专利名称：用于可编程逻辑控制器上的文件系统的方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明一般地涉及可编程逻辑控制器，具体涉及用于对可编程逻辑控制器上的数据进行操控以及访问的文件系统。
背景技术：
可编程逻辑控制器(PLC)接收并存储数据在其本地存储器中。然而，该数据典型地是作为来自由该PLC控制的应用中的电信号和/或过程数据出现的原始二进制数据。通常，这种数据要求一种具体知晓PLC的专用外部应用，以访问并解释/转换所存储的数据。因此，为了用户应用从PLC检索数据，PLC制造商必须提供一种附加机制，用户必须利用它以便对和处理相关的数据进行访问。需要这样的方法及装置，其允许访问PLC存储的数据，而不需要附加机制。
发明内容
本发明的实施方式一般地涉及用于在可编程逻辑控制器上实现网络浏览器可访问文件系统的方法及装置。在一些实施方式中，本发明提供了按标准格式访问、转换、存储、以及构成可访问二进制过程数据的方法。然后，这种格式可以由网络浏览器使用，以按固有标准化方式呈现过程数据。在一些其它实施方式中，本发明提供了一种可编程逻辑控制器(PLC)。该PLC包括:控制器模块；文件系统模块，其耦合至该控制器模块并且适于持久性地存储档案数据文件；存储器模块，其存储二进制数据文件，耦合至该控制器模块；以及用户程序模块，其存储适于由该控制器模块执行的指令。这些指令可以包括:在文件系统模块中按用户应用格式创建档案文件；在存储器模块中存储二进制数据；将该二进制数据转换成档案文件的用户应用格式；以及将转换后的二进制数据在文件系统模块中存储为档案文件中的条目。在又一些实施方式中，本发明提供了用于可编程逻辑控制器的方法。所述方法包括:在可编程逻辑控制器的持久性文件系统模块中按用户应用格式创建档案文件；将二进制数据存储在可编程逻辑控制器的存储器模块中；将该二进制数据转换成该档案文件的用户应用格式；以及将转换后的二进制数据在持久性文件系统模块中存储为档案文件中的条目。该方法可以进一步包括接收来自浏览器应用的关于档案文件列表的请求，并且响应于关于档案文件列表的请求，呈现列出档案文件的网页。在又一些其它实施方式中，本发明提供了网页显示，该网页显示包括:存储在可编程逻辑控制器的持久性文件系统模块中的档案文件列表，其中通过转换在该可编程逻辑控制器的存储器模块中所存储的二进制数据来生成该档案文件；以及控件，其适于允许用户直接进入到用户应用中打开列出的档案文件。根据示范实施方式、所附权利要求、以及附图的下列具体描述，本发明的这些以及其它的特点和方面将更为明了。
本领域的普通技术人员应当理解，下列描述的附图只是用于说明的目的。这些附图无意以任何方式限制本发明的主旨的范围。图1是根据本发明一些实施方式的可编程逻辑控制器的方块图；图2是对根据本发明一些实施方式操作可编程逻辑控制器的示例方法进行描述的流程图；图3是在对根据本发明的一些实施方式访问在可编程逻辑控制器上的档案数据文件的示例方法进行描述的流程图；以及图4是根据本发明的一些实施方式适合于提供对数据档案文件系统访问的网页示例实施例的屏幕截图。
具体实施例方式出于解释本说明书的目的，无论何时，只要恰当，以单数使用的术语也包括复数，反之亦然。“或”的使用意指“和/或”，除非另有说明。这里“一种”的使用意指“一个或多个”，除非另有说明或者“一个或多个”的使用明显不恰当。术语“包含”及其派生词的使用是可互换的，并且无意加以限制。此外，一个或多个实施方式的说明使用术语“包含”，本领域的普通技术人员应当理解，在一些特定情况下，本实施方式或这些实施方式会选择性地使用语言“基本包含”和/或“由…构成”进行描述。虽然结合各种实施方式对本发明的主旨进行描述，但并无意将本发明的主旨限制于这些实施方式。相反，本发明的主旨包含各种替换、修改、以及等效置换，如本领域普通技术人员所能理解的那样。
