專利名稱：來自嵌入式歷史記錄的數(shù)據(jù)的有條件下載的制作方法
技術領域：
0001本發(fā)明主題總體上涉及與工鵬制器有關的歷史記錄部件，更具體 的涉及基于預定條件，例如各自的存儲級別，由嵌入式歷史記錄部件收集的數(shù) 據(jù)的有條件下載。
背景技術：
0002生產控制與監(jiān)控模i央通常產生相當大量的數(shù)據(jù)。X4k控制器產生與 特定過程的狀態(tài)有關的實時的和歷史的數(shù)據(jù)，特定過程包 譜報、工藝數(shù)值和
檢查/!賊日志。通常，工鵬制器是專用計穀幾，用于控制XM;程、生產設
備及其它工廠自動化設備，例如數(shù)據(jù)收集或聯(lián)網的系統(tǒng)。在工業(yè)控制系統(tǒng)的核
心，，輯處理器，例如可編程邏輯控制器(PLC) ^S于PC的控制器。例如
可編程邏輯控制器由系統(tǒng)設計者編程，以通過用戶設計的邏輯禾歸或用戶禾號
來操作生產過程。用戶程序存儲在存儲器中，通常由PLC以順序的方式執(zhí)行， 盡管常見的有例如指令瑕瞎、循環(huán)和中斷例程。與用戶禾驕有關的是多個存儲 要素或變量，其向PLC操作和禾i)m^動力。在PLC中的區(qū)別通常依賴于它們 所能處理的輸A/iU出(I/O)數(shù)量，存儲器數(shù)量，指令數(shù)量和類型，及PLC中 央處理單元(CPU)的iljg。
0003在比控制器更宏觀的意義上，由于高級商業(yè)系統(tǒng)或計算機常常需要
與此類控制器交換 ，業(yè)^^變得更復雜。例如，Xik自動化企業(yè)可以在不同
地點的幾個工廠?，F(xiàn)代驅動，例如效率和生產力的改善及成本降低，要求制造 商收集、分析并優(yōu)化來自全球生產場所的數(shù)據(jù)和度量。例如，食品公司可以具 有位于遍及全球的幾個工廠，用于生產特定品牌的食品。這些工廠在過去是孤 立的，具有最少的 收集和與其它類似工廠的度量比較。在當今的網絡世界 中，制造商需要來自他們工廠的實時數(shù)據(jù)，以驅使最佳化和^力。不幸的， 沒有配備常規(guī)控制系統(tǒng)結構，以允許在企業(yè)的這些各種鄉(xiāng)賊部分之間的 的 無縫交換c
0004現(xiàn)代控制系統(tǒng)結構的另一個要求是記錄及存儲數(shù)據(jù)的能九以便與 食品和藥物管理局條例(Food and Drug Administration regulation),例如條例21 CFRPart 11，保持一致。用于記錄 的一^1常的解決方案包括提供本地記 錄模塊，其經常占用在控制器底板中的一個插槽，例如PC歷史記^g，其是 用于控制器底板的工業(yè)計算機，并i頓遺度層來向控制器提供間雜口。這包 括平臺，其提供高速時間序列，以本地和遠程控制處理器進行的數(shù)據(jù)存儲和檢 索。PC歷史記^Sl:接M^板與控制器通信，并會,fflil網雜口遠程通 信。PC歷史記^S允許將來自控制器的娜歸檔至瞎檔引擎，其掛共了額外 的存儲容量。
0005通常，常規(guī)歷史記錄裝置處理器允許通過穿過底板直接與控制處理 器通信實現(xiàn)高速實時 收集，用于數(shù)據(jù)收集的高遞度。這包括在擴展的時間 期間處理大量數(shù)據(jù)，同時在擴展時間期間提供處理數(shù)據(jù)的有效存儲和檢索。這 些解決方，常用于電子文檔，并i^共檢査索引和,^H己，用于^i宗修改的、 插入的或不完整的 。為了構成這種產品，可以^i共圖形用戶界面(GUI), 以將在本iik^遠程處理器中定義的控制器^i己,到i^歷史記錄文件。
0006而且，處理控制工作站顯示器可以向操作者顯示處理變量的當前狀 態(tài)，歷史趨勢X樣可以顯示來自持久存儲器的歷史數(shù)據(jù)，例如數(shù)據(jù)庫或日志文
件?？梢赠i歷史記魏置收集并記錄這種數(shù)據(jù)，歷史記^a是與控制器底
板相連的工業(yè)計穀幾。
0007盡管如此，與PC歷史記^置形自照，當使用向控制器,直接 接口的^A式歷史記錄部件時，數(shù)據(jù)M^和存儲在存在于這種^A式歷史記錄 裝置上的RAM中的數(shù)據(jù)丟失的風險皿成，性。在這種^A^歷史記皿 置中的RAM的容量是有限的，且最纟^31載。通，作者應周期性的上ftm 據(jù)，來將其從歷史記魏置存儲器移除，以避艦載。

發(fā)明內容
0008以下提供簡化的 ，以便Jil共在此所述的一些方面的基本理解。 這個概述不是范圍廣泛的綜述，也不想要確定關激重要元素，或描述在it[^M 的不同方面的范圍。其目的僅是以簡化的形式呈現(xiàn)一些 ，作為稍后提供的 更詳細說明的序言。
0009通過在駄式歷史記^a中定義存儲器閾值，主題發(fā)明規(guī)定了事
件驅動下載的系統(tǒng)和方法，其中在超腿種預定的閾值時(例如，^/高水印)，
