專利名稱：具有基于組織結(jié)構(gòu)的呈現(xiàn)層的生產(chǎn)監(jiān)視和控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及工業(yè)控制系統(tǒng)，尤其涉及人機接口(HMI)。
背景技術(shù)：
由于計算技術(shù)的進步，當今的企業(yè)與僅僅幾年前基本上類似的企業(yè)相比，能夠更有效地運作。例如，內(nèi)部聯(lián)網(wǎng)使得公司的雇員能夠通過電子郵件即時通信，快速將數(shù)據(jù)文件傳送到不同的雇員，處理數(shù)據(jù)文件、共享與項目有關(guān)的數(shù)據(jù)以減少工作生產(chǎn)中的重復(fù)等等。此外，技術(shù)進步使得工廠應(yīng)用能變得部分或完全自動化。例如，曾經(jīng)要求工人將其自身置于重型機器附近以及其它各種危險條件的工作現(xiàn)在能夠相隔安全距離來完成。
此外，通過采用高度精確的機器，與人類行動相關(guān)聯(lián)的缺陷得以最小化。這些工廠裝置中的許多裝置向可由系統(tǒng)/進程/項目經(jīng)理在工廠場地上能訪問的數(shù)據(jù)庫或引用數(shù)據(jù)庫的web服務(wù)提供了與制造有關(guān)的數(shù)據(jù)。例如，傳感器和相關(guān)聯(lián)的軟件可檢測特定機器在給定的限定時間量內(nèi)完成了工作的多種情況。此外，來自傳感器的數(shù)據(jù)可被傳遞到與系統(tǒng)警報有關(guān)的處理單元。由此，工廠自動化系統(tǒng)可審閱所收集的數(shù)據(jù)，并自動和/或半自動地調(diào)度裝置的維護、裝置的替換以及與自動化進程有關(guān)的各種過程。
為迅速且方便地實行對工業(yè)自動化環(huán)境內(nèi)的系統(tǒng)或進程的控制，設(shè)備制造商通常創(chuàng)建由操作員用于向工業(yè)系統(tǒng)/進程傳遞命令和/或從工業(yè)系統(tǒng)/進程接收數(shù)據(jù)的專用人機接口(HMI)。換言之，HMI提供了操作員和自動化裝置之間的重要的通信鏈路，其中這樣的HMI使操作員能夠通過在操作期間監(jiān)視裝置狀態(tài)和健康來實現(xiàn)和控制裝置并接收反饋。如果沒有這些接口，則高級工業(yè)自動化即使不是不可能也是難以達到的。
隨著時間的推移，HMI經(jīng)歷了若干劇烈的變化。例如，對機器授權(quán)或取消授權(quán)的按鈕是HMI的最簡單形式，并且這些接口已經(jīng)存在了若干年。后來設(shè)計了向最終用戶顯示文本消息的終端，其中這些消息指示由與自動化裝置相關(guān)聯(lián)的服務(wù)器或處理器執(zhí)行的進程。例如，發(fā)生故障的裝置可生成表示確定的錯誤的內(nèi)部出錯碼，該代碼然后可與特定的出錯消息進行匹配。該消息之后可在顯示裝置上向操作員顯示?？蛻魴C方處理的開發(fā)使得能對操作員進行狀態(tài)和控制命令的圖形描繪，這將自動化裝置或相關(guān)聯(lián)處理器的負擔轉(zhuǎn)移到了客戶機方的圖形用戶界面。這些圖形用戶界面提高了用戶快速和方便地訪問信息的能力。
設(shè)計者通常為特定裝置或程序生成HMI。因此，如果操作員希望審閱特定的HMI，則它們向服務(wù)器請求這一HMI，并且隨該HMI一起提供由操作員利用的客戶機裝置。然后用現(xiàn)有的控制數(shù)據(jù)填充該HMI。如果操作員希望查看一不同的HMI，則操作員可向服務(wù)器請求該HMI。這些HMI是靜態(tài)的，因為它們不隨用戶或工廠內(nèi)的變化條件一起更改。例如，對特定的裝置、系統(tǒng)、進程和/或子進程，會向第一用戶提供與第二用戶相同的HMI。

發(fā)明內(nèi)容
以下提出了所要求保護的主題的簡化概述，以提供對此處所描述的某些方面的基本理解。該概述不是廣泛的綜述，也不旨在標識所要求保護的主題的關(guān)鍵/決定性要素或描繪其范圍。其唯一的目的是以簡化的形式提供某些概念，作為稍后提出的更詳細描述的序言。
此處描述的是用于生成健壯且定制的人機接口的系統(tǒng)和方法。與工業(yè)自動化環(huán)境相關(guān)聯(lián)的個人可提供對生成人機接口(HMI)的請求，且可確定這一提供者的身份。例如，身份可通過登錄過程、通過語音分析或用于確定用戶身份的任何其它合適的方式來確定?；谶@一用戶身份和與用戶相關(guān)聯(lián)的裝置，可確定各種其它參數(shù)。例如，當確定用戶的身份時，可確定用戶的角色、需要生成HMI的裝置的位置、訪問特權(quán)、用戶偏好、請求時間等。至少部分地基于用戶身份和上述參數(shù)，可生成健壯且定制的HMI。
例如，服務(wù)器或其它合適的裝置可包括并支持組織數(shù)據(jù)模型，其中該模型在整個企業(yè)中是統(tǒng)一的。例如，數(shù)據(jù)模型本質(zhì)上可以是分層的，并且可包括作為工廠的特定部分的表示的單元。由此，生成HMI的請求可以與這些單元之一有關(guān)。使用這一組織模型，健壯、定制的HMI的生成是可能的。在另一示例中，可由IT人員手動生成關(guān)聯(lián)，而非在整個企業(yè)中實現(xiàn)健壯的數(shù)據(jù)模型。例如，與特定用戶相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)可在用于創(chuàng)建HMI的服務(wù)器中生成和維護。
在另一示例中，如果利用該組織模型，則公開了用于將數(shù)據(jù)從平面數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換成符合該組織模型的數(shù)據(jù)的系統(tǒng)和方法。例如，與傳統(tǒng)裝置和/或第三方裝置相關(guān)聯(lián)的模板可用于將數(shù)據(jù)從第一格式映射成符合上述模型(本質(zhì)上可以是分層的)的數(shù)據(jù)。此外，此處描述了橋接，在橋接中符合第一工業(yè)協(xié)議的數(shù)據(jù)可被轉(zhuǎn)換成符合第二工業(yè)協(xié)議的數(shù)據(jù)。由此，可跨多個網(wǎng)絡(luò)從多個裝置中收集并保持數(shù)據(jù)。
為達到上述和相關(guān)的目的，此處結(jié)合以下說明和附圖描述了某些說明性方面。然而，這些方面僅指示了可采用所要求保護的主題的原理的各種方式中的幾種，且這些內(nèi)容旨在覆蓋所有這樣的方面及其等效方面。當結(jié)合附圖考慮以下詳細描述時，其它優(yōu)點和新穎特征將變得顯而易見。


圖1是便于創(chuàng)建定制且健壯的HMI的系統(tǒng)的高級框圖。
圖2是便于通過查詢數(shù)據(jù)庫來創(chuàng)建HMI的系統(tǒng)的框圖，其中查詢與用戶參數(shù)有關(guān)。
圖3示出了可與分層結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)模型一起使用的示例性分層結(jié)構(gòu)。
圖4示出了可與分層結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)模型一起使用的示例性分層結(jié)構(gòu)。
圖5示出了分層結(jié)構(gòu)的示例性組合。
圖6示出了分層結(jié)構(gòu)的示例性組合。
圖7是可作為分層結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)模型的基礎(chǔ)的示例性結(jié)構(gòu)的可視表示。
圖8示出了包括設(shè)備模塊和控制模塊的傳送帶系統(tǒng)。
圖9示出了包括設(shè)備階段、設(shè)備模塊和控制模塊的攪拌系統(tǒng)。
