现场装置和整合现场装置的方法与流程

文档序号:33507486发布日期:2023-03-18 05:22阅读:267来源:国知局
现场装置和整合现场装置的方法与流程

1.本发明涉及一种自动化系统的现场装置和一种将这种现场装置整合在自动化系统中的方法。


背景技术:

2.现场装置(专业术语中也称:现场设备)可以包括致动器(如执行元件或阀)以及传感器(如测量变换器)。在工厂与过程自动化中,现场装置通过现场总线或实时以太网与系统控制器(专业术语中也称:控制系统,如具有过程控制器的过程控制系统)联网。可以以固定的间隔采集传感器的数据并传输给过程控制器。
3.系统控制器评价这些数据以便进行进一步处理以及对现场装置进行控制或调节。其中包括对评价结果的可视化和显示,例如流体的压力、流量和温度,以及阀是打开还是关闭。系统控制器例如可以基于这些数据来在设备面板上显示分析与警报数据。
4.在现有技术中,过程控制系统承担主设备的功能,其对作为从设备的传感器进行询问。该主设备对通过总线系统与主设备连接且与其通信的从设备进行控制,并且对从该从设备接收到的数据进行处理。为此,主设备通过总线系统来识别从设备,以便随后根据标识来自动地产生用于设立从设备的设备配置,使得从设备准备好在过程控制系统中工作。文献ep 1 594 023 b1描述一种用于自动配置过程控制系统的上述方法。
5.但这种传统配置法的前提是,在过程控制系统中已存储了关于现场装置的多个不同标识的驱动器和配置。由于存在大量不同的过程控制系统以及多个潜在的现场装置,前述做法效率较低。
6.将现场装置整合在既有自动化系统中的另一传统做法是购置现场装置的副本。结合副本就能开始研发适用于现场装置与系统控制器的组合的驱动器,从而能够在现场装置与系统控制器之间进行数据通信。但在驱动器研发过程中可能发现,在致动器或传感器功能方面正确选择的现场装置不适合与自动化系统的控制系统进行数据通信,因而必须针对另一现场装置重复上述做法,不一定会成功。


技术实现要素:

7.有鉴于此,本发明的目的是提供一种现场装置,其能够可靠且高效地整合在多个不同的自动化系统中。
8.本发明用以达成上述目的的解决方案为独立权利要求的特征。在从属权利要求中提供本发明的合理技术方案和有利的改进方案。
9.下文中部分地结合附图对本发明的实施例进行描述。
10.根据第一方面,自动化系统的现场装置包括至少一个致动器和/或至少一个传感器(简称:致动器和/或传感器)。所述现场装置还包括与所述致动器和/或传感器存在数据连接的控制单元。所述控制单元被构建成,通过数据连接来检测和/或输出致动器和/或传感器的数据。所述现场装置还包括数据接口,其被构建成,在控制单元与自动化系统的系统
transfer”或rest兼容)接口。
22.所述现场装置的上述实施例或更多实施例能够在将现场装置整合在自动化系统中前或者通过数据接口与自动化系统的系统控制器连接前,优选地在购得用于自动化系统的现场装置前,对系统控制器而言对客户端进行调整或研发以便接收或(例如异步地)记录数据。对系统控制器而言例如可以通过以下方式来开始或实施客户端的调整或研发:通过tcp连接来访问(例如现场装置的制造商的)对应控制单元。随后,在该客户端中对现场装置的国际互联协议地址(ip地址)进行调整就足以整合现场装置。
23.req消息可以包括数据的请求。res消息可以包括所请求的数据。
24.req消息可以给出时间段。res消息可以包括致动器和/或传感器在所给出的时间段内检测到的数据或输出至致动器和/或传感器的数据。
25.这些数据可以分配有时间戳。这些时间戳可以分别给出数据的检测和/或输出的时间点。res消息例如可以包括某些数据,其时间戳被分配在所给出的时间段内。作为替代或补充方案,所述res消息可以包括分配给这些数据的时间戳。
26.这些数据例如可以包括数据序列(如测量序列)并且系统控制器可以记录该数据序列。控制单元与系统控制器之间的通信失效后(例如数据包的交换和/或tcp连接中断后),可以借助所给出的时间段针对性地或者用最少的通信资源填补记录数据序列中的空白。
27.req消息可以给出纯文本。res消息可以包括对应于纯文本的数据。
28.所述控制单元可以存储检测到和/或输出的数据。所述控制单元可以被构建成,借助req消息所给出的纯文本来检查所检测到或输出或存储的数据。在这些数据分配有包含在纯文本中的关键词汇(如关键词)的情况下,这些数据可以对应于req消息中给出的纯文本。
29.作为替代或补充方案,这些数据可以分配有分别描述这些数据的纯文本。所述res消息例如可以包括分配给这些数据的纯文本。
30.这些数据不仅可以包括致动器和/或传感器的原始数据,还可以包括描述(如对测量点的描述)。所述装置的实施例使得系统控制器能够基于与控制单元的通信而呈现仪表盘(专业术语中也称:“dashboard”或面板)。