在^A式歷史記，置中存儲的i^能夠自動下載到總廠歷史記;t^a。通常， 這種^A^歷史記^g (與常規(guī)PC歷史記;^S不同)銜共到控制器的直接 接口，無需〗頓跡頗，因此與常規(guī)PC歷史記^g相比，實質上衝共了更高 的數(shù)據(jù)交換速度。掛共自動下載引擎，其基于為下i^見定的此類斜牛的滿足， 下載歷史記錄 。主題發(fā)明的下載引擎可以包括檢測器部件，其檢測預定條 件(例如與^A式歷史記:^置的存儲器容量相關)是否被滿足。而且，通知 部件會的多通知^A式歷史記^Si^已^7lc久保存在中央歷史記^S中。0010因此，基于存儲器4頓和/戯它預定事件，會辦實現(xiàn)事件驅動下載。 例如，嵌入式歷史記^置的存儲器容量的不同級別可以與充滿級別和空級別 相關聯(lián)一其中^A式歷史記^g (例如微型歷史記:^置)在達到充滿級別 時，會辦將自己下載到工廠歷史記^S (例如總廠)。隨后，總廠歷史記魏 置能夠持久的存儲這種數(shù)據(jù)，并在安全Sit上向嵌入式歷史記錄裝置發(fā)送確認 信號(例如可信的確認信號)。在接收到這種確認時，^A式歷史記^g會^)多 利用，儲器進行數(shù)據(jù)覆蓋。這種布置會,^^ 備份，^Mg存儲在RAM 上的數(shù)據(jù)丟失的風險，其中例如在這種嵌入式歷史記員置中的RAM的容量 是有限的，且最終^31載。
0011在涉及的方法中，i^肯嫩經^A式歷史記^S進行初始的存儲， 其中這種存儲能夠撥賣，直至達到預定閾值。在達到這種預定閾值時，自動下 載部件能夠將在這種嵌入式歷史記皿置中存儲的數(shù)據(jù)下載到總廠歷史記皿 置。在至ij總廠歷史記魏置的,傳送完成時，隨后可信的確認信號能夠被發(fā) 送到^A式歷史記^置，以指示數(shù)據(jù)被保存，因此在^A式歷史記:t^置中 的數(shù)據(jù)可以被清除。而且，各種人工智能部件預測和/或推斷預定閾值是否已被輛足。
0012為了完成前述及有關目標，在此結合以下的說明和附圖，描述了特 定說明性的方面。這些方面是能夠實現(xiàn)的各種方式的指示，其全部意欲 匕被 覆蓋。當結合附圖考慮時，由以下的詳細說明，其它優(yōu)點和發(fā)明特征會變得明 顯。


0013圖1是具有^A^歷史記，置和下載引擎的工業(yè)自動化系統(tǒng)的示意性框圖，下載弓l擎基于根據(jù)主題發(fā)明的一個方面的預定閾值的滿足而下載數(shù) 據(jù)。
0014圖2示出了在工業(yè)體內的駄式歷史記^S的網絡，根據(jù)主題 發(fā)明的一個方面，其與自動下載弓l對目互作用。
0015圖3示出了下載弓摩的總框圖，根據(jù)主題發(fā)明的一個方面，其還包 繊知部件。
0016圖4示出了根據(jù)主題發(fā)明的一個方面的下載歷史記^置數(shù)據(jù)的方 法。
0017圖5示出了根據(jù)主題發(fā)明的一個具體方面的相關下載方法。
0018圖6示出了根據(jù)主題發(fā)明的一個方面的示例tiXik自動化網絡，其使用具有到總廠歷史記皿置的下載的嵌入式歷史記^S部件。
0019圖7示出了根據(jù)主題發(fā)明的一個方面的，示例性多級和分布式駄式歷史記^置系統(tǒng)，其能夠將歷史數(shù)據(jù)下載到總廠歷史記^置。
0020圖8示出了根據(jù)主題發(fā)明的一個方面的歷史記^S服務，包括歷史記^5 服務和顯示及報告服務，其能夠使用下載。
0021圖9示出了用于實lli題發(fā)明不同方面的示例性環(huán)境。
0022圖10示出了示例性模±央和底皿置， 匕可實5臟題發(fā)明的不同方面。
具體實施例方式
0023現(xiàn)在參照附圖來說明主題發(fā)明的不同方面，其中在全文中，相同的 數(shù)字指代相同或相應的元件。然而，應理解附圖和相關的詳細說明并不是意圖 將所要求的主題限制到所公開的具體形式，相反，意圖覆蓋屬于所要求的主題 的精神和范圍內的所有修改、，物和可選方案。
0024圖1示出了下載弓摩110，其與工業(yè)可編禾M^統(tǒng)100的工廠^A^歷 史記魏置網絡(例如控制器設備的網絡)相連接，以便利于基于預定標準的繊的下載，預定標準例如與駄式(例如，微型)歷史記^gm、 122、123 (1到N， N是MO的存儲器容量相關的參數(shù)。與常規(guī)PC歷史記^g 形成對照，主題發(fā)明的^A式歷史記錄裝置(例如微型歷史記^置)是專用 歷史記^置，，在于底板中，并向控制器和/或相關的工業(yè)單元樹共直接的 接口 (例如無需過渡層)。這種^A式歷史記^S^ffilDlk規(guī)范(例如，與沖
擊振動、焊接、污染防護等有關的)，并且與常規(guī)PC歷史記錄裝置相比，提供實質上更高的數(shù)據(jù)交換速度。這種下載引擎１１０能夠從各個嵌入式歷史記錄裝置121、 122、 123下載各自存儲的數(shù)據(jù)，其中嵌入式歷史記錄裝置分布在工業(yè)網絡的底板上。下載引擎110可以是運行在控制單元上的部分應用程序，其能夠起到工業(yè)網絡系統(tǒng)１００的管理控制中心的作用。因此，提供了分布式嵌入式歷史記錄裝置架構，其中能夠存儲、收集多個歷史數(shù)據(jù)類型，并隨后下載到總廠歷史記錄裝置170。在滿足預定標準時，下載引擎110啟動下載；例如諸如嵌
入式歷史記錄裝置的存儲器容量達到預定值。
0025與下載引擎110相關的這種下載閾值標準會,確定是否在任一嵌入式歷史記魏置121、 122、 123上開始、暫停、恢復和/或停止織傳送，例如 嵌入式歷史記錄裝置121、 122、 123請求與總廠歷史錄裝置170進行數(shù)據(jù)交 換。如所述的，嵌入式歷史記錄裝置121具有部分充滿的存儲器容量嵌入式歷史記錄裝置122基本上是滿的，嵌入式歷史記皿置123的存儲器容量處于空級別。這種存儲器容量能夠被用作將數(shù)據(jù)下載到總廠歷史記錄裝置的標準；