圖10是便于通過使用與傳統(tǒng)裝置相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)來創(chuàng)建HMI的系統(tǒng)的框圖。
圖11是便于通過聚集數(shù)據(jù)來構(gòu)建HMI的系統(tǒng)的框圖。
圖12是便于結(jié)合獲得足以生成HMI的信息來執(zhí)行對話的系統(tǒng)的框圖。
圖13是用于至少部分地基于用戶參數(shù)來構(gòu)建健壯且定制的HMI的方法的代表性流程圖。
圖14是用于生成用來生成HMI的查詢的方法的代表性流程圖。
圖15是用于結(jié)合獲得足以生成HMI的信息來執(zhí)行對話的方法的代表性流程圖。
圖16是便于通過多個數(shù)據(jù)變換來創(chuàng)建HMI的系統(tǒng)。
圖17是其上可實現(xiàn)此處所描述的各種特征的示例性操作系統(tǒng)。
圖18是此處所描述的各種特征可在其中交互的示例性計算環(huán)境。
具體實施例方式
現(xiàn)在參考附圖描述所要求保護的主題，在全部附圖中使用相同的參考標號來指相同的元素。在以下描述中，為解釋起見，陳述了眾多具體細節(jié)以提供對所要求保護的主題的全面理解。然而，顯而易見的是，這些主題也可以不采用這些具體細節(jié)來實施。在其它情況下，以框圖形式示出了公知的結(jié)構(gòu)和裝置以便于描述本發(fā)明。
如本申請中所使用的，術(shù)語“組件”和“系統(tǒng)”等指的是計算機相關(guān)的實體，它們或者是硬件、硬件和軟件的組合、軟件、或者是執(zhí)行中的軟件。例如，組件可以是，但不限于是，運行在處理器上的進程、處理器、對象、實例、可執(zhí)行碼、執(zhí)行的線程、程序和/或計算機。作為說明，運行在計算機上的應(yīng)用程序和計算機都可以是組件。一個或多個組件可駐留在一個進程和/或執(zhí)行的線程中，且一個組件可位于一臺計算機上和/或分布在兩臺或更多計算機之間。
此外，所要求保護的主題可被實現(xiàn)為方法、裝置或制品，它們使用標準編程和/或工程技術(shù)來生產(chǎn)軟件、固件、硬件或其任一組合以控制計算機來實現(xiàn)所公開的主題。此處所使用的術(shù)語“制品”旨在包含可從任何計算機可讀裝置、載體或介質(zhì)訪問的計算機程序。例如，計算機可讀介質(zhì)可包括，但不限于，磁性存儲設(shè)備(例如，硬盤、軟盤、磁帶……)、光盤(例如，壓縮盤(CD)、數(shù)字多功能盤(DVD)……)、智能卡以及閃存設(shè)備(例如，卡、棒、鍵驅(qū)動器……)。另外，應(yīng)當理解，可采用載波來攜帶諸如發(fā)送和接收電子郵件、或訪問諸如因特網(wǎng)或局域網(wǎng)(LAN)等網(wǎng)絡(luò)時所使用的計算機可讀電子數(shù)據(jù)。當然，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以認識到，可對這一配置作出許多修改而不脫離所要求保護的主題的范圍或精神。此外，此處使用了詞語“示例性”意味著用作示例、實例或說明。此處描述為“示例性”的任何方面或設(shè)計不一定要被解釋為對于其它方面和設(shè)計而言是優(yōu)選或有利的。
現(xiàn)在參看附圖，圖1示出了便于生成定制且健壯的人機接口(HMI)的系統(tǒng)100。系統(tǒng)100包括接收生成HMI的請求的接收組件102。例如，HMI請求可由操作員提供，且與工業(yè)環(huán)境中的特定裝置、系統(tǒng)、進程和/或子進程有關(guān)。在一具體示例中，HMI請求可與泵、泵集合、壓機、傳送帶或任何其它合適的裝置集合有關(guān)。接收組件102還可接收與創(chuàng)建HMI的請求的提供者有關(guān)的用戶參數(shù)。這些參數(shù)可由操作員在接收組件102或任何其它合適的組件請求時明確提供。例如，接收組件可生成查詢，并將這些查詢中繼到請求的提供者，其中查詢可以是基于文本的、基于音頻的或向請求提供者呈現(xiàn)上述查詢的任何其它合適方式。然后請求發(fā)起者向接收組件102提供對查詢的答復(fù)，其中這些答復(fù)與用戶參數(shù)有關(guān)。在另一實例中，接收組件102可確定與請求發(fā)起者相關(guān)聯(lián)的身份，并在之后訪問包括與該用戶身份相關(guān)聯(lián)的參數(shù)的數(shù)據(jù)庫。例如，用戶參數(shù)可包括用戶身份、用戶位置、用戶角色(例如，用戶是否為操作員、與維護相關(guān)聯(lián)、……)、請求時間、用戶偏好、將顯示HMI的顯示裝置、以及任何其它合適的參數(shù)?？梢岳斫猓梢詷?gòu)想任何合適的向接收組件102提供用戶參數(shù)的方式，并且它們都落入所附權(quán)利要求書的范圍之內(nèi)。
接收組件102在通信上耦合到視圖生成組件104，該視圖生成組件104至少部分地基于對HMI 106請求中所提供的指定裝置、系統(tǒng)、進程和/或子進程以及用戶參數(shù)來生成健壯且定制的HMI 106。由此，例如，由視圖生成組件104為第一用戶生成的HMI可以與由視圖生成組件104為第二用戶生成的HMI不同。在另一實例中，由于特定顯示裝置固有的性能(例如，屏幕尺寸、分辨率、色彩性能、處理性能、……)，HMI 106在各單獨裝置上可對同一用戶不同。
為允許HMI 106的這一健壯且定制的生成，視圖生成組件104可訪問包括取決于系統(tǒng)、裝置、進程和/或子進程的各種關(guān)聯(lián)以及用戶參數(shù)的數(shù)據(jù)存儲，且視圖生成組件104可至少部分地基于這些參數(shù)和選中的工業(yè)實體順序地過濾數(shù)據(jù)。更詳細地，視圖生成組件106可為指定的裝置創(chuàng)建數(shù)據(jù)的子集。這一子集然后可基于用戶身份(例如，為安全目的)來過濾，并且之后基于用戶角色來過濾，然后基于用戶偏好來過濾，等等。由此，可由視圖生成組件104創(chuàng)建數(shù)據(jù)的連續(xù)過濾的子集，并可使用這一數(shù)據(jù)的最終部分來生成HMI 106。此外，視圖生成組件104可創(chuàng)建必要的通信連接以便于通過利用HMI 106來對系統(tǒng)、裝置、進程和/或子進程進行控制。
現(xiàn)在參考圖2，示出了便于生成在工業(yè)自動化環(huán)境中使用的健壯HMI的系統(tǒng)200。該系統(tǒng)200包括接收生成HMI的請求的接收組件202，其中請求標識希望對其生成HMI的系統(tǒng)、裝置、進程或子進程。接收組件202還可接收與請求發(fā)起者有關(guān)的參數(shù)，包括請求時間、作出請求的個人的物理位置、請求提供者的偏好、要在其上呈現(xiàn)HMI的顯示裝置、請求發(fā)起者在工廠中的角色、以及任何其它合適的參數(shù)。接收組件202可將所接收的信息中繼到查詢生成器204，后者然后可至少部分地基于接收組件202接收的信息生成一個或多個查詢。例如，查詢生成器204可創(chuàng)建一連串查詢來獲得創(chuàng)建HMI所需的數(shù)據(jù)，和/或可利用該信息來生成單個查詢。查詢可被提供給容納至少一個數(shù)據(jù)庫的服務(wù)器206，其中該數(shù)據(jù)庫包括可用于生成HMI的數(shù)據(jù)。例如，服務(wù)器206可包括與工廠分層結(jié)構(gòu)、實體在工廠內(nèi)的位置、實體之間的關(guān)聯(lián)以及任何其它合適的數(shù)據(jù)有關(guān)的信息。該信息可由信息技術(shù)工程師手動生成，和/或可在一個或多個控制進程的設(shè)計和實現(xiàn)期間自動生成。