31.这些数据可以如此地设计,使得现场控制器能够被配置以便对(例如评价的结果的)这些数据进行评价和/或可视化和/或显示。这些数据例如可以包括测量值和用于指示流体的压力、流量(优选流率)和/或温度的相应物理单位。作为替代或补充方案,这些数据可以包括用于呈现测量值或工作状态(例如阀是打开还是关闭)的符号。
32.req消息所给出的纯文本和/或分配给数据的纯文本可以包括用于描述这些数据的关键词汇或文本块。
33.例如,req消息可以包括某些数据,其纯文本包含了在req消息中给出的纯文本(例如完整或至少一个关键词汇)。作为替代或补充方案,所述res消息可以包括分配给这些数据的纯文本。
34.这些数据可以包括至少两个不同的数据序列。被分配的纯文本可以给出相应的数据序列。作为替代或补充方案,这些数据可以包括至少两个不同的测量值。被分配的纯文本可以给出相应的测量值。
35.可选地,所述res消息可以包括与上一res消息的关联,其中该上一res消息包括分配给这些数据的纯文本。无需在不同或相继的res消息中重复相同的纯文本,以便例如更有效地利用通信资源。
36.所述通信装置可以包括至少两个与控制单元存在数据连接的不同的致动器和/或传感器。分配给这些数据的纯文本可以给出用来检测这些数据以及/或者这些数据所输出或待输出的致动器和/或传感器。
37.所述现场装置可以是测量装置(也称:测量仪)。
38.req消息所给出的纯文本和/或分配给数据的纯文本可以包括测量点的描述。作为替代或补充方案,这些数据可以包括至少一个测量值并且被分配的纯文本可以给出该至少一个测量值的物理单位。作为替代或补充方案,所述纯文本可以包括现场装置和/或致动器和/或传感器的标识。
39.这些数据可以包括传感器所检测到的测量值。作为替代或补充方案,这些数据可以包括待输出至致动器的控制指令。作为替代或补充方案,这些数据可以包括致动器和/或传感器所检测到的和/或输出至致动器和/或传感器的工作参数。这些控制指令和/或工作参数可以决定致动器和/或传感器的工作状态。
40.这些数据还包括时间戳。作为替代或补充方案,这些时间戳可以分别分配给一个测量值和/或控制指令和/或工作参数。被分配的时间戳例如可以给出检测测量值以及/或者输出控制指令以及/或者检测和/或输出工作参数的时间点。
41.这些测量值可以包括电压和/或频率。
42.所述res消息可以包括http文献中的数据。作为替代或补充方案,所述res消息(如http文献)可以包括根据javascript object notation(json)或extensible markup language(xml)的数据或者作为comma-separated value(csv)的数据。
43.这些数据可以包含在res消息的消息主体(专业术语中也称“body”)中。作为替代或补充方案,res消息的头(专业术语中也称“head”)可以给出现场装置的固件版本,优选由控制单元执行的固件的固件版本,以及/或者包括与前一res消息的关联。
44.通过tcp连接的req消息和/或res消息可以包含在国际互联协议的数据包(ip数据包或简称ip包)中。
45.所述控制单元可以是tcp连接的服务器。所述控制单元通过tcp连接的包括req消息和res消息的数据通信可以被位于自动化系统外部的服务器模拟。
46.所述控制单元还可以被构建成,通过数据接口与位于自动化系统外部的服务器建立tcp连接并且通过与服务器的tcp连接接收根据http的消息。源于服务器的消息可以包括现场装置的配置。该服务器可以被构建成,通过互联网(例如作为网页服务)来选择配置。该服务器可以等同或不同于模拟与控制单元进行数据通信的服务器。
47.所述控制单元还可以被构建成,通过数据接口与位于自动化系统外部的服务器建立tcp连接并且通过与服务器的tcp连接发送根据http的消息。所述消息可以给出现场装置的工作状态或故障状态。该服务器可以等同或不同于模拟与控制单元进行数据通信的服务器和/或发送现场装置的配置的服务器。
48.根据第二方面,本文提供一种将现场装置整合在自动化系统中的方法。所述现场装置可以是根据第一方面的现场装置。所述方法包括设立(例如调整和/或研发和/或测试)
所述自动化系统的系统控制器的应用接口以便与所述现场装置的数据接口进行通信的步骤。所述应用接口被设置成,通过tcp连接在数据包中发送req消息以及接收res消息。这些数据包包括现场装置的地址字段或用于现场装置的数据接口的地址字段。在设立过程中,所述地址字段给出指向位于自动化系统外部的服务器的第一地址。所述方法还包括通过将数据包中的地址字段改变成指向位于自动化系统内部的现场装置或其数据接口的第二地址,来将现场装置整合在自动化系统中的步骤。