(例如立即下載基本上滿的嵌入式歷史記錄裝置，在預定持續(xù)時間之后下載其存儲器容量被填充了一半的嵌入式歷史記露裝置等。)這種布置能夠減少數(shù)據(jù)備份，并減輕存儲在RAM上的數(shù)據(jù)丟失的風險，其中例如在這種微型歷史記錄 裝置中的RAM的容量是有限的，且最終會過載。
0026通常，當消息傳送期間(例如連接)被啟動，用于歷史記錄121、 122、 123的下載；下載引擎110會鵬為下載期間產生到總廠歷史記錄裝的連接實例。該連接實例例如可以以嵌入式歷史記錄裝置121、 122、 123的信息指示，用于下載的數(shù)據(jù)類型，確認消息，和域連接ID (例如保持活躍的消息)來構成。能夠使用這種信息以開始在嵌入式歷史記錄裝置121、 122、 123與總廠 歷史記，置170之間的數(shù)據(jù)傳送。而且，還可以使用連接ID來追蹤在嵌入式歷史記錄裝置、下載引擎和總廠歷史記錄裝置170中的消息傳輸．
0027在嵌入式歷史記錄裝置121、 122、 123與總廠歷史記，置170之 間粒的連接實例育嫩額外的被動態(tài)的更新，以反映傳輸進展并提供傳輸歷史。 例如，任意部分的標記指示一 (包括全部消息或數(shù)據(jù)下載) 一其被成功的或失 敗的傳輸，育嫩與這種連接實例相關聯(lián)。傳輸歷史可以包括與傳送開始和完成、 暫停和恢復、通信活動誤差的級別、再次提交、在服務機中的改變等有關的信
息。會意識到任何數(shù)量的駄式歷史記^a者阿以請求到總廠歷史記驟置
170的下載傳,接。
0028網絡系統(tǒng)(未示出)可以與X4k自動化系統(tǒng)100相連接，會,i!3i
下載引擎iio來4頓:oik自動化系統(tǒng)廳。網絡系艦可以包括客妙卜的主機(未 示出)，其可以是個人計^t幾、服務器或其它類型的計算機。這種主機通常能夠 運行或執(zhí)行一個或多個應用級(或用戶級)程序，以及發(fā)出一個i/o請求(例如
1/0讀或寫)。另外，網絡系統(tǒng)還可以包括一個或多個輸A^!出單元(I/0單元)， 其中這種I/O單元可以包括一個或多個連接到此的控制器，每一個I/O者阿以是 幾禾中I/O設備的任意一種，例如存儲設備(例如石 驅動器，磁帶驅動器)鄉(xiāng) 它I/O設備。主機禾口 I/O單元及其戶，接的I/O控制器和設備可以被組織到組中，
例如群，每一個群都包括一個或多個主機和通常的一個或多個i/o單元(每一個
1/0單元都包括一個或多個I/0控制器)。育,S3^各由器、開關和通信線路(例
如連線、連接器、電纜等)的集合，其連接一個或多個群的一組節(jié)點(例如連
接一^±機和1/0單元)，使主機和I/O單元相互連接。而且，網絡系統(tǒng)例如可 以是以太網LAN、令斷LAN、或其它LAN，或廣域網(WAN)。此外，網 絡系統(tǒng)可以包括硬，的和/^的禾口/或，連接 。下載引擎110可以在微 型歷史記^S與總廠歷史記:^置170之間提^ 交換，來，信息，例 如要從每一個微型歷史記皿置下載到總廠歷史記^置的數(shù)據(jù)部分。0029應注意如同在本申請中所用的，術謝列如"弓摩"、"部件"、"層次"、 "模型"等想要指代與計算機有關的實體，或者是硬件、硬件與軟件的組合、 軟件，或者是如同為了工業(yè)控制而應用于自動化系統(tǒng)的執(zhí)行中的軟件。例如， 部件可以是，但不限于，在處理器上運行的過程、處理器、物體、可拋Tf呈序、 執(zhí)行的線程、禾聘和計算機。作為說明，運行在服務器上的應用禾歸和服務器 者阿以是部件。 一個或多個部件可以存在于過程和減執(zhí)行的線程內，部件可以 定位于一^H十^aJl和/或分布在兩個或多個計^m、工 制器和域與其通信 的模塊之間。
0030圖2示出了下載引擎201，其Mil4頓檢測器部件203，育辦管S^
用禾聘的下載，檢測器部件203檢測與來自分布式mx^歷史記^g網絡的
數(shù)據(jù)的下載有關的割牛是否被滿足。例如，這種割?？梢耘c^A式歷史記^ 置的存儲容駄至U預定存儲級別(例如達到歷史記魏置容量百分比)有關。
因此，基于存儲器的i頓和/或其它預定事件，通爐測器部件203能夠實現(xiàn)事
件驅動的下載。例如，微型歷史記:t^置的存儲容量的不同級別可以與充滿級 別和空級別有關。在達到充滿級別時，嵌入式歷史記錄裝置可以將自己下載到 工廠歷史記^S (未示出)。會意識到下載引擎201可以是部分應用禾聘，其 運行在廠的控制單元210上。
0031圖3示出了根據(jù)主題發(fā)明的一個方面的下載引擎310的總框圖，其 還包JSM知部件305。在^A式歷史記^g數(shù)據(jù)成功下載到總廠歷史記:^置 340時，通知部件305育雜通知^A式歷史記:t^S335、 337、 339 (1到L， L 是整數(shù))數(shù)據(jù)已經永久保存在總廠歷史記，置340中。在接收到這種確認后， 駄式歷史記^S 335、 337、 339能夠利用它們的存儲器進行繊鶴。這 種布置會灘M^M備份，^MS存儲在RAM上的數(shù)據(jù)丟失的風險，其中例 如在這種^A^史記^g 335、 337、 339中的RAM的容量是有限的，且
最^i載。