例如，服務(wù)器206可包括與符合分層結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)模型的控制進程，諸如至少部分地基于ISA S95、ISA S88、OMAC或其任何適當?shù)慕M合的控制進程有關(guān)的數(shù)據(jù)。更詳細地，諸如控制器等裝置可包括使得控制器能夠識別并輸出根據(jù)分層結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)模型來結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)的模式的至少一部分。該控制器可與其它控制器、以及諸如企業(yè)資源規(guī)劃(ERP)系統(tǒng)等更高級系統(tǒng)交互。ERP系統(tǒng)通常為公司處理制造、后勤、銷售、存貨、送貨、計價和會計。上述模式也可由與控制器相關(guān)聯(lián)的ERP系統(tǒng)使用，由此允許控制器和ERP系統(tǒng)之間的無縫通信。與其相反，常規(guī)的系統(tǒng)通常需要特別的編程以在控制器中所使用的低級邏輯和通常在ERP系統(tǒng)中使用的更高級的面向?qū)ο缶幊陶Z言之間進行映射。
分層結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)模型可用使數(shù)據(jù)對象能夠?qū)?yīng)于在工廠內(nèi)出現(xiàn)的分層排列和/或分層進程排列的方式來設(shè)計。此外，分層結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)模型可按允許跨系統(tǒng)和/或跨進程邊界對工廠建模的方式來設(shè)計。例如，當今的制造設(shè)施包括批處理、連續(xù)處理、離散處理以及存貨處理。這些系統(tǒng)和進程之間的有意義數(shù)據(jù)的傳遞極其困難，因為它們通常是在沒有考慮相鄰進程的情況下設(shè)計和操作的。可將分層結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)模型實現(xiàn)成對批處理、連續(xù)處理、離散處理和存貨跟蹤提供基本上類似的結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)貫穿工業(yè)自動化環(huán)境的這種統(tǒng)一性使得可用于創(chuàng)建定制且健壯的HMI的一個或多個數(shù)據(jù)庫得以創(chuàng)建。
視圖生成組件208可接收從來自查詢生成器204的查詢所得的數(shù)據(jù)，且之后利用該數(shù)據(jù)來創(chuàng)建健壯且定制的HMI 210。例如，HMI 210可至少部分地基于用戶參數(shù)來定制。視圖生成組件208還可在HMI、和例如期望通過HMI 210控制的裝置之間創(chuàng)建通信。由此，通過HMI 210采取的動作可被中繼到該裝置。
現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖3，示出了可結(jié)合由可編程邏輯控制器使用以便于使用分層結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)模型的模式一起采用的分層表示。該圖中所示的分層結(jié)構(gòu)涉及設(shè)備分層結(jié)構(gòu)，它可與過程分層結(jié)構(gòu)集成以生成工廠的健壯表示(該表示被結(jié)合到用于工業(yè)控制器的模式內(nèi))。第一分層結(jié)構(gòu)300示出了在給定完全不同進程的情況下工廠內(nèi)設(shè)備的表示。例如，根據(jù)批處理的分層結(jié)構(gòu)可包括企業(yè)、場所、區(qū)域、生產(chǎn)操作室、單元、設(shè)備模塊和控制模塊的表示。與之相反，連續(xù)處理內(nèi)設(shè)備的分層表示可包括企業(yè)、場所、區(qū)域、生產(chǎn)單元、連續(xù)單元、設(shè)備模塊和控制模塊的表示。再詳細而言，企業(yè)可表示整個公司，場所可表示特定的工廠，區(qū)域可表示工廠的一部分，生產(chǎn)操作室可包括用于完成處理的設(shè)備，單元可涉及生產(chǎn)操作室內(nèi)的機器單元，設(shè)備模塊可包括生產(chǎn)操作室的各部分的邏輯表示，而控制模塊可包括基本元件，諸如電動機、閥門等。此外，設(shè)備模塊可包括多個設(shè)備模塊，而控制模塊可包括多個控制模塊。由此，如從圖中清楚可見，可采用四個完全不同的分層表示來表示批處理、連續(xù)處理、離散處理和存貨內(nèi)的設(shè)備。
可利用表示各個上述分層表示的第二分層結(jié)構(gòu)302。分層結(jié)構(gòu)302可包括企業(yè)、場所、區(qū)域、工作中心、工作單元、設(shè)備模塊和控制模塊的表示。由此，可生成適當?shù)乇硎痉謱咏Y(jié)構(gòu)300的一種常見表示。為術(shù)語一致起見，數(shù)據(jù)對象可以與指示它們關(guān)聯(lián)于哪一類型的處理的元數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)。因此，可用與這些進程內(nèi)的正常使用一致的形式向操作員提供數(shù)據(jù)對象。例如，批處理操作員可利用與連續(xù)處理操作員不同的術(shù)語(如分層結(jié)構(gòu)300所示)?？刹捎迷獢?shù)據(jù)來允許根據(jù)這些數(shù)據(jù)的已知、常規(guī)用途來顯示這些數(shù)據(jù)。由此，根據(jù)分層結(jié)構(gòu)302的模式的實現(xiàn)對操作員是無縫的。此外，在另一實例中，可在控制器使用的模式中利用這一表示的僅其中一部分。例如，可能期望在控制器內(nèi)容納設(shè)備模塊和控制模塊。在另一實例中，可能期望在控制器內(nèi)包括代表工作中心和工作單元的數(shù)據(jù)對象(但不包括設(shè)備模塊或控制模塊)。所要求保護的主題旨在包含在控制器內(nèi)利用分層結(jié)構(gòu)302(或類似的分層機構(gòu))的所有這些差異。
現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖4，示出了可用于表示過程和設(shè)備的標準分層結(jié)構(gòu)。具體地，分層結(jié)構(gòu)400表示可存在于批處理內(nèi)的過程。例如，過程可涉及高級過程，諸如藥品的制造。單元過程可以更具體，諸如通過特定單元向攪拌器添加特定化學(xué)制品。單元操作還可以更具體，并且階段可以更加具體(涉及低級機器的操作)。例如，階段可以涉及可相對于低級設(shè)備存在的各種狀態(tài)，諸如停止、啟動和暫停電動機，打開和關(guān)閉閥門等等。涉及例如批處理內(nèi)設(shè)備的表示的分層結(jié)構(gòu)402與分層結(jié)構(gòu)400相鄰地顯示。分層結(jié)構(gòu)402內(nèi)的表示將參考圖3更詳細地描述。
現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖5，示出了表示分層結(jié)構(gòu)400和402(圖4)的一種可能集成的分層結(jié)構(gòu)500。單元(諸如圖3描述的工作單元)可以與設(shè)備過程、設(shè)備單元過程、設(shè)備操作和設(shè)備階段相關(guān)聯(lián)。由此，過程、操作和階段可以與特定的工作單元相關(guān)聯(lián)。設(shè)備模塊可以與一個或多個設(shè)備階段相關(guān)聯(lián)，并且在分層結(jié)構(gòu)中可在控制模塊之上。簡要地參考圖6，示出了可結(jié)合設(shè)備控制使用的分層結(jié)構(gòu)600。該分層結(jié)構(gòu)基本上類似于設(shè)備單元的單元部分中所描述的分層結(jié)構(gòu)。如上所述，圖3-6所示的分層結(jié)構(gòu)可基于諸如ISA S88、ISA S95、OMAC等標準或其它標準。然而，可以構(gòu)想可用于對整個工廠建模的任何適當表示。此外，這些圖中所示的表示可被直接實現(xiàn)到控制器中。例如，根據(jù)圖4-6所描述的分層結(jié)構(gòu)的任一部分的數(shù)據(jù)對象可與允許創(chuàng)建這些對象的狀態(tài)機一起存在于工業(yè)裝置(例如，控制器)中。