49.位于自动化系统外部的服务器(也称:外部服务器)可以包括现场装置的控制单元的实体或复制品。在设立步骤中,可以对系统控制器(优选应用接口)的配置进行设立(例如研发或调整或测试)以便通过tcp连接与现场装置的数据接口进行通信,优选无需购置现场装置的副本。
50.所述现场装置的控制单元的实体或复制品也可以被称为现场装置的数字孪生体。在设立应用接口以便通信req和res消息的步骤中,所述现场装置的控制单元的实体或复制品可以通过第一地址来达到。
51.所述第一地址可以是该外部服务器的网络地址。作为替代或补充方案,所述第二地址可以是安装和/或连接在自动化系统中的现场装置的网络地址(如现场装置的数据接口的地址)。所述第一地址和所述第二地址可以是例如根据ipv4或ipv6的ip地址。
52.所述第一地址与所述第二地址可以有所不同。所述第一地址与所述第二地址可以(优选至少)在地址字段的一个区段中有所不同。所述区段可以例如根据该区段的子网掩码或前缀长度而给出不同的子网。第一地址所给出的子网可以对应于包括该外部服务器的子网。第二地址所给出的子网可以对应于包括自动化系统和/或系统控制器的子网。
53.改变针对现场装置的数据接口的地址字段可以包括改变数据包中(如req消息的数据包中)的目标地址和/或数据包中(如req消息的数据包中)的发送方地址。
54.根据第三方面,本文提供一种自动化系统的系统控制器。所述系统控制器可以被构建成,实施根据第二方面的方法。作为替代或补充方案,所述系统控制器可以包括应用接口。所述系统控制器的应用接口可以被构建成,与根据第一方面的现场装置的数据接口进行通信。作为替代或补充方案,所述系统控制器的应用接口可以被构建成,优选地在tcp连接的数据包中,发送根据超文本传输协议(http)的req消息,优选地根据第一或第二方面的req消息,以及,接收根据http的res消息,优选地根据第一或第二方面的res消息。
55.在每个方面中,数据包中的地址字段,例如针对现场装置的网络地址或现场装置的数据接口,可选地:
[0056]-(优选为了设立系统控制器的应用接口)给出第一地址或者指向位于自动化系统外部的服务器,以及
[0057]-(优选为了整合现场装置)给出第二地址或者指向位于自动化系统内部的现场装置。
[0058]
根据第二方面的方法和/或根据第三方面的系统控制器可以包括结合第一方面所揭示的任一步骤和/或任一特征或者对应的步骤或对应的特征。
附图说明
[0059]
下面将参照附图并借助优选实施例对本发明进行详细说明。
[0060]
其中:
[0061]
图1为具有第一实施例中的现场装置的自动化系统的示意性框图;
[0062]
图2为第二实施例中用于将现场装置整合在自动化系统中的示意性通信图;以及
[0063]
图3为将现场装置整合在自动化系统中的方法的示意性流程图。
具体实施方式
[0064]
图1为例示性自动化系统100的示意性框图,具有整体用附图标记110表示的现场装置的第一实施例。现场装置110可以是工业电子器件,如测量仪。
[0065]
自动化系统100包括现场装置110的至少一个实施例,其被自动化系统100的系统控制器120读取(如监控)和/或控制(如调节)。图1中示出了一个系统控制器120,而在自动化系统100中可以冗余或分级地构建有多个用于读取和/或控制现场装置110的系统控制器120。
[0066]
现场装置110的图1所示第一实施例分别包括一个致动器112和/或传感器112以及与致动器112和/或传感器112存在数据连接114的控制单元116。控制单元116被构建成,通过数据连接114来检测和/或输出致动器112和/或传感器112的数据。现场装置110还包括数据接口118,其被构建成,在控制单元116与自动化系统100的系统控制器120之间交换数据包。
[0067]
数据接口118可以包括网络接口。数据接口118例如可以被构建成通过本地线路网络102进行通信。本地线路网络102可以包括用于对称式信号传输的一或多个导体对。作为替代或补充方案,本地线路网络102可以包括至少一个网络交换机(专业术语中也称:分接头),其将导体对的不同支路连接在一起以便交换数据包。本地线路网络102可以包括优选根据系列标准中的标准ieee 802.3的以太网和/或实时以太网和/或单对以太网(spe)。
[0068]
作为替代或补充方案,数据接口118可以被构建成通过无线局域网104,例如根据wi-fi联盟或系列标准ieee 802.11的无线局域网(wlan)或者根据第三代合作伙伴计划(3gpp)的无线接入技术的蜂窝网络,优选地根据第五代无线接入技术(专业术语中也称:fifth generation new radio或5g nr),来进行通信。为此,数据接口118可以包括基带芯片,其被构建成借助协议栈根据无线接入技术来发送或接收数据包。数据接口118例如可以被构建成根据标准文献3gpp tr 38.824v16.0.0和/或标准文献3gpp tr 33.825v16.0.1来极其可靠且低延迟地进行通信(专业术语:ultra-rel iable low-latency communication或urllc)。
