用于将自动化控制系统对接到外部系统的系统和方法
【专利说明】
【背景技术】
[0001]本文中公开的主题涉及用于提供对外部系统的自动化控制接入的系统和方法。
[0002]例如工业控制系统的某些系统可提供多种装置的过程控制。例如，工业控制系统可包括监视数据以得出后续控制动作(例如现场装置的致动)的传感器、现场装置和控制器。此外，控制器可提供在自动化工业系统中有用的控制过程的执行，如发电、化学过程、制造过程等。在某些情况下，控制器可通信地耦合到外部系统。改进控制系统到外部系统的对接将是有益的。
【发明内容】
[0003]下面概述在范围上与原来要求保护的发明相当的某些实施例。这些实施例无意于限制所要求保护的发明的范围，而是，这些实施例仅意图提供本发明的可能形式的简要概述。实际上，本发明可包含可与下面所述实施例类似或不同的多种形式。
[0004]在第一实施例中，系统包括工业控制器，所述工业控制器包含第一处理器。第一处理器配置成执行基本上确定性的控制过程。第一处理器还配置成与通信接口系统中包括的并且通信地耦合到第一处理器的第二处理器进行通信，其中，第一处理器配置成在控制过程的执行期间经工业通信协议将异步数据传递到第二处理器，并且第二处理器配置成基于异步信号从外部系统检索外部数据，并且经基于以太网的通信协议将外部数据传递到控制系统。
[0005]在第二实施例中，方法包括通过使用工业控制器发出异步调用，并且将异步调用转换成面向服务架构(SOA)调用。方法还包括发出SOA调用，并且通过使用SOA接口来处理SOA调用。方法另外包括基于处理SOA调用来得出数据，并且将数据传送到工业控制器，其中，工业控制器配置成执行基本上确定性的控制过程。
[0006]在第三实施例中，一种非暂时性计算机可读媒体包括由处理器可执行的指令。指令配置成通过使用工业控制器发出异步调用，并且将异步调用转换成面向服务架构(SOA)调用。指令还配置成发出SOA调用，并且通过使用SOA接口来处理SOA调用。指令另外配置成基于处理SOA调用来得出数据，并且将数据传送到工业控制器，其中，工业控制器配置成执行基本上确定性的控制过程。
【附图说明】
[0007]当参照附图阅读以下详细描述时，本发明的这些和其它特性、方面和优点将变得更好理解，附图中类似的字符在所有附图中表示类似的部分，其中:
图1是示出包括控制器和面向服务架构(SOA)通信接口的工业控制系统的实施例的框图；
图2是描绘图1的控制器和SOA通信接口的实施例的另外细节的框图；
图3是描绘适合用于图1的控制器与期望的外部系统之间的通信的块件(blockware)引擎的实施例的信息流图；以及图4是描绘用于在图1的控制器与外部系统之间传递SOA数据的过程的实施例的流程图。
【具体实施方式】
[0008]下面将描述本发明的一个或更多个特定实施例。在努力提供这些实施例的简洁描述的过程中，在说明书中可不描述实际实现的所有特征。应领会的是，如在任何工程或设计项目中一样，在任何此类实际实现的开发中，必须做出许多实现特定的决定以实现开发者的特定目标，例如符合系统有关和业务有关的约束，这些目标可从一个实现到另一个实现而变化。此外，应领会的是，此类开发努力可能复杂并且耗时，但对于具有本公开的益处的普通技术人员仍将是设计、制造和生产的日常工作。
[0009]在介绍本发明的各种实施例的元素时，冠词“一”、“该”和“所述”旨在表示存在一个或多个所述元素。术语“包含”、“包括”和“具有”意图是包含性的，并且表示可存在除所列元素之外的另外元素。