現(xiàn)在參考圖7，示出了可與此處所描述的分層結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)模型一起使用的示例性分層結(jié)構(gòu)700。例如，該數(shù)據(jù)模型可便于嵌套的結(jié)構(gòu)，由此減輕了與采用平面名字空間的數(shù)據(jù)模型相關(guān)聯(lián)的缺陷。結(jié)構(gòu)700包括企業(yè)級702，其中特定企業(yè)可在根據(jù)分層數(shù)據(jù)模型結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)內(nèi)表示。在企業(yè)級702之下可以是場所級704，以使企業(yè)內(nèi)的特定工廠(場所)可在數(shù)據(jù)分組內(nèi)表示。在場所級704之下可存在區(qū)域級706，它指定了工廠內(nèi)與數(shù)據(jù)有關(guān)的區(qū)域。生產(chǎn)線級708可以在區(qū)域級706之下，其中生產(chǎn)線級708指示與特定數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)的生產(chǎn)線。在生產(chǎn)線708之下可存在工作單元級710，由此指示與數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)的工作單元。利用嵌套的分層數(shù)據(jù)模型，PLC可變得更清楚與其相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)。此外，分層結(jié)構(gòu)700可由這一分層結(jié)構(gòu)的所有者定制。例如，可在分層結(jié)構(gòu)700內(nèi)定義更細粒度的對象/級。
現(xiàn)在參考圖8，示出了說明傳送帶應(yīng)用內(nèi)的示例性設(shè)備模塊和示例性控制模塊的系統(tǒng)800。傳送帶應(yīng)用包括將物品提供給間隙傳送帶804(它生成適當大小的間隙)的饋入傳送帶802，間隙傳送帶804進而將間隙提供給饋出傳送帶806。如先前所述，控制模塊可被定義為低級電動機、閥門等以及對應(yīng)的控制邏輯。由此，控制模塊可以是用于旋轉(zhuǎn)傳送帶的電動機和與其相關(guān)聯(lián)的控制邏輯。因此，系統(tǒng)800可包括6個控制模塊(6個電動機和與其相關(guān)聯(lián)的控制邏輯)。設(shè)備模塊808-812可根據(jù)傳送帶802-806來定義。更具體地，設(shè)備模塊808可與饋入傳送帶802有關(guān)，設(shè)備模塊810可與間隙傳送帶804有關(guān)，而設(shè)備模塊812可與饋出傳送帶806有關(guān)。此外，可定義包括設(shè)備模塊808-812的設(shè)備模塊814。用戶界面可按分層方式示出設(shè)備模塊和控制模塊，并提供修改其中的設(shè)備模塊808-814或控制模塊的方式。例如，控制器可包括數(shù)據(jù)對象、接口、狀態(tài)機等，它們可由用戶修改以編輯包括這些實體的控制進程。
現(xiàn)在參考圖9，示出了攪拌機應(yīng)用中的設(shè)備階段的示例。更具體地，設(shè)備階段表示設(shè)備模塊(控制模塊的集合)的性能。例如，饋入可用于向攪拌機添加配料。因此，添加配料A 900和添加配料B 902是設(shè)備階段。饋入本身可以是一個設(shè)備模塊，且可以理解，設(shè)備階段可以支持一個或多個設(shè)備模塊。饋出可以是一個設(shè)備模塊，且再循環(huán)和輸出904可以是設(shè)備階段(例如，饋出設(shè)備模塊可由兩個設(shè)備階段支持)。對于設(shè)備階段的更多細節(jié)，例如，設(shè)備階段可被定義為互斥和/或互含。如上所述，對應(yīng)于設(shè)備階段的數(shù)據(jù)對象可被直接放置在工業(yè)自動化裝置中，而不是在MES層處編程然后映射到這一裝置。
現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖10，示出了便于生成HMI的系統(tǒng)1000。例如，系統(tǒng)1000可通過利用符合諸如參考圖3-9所描述的分層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)來創(chuàng)建HMI。系統(tǒng)1000包括接收生成HMI的請求的接收組件1002，其中該請求包括對期望創(chuàng)建HMI的系統(tǒng)、裝置、進程和/或子進程的標識。接收組件1002還可接收用戶參數(shù)，諸如用戶身份、用戶角色、用戶位置、請求時間、顯示裝置性能、用戶偏好等。HMI請求和用戶參數(shù)之后可被提供給查詢生成組件1004，該組件訪問服務(wù)器1006以檢索可用于生成HMI的數(shù)據(jù)。例如，服務(wù)器1006可包括符合分層結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)、描述數(shù)據(jù)對象之間的關(guān)聯(lián)的元數(shù)據(jù)等等。
然而，為利用分層結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)模型，工業(yè)自動化環(huán)境中的裝置必須能夠支持這一數(shù)據(jù)模型。更詳細地，控制器、智能裝置等必須能夠接收、執(zhí)行和輸出符合分層結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)。然而，企業(yè)所有者可能不希望替換工廠內(nèi)的每一傳統(tǒng)裝置，因為這樣做的成本可能相當高。再者，許多傳統(tǒng)設(shè)備可能無法通過類似的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議來通信。更詳細而言，查詢生成組件1004可使用公共工業(yè)協(xié)議(CIP)來通信，而傳統(tǒng)控制器1008可通過利用Hart、Fieldbus、Foundation Fieldbus、Modbus、ASIbus或其它合適的協(xié)議來通信。因此，代理組件1008可用來便于在整個企業(yè)中使用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)模型，其中代理組件1008便于將來自傳送裝置1006的數(shù)據(jù)映射到符合分層結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)。更詳細地，代理組件1008可包括作為完全不同的網(wǎng)絡(luò)之間的橋梁來操作的橋接組件1010。例如，傳統(tǒng)裝置1008可能適用于通過諸如Profibus、ModBus、ASIbus、FieldBus、Foundation FieldBus、Hart等第一網(wǎng)絡(luò)協(xié)議來發(fā)送/接收數(shù)據(jù)，而可能期望服務(wù)器1006接收根據(jù)諸如CIP等完全不同的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議封裝的數(shù)據(jù)。