214的输出接口 203。
[0072]在执行数字观察器模型202期间，远程数据处理服务器200通过第一数据通信网络228接收反映到生产线223的控制输入信号222的数字输入信号205和反映生产系统220的操作状态224中的至少一个的数字输出信号208。
[0073]数字输入信号205和数字输出信号208输入数字观察器模型202和自动化系统226的模型，该数字观察器模型202包含生产线223的模型，例如基于生产线223的线性和/或非线性状态方程，该自动化系统226的模型包含由自动化系统226执行的控制功能的副本。持续预定时段地处理数字观察器模型202，该预定时段可以仅仅是一个时间步，并且由此生产线223的模型和自动化系统226的模型的所有操作状态(也叫作模型状态207)被确定并且-从初始条件开始-更新。
[0074]模型化状态207经由输出接口 203向第二数据通信网络214输出，其中它们可以被监测模块210和/或诊断模块221访问。监测模块212是在属于例如工业工厂的操作者的外部计算机设备上运行的软件应用，其可通过发起和/或应用合适的反作用216(例如调谐自动化系统中的参数，或执行故障排除)而对模型化状态的行为中可见的任何异常作出反应。
[0075]诊断模块221是在属于例如工业工厂的供应商或分包商的服务人员的不同外部计算机设备上运行的软件应用。模型化状态的诊断可例如揭示生产线223的某些部分需要更换或维护。然后发起和/或执行对应的服务动作218。
[0076]代替直接向数字观察器模型202提供数字输出信号224，它可以首先输入远程数据处理服务器200中包含的比较器204。在该比较器204中，将数字输出信号224与对应的模型化状态206比较，即将现实操作状态与它的模拟配对物比较。该比较的结果然后作为差异信号或校正信号208输入数字观察器模型202以便用于更改数字观察器模型202。
[0077]由远程数据处理服务器200的虚线扩展所指示的另外的备选技术方案是远程数据处理服务器200内部的监测模块210和诊断模块212的至少部分的实现。因此，第二数据通信网络214变成内部总线。因此，由操作者和/或服务人员使用的计算机设备因为它们仅需要提供对监测和/或诊断模块的图形用户界面的网络访问(作为例如Web页面)而可以配备有数量减少的处理容量。
【主权项】
1.用于监测和/或诊断工业工厂的生产线(8，223)的操作的系统，其中所述生产线(8，223)的操作由自动化系统(10，226)控制并且其中所述生产线(8，223)的至少第一和第二操作状态(14，224)取决于到所述生产线(8，223)的至少一个控制输入信号(12，222)，其特征在于所述系统包括安装在所述工业工厂外部的远程数据处理服务器(6，200)，所述远程数据处理服务器经由第一数据通信网络(228 )连接到所述生产线(8，223 )和/或自动化系统(10，226)并且包含到在所述远程数据处理服务器(6，200)中实现的监测和/或诊断模块(40，210，212)或到所述第一(228)或第二(214)数据通信网络的输出接口(203)，其中所述远程数据处理服务器(6，200)设置成 通过所述第一数据通信网络(228)接收反映所述至少一个控制输入信号(12，222)的数字输入信号(205)，和反映所述第二操作状态(224)的数字输出信号(208)， 通过将所述数字输入(205)和所述数字输出(208)信号输入将所述生产线(8，223)和所述自动化系统(6，200)的时间相关操作行为模型化的数字观察器模型(4，202)并且通过处理所述数字观察器模型(4，202)来确定至少第一和第二模型化状态(14’，207)，所述至少第一和第二模型化状态分别对应于所述至少第一和第二操作状态(224)，以及 将所述至少第一和第二模型化状态(14’，207)转发到所述输出接口(203)。
2.如权利要求1所述的系统，其中所述远程数据处理服务器(6，200)设置成在将用于监测和/或诊断目的的所述至少第一和第二模型化状态(14’，207)转发到所述输出接口(203)之前预先处理它们。
3.如权利要求1或2所述的系统，其中所述数字输入信号(205)和所述数字输出信号(208)每个包含时间戳，其分别指示取得所述至少一个控制输入信号(12，222)和所述第二操作状态(224)的时间点，并且其中所述远程数据处理服务器(6，200)设置成使所述数字观察器模型(4，202)的处理与所述数字输入和输出信号的时间戳时间同步。
4.如上述权利要求中任一项所述的系统，其中所述远程数据处理服务器(6，200)设置成将所述数字输出信号(208)与所述第二模型化状态(206)比较并且基于比较的结果来更改所述数字观察器模型(4，202 )。