0032例如，最初可以ffl3i^A式歷史記^置335、 337和339存儲 ， 且這種存儲能夠持續(xù)，直至達到與這些嵌入式歷史記^置有關的預定閾值存 儲容量。在達到這種預定閾值時，下載引擎310育,將駄式歷史記;^g數(shù) 據(jù)下載到總廠歷史記皿置340。在完^i^傳送到總廠歷史記^a 340之 后，通知部件305會,向mA^i歷史記^置335、 337、 339 ，可〈言的確認 信號，以表示 被適當?shù)谋４?，因此在^A式歷史記皿置335、 337和339 中的 可以被清除。
0033圖4示出了根據(jù)主題發(fā)明的一個方面的下載歷史記^置數(shù)據(jù)的方 法400。盡管砂匕以代表各種事件和/或動作的一系列±央示出糊述了示例性的 方法，本發(fā)明并不限于所示的這種塊的JI,。例如，根據(jù)本發(fā)明，除了在此所 示的排序之外， 一些動作或事件可以以不同的)l,和域與其它動作或事件并行 發(fā)生。另外，并不是需要全部所示的塊、事件或動作來實現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的方法。 而且，會意識到根據(jù)本發(fā)明的示例性方法和其它方法可以與在此所示的并描述 的方法相關聯(lián)的，以及與沒有示出或描述的其它系統(tǒng)和設備相關聯(lián)的來實現(xiàn)。
0034最初在410，在工廠內的多^A式歷史記:^a會,收集與工ikit 行有關的 。在420 ，這種收集的 隨后肯巨夠被存儲在與^式歷史記錄 裝置有關的存儲介質中。接下來在430，做出與存儲容量是否已經達到預定存儲
量有關的確定。如果是這樣的話，方法前進到動作440，啟動到總廠的下載。否
則，方法400前進至慟作410，其中肖,收集與IDlJdl程有關的額》卜娜。0035圖5示出了根據(jù)主題發(fā)明的一個具體方面的相關方法500。最初在 510，用于下載的預定條件被滿足。例如，可以將^A式歷史記^置(例如微 型歷史記^置)的存儲容量的不同級別用作下載條件，諸如例如，充滿級別 和空級別。接下來在520， ^A式歷史記;^置可以將自己下載到總廠歷史記錄 裝置(例如，在達到充滿級別時)。隨后，在530執(zhí)行確定，以證實繊傳送完 成， 被完全下載到總廠歷史記^ 。在540，工廠歷史記:^置肖,持久 的剤t^種數(shù)據(jù)，并在安^MiUi向^A式歷史記^fi發(fā)送確認信號(例如， 可信的確認信號)。在接收到這種確認時，嵌入式歷史記^置能夠利用其存儲 器進行數(shù)據(jù)覆蓋，因此在^A式歷史記^置中的數(shù)據(jù)可以被清除。這種布置 育灘M^t^備份，^S存儲在RAM上的數(shù)據(jù)丟失的風險，其中例如在這 種微型歷史記^置中的RAM的容量是有限的，且最^1載。0036圖6示出了示例性工業(yè)自動化網絡，其JOT^A式歷史記:^置部 件633，以實^人Z^k體600的高速繊收集(例如實時)，工業(yè)錢600可 以包括繊庫610、人機界面(腦)620和可編程邏輯控制器(PLC) 630， 及指引引導接口 640。指引引導接口 640還可以與AX智能(AI)部件650相連 接，以禾扦在特定網絡和/鵬用內的想得至啲 的有效確認。例如在有利于 下載和/鋼于下載的駄式歷史記^*的選擇方面，主題發(fā)明會嫩1頓各種 人工智能方案。通過自動分類系統(tǒng)和過程能夠有禾盱用于明確的或隱含的獲知 是否應從^A^歷史記^S下M^的過程。分類可以4頓基于概率的和減 統(tǒng)計的分析(例如分解為分析效用和駄)，以預測或推斷用戶希望自動被執(zhí)行 的一個動作。例如，可以4OT支持向量機(SVM)分類器?？梢?OT其它分類 方 跑括貝葉斯網絡、決策樹、及提供不同獨立性模式的概率分類模型。如在 此所用的分類還包含統(tǒng)計回歸，其l細于開發(fā)優(yōu)先權模型。0037如同可由主題說明書易于意識到，主題發(fā)明可以使用分類器，其被 明確的訓練(例如，M普通訓練數(shù)據(jù))以及被隱含的訓練(例如，通過觀察 用戶行為，接粉卜來信息)，以便分類器細于根據(jù)預定標準自動確定哪一個答 案用來回復問題。例如，對于公知的SVM，在分類器構造器和特 掛莫塊內 通過學習或訓練階段來配置SVM。分類器是一個函數(shù)，其將輸入屬性向量，xKxl^，x3,x4,xn)，,到輸入屬于一個類的置f言度一即，f(x)=co^db2c<da^。 如圖5所示，可以^(頓AX智能(AI)部件650以利于推斷和/或確定何時、何 處、如何啟動從多^A式歷史記^置到總廠歷史記:t^置的下載。AI部件 550 (650)可以使用各種適宜的基于AI的方案中的任意一個，如與有利于實現(xiàn) 主題發(fā)明的不同方面有關的前述。
0038而且，可以使用指引引導接口 640，以,來自適當位置，例如 源660、月艮務器670和/或代翻艮務器680的麵。因此，指引引導接口 640可 以基于請求者(例如數(shù)據(jù)庫610、 HM620、 PLC 630等)的任務和要求(需要) 而指向 源。 庫610可以是任意數(shù)量的不同類型，例如關系、網絡、平 面文件或分級系統(tǒng)。通常，可以結合各種企業(yè)資源計劃(ERP)應用來使用這 種 庫，企業(yè)資源計戈何以服務于公司內任意數(shù)量的與各種業(yè)務有關的處理。 例如，ERP應用可以涉及人力資源、預纖制、預測、采購等。因此，特定ERP 應用可以要求具有與其相關的特定預期屬性的數(shù)據(jù)。這樣，根據(jù)主題發(fā)明的一 個方面，指弓l引導接口 640可以向繊庫610鄉(xiāng)來自服務器670的 ，服 務器670提{共具有 庫610想要得到的屬性的數(shù)據(jù)。
