相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用

本申請(qǐng)是于2016年8月23日提交的題為“industrialautomationpackagedpowersolutionforintelligentmotorcontrolandintelligentswitchgearwithenergymanagement”的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)no.15/244,035的部分繼續(xù)申請(qǐng)并且要求美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)和權(quán)益，該美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)要求于2015年9月15日提交的題為“industrialautomationpackagedpowersolutionforintelligentmotorcontrolandintelligentswitchgearwithenergymanagement”的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)no.62/218,801的優(yōu)先權(quán)和權(quán)益，上述美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)和美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容以引用的方式并入本文。

本申請(qǐng)依據(jù)美國(guó)法典第35卷第119條要求于2015年12月22日提交的題為“packagedpowermccinterfacebucket(nema)”的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)系列no.62/270,904的優(yōu)先權(quán)和權(quán)益，該美國(guó)臨時(shí)專(zhuān)利申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容以引用的方式并入本文。

本申請(qǐng)依據(jù)美國(guó)法典第35卷第119條要求于2015年12月22日提交的題為“packagedpowermccinterfacebucket(iec)”的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)系列no.62/270,939的優(yōu)先權(quán)和權(quán)益，該美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容以引用的方式并入本文。

本申請(qǐng)依據(jù)美國(guó)法典第35卷第119條要求于2015年12月22日提交的標(biāo)題為intelligent，integratedpowercontrollineup的美國(guó)臨時(shí)系列no.62/270,892的優(yōu)先權(quán)和權(quán)益，該美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容以引用的方式并入本文。

本申請(qǐng)依據(jù)美國(guó)法典第35卷第119條要求于2015年12月22日提交的題為intelligent，integratedpowercontrollineup的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)系列no.62/270,918的優(yōu)先權(quán)和權(quán)益，該美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容以引用的方式并入本文。

背景技術(shù)：

制造設(shè)施和其他企業(yè)通常包括機(jī)器、電機(jī)以及由形成過(guò)程自動(dòng)化系統(tǒng)的過(guò)程控制設(shè)備操作的其他受控的裝置和過(guò)程。這些受控的過(guò)程和裝置轉(zhuǎn)而由配電系統(tǒng)供電。已經(jīng)開(kāi)發(fā)了可以用于保存能量、對(duì)配電系統(tǒng)內(nèi)的多個(gè)電氣裝置執(zhí)行負(fù)載分散、負(fù)載共享和其他動(dòng)作的電氣自動(dòng)化系統(tǒng)。然而，過(guò)程控制目標(biāo)與電氣自動(dòng)化或能量管理目標(biāo)通常相沖突，并且常規(guī)系統(tǒng)不提供彼此一致的過(guò)程控制和電氣自動(dòng)化系統(tǒng)動(dòng)作來(lái)實(shí)現(xiàn)最佳的能量管理以及過(guò)程自動(dòng)化目標(biāo)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

描述了下述連接的企業(yè)系統(tǒng)、技術(shù)和設(shè)備，用于促進(jìn)控制空間或過(guò)程自動(dòng)化系統(tǒng)與企業(yè)的電氣自動(dòng)化系統(tǒng)空間的集成以根據(jù)過(guò)程控制空間操作和考慮來(lái)促進(jìn)智能電氣空間操作和智能電力管理。