橋接組件1012可識別來自傳統(tǒng)設(shè)備1008的數(shù)據(jù)是根據(jù)第一網(wǎng)絡(luò)協(xié)議封裝的，且之后重新封裝這一數(shù)據(jù)以使其符合第二網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。橋接組件1012可以與映射組件1014相關(guān)聯(lián)，該映射組件1014可重新格式化數(shù)據(jù)以使其與分層結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)模型相一致。例如，映射組件1014可訪問與分層結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)模型相關(guān)聯(lián)的模板，并利用這些模板來映射數(shù)據(jù)以使其符合這一數(shù)據(jù)模型。換言之，傳統(tǒng)控制器1008可按平面數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)輸出數(shù)據(jù)，且映射組件1014可映射該數(shù)據(jù)以使其本質(zhì)上是分層的。因此，服務(wù)器1006可包括以統(tǒng)一方式結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)，而無論控制器或裝置是否為傳統(tǒng)裝置和/或由完全不同的廠商提供。
查詢生成組件1004然后可接收至少部分地基于提供給服務(wù)器1006的一個或多個查詢的數(shù)據(jù)。該數(shù)據(jù)可包括諸如設(shè)備模塊、控制模塊等組織單元，或者任何其它合適的單元、根據(jù)用戶角色定位的關(guān)聯(lián)、以及任何其它合適的數(shù)據(jù)。從查詢所得的數(shù)據(jù)然后可被提供給視圖生成組件1016，該視圖生成組件1016可至少部分地基于由接收組件1002接收的初始請求和用戶參數(shù)來創(chuàng)建健壯且定制的HMI 1018。
現(xiàn)在參考圖11，示出了便于創(chuàng)建定制且健壯的HMI的系統(tǒng)1100。系統(tǒng)1100包括接收對HMI的請求、以及與該請求相關(guān)聯(lián)的參數(shù)的接收組件1102。請求和參數(shù)的細節(jié)已在上文描述。請求和參數(shù)然后被提供給創(chuàng)建一個查詢或查詢序列并將這些查詢提供給服務(wù)器1106的查詢生成組件1104，服務(wù)器1106可包括可用于HMI生成的數(shù)據(jù)。更詳細地，服務(wù)器1106可包括模板、裝置的圖形描述、以及任何其它合適的數(shù)據(jù)。服務(wù)器1106可包括用于從多個控制器1110-1114接收工廠相關(guān)數(shù)據(jù)的聚集組件1108。更具體地，控制器1110-1114可接收、執(zhí)行、儲存和輸出符合分層結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)。來自自動化環(huán)境內(nèi)的每一裝置的這些數(shù)據(jù)的集合可允許創(chuàng)建工廠的準確表示。聚集組件1108可用于聚集來自這些控制器1110-1114的數(shù)據(jù)。例如，聚集組件1008可通過周期性地查詢控制器1110-1114和/或自動復(fù)制并收集由控制器1110-1114輸出的數(shù)據(jù)對象來向這些控制器1110-1114請求數(shù)據(jù)。由此，通過利用聚集組件1108，服務(wù)器1106可包括與工廠環(huán)境有關(guān)的足夠數(shù)量的數(shù)據(jù)。然后來自服務(wù)器1108的通過由查詢生成器1104所生成的查詢提取的數(shù)據(jù)可被中繼到采用這些數(shù)據(jù)來創(chuàng)建健壯且定制的HMI 1118的視圖生成組件1116。
現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖12，示出了便于創(chuàng)建HMI的系統(tǒng)1200。系統(tǒng)1200包括接收對特定系統(tǒng)、裝置、進程和/或子進程生成HMI的請求的接收組件1202。例如，請求可以是語音請求，而接收組件1202可包括分析和解釋這一請求的語音識別組件1204。例如，語音識別組件1204可至少部分地基于由用戶提供的語音命令來確定用戶正對其請求HMI的裝置。此外，語音識別組件1204可基于接收的語音輸入識別用戶身份。該身份然后可被中繼到確保只有獲授權(quán)的個人能夠通過系統(tǒng)1200創(chuàng)建HMI的安全組件1206。在另一示例中，安全組件1206可向HMI請求的發(fā)起者請求諸如用戶名、口令、個人標識號、數(shù)字化生物測定標記或任何其它合適的數(shù)據(jù)等標識數(shù)據(jù)。安全組件1206然后可分析所提供的數(shù)據(jù)、并確定請求實體是否被授權(quán)來生成HMI。例如，安全組件1206可查閱包括實體身份和與其相關(guān)聯(lián)的授權(quán)級別的表。在另一示例中，用戶或?qū)嶓w可能希望向與接收組件1202相關(guān)聯(lián)的服務(wù)器(未示出)提供附加數(shù)據(jù)，且安全組件1206可確保1)有可用于期望輸入的數(shù)據(jù)的物理空間，以及2)實體被授權(quán)來輸入數(shù)據(jù)。由此，安全組件1206可監(jiān)視物理裝置參數(shù)以及用戶/實體相關(guān)參數(shù)，以確保對服務(wù)器的適當數(shù)據(jù)添加。此外，安全組件1206可考慮實體/用戶的上下文，諸如實體/用戶的角色(操作員、技術(shù)員、電工、……)、實體/用戶的場景(例行維護、工廠診斷、……)，并且這些上下文可被輸入到安全組件1206且用于管理對系統(tǒng)1200的訪問。
如果用戶被授權(quán)來訪問系統(tǒng)1200(如由安全組件1206所確定的)，則接收組件1202可接收與對HMI的請求有關(guān)的用戶參數(shù)。例如，這些參數(shù)的至少一部分可以與用戶身份相關(guān)聯(lián)。換言之，給定用戶身份(如由語音識別組件1204所確定的)，可確定各種其它用戶相關(guān)參數(shù)(諸如用戶角色、用戶偏好……)。對話組件1208可用于在附加信息是允許創(chuàng)建HMI所需時向用戶請求這一附加信息。例如，對話組件1208可輸出表示用戶可響應(yīng)的查詢的視覺和/或聽覺信號。通過對話和/或?qū)ι蒆MI的初始請求接收的數(shù)據(jù)可被提供給視圖生成組件1210，該視圖生成組件1210可基于所接收的信息來創(chuàng)建健壯且定制的HMI 1212。此外，視圖生成組件1210可包括便于結(jié)合所生成的HMI 1212使用工具提示的工具提示組件1214。更詳細地，工具提示組件1214可在操作員懸停在HMI 1212的一特定部分上時使工具提示出現(xiàn)。這可通過用于創(chuàng)建工具提示的元數(shù)據(jù)或任何其它合適的手段來實現(xiàn)。
參考圖13-15，示出了根據(jù)所要求保護的主題的各方面的方法。盡管為簡化解釋起見，方法被示出和描述為一系列動作，但是可以理解和明白，所要求保護的主題不受動作次序的限制，因為某些動作可以按不同的次序發(fā)生和/或與此處所示并描述的其它動作同時發(fā)生。例如，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解和明白，方法可被替換地表示為諸如狀態(tài)圖中的一系列互相關(guān)連的狀態(tài)或事件。此外，并非所有示出的動作都是實現(xiàn)根據(jù)所要求保護的主題的方法所必需的。另外，還應(yīng)當理解，以下并貫穿本說明書公開的方法能被儲存在制品上，以便于將這些方法傳輸和傳送到計算機。此處所使用的術(shù)語制品旨在包含可從任何計算機可讀裝置、載體或介質(zhì)訪問的計算機程序。