0039如圖6戶標，^A^;歷史記魏置633可以禾傭指引引導接口 640 和其它統(tǒng)一工廠模型(unified plant model) (UPM)服務，來^34ffl31下載引擎 665的歷史數(shù)據(jù)的TO和下載到總廠歷史記^S (未示出)。這種下載引擎665 可以基于為下載規(guī)定的預定條件(例如，與嵌入式歷史記^置的存儲容量有 關的)的滿足，自動下載歷史記^S,。
0040而且，HM 620能夠使用指引引導接口 640來指向位于系統(tǒng)600內 的數(shù)據(jù)。HM 620可以被用于以圖形化顯^3i程、系統(tǒng)、工廠等的不同方面， 來提供簡化的禾Q/翻戶友好的系統(tǒng)視圖。因此，在系統(tǒng)內的不同 點可以被 顯示為具有希望的色彩方案、動畫和布局的圖形(例如，位圖、jpeg、基于向量 的圖形、剪貼畫等)表示。
0041HMI 620可以請求,，以具有與 有關的特定可見屬性，以便 易于將這種數(shù)據(jù)顯示到此。例如，HM 620可以向指弓l引導接口 640詢問具有 相關可見屬性的特定數(shù)據(jù)點。指引引導接口 640可以確定代劉艮務器680包含 具有預期可見屬性的屬性數(shù)據(jù)點。例如，屬性麵點可以具有特定圖形，其或 者被參考或者與 —起發(fā)送，以使得該圖形在HMI環(huán)境內呈現(xiàn)，以替換 值，或與其一^M現(xiàn)。
0042PLC 630可以是任意數(shù)量的模型，例如Allen Bradley PLC5、 SLC-500、 MicoLogix等。PLC 630通常被定義為專用設備，其被用于鄉(xiāng)過程和/或系統(tǒng) 的高速低級別控制。可以用梯形邏輯或一些形式的結構化語言艦PLC 630進 4彌程。通常，PLC630可以直接j頓來自繊源(例如 源660)的 ， 繊源可以是傳繊、編碼器、測量傳繊、開關、閥門等。 源660可以 向PLC中的寄存器Jlf共繊，如果是希望的，這種翻可以被存儲在PLC中。 另外，翻可以被l!f (例如，基于時鐘周期)和/或輸出到其他設備，用于進 一步的處理。
0043圖7示出了根據(jù)主題發(fā)明的一個方面的，示例性多級和分布式歷史 記:^置系統(tǒng)700，其能夠將歷史數(shù)據(jù)下載到總廠歷史記^置。示例性系統(tǒng) 700示出了三級歷史記^置級別，其中示出了最高 收,，可以稱為企業(yè) 級710。該級聚^/人較低層等級收集的 ，例如AAX廠級720和微型或駄式 級730收集的。級710和720可以包括文檔或7lc久存儲容量。在系統(tǒng)700中， 數(shù)據(jù)可以從在級720的兩個工廠，和從在級730的多個歷史記^B部件收集。 會意識到這種布置在本質上是示例性的，其它布置也完全在主題發(fā)明的范圍內。
0044通常，可以將系統(tǒng)700視為分布式歷史記^置，其范圍包括機器、 工廠和4 。在級730，歷史記^5收，貨架級的 ，并被連接到，的 公共工廠數(shù)據(jù)結構。如果是希望的，這可以包括在單一文檔中的收集過程與離 散數(shù)據(jù)，警報與事件。其它方面可以包括來自本地底板中的控制器的數(shù)據(jù)和上 下關系的自動發(fā)現(xiàn)，包括由本地緩沖器的存儲/皿數(shù)據(jù)能力。可以收集數(shù)據(jù)， 而無需在網絡內的輪詢，例如該網絡具，低的通信帶寬。工廠級720聚
自微型或貨架式mA式歷史記:t^S和/或其它f^源(例如，實況 源)的 數(shù)據(jù)。這可以包括工廠級查詢、分析、報告，同時有效的存儲、檢索及管理大 量數(shù)據(jù)。這種級還可以自動發(fā)現(xiàn)來自位于級730的微型歷史記^置的數(shù)據(jù)和 數(shù)據(jù)模型上下關系。系統(tǒng)700的其它特征可以包括分析部件、邏輯單元、用于 與報告元件相互作用的部件、可嵌入的顯示部件、結構的復制、存儲、歸檔、 繊壓縮、概掛過濾、安全性和可量測性。
0045而且，這種系統(tǒng)700會,合并組織信息，例如組織的或分級的 模型，其代紅廠的公共模型，例如可以是基于S88或S95 t翅的，并且例如
可以被分布于企業(yè)計算機與工4ffi制器之中。該模型可以被視為組織數(shù)據(jù)模型 一組織單元的類似樹狀的分級和不均勻結構。例如，各個組織單元可以包括其 它的組織單元。組織單元或者可以是物理^S (例如場所，區(qū)域)，^"，輯 分組節(jié)點皿合(例如，作為場所集合的企業(yè))。在組織級或模型中的節(jié)點可以 具有相關的項目，表示工廠的生產和控制設備、標簽、后備標簽(例如警報與 事件等)、程序、設備階段、I/O設備級其它涉，用的實體。因此這些組織單 元能夠構細戶系統(tǒng)的應用視圖。