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本发明利用网络浏览器应用以浏览器本身能理解所存储数据格式的方式来访问驻留在可编程逻辑控制器(PLC)的内部文件系统上的数据。常规PLC在存储器中按原始二进制格式存储数据，并且典型地要求定制机制来访问PLC中的数据。与之相反，使用任何标准的网络浏览器应用，本发明的系统允许主计算机(例如，个人计算机和因特网浏览器)访问PLC存储器内的数据文件。这些文件存储在文件系统中，使得用户利用PLC的因特网协议(IP)地址能察看在网络浏览器应用中显示的所存储档案文件的目录列表。另外，将数据档案文件自身按标准文件格式诸如逗号分隔值(Comma Separated Values, CSV)格式存储在PLC内，使得一旦经由网络浏览器可访问文件系统来访问数据文件时，主PC可以将该文件与所安装的PC应用(例如，电子表格程序，诸如例如由微软公司提供的Microsoft Excel)进行关联。因此，使用本发明的系统，用户可以对PLC进行浏览，并且读出该PLC存储器内的数据直接进入到应用中，诸如例如电子表格程序、字处理程序、数据库应用等。转向图1，提供了根据本发明的实施方式的PLC 100的示例结构。PLC 100包括控制器模块102，其可由主计算机(未示出)和其它装置诸如传感器(未示出)经由网络(例如，以太网IOx)和I/O通道104进行访问。耦合至控制器模块102的是用户可编程逻辑模块105，其使用周知的方法用来实现任何期望的用户程序106。在操作中，用户程序106被加载进入PLC 100，并且控制控制器模块102来收集并存储数据到存储器模块108内。换而言之，控制器模块102适于能够访问存储器模块108，所述存储器模块108可以用来存储二进制数据，所述二进制数据在用户程序106的控制下由控制器模块102生成、采集、或接收。控制器模块102还适于将存储器模块108中的二进制数据转换成存储在持久性文件系统模块110中的数据档案文件。因此，持久性文件系统模块110也耦合至控制器模块102。持久性文件系统模块110包括实现文件存取和管理功能(例如，读、写、删除、列表等)的逻辑，用于在持久性存储装置112中存储的数据档案文件。持久性存储装置112可以使用任何适当的非易失性存储装置来实现。本发明的PLC 100还包括耦合至持久性文件系统模块110的网络服务器模块114。响应于主计算机上的对IP地址以及在持久性文件系统模块110内存储的特定数据档案网页进行访问的浏览器，网络服务器模块114生成档案文件系统访问网页。生成的网页提供一种能力，其允许用户访问由文件系统模块110管理的并且在持久性存储装置112中作为数据档案文件所存储的那些文件。下文中描述的图4示出了可以由网络服务器模块114提供的文件系统访问网页的示例情况。转向图2，提供了根据本发明实施方式的示例方法200的流程图。在步骤202中，按标准用户应用格式，诸如例如逗号分隔值(CSV) MME (多用途网际邮件扩充协议)类型格式，PLC用户程序启动数据档案文件的创建。也可以使用其它格式。例如，文件可以是按ASCII文本、HTML或XML格式的。更一般地说，数据档案文件是存储在顺序文件或循环文件中的数据记录的构造集(structured set)。所使用的格式由标准网络浏览器固有地理解。任何这样的格式都可以使用。这使得浏览器应用能自动使用预先与该文件类型关联的用户应用。在步骤204中，PLC开始接收并在PLC的存储器中存储原始二进制数据。二进制数据可以存储为数据组，这里各数据组代表一种对用户有意义的值。例如，数据组可以包括八字节的二进制数据，其代表温度、日期、速度、压力等等。只要用户程序持续运行，PLC将持续接收并存储原始二进制数据到PLC的存储器内。换而言之，二进制数据的接收和存储可以独立地、异步地、并且与这种方法的其余步骤以及本发明的任何其它过程并行地持续。在步骤206中，PLC开始检查以确定驻留在PLC中的用户程序是否已经触发一种传送操作。该传送操作包括转换并写入该二进制数据到如下文所述的持久性文件系统内。触发条件可以是任何用户定义的用来开始该传送步骤的条件。例如，触发条件可以是:已经由PLC接收了固定量的二进制数据；存储器108已经装满；已经过了限定量的时间；或者二进制数据中的特值、模式、或者其它条件已被识别出来或者出现。换而言之，可以使用任何可实行的触发条件来启动该传送。如果用户程序触发条件得到满足(即:该触发已被触发)，那么，流程进行至步骤208。