具體地轉(zhuǎn)向圖13，示出了用于創(chuàng)建健壯且定制的HMI的方法1300。方法1300始于1302，并在1304處接收生成HMI的請求。例如，請求可指示希望對其生成HMI的系統(tǒng)、裝置、進程和/或子進程。該請求可通過語音命令、鼠標、鍵盤或任何其它合適的用于生成請求的方式來提供。在1306處，可確定與請求提供者有關(guān)的參數(shù)。例如，與請求提供者相關(guān)聯(lián)的身份、與該提供者相關(guān)聯(lián)的角色、用戶的偏好、位置、期望對其生成HMI的裝置的位置、與顯示HMI的顯示機制相關(guān)聯(lián)的參數(shù)、請求時間或任何其它適當?shù)膮?shù)。這些參數(shù)可向請求提供者請求，通過利用傳感器、上下文等來自動確定，或通過查詢數(shù)據(jù)庫或查閱表或任何其它適當?shù)姆绞絹泶_定。在1308處，至少部分地基于請求和所接收的參數(shù)創(chuàng)建定制且健壯的HMI。例如，可基于請求和所接收的參數(shù)訪問模板、裝置的圖形表示、裝置的輸入和輸出等。此外，可在所生成的HMI和系統(tǒng)、裝置、進程和/或子進程之間創(chuàng)建通信通道，由此允許操作員通過HMI來控制工業(yè)環(huán)境內(nèi)的實體。該方法在1310處完成。
現(xiàn)在參考圖14，示出了利用查詢來檢索結(jié)合生成HMI使用的數(shù)據(jù)的方法1400。方法1400始于1402，且在1404處至少部分地基于HMI請求和與請求提供者相關(guān)聯(lián)的參數(shù)來生成查詢。例如，查詢可指示系統(tǒng)、裝置、進程和/或子進程，且參數(shù)可以與用戶角色相關(guān)聯(lián)。查詢可用于檢索與期望對其生成HMI的裝置相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)，以及與請求實體的角色相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)。在一個特定示例中，可授權(quán)操作員接收與維護人員完全不同的與裝置有關(guān)的數(shù)據(jù)。在1406處，將查詢提供給服務(wù)器。服務(wù)器可包括容納與工業(yè)自動化環(huán)境有關(guān)的數(shù)據(jù)的存儲庫，其中數(shù)據(jù)可包括與組織單元(諸如設(shè)備模塊、設(shè)備單元過程、控制模塊、……)、用戶身份、用戶角色、用戶偏好、用于創(chuàng)建HMI的模板有關(guān)的數(shù)據(jù)，或任何其它適當?shù)臄?shù)據(jù)。此外，服務(wù)器可以是分布式服務(wù)器-可以理解，可以構(gòu)想用于儲存數(shù)據(jù)的任何適當配置和服務(wù)器的任何適當配置，并旨在落入所附權(quán)利要求書的范圍之內(nèi)。在1408處，采用查詢結(jié)果來創(chuàng)建健壯且定制的HMI。例如，可至少部分地基于所請求的裝置和相關(guān)聯(lián)的參數(shù)來填充模板。方法1400然后在1410處完成。
現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖15，示出了用于創(chuàng)建HMI的方法1500。方法1500始于1502，且在1504處接收用于創(chuàng)建HMI的語音請求。例如，這一請求可通過利用話筒或用于接收語音命令的其它合適的裝置來接收。在1506處，分析語音請求以確定與請求提供者相關(guān)聯(lián)的參數(shù)。例如，基于語音命令，可確定這一請求的提供者的身份。使用標識信息，可確定其它參數(shù)，諸如用戶偏好、用戶角色等。此外，可利用傳感器來確定請求的位置、與請求相關(guān)聯(lián)的裝置的位置、請求時間、與將顯示HMI的裝置相關(guān)聯(lián)的參數(shù)等。在1508處，確定是否需要附加信息來創(chuàng)建HMI。例如，語音命令可能缺少足以允許生成HMI的細節(jié)。如果存在足夠的信息，則在1510處，至少部分地基于該請求和參數(shù)自動生成HMI。如果沒有足夠的信息，則在1512處向用戶請求附加信息。例如，可提供基于文本的查詢以向用戶請求附加信息。在一個特定示例中，請求可指示期望對其生成HMI的裝置，并且可請求諸如裝置在工廠內(nèi)的位置、裝置類型等附加信息。在另一示例中，可將音頻查詢傳遞到對HMI的請求的發(fā)起者。之后，該方法循環(huán)到1508處并重復(fù)，直到獲得了足以允許生成HMI的信息。該方法在1514處完成。
現(xiàn)在參考圖16，示出了此處所描述的一方面的一個示例性實現(xiàn)1600。對生成HMI的用戶請求1602被傳遞到變換管道1604，變換管道1604可選擇性地過濾數(shù)據(jù)以允許創(chuàng)建HMI。變換管道1604與數(shù)據(jù)存儲1606相關(guān)聯(lián)，數(shù)據(jù)存儲1606可包括與工業(yè)自動化環(huán)境有關(guān)的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)存儲1606可包括符合組織模型(跨企業(yè)統(tǒng)一的模型)的數(shù)據(jù)，該模型由組織單元構(gòu)成。每一組織單元都包括與組織單元建模的生產(chǎn)、自動化和/或控制系統(tǒng)(例如，控制模塊、設(shè)備模塊、處理單元、生產(chǎn)線、場所、……)的特定部分有關(guān)的信息。組織模型可按例如關(guān)系數(shù)據(jù)庫或可擴展標記語言(XML)文檔來儲存。組織模型還可包括用于模型中每一組織單元的呈現(xiàn)模板或樣式表。該模板是最終將被呈現(xiàn)給用戶，但在呈現(xiàn)之前需要其它處理的HMI的前身。模板可用例如可擴展樣式語言(XSLT)儲存。對用戶可用于組織模型中的每一給定組織單元的每一顯示裝置可存在不同的模板。
關(guān)于用戶請求1602的提供者、諸如用戶在組織中的角色等用戶、用戶偏好等的信息也可被儲存在組織模型的某處，且該數(shù)據(jù)可從服務(wù)器來訪問。此外，關(guān)于特定用戶、角色類型和時間的信息可被嵌入到每一組織單元中，以允許基于用戶、角色和時間選擇性地訪問這些組織單元。
與變換管道1604的用戶交互可在用戶在特定顯示裝置上啟動與這一管道1604的聯(lián)系時開始。用戶可宣告他或她的存在(通常作為登錄或認證過程的一部分)，而非要求特定屏幕、頁面或文件(如常規(guī)上的)。用戶的唯一標識號可連同用戶的初始位置、日期時間、以及表示用戶正用于訪問變換管道1604的顯示裝置的類型的標識符一起收集，其中顯示裝置可以是傳統(tǒng)的工作站、嵌入式裝置、無線裝置、蜂窩裝置或任何其它合適的裝置。該信息不僅可表示用戶(因為與位置、時間和裝置有關(guān)的信息可用)，并且此處可被統(tǒng)稱為客戶機請求上下文。信息可被傳遞到服務(wù)器1606上所存在的變換管道1604，其中服務(wù)器1606主存組織模型并用于生成HMI。
與用戶有關(guān)的附加信息然后可通過利用客戶機請求上下文來確定。服務(wù)器1606包括包含用戶角色和偏好的數(shù)據(jù)存儲1608，且這一數(shù)據(jù)存儲1608可至少部分地基于用戶標識以及組織中與用戶相關(guān)聯(lián)的角色來查詢。此外，用戶偏好可基于用戶標識ID從數(shù)據(jù)存儲1608中檢索。由此，可存在一組關(guān)于用戶、用戶標識、用戶角色、偏好、用戶位置、顯示裝置和時間的信息。該組信息可被稱為“請求上下文”。請求上下文可由服務(wù)器1606以多個順序的步驟(變換管道1604)來處理，這些步驟可向組織模型應(yīng)用請求上下文并將其變換成可呈現(xiàn)HMI內(nèi)容。