0046圖8示出了歷史記^g服務800，用于下載到總廠歷史記^置 840。歷史記^g服務800可以包括歷史記^置 服務810和顯示及報告 服務820。歷史記^g數(shù)據(jù)服務810 (HDS)可以提供普通的、可定制的服務， 用于以工廠模型定義的上下關系收集和存儲數(shù)據(jù)。這可以包括要收集的數(shù)據(jù)結 構，例如禾礎、 上下關系、警報、事件、診斷、SOE 和要錢到更高 級的數(shù)據(jù)結構。數(shù)據(jù)的收集可以來自完全不同的來源，包括 存儲、數(shù)據(jù)檢 索、及數(shù)據(jù)管理。由其它數(shù)據(jù)存儲器(例如更高級商業(yè)系統(tǒng)，第三方產品)收 集的/存在于其它 存儲器中的數(shù)據(jù)管理可以由各自的應用禾驕來處理。顯示 及報告服務820 (PRS)可以,普通的、可定制的服務，用于在公共工廠模型 定義的上下關系中核對并顯示數(shù)據(jù)。這可以包括訪問存儲的數(shù)據(jù)，分析/計算器 和查詢機構，及可嵌入的相互作用顯示部件(例如，文本、圖表、SPC)。服務 810可以以具有輸出到標準格式(例如，XML、 Excel)能力的顯^/分布的各種 手段(例如，web、電子郵件)來生成報告。根據(jù)主題發(fā)明的一個方面，系統(tǒng) 800可以4頓如前詳述的下載弓摩，來將歷史,下載至lj總廠歷史記^i 840。 另外，還可以j頓裕旬/公布驢，其中在出現(xiàn)預定事件時，和/或周期性的，歷 史記魏置(例如微型歷史記魏置)將自身確認到下載引擎。例如，公布和 簽翻件能夠將歷史記:t^g確認到下載弓摩。
0047參照圖9，用于實現(xiàn)下載弓摩的不同方面的示例性環(huán)境910，其包括 計#^幾912，作為下載引擎的一部分。計^^幾912包括處理單元914、系統(tǒng)存儲 器916、和系統(tǒng)總線918。系統(tǒng)總線918連接系統(tǒng)部件，包括但不限于，系統(tǒng)存 儲器916連接到處理單元914。處理單元914可以是各種可利用的處理器的ftf可 一個。雙微處理器和其它多處理器結構也可以用作處理單元914。
0048系統(tǒng)總線918可以是幾類總線結構的任意一種，包括存儲器總線或存儲器控制器、夕卜圍總線激卜部總線，和域本地總線，其4頓任意不同的可利
用總線結構，包括但不限于，9位總線、X^標準架構(ISA)、微信道架構(MSA)
(MCA)、擴展ISA (EISA)、智能驅動設備(IDE)、 VESA局部總線(VLB)、 外設部件互連(PCI)、通用串行總線(USB)、加速圖形接口 (AGP)、個人計 ^m存儲卡國際協(xié)會總線(PCMCIA)、及小型計算機系統(tǒng)接口 (SCSI)。
0049系統(tǒng)存儲器916包括易失性存儲器920和非易失性存儲器922。在非 易失性存儲器922中存儲基^iilA/輸出系統(tǒng)(BIOS)，包含基本例程以在計算 機912內的元件之間傳送信息，例如在啟動期間。作為說明，但不是限制，非 易失性存儲器922可以包括只讀存儲器(ROM)、可編程ROM (PROM)、電 可編程ROM (EPROM)、電可擦除ROM (EEPROM)、或閃存。易失性存儲 器920包括隨機存取存儲器(RAM)，其充當外部高速緩沖存儲器。作為說明 但不是限制，以許多形式可獲得RAM，例如同步RAM (SRAM)、動態(tài)RAM
(DRAM)、同步DRAM (SDRAM)、 >5^^率SDRAM (DDRSDRAM)、增 強SDRAM (ESDRAM)、同^I維DRAM (SLDRAM)、和直接Rambus RAM
(DRRAM)。
0050計#|幾912還包括可移動/不可移動，易失掛非易失性計^n存儲介 質。圖9示出了例如磁盤存儲器924。磁盤存儲器924包括，但不限于，設備， 如磁盤驅動器、軟盤驅動器、磁帶驅動器、Jaz驅動器、Zip驅動器、LS-60驅 動器、閃存卡、或記憶棒。另外，M存儲器924可以包括存儲介質，其與其 它存儲介質分離或相結合，其它存儲介質包括但不限于，光盤驅動器，例如光 盤ROM驅動器(CD"ROM)、可記錄CD驅動器(CI>RDrive)、可重寫CD驅 動器(CD-RW Drive)，字多用途MROM驅動器(DVD-ROM)。為了易 于將磁盤存儲設備924連接到系統(tǒng)總線918，通常使用可移動或不可移動接口 ， 例如接口 926。
0051會意識到圖9說明了軟件，其充當在用戶與在適當操作環(huán)境910中 戶，的基本計^M資源之間的中介。這種軟件包括操作系統(tǒng)928。操作系統(tǒng)928 作用以控制并分配計^n系統(tǒng)912的資源，可以在 存儲器924上存儲操作 系統(tǒng)928。系統(tǒng)應用程序930 M存儲在系統(tǒng)內存916或M存儲器924上的程 序模塊932和程序數(shù)據(jù)934，來利用由操作系統(tǒng)928進行的資源管理。會意識到 在此所述的各種部件可以以各種操作系統(tǒng)或操作系統(tǒng)的組合來實現(xiàn)。