公開(kāi)的示例包括一種將過(guò)程自動(dòng)化系統(tǒng)與電氣自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行接口的設(shè)備，其中，過(guò)程自動(dòng)化系統(tǒng)包括連接到第一網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)或更多個(gè)過(guò)程自動(dòng)化系統(tǒng)裝置，電氣自動(dòng)化系統(tǒng)包括連接到第二網(wǎng)絡(luò)的智能電氣裝置(ied)。該設(shè)備包括：具有內(nèi)部的外殼；網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)，該網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)布置在外殼的內(nèi)部中并且與第一網(wǎng)絡(luò)在操作上耦接；過(guò)程控制器，該過(guò)程控制器布置在外殼的內(nèi)部中并且與網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)在操作上耦接；以及網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)模塊，該網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)模塊布置在外殼的內(nèi)部中并且與第二網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)在操作上耦接，該網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)模塊能夠操作成將由ied在第二網(wǎng)絡(luò)上發(fā)送的用于過(guò)程控制器的led數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變成第一網(wǎng)絡(luò)的消息格式(ethernet/ip)并且將經(jīng)轉(zhuǎn)變的第一數(shù)據(jù)提供到網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)。過(guò)程控制器被配置成執(zhí)行附加(add-on)指令(aoi)以選擇性地將無(wú)符號(hào)ied數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成有符號(hào)ied數(shù)據(jù)，并且根據(jù)用戶(hù)定義的縮放因子對(duì)來(lái)自ied的原始ied數(shù)據(jù)進(jìn)行縮放以提供由過(guò)程控制器在控制至少一個(gè)過(guò)程時(shí)使用的經(jīng)縮放的數(shù)據(jù)。

另一個(gè)公開(kāi)的示例包括一種用于將過(guò)程自動(dòng)化系統(tǒng)與電氣自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行接口的設(shè)備，其中，過(guò)程自動(dòng)化系統(tǒng)包括連接到第一網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)或更多個(gè)過(guò)程自動(dòng)化系統(tǒng)裝置，電氣自動(dòng)化系統(tǒng)包括連接到第二網(wǎng)絡(luò)的智能電氣裝置(ied)。該設(shè)備包括：具有內(nèi)部的外殼；網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)，該網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)布置在外殼的內(nèi)部中并且與第一網(wǎng)絡(luò)在操作上耦接；過(guò)程控制器，該過(guò)程控制器布置在外殼的內(nèi)部中并且與網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)在操作上耦接；以及網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)模塊，該網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)模塊布置在外殼的內(nèi)部中并且與第二網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)在操作上耦接，該網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)模塊能夠操作成將由led在第二網(wǎng)絡(luò)上發(fā)送的用于過(guò)程控制器的led數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變成第一網(wǎng)絡(luò)的消息格式(ethernet/ip)并且將經(jīng)轉(zhuǎn)變的第一數(shù)據(jù)提供到網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)。過(guò)程控制器被配置成根據(jù)來(lái)自與ied對(duì)應(yīng)的電子數(shù)據(jù)表單(eds)文件的信息向處理器發(fā)送附加配置文件(add-onprofile，aop)程序以定義要通過(guò)網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議以通信流在電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的ied與過(guò)程控制器之間交換的數(shù)據(jù)。

又一個(gè)公開(kāi)的示例包括一種用于將過(guò)程自動(dòng)化系統(tǒng)與電氣自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行接口的系統(tǒng)，其中，過(guò)程自動(dòng)化系統(tǒng)包括連接到第一網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)或更多個(gè)過(guò)程自動(dòng)化系統(tǒng)裝置，電氣自動(dòng)化系統(tǒng)包括連接到第二網(wǎng)絡(luò)的智能電氣裝置(ied)。該設(shè)備包括：具有內(nèi)部的外殼；網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)，該網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)布置在外殼的內(nèi)部中并且與第一網(wǎng)絡(luò)在操作上耦接；過(guò)程控制器，該過(guò)程控制器布置在外殼的內(nèi)部中并且與網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)在操作上耦接；網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)模塊，該網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)模塊布置在外殼的內(nèi)部中并且與第二網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)在操作上耦接，該網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)模塊能夠操作成將由led在第二網(wǎng)絡(luò)上發(fā)送的用于過(guò)程控制器的led數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變成第一網(wǎng)絡(luò)的消息格式(ethernet/ip)并且將經(jīng)轉(zhuǎn)變的第一數(shù)據(jù)提供到網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)；與交換機(jī)進(jìn)行通信的高精度定時(shí)裝置。高精度定時(shí)裝置被配置成用于通過(guò)與過(guò)程自動(dòng)化系統(tǒng)的過(guò)程控制器在操作上耦接的第一網(wǎng)絡(luò)分發(fā)時(shí)間信號(hào)，并且通過(guò)與電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的ied在操作上耦接的第二網(wǎng)絡(luò)分發(fā)時(shí)間信號(hào)。