變換管道以第一變換1610開始，該第一變換可在由請求上下文表示的用戶感興趣的區(qū)域中修剪組織模型。例如，位置可用作用于訪問組織模型的各部分的參數(shù)。位置可例如通過命名感興趣的組織單元(例如，控制模塊、設(shè)備模型、處理單元、生產(chǎn)線、場所、……)，或通過指定系統(tǒng)中近似的物理坐標來指定。通過向第一變換1610提供位置，可返回組織模型數(shù)據(jù)的某一部分(子集)。第二變換1612可向從第一變換1610返回的數(shù)據(jù)應(yīng)用根據(jù)請求上下文訪問的用戶、角色和時間。第二變換1612還可對從第一變換1610返回的數(shù)據(jù)進行進一步修剪，以在給定某一用戶角色時僅返回被認為是該用戶可訪問的數(shù)據(jù)。在某些情況下，所返回的數(shù)據(jù)可以為空，這指示用戶不能訪問該數(shù)據(jù)；在其它情況下，將返回指示用戶可完全訪問的來自前一變換的全部數(shù)據(jù)。
第三變換1614可基于可根據(jù)請求上下文訪問的裝置來應(yīng)用于從變換管道1604中的第二變換1612返回的數(shù)據(jù)。例如，這可允許對裝置選擇模板。更詳細地，大型的復(fù)雜顯示裝置可以與大型的復(fù)雜模板相關(guān)聯(lián)，而小型的移動無線或蜂窩顯示裝置可以與較簡單的模板相關(guān)聯(lián)。此外，可向模板應(yīng)用用戶、用戶角色和時間以確定對于給定裝置類型是否允許訪問。在一個特定示例中，對于特定用戶、角色和時間可能不能訪問用于蜂窩裝置的模板。一旦選中了模板，可將其應(yīng)用于從第三變換1614得到的數(shù)據(jù)。在一種類推中，這可類似于向XML文檔應(yīng)用XSLT樣式表，其中輸出仍是XML文檔，但現(xiàn)在是不同的格式。附帶地，輸出可以是可呈現(xiàn)的，因為模板可包括要應(yīng)用于數(shù)據(jù)的呈現(xiàn)指令。
第四變換1616可向從第三變換1614得到的數(shù)據(jù)應(yīng)用根據(jù)請求上下文訪問的偏好。當對第四變換1616的輸入是可呈現(xiàn)內(nèi)容時，可將該變換1616更多地關(guān)聯(lián)于樣式而非內(nèi)容，其中可呈現(xiàn)內(nèi)容是根據(jù)用戶偏好來格式化的。例如，樣式可包括，但不限于顏色主題、布局主題、頁眉和頁腳。在完成第四變換1616之后，輸出可以是可在用戶采用的顯示裝置上呈現(xiàn)給該用戶的呈現(xiàn)內(nèi)容。
參考圖17，用于實現(xiàn)本發(fā)明的各方面的示例性環(huán)境1710包括計算機1712。計算機1712包括處理單元1714、系統(tǒng)存儲器1716和系統(tǒng)總線1718。系統(tǒng)總線1718將包括但不限于系統(tǒng)存儲器1716的系統(tǒng)組件耦合至處理單元1714。處理單元1714可以是各種可用處理器的任一種。雙微處理器和其它多處理器體系結(jié)構(gòu)也可用作處理單元1714。
系統(tǒng)總線1718可以是若干種總線結(jié)構(gòu)類型的任一種，包括存儲器總線或存儲器控制器、外圍總線或外部總線、和/或使用各類總線體系結(jié)構(gòu)的局部總線，這些體系結(jié)構(gòu)包括但不限于，8位總線、工業(yè)標準體系結(jié)構(gòu)(ISA)、微通道體系結(jié)構(gòu)(MCA)、擴展ISA(EISA)、智能驅(qū)動電子設(shè)備(IDE)、VESA局部總線、外圍部件互連(PCI)，通用串行總線(USB)、高級圖形端口(AGP)、個人計算機存儲卡國際協(xié)會總線(PCMCIA)以及小型計算機系統(tǒng)接口(SCSI)。
系統(tǒng)存儲器1716包括易失性存儲器1718和非易失性存儲器1722?；据斎?輸出系統(tǒng)(BIOS)包括如在啟動時幫助在計算機1712內(nèi)的元件之間傳輸信息的基本例程，通常儲存在非易失性存儲器1722中。作為說明而非局限，非易失性存儲器1722可包括只讀存儲器(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1718包括擔當外部高速緩存的隨機存取存儲器(RAM)。作為說明而非局限，RAM以許多形式可用，如同步RAM(SRAM)、動態(tài)RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、雙數(shù)據(jù)率SDRAM(DDR SDRAM)、增強SDRAM(ESDRAM)、同步鏈路DRAM(SLDRAM)和直接Rambus RAM(DRRAM)。
計算機1712也包括可移動/不可移動、易失性/非易失性計算機存儲介質(zhì)。例如，圖17示出了盤存儲1724。盤存儲1724包括但不限于，諸如磁盤驅(qū)動器、軟盤驅(qū)動器、磁帶驅(qū)動器、Jaz驅(qū)動器、Zip驅(qū)動器、LS-100驅(qū)動器、閃存卡或記憶棒等設(shè)備。另外，盤存儲1724可單獨包括存儲介質(zhì)或與其它存儲介質(zhì)組合，其它存儲介質(zhì)包括但不限于，諸如光盤ROM設(shè)備(CD-ROM)、CD可記錄驅(qū)動器(CD-R驅(qū)動器)、CD可重寫驅(qū)動器(CD-RW驅(qū)動器)或數(shù)字多功能盤ROM驅(qū)動器(DVD-ROM)等光盤驅(qū)動器。為便于盤存儲設(shè)備1724連接到系統(tǒng)總線1718，通常使用可移動或不可移動接口，如接口1726。
可以理解，圖17描述了擔當用戶和合適的操作環(huán)境1710中描述的計算機資源之間的中介的軟件。這類軟件包括操作系統(tǒng)1728。操作系統(tǒng)1728可儲存在盤存儲1724中，它用于控制并分配計算機系統(tǒng)1712的資源。系統(tǒng)應(yīng)用程序1730利用操作系統(tǒng)1728通過儲存在系統(tǒng)存儲器1716或盤存儲1724上的程序模塊1732和程序數(shù)據(jù)1734對資源的管理。可以理解，本發(fā)明可用各種操作系統(tǒng)或操作系統(tǒng)的組合來實現(xiàn)。
用戶通過輸入設(shè)備1736向計算機1712輸入命令和信息。輸入設(shè)備1736包括但不限于，諸如鼠標、跟蹤球、指示筆、觸摸墊等定點設(shè)備、鍵盤、話筒、操縱桿、游戲墊、圓盤式衛(wèi)星天線、掃描儀、TV調(diào)諧卡、數(shù)碼相機、數(shù)碼攝像機、web攝像頭等等。這些和其它輸入設(shè)備通過系統(tǒng)總線1718經(jīng)由接口端口1738連接到處理單元1714。接口端口1738包括，例如，串行端口、并行端口、游戲端口、通用串行總線(USB)。輸出設(shè)備1740使用與輸入設(shè)備1736相同類型端口中的某一些。由此，例如，USB端口可用于向計算機1712提供輸入，并從計算機1712輸出信息到輸出設(shè)備1740。提供了輸出適配器1742以說明存在一些輸出設(shè)備1740，如監(jiān)視器、揚聲器和打印機，以及需要特殊適配器的其它輸出設(shè)備1740。輸出適配器1742包括，作為說明而非局限，提供輸出設(shè)備1740和系統(tǒng)總線1718之間的連接裝置的顯卡和聲卡。應(yīng)當注意，其它設(shè)備和/或設(shè)備的系統(tǒng)提供了輸入和輸出能力，如遠程計算機1744。