0052用戶Mii輸入設備936將命令或信息輸入到計^m 912。輸入設備 936包括，但不限于，指向體，例如鼠標、足跟辯、？際筆、觸賺、鍵盤、 麥克風、操縱桿、游戲板、圓盤式衛(wèi)星電視天線、掃描儀、TV調i皆卡、數(shù)碼相 機、數(shù)石驤像機、web照相機等。這些及其它輸入設備艦系統(tǒng)總線918經接 口端口 938連接到處理單元914。接口端口 938包括，例如串口、并口和通用串 行總線(USB)。輸出設備940使用一些與輸入設備936相同類型的端口。這樣， 例如可以使用USB端口來向計算機912提供輸入，并將輸出信息從計^m912 掛共給輸出設備940。提供輸出適配器942來說明有如監(jiān)視器、揚聲器和打印機 的一些輸出設備940，連同其它要求特殊適配器的輸出設備。輸出適配器942 包括，作為說明但不是限制，圖像和聲卡，其提供在輸出設備940與系統(tǒng)總線 918之間的連^S。應注意其它設備和域設備系統(tǒng)也掛共輸入和輸出能力， 例如遠程計^n940053計#^幾912可以使用到一個或多^程計tm，例如遠程計^m 944 的邏輯連接，在網絡環(huán)境中運行。遠程計^m944可以是個人計^m、服務器、 路由器、網絡PC、工作站、基于微處理器的應用、對等體鄉(xiāng)它公共網絡節(jié) 點等，并通常包括相關于計^a 912戶脫的許多或全部元件。為了簡要，僅與 遠程計^in944 —起示出了存儲器設備946。遠程計第機944 M31網^^口 948 被邏車t^接，并隨后鄉(xiāng)S1信連接950物,接到計算機912。網絡接口948包含 通信網絡，例如局域網(LAN)和廣域網(WAN)。 LAN技術包括光纖分布數(shù) 據(jù)接口 (FDDI)、銅分布數(shù)據(jù)接口 (CDDI)、以太網/EEEE 8023 、令,/IEEE 802.5 等。WAN技術包括，但不限于，點對點連接、電路轉換網絡，如綜合業(yè),字 網絡(ISDN)及其變形，包轉換網絡，和數(shù)字用戶路(DSL)。
0054通信連接950指的是用來將網,口 948連接到總線918的硬件/軟 件。盡管為了說明簡要，通信連接950 lfeM示在計算機912內，但它也可以在 計,912之外。用于連接到網絡接口 948所必需的硬件/軟件包括，僅用于示 例性目的，內部和外部技術，例如調制解調器，包括常規(guī)電話級調制解調器，
電纜調制解調器和DSI調制解調器、ISDN適配器和以太網卡。
0055如在此所用的，屬于"部件"、"系統(tǒng)"等意圖指代與計算機有關的 實體，或者是硬件、硬件與軟件的組合、軟件、或者是執(zhí)行中的軟件。例如， 部件可以是，但不限于，運行在處理器上的過程、處理器、對象、可執(zhí)fi^旨、
執(zhí)行的線程、禾旨和/或計^m。作為說明，運行在計 1±的應用禾歸和計算
機都可以是部件。 一個或多^P件可以存在于過程和/或執(zhí)行的線程內，部件可
以定位于一^S十^^Lh和/或分布在兩個或多1H十^in^間。在此i頓了詞語"示
例性的"，意思是充當例子、實例或舉例說明。在此描述為"示例性的"的任何 方面或設計都不必解釋為相對于其它方面或設計是 的或有優(yōu)勢的。
0056圖10也示出了示例性的環(huán)境，其可以^f頓根據(jù)主題發(fā)明的不同方面 的下載。每一個功能?！姥?014都借助于分離的電子連接器1030連接到底板 1016，電子連接器1030允許模塊1014 ,M板1016移除，以便其可以被替換或 修理，而不會打擾其它?！姥?014。底板1016離給?！姥?014電能和到其它模 塊1014的通信ilit。借助于底板接口 1032來完成ilil底板1016與其它模土央 1014的本iikS信，底板接口 1032通ii3I接器1030電子連接底板1016?；谑?消息一部分并指明消息目的地的消息地址，底板接口 1032監(jiān)控在底板1016上 的消息，以確認這些消息是打算Jli共纟舒寺定模塊1014的。由底板接口 1032接 收的消息被傳超蝶±央1014中的內部總線1034。
0057內部總線1034將底板接口 1032與存儲器1036、微處理器1028、面 板電路1038、 I/O接口電路1039和通信網，口電路1041相連接。微處理器 1028可以^il用微處理器，其提供包含在存儲器1036中的指令的順,行，和 《妹于存儲器1036及其它連接到內部總線1034的設備的繊的讀取和寫入。 微處理器1028包括掛，處理器1028時序的內部時鐘電路(未示出)，但也可 以與gfcit精度的外部時鐘1043通信。該時鐘1043可以是晶鵬制振蕩器鵬 它時間標準，包括妾l拼部時間標準的無線電連接。時鐘1043的精度可以作為質 量因素而記錄在存儲器1036中。面板郵各1038包括例如本領域公知的狀態(tài)指 示燈，和手動操作開關，例如用于將模塊1014鎖定在關閉狀態(tài)。
0058存儲器1036可以包括由微處理器1028執(zhí)行的控制禾驕或例程，以
Jif，制功能，以及執(zhí)纟m些禾旨或例禾i^必需的變量和i^。對于i/o模土央，
存儲器1036還可以包括I/O表，其保存輸入和輸出的當前狀態(tài)，輸入和輸出是 通過1/0模塊1020 i)CQK制器1010接收并發(fā)送至咜的。憑借硬件配置技斜口 域M31軟件禾聘設計技術，模塊1014可以適于執(zhí)行發(fā)明的各種方法。0059上面戶脫的包括各種示例性的方面。當然，不可能為了描述這些方 面，說明部件或方法的每一個可以想到的組合，但本領域普通技術人員會認識
