户创建描述输入、输出、设备以及其状态之间的期望关系的一组逻辑规则或控制逻辑。替代在创建逻辑规则时使用变量来引用输入和输出，用户利用与输入和输出相关联的别名。别名以如下方式来格式化其允许用户基于别名本身而容易地理解别名指的是哪个特定输入或输出。换言之，命名约定提供与特定别名相关联的、控制器320上的输入或输出的直观表不。创建别名的第一步骤是标识控制器320。该标识可涉及确定制造商、系列号、型号、零件号或其它标识信息。该过程还可涉及确定是否附接了扩展模块或者是否具有控制器320的额外槽。基于该信息,标识输入和输出连同与这些输入和输出相关联的变量。信息可从包括控制器320、附接至控制器320的模块、配置软件310的多个源获得或从配置系统300外部的源获得。使用翻译协议将变量翻译为更直观的别名。别名用于控制逻辑的创建。返回到涉及切割工具的先前示例，控制逻辑中的一个步骤可指定当通过模拟输入329与温度传感器相关联的读数表示温度超过了特定阈值时，数字输出323应该转为高状态以触发继电器接通风扇电动机。别名以如下方式来格式化其允许用户基于别名本身理解正引用的是哪个输入或输出。换言之，数字输出323的别名可包含表不其是控制器320的第一端口上的第一数字输出的信息。类似地，模拟输入329的别名可包含表示其是控制器320的第二端口上的第一模拟输入的信息。与别名相比，替代地使用变量来完成编程任务会使得任务更困难。这是真的，这是由于变量可能是难以理解的或较不直观的，并且可能需要用户执行进一步查找或翻译以确定哪些变量与控制器上的哪些物理输入或输出相关联。一旦使用别名创建了控制逻辑的图形表示，则配置软件310将图形表示转换为程序逻辑。转换过程可涉及编译另一过程，该另一过程将控制逻辑转换为控制器320的逻辑和电路可理解的指令。该转换过程包括根据翻译协议将每个别名翻译回原始变量。在配置软件310的指导下，处理系统312将程序逻辑传递到控制器320。控制器320被配置成利用或操作输入，以通过执行程序逻辑来如控制逻辑所指定的那样操作设备371-373。在上述示例的变型中，别名还可被传递到控制器320。尽管别名可以不用在控制器320的操作中，但是将别名与程序逻辑存储在一起使得别名可稍后用于反编译、逆向工程、或者将程序逻辑转换回控制逻辑。如果处理系统312、配置软件310或翻译协议被以另外的方式改变或不可用，则别名的可用性可使得该过程更简单。另外，翻译协议可结合别名被传递到控制器320。图4示出了包含示例变量和别名的表。表的每行与控制器上的不同元件相关联，其中，兀件是输入或输出。除了表不输入或输出是模拟还是数字之外，表还表不输入或输出中的每个的位置。位置可表示元件嵌入在控制器中、嵌入在扩展槽中、嵌入在扩展模块中或嵌入在插入式模块中。第二列是与输入和输出中的每个相关联的变量或IEC地址。最后一列指示基于用于使用中的特定控制器的翻译协议而为每个变量创建的别名。在一些情况下，翻译协议可以以查找表或数据库的形式来实现。另外，可根据控制器的具体配置而使用不同的翻译协议。在图4的示例中，每个别名由十二个字符组成并且以“_10_”开始以表示其指的是输入/输出。第五个字符表不控制器中的输入/输出的位置。例如，第3行中的别名与UPM槽I中的数字输入相关联。在该输入的别名中，“P”表示其是与插入式端口相关联的输入/输出。如果有，则第六个字符表示端口的逻辑地址。例如，在第3行中，“I”表示该输入/输出与在控制器内的逻辑地址“I”处的插入式端口相关联。第七和第八个字符表示特定输入/输出或元件的类型。例如，在第3行中，“DI”表示其是数字输入。最终，最后两个字符表示端口内的特定元件的逻辑地址。从第3行继续，数字输入在插入式端口 Pl内的逻辑地址“01”处。应理解，多种其它的别名格式是可能的。图5示出了这里描述的配置系统之一的另一操作示例。