否则，系统继续在步骤206中等待触发条件出现。在任一情况下，系统都在PLC存储器中持续存储二进制数据。在步骤208中，PLC将二进制数据组转换成标准用户应用格式，并且每次将数据存储在PLC存储器内都持续这样做。在步骤210中，PLC将转换后的数据组作为数据档案文件中的条目(entry)进行存储。每次用户程序想要采集二进制过程数据的情况，都重复这些步骤。应当注意到，作为二进制数据组转换(步骤208)的一部分，在对转换后的数据进行写操作期间，和/或在档案文件的创建期间(步骤202)，在数据档案文件中可以存储描述数据档案的信息(例如，名称、文件大小、文件格式等)。在步骤212中，确定是否有更多的二进制数据组要转换并存储。如果是，流程回到步骤208，否则，程序流程回到步骤206以等待另外的二进制数据。
应当注意到，上述步骤和下文描述的示例方法中的步骤都只是示例性的。可以实现许多另外的或者替换的步骤。同样地，许多步骤可以包括子步骤，或者组合成复合步骤。最后，步骤的次序可以改变成任何可实行的顺序或平行排列。转向图3，描述了访问在持久性文件系统中存储的档案化数据文件的示例方法。在步骤302中，用户运行一种标准网络浏览器应用。在步骤304中，由用户控制网络浏览器来访问PLC的IP地址。作为响应，在步骤306中，网络服务器模块114访问持久性文件系统模块110，并且以HTML网页呈现浏览器，所述浏览器列出了在PLC 100的持久性存储装置112中存储的数据档案文件。在步骤308中，通过从步骤306所提供的HTML网页列表中选择期望的文件，用户可以将数据档案文件导入到应用中。下面描述涉及本发明方法的更为详细和具体的示例。应当理解，本示例意图只在于说明，而不应以任何方式解释为限制。在本发明的应用中，在循环执行的代码块的每一循环中，用户可能想要归档两个变量，(I)温度和(2)压力。将档案数据记录定义为例如以浮点计数法表示的两个数据值。要记录的数据由用户程序106采样，转换成字符串，并且顺序地移动至持久性文件系统模块110并进入到档案数据文件内。这个过程导致包括日期、时间、温度、以及压力数据的信息的记录。用于转换后的数据的格式被定义为CSVmime类型。在这种示例中，只要温度超过用户规定的限度，即执行二进制数据的转换和转换后的数据的存储。这是用于图2的步骤206的用户程序触发的一种示例。结果是CSV文件，其含有关于温度和压力的成对值，能容易地作为曲线显示在Excel中。换而言之，档案文件能传送至主PC,而变量的值在诸如Microsoft Excel的程序中能显示为曲线。现在转向图4，提供了数据档案文件访问网页400的示例实施例。数据档案访问网页400负责显示所有现有的具有最后更新的日期及时间的数据档案文件的列表402。通过激活各自的图标/图形用户界面控件，用户可以察看可配置数量的档案文件、下载档案404、下载并清除档案406、和/或删除档案408。下载操作404从数据档案文件读取在请求被接受的那一时间点处的所有现存记录。应当注意，在下载进行的同时，新记录或条目可以添加至档案。下载并清除操作406也可以从档案读取在请求被接受的那一时间点处的所有现存记录，以及，在下载进行的同时新记录被添加至档案。一旦成功完成下载，所有下载的记录可以清除或标识为被清除。一旦成功完成下载操作，可以清除这些记录。当做出选择以打开一个数据档案文件时，用户的浏览器使用与该档案数据文件类型关联的已注册应用来显示该档案数据。例如，运行在Windows XP上的Internet Explorer
6.0和Firefox 3.0.11用于访问CSV MIME类型文件的缺省应用是Microsoft Excel。按说明性的方式描述了本发明主旨的实施方式。应当理解，已经使用的术语意在词语本质的描述而非加以限制。按照上述主旨，本实施方式的许多修改及变化是可能的。因此，在所附权利要求的范围内，除明确描述的以外，仍能实践这些实施方式。
权利要求