至l將多進一步的組合和置換是可能的。具體對于由戰(zhàn)部件(組件、設備、電 路、系統(tǒng)等)執(zhí)行的各種功能，除非另外指明，用于說明這種部件的術語(包 括提到的"驢")意圖與執(zhí)行戶服部件的特定功能的任何部件(例如功會讓是 等效的)相對應，盡管與執(zhí)行在此所述發(fā)明示例性方面的功能的所公開的結構 在結構上是不等同的。在這點上，還會認識到發(fā)明包括系統(tǒng)以及計算機可讀介 質，其具有計^m可執(zhí)行指令，用于執(zhí)行本發(fā)明各種方法的動作禾口域事件。而 且，對于在詳細說明或權禾腰求中f頓的術語"包含"的范圍，這種術語意圖 包括以與術語"包括"類似的方式，如同當在權利要求中作為傳統(tǒng)詞語所使用 的"包含"所IW釋的。
權利要求
1、一種工業(yè)自動化系統(tǒng)，包括多個嵌入式歷史記錄裝置(121，122，123，335，337，339，633)，其收集與工業(yè)自動化系統(tǒng)(100，600)有關的數(shù)據(jù)；及下載引擎(110，201，310，665)，其特征在于，在滿足預定標準時，其將數(shù)據(jù)下載到總廠歷史記錄裝置(170，340，840)。
2、 權利要求l的工業(yè)自動化系統(tǒng)，其特征在于，預定標準是基于嵌入式歷史記錄裝置的存儲容量的。
3、 權利要求l的工業(yè)自動化系統(tǒng)，其特征在于，下載引擎還包括檢測器部 件，其檢測預定標準的滿足。
4、 權利要求1的工業(yè)自動化系統(tǒng)，其特征在于，下載引擎還包括通知部件，其通知工業(yè)自動化系統(tǒng)到總廠歷史記錄裝置的下載完成。
5、 權利要求1的工業(yè)自動化系統(tǒng)，其特征在于，還包括組織分級數(shù)據(jù)模型，具有節(jié)點，其代表與工業(yè)自動化系統(tǒng)有關的單元。
6、 權利要求l的工業(yè)自動化系統(tǒng)，其特征在于，還包括人工智能部件，其 有利于到總廠歷史記錄裝置的下載的啟動。
7、 權利要求l的工業(yè)自動化系統(tǒng)，其特征在于，還包括人機界面(HM)，以圖形化顯示工業(yè)自動化系統(tǒng)的視圖。
8、 權利要求1的工業(yè)自動化系統(tǒng)，其特征在于，還包括圖形用戶界面(GUI)， 其構成歷史記錄裝置數(shù)據(jù)收集和下載系統(tǒng)的應用程序視圖。
9、 權利要求5的工業(yè)自動化系統(tǒng)，其特征在于，組織分級數(shù)據(jù)模型有利于 為歷史記錄目的而確認的,被自動收集并下載。
10、 權利要求1的工業(yè)自動化系統(tǒng)，其特征在于嵌入式歷史記錄裝置部 件與控制器、底板中的模塊、服務器、傳皿和工廠部件中的至少一個相連。
11、 權利要求l的工業(yè)自動化系統(tǒng)，其特征在于，還包括公布和簽翻件，以將嵌入式歷史記錄裝置確認到下載引擎。
12、 一種在工廠中定位嵌入式歷史記錄裝置的方法，包括通過多個嵌入式歷史記錄裝置(121， 122， 123， 335， 337， 339， 633)收集,檢測與嵌入歷史記錄裝置 (121， 122， 123， 335， 337， 339， 633)有關 的預定條件被滿足；及將數(shù)據(jù)下載到總廠歷史記裝置(170， 340， 840)。
13、 權利要求12的方法，其特征在于，還包括將娜持久保存在總廠歷史 記錄裝置中。
14、 權利要求12的方法，其特征在于，還包括確定嵌入式歷史記^置的 預定存儲容量已經達到預定閾值。
15、 權利要求13的方法，其特征在于，還包括就數(shù)據(jù)的持久保存而通知嵌 入式歷史記錄裝置。
16、 權利要求15的方法，其特征在于，還包括清除在嵌入式歷史記錄裝置中的數(shù)據(jù)。
17、 權利要求15的方法，其特征在于，還包括將嵌入式歷史記錄裝置置確認 到下載引擎。
18、 權禾腰求12的方法，其特征在于，還包括為工廠定義公共組織數(shù)據(jù)模型。
19、 權利要求12的方法，其特征在于，還包括收集在工廠各級中的歷史記
20、 一種工鵬制器系統(tǒng)，包括裝置(121， 122， 123， 335， 337， 339， 633)，用于收集與IDlk31程有關 的數(shù)據(jù)；裝置(110， 201， 310， 665)，用于在滿足預定割牛時，將數(shù)據(jù)下載到中央 地點(170， 340， 840)收集數(shù)據(jù)裝置；及 裝置(203)，用于檢測預定條件的滿足。
全文摘要
系統(tǒng)和方法，通過在嵌入式歷史記錄裝置(例如，微型歷史記錄裝置)中定義存儲閾值，提供事件驅動下載。在達到預定閾值(例如，低/高水印)時，在嵌入式歷史記錄裝置中存儲的數(shù)據(jù)能夠自動下載到總廠歷史記錄裝置。提供自動下載引擎，其基于為下載定義的這種條件的滿足，下載歷史記錄裝置數(shù)據(jù)。下載引擎還可以包括檢測器部件，其檢測預定條件(例如，與微型歷史記錄裝置的存儲容量有關的)是否被滿足。而且，通知部件能夠通知嵌入式歷史記錄裝置數(shù)據(jù)已經永久保存在中央歷史記錄裝置中。
文檔編號G05B19/04GK101201597SQ20071030716
公開日2008年6月18日 申請日期2007年9月28日 優(yōu)先權日2006年9月28日
發(fā)明者J·J·拜爾, R·J·赫伯斯特, R·J·麥克格弗瑞, T·J·加斯帕 申請人:洛克威爾自動控制技術股份有限公司