附圖說(shuō)明

圖1是包括具有過(guò)程控制器的過(guò)程自動(dòng)化系統(tǒng)和具有多個(gè)智能電氣裝置(ied)的電氣自動(dòng)化系統(tǒng)以及高精度定時(shí)裝置的連接的企業(yè)的示意圖，其中高精度定時(shí)裝置將與過(guò)程自動(dòng)化系統(tǒng)和電氣自動(dòng)化系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的第一網(wǎng)絡(luò)和第二網(wǎng)絡(luò)中的信號(hào)的定時(shí)相關(guān)連。

圖2是另一示例連接的企業(yè)的示意圖，其中高精度定時(shí)裝置與第一交換裝置連接且時(shí)間信號(hào)經(jīng)由第一交換裝置分發(fā)給第一網(wǎng)絡(luò)，并且高精度定時(shí)裝置經(jīng)由第二交換裝置連接到第二網(wǎng)絡(luò)。

圖3是另一示例連接的企業(yè)的示意圖，其中高精度定時(shí)裝置與第二交換裝置耦接以向第二網(wǎng)絡(luò)分發(fā)時(shí)間信號(hào)，并且高精度定時(shí)裝置被耦接成通過(guò)第一交換裝置向第一網(wǎng)絡(luò)分發(fā)時(shí)間信號(hào)。

圖4是另一示例連接的企業(yè)的示意圖，其中高精度定時(shí)裝置被實(shí)現(xiàn)在過(guò)程自動(dòng)化系統(tǒng)的過(guò)程控制器中。

圖5是示出用于ied的附加配置文件(aop)接口的示意圖。

圖6是圖示示例連接的企業(yè)中的示出顯示屏幕的各種圖形用戶(hù)界面(gui)呈現(xiàn)的示意圖。

圖7是示出由連接的企業(yè)中的過(guò)程控制器實(shí)現(xiàn)的附加指令(aoi)的示意圖。

圖8示出了連接的企業(yè)。

圖9進(jìn)一步圖示了某些示例的能力。

圖10示出了封裝電力用例示例。

圖11示出了具有外殼的接口設(shè)備的實(shí)施方式。

圖12示出了包括具有一對(duì)冗余過(guò)程控制器、網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)和電源的外殼的示例。

圖13是包括接口設(shè)備的過(guò)程自動(dòng)化系統(tǒng)的示例的示意圖。

圖14示出了具有外殼的接口設(shè)備的另一示例，該接口設(shè)備包括一對(duì)冗余過(guò)程控制器、網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)和空氣斷路器或其他智能電氣裝置。

圖15示出了在單個(gè)外殼中包括智能空氣斷路器與過(guò)程自動(dòng)化裝置之間的電氣互連的設(shè)備的實(shí)施方式的后視圖。

圖16示出了logix是主設(shè)備的實(shí)施方式。

圖17示出了logix是從設(shè)備的實(shí)施方式。

具體實(shí)施方式

首先參考圖11，示出了接口設(shè)備1100。圖11還示出了包括內(nèi)部1111的外殼1110。外殼1110可以包括到內(nèi)部1111的門(mén)(未示出)。內(nèi)部1111可以包括例如可編程邏輯控制器(plc)112a、112b或可編程自動(dòng)化控制器(pac)112a、112b。圖11還示出了網(wǎng)絡(luò)(n/w)網(wǎng)關(guān)(gw)1120、交換機(jī)104a、電源1130、附加指令(aoi)710a和710b、附加配置文件(aop)510a和510b以及第一網(wǎng)絡(luò)108a。交換機(jī)104a可以是例如以太網(wǎng)交換機(jī)。在一個(gè)示例中，接口設(shè)備可以是allen-bradleynemacenterline2100mcc。在另一示例中，接口設(shè)備可以是allen-bradleyieccenterline2500mcc。