[0069]
线路网络102和/或无线电网络104可以形成自动化设备100的子网(如校园网络)。整合的现场装置110和系统控制器120连接在同一子网中。
[0070]
控制单元116还被构建成,通过数据接口118根据传输控制协议(tcp)来建立与系统控制器120的tcp连接,以及通过tcp连接根据超文本传输协议(http)接收关于致动器和/或传感器的数据的请求消息(req消息),以及将关于数据的响应消息(res消息)发送给系统控制器120。
[0071]
在每个实施例的第一变体中,例如在图1所示变体中,控制单元116和数据接口118布置在传感器112或致动器112外部。在每个实施例的第二变体中,控制单元116和/或数据接口118整合在传感器112和/或致动器112中。在每个实施例的第三变体中,多个传感器112
和/或致动器112通过数据连接114连接至控制单元116。
[0072]
为了将现场装置110(如工业电子器件)整合在自动化系统100中,在现场装置110的物理安装完毕后在自动化系统100中设立数据的交换(即通信)。例如可以由系统集成商(systemintegrator)的研发人员监控或实施该整合。
[0073]
现场装置110的试运行可以先于现场装置的整合进行。现场装置110(如工业电子器件)的试运行可以包括在最终调试前,例如在物理安装和/或连接现场装置110前以及/或者对现场装置110进行设置以便用传感器112来检测数据和/或将数据输出至数据接口118前,对现场装置110进行操作。现场装置110通过该试运行而准备好被整合在自动化系统100中。
[0074]
自动化系统100,如系统控制器120,可以是叠加在现场装置110上的系统。作为替代或补充方案,系统控制器120可以是可编程控制器(plc)和/或虚拟机。作为替代或补充方案,系统控制器120可以包括和/或实施本地应用,以及/或者系统控制器120可以包括和/或实施用于应用接口122(如api)的研发环境。
[0075]
研发环境例如可以是某个工具,该工具测试与外部服务器200的数据接口118或者与该数据接口118功能相同的数据接口的通信以及/或者该工具输出代码片段(专业术语中也称“code-snippets”)以便与数据接口118进行通信。这些代码片段可以应用于系统控制器120的本地应用中。
[0076]
该本地应用可以包括对通过应用接口122与系统控制器120互联的现场装置110进行控制(优选调节)。
[0077]
在现场装置110(如工业电子器件)的整合阶段中,建立现场装置110(例如作为tcp连接的服务器)与系统控制器120(例如作为tcp连接的客户端)的通信,以及/或者系统控制器120(例如plc或本地应用)被构建成,对数据进行处理和/或对数据进行可信度检验和/或将可信的数据写入数据库(如自动化系统100的数据库或自动化系统100外部的外部数据库)。
[0078]
传统的现场装置例如包括modbus服务器。传统上必须在整合时研发用于传统现场装置与系统控制器间的通信的驱动器。在此过程中,研发人员会研究modbus服务器的文档并且对应用所需值进行分类。随后将驱动器实施于编程环境中。通常情况下,首先购买传统现场装置的副本作为样本设备,再在自动化系统的办公桌上或网络中就地使其运行,而后开始研发驱动器。
[0079]
而现场装置110的第一实施例包括控制单元116,其无需现场装置特定的驱动器就能与系统控制器120建立tcp连接,并能根据http来交换关于数据的消息(例如关于数据的指令或数据本身)。
[0080]
res消息例如可以是闭合的(专业术语中也称:“自足”)。res消息除了数据以外还可以包括附加信息。附加信息可以描述数据(优选地作为纯文本或文本块)和/或包括用于处理或输出数据的系统控制器120的配置。
[0081]
在每个实施例中,系统控制器120还可以与自动化系统100外部的外部服务器200互联(即为了交换数据包而连接)。属性“外部的”与“位于外部”可以是同义的。在系统控制器120与外部服务器200之间布置有用来在系统控制器120与外部服务器200之间传输经交换的数据包的路由器202的情况下,外部服务器200可以位于自动化系统100外部。
[0082]
外部服务器200可以提供控制单元116的与现场装置110的控制单元116通过数据接口118所提供的功能。
[0083]