計算機1712可以使用到一個或多個遠程計算機，如遠程計算機1744的邏輯連接在網(wǎng)絡(luò)化環(huán)境中操作。遠程計算機1744可以是個人計算機、服務(wù)器、路由器、網(wǎng)絡(luò)PC、工作站、基于微處理器的電器、對等設(shè)備或其它常見的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點等等，并通常包括相對于計算機1712所描述的許多或所有元件。為簡明起見，僅對遠程計算機1744示出了存儲器存儲設(shè)備1746。遠程計算機1744通過網(wǎng)絡(luò)接口1748邏輯上連接至計算機1712，然后通過通信連接1750物理地連接。網(wǎng)絡(luò)接口1748包含諸如局域網(wǎng)(LAN)和廣域網(wǎng)(WAN)等通信網(wǎng)絡(luò)。LAN技術(shù)包括光纖分布式數(shù)據(jù)接口(FDDI)、銅纜分布式數(shù)據(jù)接口(CDDI)、以太網(wǎng)/IEEE 802.3、令牌環(huán)/IEEE 802.5等等。WAN技術(shù)包括但不限于，點對點鏈路、諸如綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)(ISDN)及其變體等電路交換網(wǎng)絡(luò)、分組交換網(wǎng)絡(luò)以及數(shù)字訂戶線(DSL)。
通信連接1750指用于將網(wǎng)絡(luò)接口1748連接到總線1718的硬件/軟件。盡管為說明的清晰性起見示出通信連接1750在計算機1712內(nèi)，然而它也可以對計算機1712是外部的。僅為示例性目的，連接到網(wǎng)絡(luò)接口1748所必需的硬件/軟件包括內(nèi)部和外部技術(shù)，如包括常規(guī)電話級調(diào)制解調(diào)器、線纜調(diào)制解調(diào)器和DSL調(diào)制解調(diào)器的調(diào)制解調(diào)器、ISDN適配器和以太網(wǎng)卡。
圖18示出了本發(fā)明可在其中交互的示例計算環(huán)境1800的示意框圖。系統(tǒng)1800包括一個或多個客戶機1810?？蛻魴C1810可以是硬件和/或軟件(如，線程、進程、計算裝置)。系統(tǒng)1800也包括一個或多個服務(wù)器1830。服務(wù)器1830也可以是硬件和/或軟件(如，線程、進程、計算裝置)。例如，服務(wù)器1830可容納線程，以通過使用本發(fā)明執(zhí)行變換。客戶機1810和服務(wù)器1830之間的一個可能的通信可以是適用于在兩個或多個計算機進程之間傳輸?shù)臄?shù)據(jù)分組的形式。系統(tǒng)1800包括可用于便于在客戶機1810和服務(wù)器1830之間通信的通信框架1850?？蛻魴C1810在操作上連接至可用于儲存對客戶機1810本地的信息的一個或多個客戶機數(shù)據(jù)存儲1860。類似地，服務(wù)器1830在操作上連接至可用于儲存對服務(wù)器1830本地的信息的一個或多個服務(wù)器數(shù)據(jù)存儲1840。
上文所描述的包括本發(fā)明的示例。當然，不可能為了描述本發(fā)明而描述組件或方法的每一可想象的組合，但是本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以認識到，本發(fā)明的許多另外的組合和置換是可能的。因此，本發(fā)明旨在包含落入所附權(quán)利要求書的精神和范圍中的所有這樣的改變、修改和變化。此外，就在說明書和權(quán)利要求書中使用術(shù)語“包括”用于而言，這類術(shù)語旨在以與術(shù)語“包含”用作權(quán)利要求書中的過渡詞語所解釋的類似的方式為包含性的。
權(quán)利要求
1.一種包括以下計算機可執(zhí)行組件的人機接口生成系統(tǒng)接收組件，所述接收組件接收生成人機接口的請求，以及與所述請求的發(fā)起者相關(guān)聯(lián)的參數(shù)，所述人機接口與工業(yè)系統(tǒng)、設(shè)備、進程和/子進程中的至少一個有關(guān)；以及視圖生成組件，所述視圖生成組件至少部分地基于所述請求和所述參數(shù)生成所述人機接口。
2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括查詢生成組件，所述查詢生成組件至少部分地基于所述請求和所述參數(shù)創(chuàng)建查詢，并利用所述查詢從工業(yè)自動化環(huán)境內(nèi)的服務(wù)器提取數(shù)據(jù)。
3.如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述視圖生成組件接收所提取的數(shù)據(jù)，并至少部分地基于所述數(shù)據(jù)生成所述人機接口。
4.如權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于，所提取的數(shù)據(jù)符合分層結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)模型。
5.如權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述分層結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)模型至少部分地基于ISA S95、ISA S88和OMAC中的一個或多個。
6.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述接收組件包括對話組件，所述對話組件生成與所接收的請求有關(guān)的對話以從所述請求的提供者提取附加信息。
7.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述視圖生成組件包括工具提示組件，所述工具提示組件便于在所述人機接口內(nèi)提供工具提示。
8.一種用于創(chuàng)建人機接口的方法，包括以下計算機可執(zhí)行動作接收生成人機接口的請求，所述人機接口與工業(yè)系統(tǒng)、設(shè)備、進程和子進程中的一個或多個有關(guān)；確定與所述請求的提供者有關(guān)的參數(shù)；以及至少部分地基于所述系統(tǒng)、設(shè)備、進程和子進程中的至少一個以及所確定的參數(shù)以定制的方式創(chuàng)建所述人機接口。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述參數(shù)包括所述請求的提供者的身份、所述請求的提供者的角色、顯示設(shè)備參數(shù)、所述請求的提供者的位置、以及所述請求的對象的位置。
10.一種人機接口生成系統(tǒng)，包括用于接收與設(shè)備有關(guān)的數(shù)據(jù)的裝置；用于接收與請求生成人機接口的用戶有關(guān)的參數(shù)的裝置；以及用于至少部分地基于所接收的參數(shù)自動為所述設(shè)備創(chuàng)建人機接口的裝置。
全文摘要
一種人機接口生成系統(tǒng)包括接收組件，該接收組件接收對生成與工業(yè)系統(tǒng)、裝置、進程和子進程中的至少一個有關(guān)的人機接口的請求、以及與該請求的發(fā)起者相關(guān)聯(lián)的參數(shù)。視圖生成組件至少部分地基于該請求和參數(shù)生成人機接口。例如，該系統(tǒng)還可包括查詢生成組件，該查詢生成組件至少部分地基于該請求和參數(shù)創(chuàng)建查詢、并利用該查詢來從工業(yè)自動化環(huán)境內(nèi)的服務(wù)器中提取數(shù)據(jù)。
文檔編號G05B19/042GK1940788SQ20061013175
公開日2007年4月4日 申請日期2006年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月30日
發(fā)明者C·H·布羅姆雷, K·G·古登, E·G·道格洛, S·A·維吉, D·J·理查德, M·D·西姆科 申請人:洛克威爾自動控制技術(shù)股份有限公司