現(xiàn)在參考圖1至圖4，公開(kāi)了下述系統(tǒng)100、方法和設(shè)備，該系統(tǒng)100、方法和設(shè)備用于將過(guò)程自動(dòng)化系統(tǒng)或控制空間110中的過(guò)程控制器112和其他裝置114、116、118與電氣自動(dòng)化系統(tǒng)120的一個(gè)或更多個(gè)智能電氣裝置(ied)122進(jìn)行接口以促進(jìn)過(guò)程控制決策和控制動(dòng)作的實(shí)現(xiàn)，從而促使實(shí)現(xiàn)過(guò)程控制目標(biāo)和能量管理目標(biāo)。圖1示出了包括具有過(guò)程控制器112的過(guò)程自動(dòng)化系統(tǒng)110和具有多個(gè)智能電氣裝置(ied)122的電氣自動(dòng)化系統(tǒng)120的示例連接的企業(yè)系統(tǒng)100。

過(guò)程自動(dòng)化系統(tǒng)110包括與第一網(wǎng)絡(luò)108a在操作上耦接的一個(gè)或更多個(gè)控制裝置，該一個(gè)或更多個(gè)控制裝置包括過(guò)程控制器112、第一變頻驅(qū)動(dòng)器114a和第二變頻驅(qū)動(dòng)器114b、軟啟動(dòng)器116以及電機(jī)控制中心(mcc)118。過(guò)程自動(dòng)化系統(tǒng)裝置112、114、116、118中的至少一些能夠操作成控制一個(gè)或更多個(gè)過(guò)程(未示出)，并且該示例中的過(guò)程自動(dòng)化系統(tǒng)裝置112-118包括網(wǎng)絡(luò)連接108a1、108a2、108a3和108a4，用于經(jīng)由第一路由器或其他交換裝置104a在其之間或與其他網(wǎng)絡(luò)交換數(shù)據(jù)。該示例中的第一交換裝置104a與計(jì)算機(jī)或其他處理器140在操作上連接以提供處理器140與過(guò)程自動(dòng)化系統(tǒng)110的過(guò)程控制器112和其他裝置114-118之間的通信能力。

電氣自動(dòng)化系統(tǒng)120包括經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)連接108b1、108b2、108b3、108b4、108b5和108b6與第二網(wǎng)絡(luò)108b和相關(guān)聯(lián)的第二路由器或第二交換裝置104b在操作上耦接的led122a、122b、122c、122d、122e和122f。在該示例中，兩個(gè)ied122e和122f包括在開(kāi)關(guān)設(shè)備組124內(nèi)。在操作中，ied122向過(guò)程自動(dòng)化系統(tǒng)110提供電力，并且某些ied122a、122c和開(kāi)關(guān)設(shè)備組124分別通過(guò)連接130a、130b和130c與vfd114a、軟啟動(dòng)器116和mcc118在操作上關(guān)聯(lián)。任何合適的網(wǎng)絡(luò)配置、拓?fù)浜蛥f(xié)議可以用于網(wǎng)絡(luò)108a和108b，包括但不限于以太網(wǎng)類(lèi)型網(wǎng)絡(luò)。此外，網(wǎng)絡(luò)108可以各自地包括任何形式的連接或節(jié)點(diǎn)，例如有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)、光纖網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)和/或無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)。