1.一种可编程逻辑控制器，包括: 控制器模块； 文件系统模块，其耦合至所述控制器模块，并且适于持久性地存储档案数据文件； 存储器模块，其存储二进制数据，耦合至所述控制器模块；以及 用户程序模块，其存储适于由所述控制器模块执行的指令，所述指令包括: 在所述文件系统模块中按用户应用格式创建档案文件； 将存储在所述存储器模块中的二进制数据转换成所述档案文件的用户应用格式；以及 将转换后的二进制数据在所述文件系统模块中存储为所述档案文件中的条目。
2.根据权利要求1所述的可编程逻辑控制器，其中，所述指令进一步包括: 接收来自浏览器应用的关于档案文件列表的请求。
3.根据权利要求3所述的可编程逻辑控制器，其中，所述指令进一步包括: 响应于所述关于档案文件列表的请求，呈现列出档案文件的网页。
4.根据权利要求4所述的可编程逻辑控制器，其中，所述网页包括用于在用户应用中打开所述档案文件的控件。
5.根据权利要求1所述的可编程逻辑控制器，其中，用于在所述文件系统模块中按用户应用格式创建档案文件的指令包括创建逗号分隔值(CSV) mime类型格式的文件。
6.根据权利要求1所述的可编程逻辑控制器，其中，用于将所述二进制数据转换成所述档案文件的用户应用格式的指令包括将所述二进制数据转换成CSV格式数据。
7.根据权利要求1所述的可编程逻辑控制器，其进一步包括网络服务器模块，该网络服务器模块适于输出列出了所述文件系统模块中所存储的档案文件的网页。
8.一种用于可编程逻辑控制器的方法，所述方法包括: 在可编程逻辑控制器的持久性文件系统模块中按用户应用格式创建档案文件； 将二进制数据存储在所述可编程逻辑控制器的存储器模块中； 将所述二进制数据转换成所述档案文件的用户应用格式；以及 将转换后的二进制数据在所述持久性文件系统模块中存储为所述档案文件中的条目。
9.根据权利要求8所述的方法，进一步包括: 接收来自浏览器应用的关于档案文件列表的请求。
10.根据权利要求9所述的方法，进一步包括: 响应于关于档案文件列表的所述请求，呈现列出档案文件的网页。
11.根据权利要求9所述的方法，其中，呈现网页包括呈现这样的网页，其包括用于在用户应用中打开所述档案文件的控件。
12.根据权利要求8所述的方法，其中，在所述文件系统模块中按用户应用格式创建文件档案包括创建逗号分隔值(CSV)mime类型格式的文件。
13.根据权利要求8所述的方法，其中，将所述二进制数据转换成所述用户应用格式包括将所述二进制数据转换成CSV格式数据。
14.根据权利要求8所述的方法，进一步包括输出列出了在所述文件系统模块中所存储的档案文件的网页。
15.—种网页显示,包括: 在可编程逻辑控制器的持久性文件系统模块中所存储的档案文件的列表，其中通过转换在所述可编程逻辑控制器的存储器模块中所存储的二进制数据来生成所述档案文件；以及 控件，其适于允许用户直接进入到用户应用中打开列出的档案文件。
16.根据权利要求15所述的网页，其中，按用户应用格式存储所列出的档案文件。
17.根据权利要求16所述的网页，其中，所述用户应用格式是逗号分隔值mime类型格式。
18.根据权利要求15所述的网页，其中，所述网页由所述可编程逻辑控制器中的网页服务器生成。
19.根据权利要求15所述的网页，其中，所述网页可以显示在包括所述可编程逻辑控制器的主计算机上。
20.根据权利要求15所述的网页，其中，由其生成档案文件的列表的所述可编程逻辑控制器包括控制器模块以及用于 存储适于由所述控制器模块执行的指令的用户程序模块。
全文摘要
本发明提供了方法、装置及系统，用于可编程逻辑控制器(PLC)上的网络浏览器可访问数据文件系统。本发明包括PLC，其包括控制器模块；文件系统模块，其耦合至该控制器模块，并且适于持久性地存储档案数据文件；存储器模块，其存储二进制数据文件，耦合至该控制器模块；以及用户程序模块，其存储适于由该控制器模块执行的指令。这些指令可以包括在文件系统模块中按用户应用格式创建档案文件；在存储器模块中存储二进制数据；将二进制数据转换成档案文件的用户应用格式；以及将转换后的二进制数据在文件系统模块中存储为档案文件中的条目。还披露了许多其他的方面。
文档编号G06F15/16GK103140846SQ201180047302
公开日2013年6月5日 申请日期2011年4月1日 优先权日2011年4月1日
发明者W.K.布莱恩特, L.特拉普 申请人:西门子公司