由外部服务器200来提供控制单元116的功能,这样就能通过在控制单元116与外部服务器200之间建立tcp连接以及/或者通过根据http交换消息,优选在购置现场装置110的副本前,确保现场装置110的可整合性。作为替代或补充方案,可以通过根据http交换消息,优选在购置现场装置110的副本前,来对现场装置110的整合进行准备。
[0084]
图2为第二实施例中用于将现场装置110整合在自动化系统100中的示意性通信图。下文中根据第二实施例对现场装置110、系统控制器120和外部服务器200的相互作用进行了描述,以获得清晰和简洁的描述,但本揭示案并不以这样一个总系统为前提。确切而言,针对相互作用而揭示的功能性特征是分别针对现场装置110、系统控制器120和外部服务器200而揭示的。
[0085]
此外,第二实施例中的现场装置110、系统控制器120和外部服务器200可以分别是第一实施例中的现场装置110、系统控制器120和外部服务器200的改进方案。
[0086]
例如就tcp连接和/或根据http的消息而言,控制单元116可以用作服务器。基于现场装置110的这项特征,现场装置110的第二实施例在自动化系统外部提供了现场装置110的数字孪生体,即借助外部服务器200而为之。
[0087]
外部服务器200的通信特性与现场装置110的通过数据接口118的通信特性相同。因此,外部服务器200可以被称为现场装置110或控制单元116的数字孪生体。
[0088]
现场装置110的控制单元116例如包括存储器和执行在现场装置110的该存储器中编码的指令的至少一个处理器,其中在现场装置110的存储器中存储有带编码指令的控制模块。通过控制模块的执行,控制单元116例如就能基于在数据接口118上接收到的数据包,通过数据连接114将数据输出至致动器112以及/或者通过数据连接114将传感器112所检测到的数据包中的数据以数据接口118为出发点进行发送。
[0089]
外部服务器200例如包括存储器和执行在外部服务器200的该存储器中编码的指令的处理器,其中在外部服务器200的存储器中存储有与存储在现场装置110的存储器中相同的控制模块。
[0090]
优选地,外部服务器200通过互联网而可供使用。外部服务器200(例如基于控制模块)而被构建成,从系统控制器120接收至少一个消息130(如req消息130,其相当于未来发送给现场装置110的req消息140)。外部服务器200还(例如基于控制模块)被构建成,作为对接收到的消息130的响应而通过互联网提供消息132(例如响应,优选地res消息132,其相当于源于现场装置110的未来的res消息142),优选将其发送给系统控制器120。
[0091]
借助外部服务器200,就能针对现场装置110来设立系统控制器120的应用接口122,优选地无需具有现场装置110的副本。举例而言,研发人员可以将系统控制器120作为其客户端对互联网上的外部服务器200(作为数字孪生体)进行编程。这样一来,研发人员就能准备或实施将现场装置110整合在自动化系统100中,而不必在现场具备现场装置110(如工业电子器件)的样本设备。
[0092]
作为替代或补充方案,研发人员可以在现场不具备现场装置110的样本设备的情况下开始对现场装置110(如工业电子器件)进行评价。
[0093]
根据http的每个req和res消息可以(优选分别)包含在一个数据包(如ip数据包)
中。相应的数据包包括用于发送方地址的地址字段(专业术语中也称:“source address”)和用于目标地址的地址字段(专业术语中也称:“dest ination address”)。
[0094]
req消息130的发送方地址的地址字段例如可以指向系统控制器120,即包括系统控制器120的地址121。req消息130的目标地址的地址字段可以指向外部服务器200,即包括外部服务器200的地址201(也称:第一地址)。
[0095]
res消息132的目标地址的地址字段例如可以指向系统控制器120,即包括系统控制器120的地址121。res消息132的发送方目标地址的地址字段可以指向外部服务器200,即包括外部服务器200的地址201(也称:第一地址)。
[0096]
与传统上购置样本相比,采用外部服务器200后,针对现场装置110的整合或整合适用性的评价过程(如原型评价过程)有所简化、省时且风险更小。
[0097]
借助外部服务器200来设立置系统控制器120的应用接口122后,仅需用现场装置110的地址来替代该第一地址,就能将现场装置110整合在自动化系统100中。
[0098]
req消息140的发送方地址的地址字段例如可以指向系统控制器120,即包括系统控制器120的地址121。req消息140的目标地址的地址字段可以指向现场装置110,即包括现场装置110的地址111(也称:第二地址)。