当在处理系统上执行时，配置软件从控制器请求标识。标识可以是控制器的型号或其它标识信息。基于标识的接收，配置软件标识控制器上的可用输入和输出以及与这些输入和输出相关联的变量。然后，配置软件将这些变量传递到翻译表，以执行翻译或查找过程。每个变量被翻译为别名。应理解，翻译过程可在配置软件内来执行或在另一位置来执行。使用配置软件提供的图形配置工具，用户创建描述由控制器控制的设备的期望操作的控制逻辑。用户通过根据别名引用输入和输出的状态，指定设备的行为。当完成时，控制逻辑被转换为控制器可以利用的程序或指令集。这些指令还称为程序逻辑。作为该过程的一部分，别名被翻译或转换回变量。程序逻辑被传递到控制器，并由控制器来执行以控制过程和设备。应理解，控制逻辑还可在控制器内被转换。在图5的最终步骤中，别名可选地被传递到控制器。多种格式是可能的，并且别名的传递可包括将每个别名映射到该组程序逻辑的变量的专用翻译表。如果稍后从控制器上载程序逻辑，则可连同程序逻辑一起上载别名和相关联的信息。这允许别名结合程序逻辑来使用，以使得即使当时原始配置软件或翻译表不可用，也可查看或修改程序逻辑。图6示出了包括来自不同制造商的多个控制器的配置系统600。控制器A、B和C是控制器120和控制器320的示例。控制器A、B和C分别被接口到设备X、Y和Ζ。控制器A由一个制造商来提供或制造， 而控制器B和C由不同的制造商提供或制造。因此，它们可使用不同的变量、具有不同的翻译协议或者二者均有。图6的配置软件是配置软件110和配置软件310的示例。配置软件的单个实例接口到三个分开的控制器。使用配置软件，用户可使用与三个控制器中的每个相关联的别名来为全部三个控制器创建控制逻辑。由于控制器来自不同的制造商并且可具有不同的配置或协议，因此配置软件使用多个翻译协议将与每个控制器相关联的变量翻译为别名。在该示例中，与用于控制器A的翻译协议不同的翻译协议用于控制器B和C，这是由于它们是由不同的制造商提供的。另外，用于控制器B和C的翻译协议可以是用于该制造商的协议的变型或子协议。在该示例的变型中，额外字符可附于别名以表示每个别名与哪个控制器相关联。在如图6的配置系统的配置系统中，简化了与创建用于三个控制器的控制逻辑相关联的编程任务。用户能够使用直观的别名来为多个控制器创建逻辑，该别名使用相同的或类似的格式，但是控制器可在内部使用具有不同格式的变量。这通过使用多个翻译协议来实现。控制逻辑被转换为程序逻辑的三个分开的块，每个控制器一个块。使用用于该控制器的适当翻译协议来转换程序逻辑的每个块。应理解，可如图6所示地那样基于制造商而在多个翻译协议之间划分控制器，或者基于其它因素(包括型号、产品系列、功能、特征、其它因素或其组合)来划分。应理解，翻译协议可包括在配置软件中，从控制器加载，从与配置软件分开的位置访问或通过网络远程地访问。图7示出了配置系统700。配置系统700是配置系统100、配置系统300以及配置系统500的示例。配置系统700包括控制元件710、处理系统720以及通信接口 730。处理系统720通过通信链路而链接到控制元件710和通信接口 730。控制元件710包括输入713和输出714。输入713和输出714通过通信链路与自动化设备780和790通信。这些通信可通过金属、无线或光学链路而发生。自动化设备780和790是图3的设备371-373和图5的设备X-Z的示例。