5.如上述权利要求中任一项所述的系统，其中所述数字观察器模型(4，202)分成至少两个子模型，其使所述生产线(8，223)和所述自动化系统(10，226)的至少两个对应部分的时间相关操作行为模型化。
6.如上述权利要求中任一项所述的系统，其中所述远程数据处理服务器(6，200)在包括分布式存储装置的分布式处理系统上实现。
7.如权利要求6所述的系统，其中所述远程数据处理服务器(6，200)设置成将所述至少第一和第二模型化状态(14’，207)存储在所述分布式存储装置中。
8.如上述权利要求中任一项所述的系统，其中所述远程数据处理服务器(6，200)设置成持续、定期或基于触发的确定所述至少第一和第二模型化状态(14’，200)。
9.如上述权利要求中任一项所述的系统，其中所述第二操作状态(224)是以下中的一个 所述生产线和自动化系统(2)的传感器(58)和/或致动器(52，62)的信号值(56，60，.66)， 所述自动化系统(2 )的软件状态(54，64，88，92 )，和 关于在属于所述生产线和/或自动化系统(2)的设备(77，83，85)上执行的功能的内部变量(76，82，84)和/或指令指针的信息。
10.如上述权利要求中任一项所述的系统，其中所述远程数据处理服务器(6，200)设置成利用高于所述第一和第二操作状态(14，224)改变所在的速度的速度确定所述至少第一和第二模型化状态(14’，207)。
11.如上述权利要求中任一项所述的系统，其中所述远程数据处理服务器(6，200)设置成持续未来时段的预测所述至少第一和第二模型化状态(14’，207)。
12.如上述权利要求中任一项所述的系统，其中所述远程数据处理服务器(6，200)设置成处理训练模型(34，36)和控制室系统模型，所述训练模型(34，36)包含所述数字观察器模型(4，202)，其中所述控制室系统包括对操作者的输入，以用于影响所述自动化系统(10，226)的操作。
13.用于监测和/或诊断工业工厂的生产线(8，223)的操作的方法，其中所述生产线(8,223)的操作由自动化系统(10，226)控制并且其中所述生产线(8，223)的至少第一和第二操作状态(14，224)取决于到所述生产线(8，223)的至少一个控制输入信号(12，222)，其特征在于所述方法由远程数据处理服务器(6，200)执行，所述远程数据处理服务器(6，.200 )经由第一数据通信网络(228 )连接到所述生产线(8，223 )和/或自动化系统(10，226 )并且包含到在所述远程数据处理服务器(6，200)中实现的监测和/或诊断模块(40，210，.212)或到所述第一(228)或第二数据通信网络(214)的输出接口(203)，所述方法包括: 接收反映所述至少一个控制输入信号(12，222)的数字输入信号(205)，和反映所述第二操作状态(224)的数字输出信号(208)， 通过将所述数字输入(205)和所述数字输出(208)信号输入所述生产线(8，223)和所述自动化系统(6，200)的数字观察器模型(4，202)并且通过处理所述数字观察器模型(4，.202)来确定至少第一和第二模型化状态(14’，207)，所述至少第一和第二模型化状态分别对应于所述至少第一和第二操作状态(14，224)，以及 将所述至少第一和第二模型化状态(14’，207)转发到所述输出接口(203)。
【专利摘要】公开用于监测和/或诊断工业工厂的生产线（8，223）的操作的系统和方法，该生产线（8，223）由自动化系统（10，226）控制。系统包括安装在工业工厂外部的远程数据处理服务器（6，200），其设置成：接收反映至少一个控制输入信号（12，222）的数字输入信号（205）和反映所述第二操作状态（224）的数字输出信号（208）；通过将数字输入（205）和数字输出（208）信号输入生产线（8，223）和自动化系统（6，200）的数字观察器模型（4，202）并且通过处理该数字观察器模型（4，202）来确定至少第一和第二模型化状态（14’，207），其分别对应于至少第一和第二操作状态（224）；以及将至少第一和第二模型化状态（14’，207）从它们可以被模型化和/或诊断模块（210，212）访问的地方转发到所输出接口（203）。
【IPC分类】G05B17-02, G05B23-02
【公开号】CN104871097
【申请号】CN201280077723
【发明人】R.德拉特, M.赫尼克, S.科克, C.温特哈尔特
【申请人】Abb 技术有限公司
【公开日】2015年8月26日
【申请日】2012年12月13日
【公告号】US20150277429, WO2014090310A1