[0099]
res消息142的目标地址的地址字段例如可以指向系统控制器120,即包括系统控制器120的地址121。res消息142的发送方地址的地址字段可以指向现场装置110,即包括现场装置110的地址111(也称:第二地址)。
[0100]
这样就能在借助外部服务器200完成对系统控制器120的设立后,该整合大体上仅包括用第二地址来替换第一地址。
[0101]
这些数据包优选根据国际互联协议(ip)而构建(即所谓的ip数据包)。这些地址优选为ip地址。
[0102]
图2中结合通信图所示出的第二实施例可以包括外部服务器200的网页服务器,用于不带现场装置110样本地进行系统整合。
[0103]
例如,由现场装置110的控制单元116以及由外部服务器200所实施的控制模块可以包括用于现场装置110(如复杂的测量仪)的rest服务器的功能。
[0104]
作为替代或补充方案,由现场装置110的控制单元116所实施的控制模块可以包括用于现场装置110(如用于复杂的测量仪)的rest服务器的功能。基于现场装置110的控制模块或rest服务器就能研发互联网中的rest服务器200,其在技术上提供与现场装置110的rest服务器完全相同的响应。从而就通过数据接口118进行通信而言实现现场装置110的虚拟且数字化的映象。
[0105]
这样在对系统控制器120(优选应用接口122)进行设立的步骤中,研发人员就能研发出客户端,其在与互联网中的rest服务器200进行通信时工作。
[0106]
在整合现场装置的步骤中,(例如通过改变客户端的网络参数)就能将第二地址改变为第一地址。从而与传统做法相比使得现场装置110的整合304大幅加快。
[0107]
此外还能将用于将现场装置110整合在自动化系统100中(简称:系统整合)的技术解决方案,例如用于通过tcp连接交换http消息的数据接口118,应用于配置现场装置110。通过以下方式来配置现场装置110(如工业电子器件):通过外部服务器200(或另一外部服务器)的基于网页的服务来在互联网中引导使用者,使其对现场装置110进行个人配置。通
过网页服务进行引导会增强舒适度并缩短现场装置110的配置时间。
[0108]
作为替代或补充方案,还可以将用于系统整合的技术解决方案,例如用于通过tcp连接交换http消息的数据接口118,应用于对现场装置110进行支持和/或监控和/或远程维护。控制单元116例如可以被构建成,(优选周期性地或者由故障事件触发地)将现场装置110的工作状态发送给外部服务器200。作为替代或补充方案,可以通过以下方式对现场装置(如工业电子器件)进行支持:通过外部服务器200(或另一外部服务器)的基于网页的服务来在互联网中引导使用者,使其进行初步诊断。通过网页服务进行引导会提高售后服务处理的满意度或者能够提早消除故障状态,从而避免或缩短自动化设备100的停机时间。
[0109]
图3为第三实施例中将现场装置110整合在自动化系统100中的方法300的示意性流程图。经整合或待整合的现场装置110可以根据第一和/或第二实施例而构建。
[0110]
在步骤302中,设立自动化系统100的系统控制器120的应用接口122以便与现场装置110的数据接口118进行通信。将应用接口122设立成,在数据包中通过tcp连接发送req消息和接收res消息,其中在设立302过程中,数据包包括用于现场装置110的数据接口的地址字段,该地址字段给出指向位于自动化系统100外部的服务器200的第一地址201。方法300还包括通过将数据包中的地址字段改变成指向位于自动化系统100内部的现场装置110的数据接口的第二地址111,来将现场装置110整合在自动化系统100中的步骤304。
[0111]
如结合前述实施例所述,现场装置110和方法300的实施例能够在购置现场装置110的副本前就设立或验证与系统控制器120的通信,具体方式在于:系统控制器120首先与外部服务器200进行通信。系统控制器120与外部服务器200的这种通信可以大体上(除了地址字段中针对现场装置110的地址111以外)与系统控制器120与现场装置110的未来通信相同或无法区分或等效。现场装置110的整合大体上可以包括将数据包的地址字段中的地址从外部服务器200的地址201调整为自动化系统100中的现场装置110的地址111。
[0112]
这样一来,系统控制器120的使用者,例如本地应用的研发人员就能判断是否可和/或如何将现场装置110整合在自动化系统100中。举例而言,使用者就能作为推荐者或顾问,在购置现场装置110的第一副本前,针对购置现场装置110的决定加以准备或进行支持。从而与传统做法相比避免了运输和视需要回运样本的时间和资源。