通信接口 730包括通过通信链路与通信设备780通信的部件。通信接口 730可被配置成通过金属、无线或光学链路来通信。通信接口 730可被配置成使用TDM、IP、以太网、光学联网、无线协议、通信信令或某种其它通信格式(包括其组合)。通信可利用网卡、端口、RF收发器或其它设备。通信设备780可包括存储系统、显示器、键盘、路由器、鼠标、服务器、用户接口或其它设备。处理系统720包括处理器721和存储器系统722。处理器721包括从存储器系统722检索并执行操作软件的微处理器或其它电路。存储器系统722包括软件723。存储器系统722可使用随机存取存储器、只读存储器、硬盘驱动器、磁带驱动器、闪存、光学存储或其它存储器装置来实现。软件723包括操作系统724和配置软件725。配置软件725是配置软件110、配置软件310以及图5的配置软件的示例。配置软件725包括控制元件和变量标识模块726以及翻译模块727。软件723还可包括额外的计算机程序、固件或某种其它形式的非暂态机器可读处理指令。当由处理器721执行时，操作系统724指导处理系统720使用配置软件725来如这里所述的那样操作配置系统700。配置软件725指导配置系统700使用模块726来标识控制元件并且标识控制元件所使用的变量。然后，配置软件725指导配置系统700使用翻译模块727将变量翻译为多个别名。以上描述和相关联的图教导了本发明的最佳模式。所附权利要求指定了本发明的范围。注意，最佳模式的一些方面可能没有落入权利要求所指定的本发明的范围内。本领域技术人员应理解，上述特征可以以多种方式来组合以形成本发明的多个变型。因此，本发明不限于上述具体实施例，而是仅由所附权利要求及其等同方案来限定。
权利要求
1.一种方法，包括 标识用于控制机器自动化环境中的过程的控制元件； 标识所述控制元件用于监视所述过程的多个变量；以及 根据特定于所述控制元件的翻译协议而将所述多个变量翻译为多个别名。
2.根据权利要求1所述的方法，还包括 显示所述控制元件实现的用于控制所述过程的控制逻辑的图形表示；以及 将所述图形表示转换为程序逻辑，包括根据所述翻译协议将所述别名翻译为变量。
3.根据权利要求2所述的方法，还包括将所述程序逻辑传递到所述控制元件。
4.根据权利要求3所述的方法，还包括将所述别名传递到所述控制元件。
5.根据权利要求3所述的方法，其中，所述控制逻辑在所述控制元件中通过执行所述程序逻辑来实现。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述变量包括国际电工委员会IEC地址。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述控制元件包括具有位置和逻辑地址的端口，并且其中，所述端口包括多个元件，所述多个元件中的每个均具有类型和逻辑地址。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述别名中的每个均具有包括_IO_wx_yy_zz的格式，并且其中，wx、yy以及zz部分中的每个表示关于所述端口的信息。
9.根据权利要求8所述的方法，其中 w表示所述端口的位置； X表示所述端口的逻辑地址； yy表示所述多个元件之一的类型；以及 ZZ表示所述多个元件之一的逻辑地址。
10.一种配置系统,包括 控制元件，用于控制机器自动化环境中的过程； 处理系统，被配置成标识所述控制元件，标识所述控制元件用于监视所述过程的多个变量，以及根据特定于所述控制元件的翻译协议而将所述多个变量翻译为多个别名。
全文摘要
本发明公开了一种元件特定的变量翻译，提供了一种具有指令的计算机可读介质。当由计算机系统执行时，指令指导计算机系统执行以下处理标识用于控制机器自动化环境中的过程的控制元件；标识控制元件用于监视过程的多个变量；以及根据特定于控制元件的翻译协议而将多个变量翻译为多个别名。
文档编号G05B19/04GK103064301SQ20121013520
公开日2013年4月24日 申请日期2012年5月2日 优先权日2011年4月29日
发明者理查德·A·希科劳, 杰克·A·朱克, 大卫·W·科莫, 张跃 申请人:洛克威尔自动控制技术股份有限公司