[0010]在本文中描述的某些实施例中，通信接口可用于居中于控制器与外部系统之间的通信。在一个实施例中，控制器是适合用于执行基本上确定性的控制过程的Purdue参考模型(PRM) I级控制器，如下面相对于图1更详细描述的。通信接口可实现例如在控制器与外部系统(例如基于因特网的系统)之间的异步通信。因此，当通信接口在外部处理来自控制器的数据并且然后将数据返回到控制器时，控制器可继续提供期望的工业设施或系统的基本上确定性的控制。从外部系统返回的数据可包括多种数据，例如天气数据、维护数据、来自有关设施的数据、停机数据、控制器配置数据、控制器重新编程数据、商用数据等，数据然后可由控制器用于更新控制器和/或执行期望的控制算法。
[0011]在某些实施例中，通信接口可包括面向服务架构(SOA)通信接口，所述SOA通信接口适合用于使用多种协议，包括宽松耦合协议(例如使用web服务描述语言(WSDL)、JavaScript对象表示法(JSON)的协议)、基于服务注册的协议等。通过使用S0A，可实现親合到多种商用和/或定制SOA使能的软件和硬件系统，可使得编程资源的分配更有效，并且可最小化成本。通过利用本文中描述的技术，PRM I级控制器可发出服务调用，例如通用和/或定制SOA服务调用，并且处理由通信接口返回的数据。因此，PRM I级控制器可提供期望的工业过程(例如，工业活动和/或工业步骤的集合)的更灵活控制。
[0012]考虑到前面所述，描述例如包含本文中公开的技术的发电系统的工业控制系统可以是有用的。因此，图1示出燃气涡轮机系统10作为包含本文中公开的改进控制技术的工业控制系统的示例实施例。如所描绘的，涡轮机系统1可包括燃烧室12，其可容纳燃料/空气混合物以便燃烧。此燃烧形成热加压排气，燃烧室12将所述热加压排气引导通过涡轮机14(例如，转子的一部分)并且朝向排气出口 16。在排气通过涡轮机14时，合力促使涡轮机叶片沿涡轮机系统1的轴旋转传动轴18 ο如所示的，传动轴18连接到涡轮机系统1的各种组件，包括压缩机20。
[0013]传动轴18可包括一个或更多个轴，轴例如可同心对齐。传动轴18可包括将涡轮机14连接到压缩机20以形成转子的轴。压缩机20可包括耦合到传动轴18的叶片。因此，涡轮机14中涡轮机叶片的旋转可促使将涡轮机14连接到压缩机20的轴旋转压缩机20内的叶片。压缩机20中叶片的旋转压缩经进气口 22接收的空气。压缩的空气被馈送到燃烧室12并且与燃料混合以便允许更高效率燃烧。轴18也可连接到负载24，负载24可以是运载工具或固定负载，如发电厂中的发电机或飞行器中的螺旋桨。当负载24是发电机时，发电机可耦合到电网26以便将电力配送给例如住宅和商业用户。
[0014]涡轮机系统10也可包括配置成监视与涡轮机系统10的操作和性能有关的多个引擎参数的多个传感器和现场装置。例如，传感器和现场装置可包括例如分别定位接近于涡轮机14和压缩机20的入口和出口部分的入口传感器和现场装置30以及出口传感器和现场装置32。例如，入口传感器和现场装置30与出口传感器和现场装置32可测量例如环境温度和环境压力的环境条件以及与涡轮机系统10的操作和性能有关的多个引擎参数，例如排气温度、转子速度、引擎温度、引擎压力、燃气温度、引擎燃料流量、排气流量、振动、在旋转与固定组件之间的间隙、压缩机排出压力、污染(例如，氧化氮、氧化硫、氧化碳和/或微粒计数)以及涡轮机排气压力。此外，传感器和现场装置30与32也可测量致动器信息，例如阀位置以及可变几何组件(例如，空气入口)的几何位置。所述多个传感器和现场装置30与32也可配置成监视与涡轮机系统10的各种操作阶段有关的引擎参数。由所述多个传感器和现场装置30与32进行的测量(例如，工业自动化系统10的操作参数)可经模块线路34和36传送，模块线路34和36可通信地耦合到PRM I级控制器38IRM I级控制器可包括适合用于计算机指令的执行的至少一个处理器39以及适合用于存储计算机指令和其它数据的存储器41。在另一实施例中，控制器38可以是三模