[0113]
研发人员例如可以评价现场装置是否适于进行整合和/或未来进行购买和/或批量投入。
[0114]
现场装置110的一个实施例的控制单元116被构建成根据http通过tcp连接进行通信,这样就能通过系统控制器120与外部服务器
[0115]
200之间的等效数据通信,来在系统控制器120与现场装置110之间设立(如重现、调整、研发或验证)(优选未来的)数据通信。从系统控制器120的角度出发,在与外部服务器200进行数据通信时建立tcp连接和/或发送req消息和/或接收res消息,可以是与整合在自动化系统100中的现场装置110进行数据通信等效进行或实施的,例如即使在与外部服务器200的数据通信的tcp连接是通过路由器202而从自动化系统的子网向外引出的情况下也是如此。由此,现场装置110的实施例或者整合现场装置110的方法300对使用者(如研发人员)而言大幅简化了其决定进行整合的准备工作和/或整合现场装置110的实施。
[0116]
以上参照示范性实施例对本发明进行了描述,但对于本领域技术人员来说,显然可以进行各种修改,也可以使用对等物来替换。此外,可以进行多次改性,以使特定的情况
或特定的传感器或特定的致动器与本发明的原理相匹配。因此,本发明并不局限于所揭示的实施例,而是包括落入所附权利要求范围内的所有实施例。
[0117]
附图标记说明
[0118]
自动化系统100
[0119]
本地线路网络,优选4线对以太网或单线对以太网(spe)
[0120]
102
[0121]
无线局域网,优选根据第五代无线接入技术104
[0122]
现场装置,也称现场设备(fg),优选工业电子器件或测量仪
[0123]
110
[0124]
现场装置的网络地址,优选ip地址
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111
[0125]
现场装置的致动器和/或传感器
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112
[0126]
控制单元与致动器和/或传感器间的数据连接
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114
[0127]
现场装置的控制单元
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116
[0128]
现场装置与系统控制器间的数据接口
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118
[0129]
自动化系统的系统控制器
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120
[0130]
系统控制器的网络地址,优选ip地址
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121系统控制器的应用接口
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122设立时的req消息
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130设立时的res消息
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132整合后的req消息
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140整合后的res消息
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142位于自动化系统外部的外部服务器
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200外部服务器的网络地址,优选ip地址
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201自动化系统与外部服务器间的网关路由器
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202整合现场装置的方法
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300设立应用接口的步骤
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302整合现场装置的步骤
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