圖1至圖4中的連接的企業(yè)系統(tǒng)100還包括高精度定時(shí)裝置102以使第一網(wǎng)絡(luò)108a和第二網(wǎng)絡(luò)108a中的信號(hào)的定時(shí)相關(guān)連。在一個(gè)示例中，定時(shí)裝置102經(jīng)由合適的通信互連106a和106b與交換裝置104a和104b在操作上耦接。此外，在某些示例中，路由器或交換裝置104經(jīng)由通信連接150在通信上彼此耦接。在操作中，定時(shí)裝置102經(jīng)由路由器104a和104b通過(guò)第一網(wǎng)絡(luò)108a向控制裝置112、114、116、118中的至少一些分分發(fā)時(shí)間信號(hào)并且通過(guò)第二網(wǎng)絡(luò)108b向led122中的至少一些分發(fā)時(shí)間信號(hào)。在某些示例中，定時(shí)裝置102是gps接收器?？梢允嵌〞r(shí)裝置102的其它實(shí)現(xiàn)方式，包括但不限于精確時(shí)間協(xié)議(ptp)主時(shí)鐘服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)時(shí)間協(xié)議(ntp)服務(wù)器、飛輪轉(zhuǎn)換器技術(shù)裝置或簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)時(shí)間協(xié)議(sntp)服務(wù)器。從定時(shí)裝置102分發(fā)時(shí)間信號(hào)提供了時(shí)間同步，該時(shí)間同步與過(guò)程控制決策和動(dòng)作結(jié)合促進(jìn)由控制裝置112、114、116、118中的至少一個(gè)進(jìn)行的智能能量管理決策和動(dòng)作。另外，在某些示例中，時(shí)間信號(hào)是從定時(shí)裝置102通過(guò)第一網(wǎng)絡(luò)和第二網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)通信介質(zhì)108分發(fā)的，其中，第一網(wǎng)絡(luò)和第二網(wǎng)絡(luò)可以各自地包括有線(xiàn)、無(wú)線(xiàn)、光纖和/或其他網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。

在圖1的示例中，定時(shí)裝置102通過(guò)相應(yīng)的通信連接106a和106b連接到第一交換裝置104a以及第二交換裝置104b。圖2示出了另一示例性配置，其中高精度定時(shí)裝置102經(jīng)由連接106a與第一交換裝置104a連接，并且時(shí)間信號(hào)經(jīng)由第一交換裝置104a分發(fā)給第一網(wǎng)絡(luò)108a，并且經(jīng)由路由器連接150和第二交換裝置104b分發(fā)給第二網(wǎng)絡(luò)108b。在圖3中，定時(shí)裝置102經(jīng)由連接106b與第二交換裝置104b耦接，以經(jīng)由交換裝置104b將時(shí)間信號(hào)分發(fā)到第二網(wǎng)絡(luò)108b，并且通過(guò)連接150和第一交換裝置104a將時(shí)間信號(hào)分發(fā)到第一網(wǎng)絡(luò)108a。圖4示出了其中定時(shí)裝置102在過(guò)程自動(dòng)化系統(tǒng)110的過(guò)程控制器112中實(shí)現(xiàn)的另一示例。在此情況下，來(lái)自高精度定時(shí)裝置102的時(shí)間信號(hào)從過(guò)程控制器112分發(fā)到交換裝置104a,104b以及第一網(wǎng)絡(luò)108a和第二網(wǎng)絡(luò)108b的其他裝置。

還參照?qǐng)D5至圖7，除了時(shí)間同步之外，所公開(kāi)的示例還包括：執(zhí)行(例如，由圖1至圖4中的處理器140執(zhí)行)附加配置文件(aop)510(圖5和圖6)以將過(guò)程控制器112配置成定義在電氣自動(dòng)化系統(tǒng)120的ied122與過(guò)程控制器112之間交換的數(shù)據(jù)；以及在過(guò)程控制器112中執(zhí)行一個(gè)或更多個(gè)附加指令(aoi)710(圖7)以選擇性地將來(lái)自ied122的無(wú)符號(hào)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為有符號(hào)數(shù)據(jù)，并根據(jù)用戶(hù)定義的縮放因子730對(duì)來(lái)自ied122中的至少一個(gè)ied122的數(shù)據(jù)進(jìn)行縮放以提供由過(guò)程控制器112在控制至少一個(gè)過(guò)程時(shí)使用的經(jīng)縮放的數(shù)據(jù)值。在這些示例中，過(guò)程控制器112與第一網(wǎng)絡(luò)108a的操作互連——以獲得電氣控制空間信息以及網(wǎng)絡(luò)108a和108b之間的時(shí)間同步——使得過(guò)程控制器112能夠?qū)崿F(xiàn)一個(gè)或更多個(gè)過(guò)程控制目標(biāo)，并且至少部分地根據(jù)從電氣自動(dòng)化系統(tǒng)120的智能電氣設(shè)備ied122中的至少一個(gè)獲得的過(guò)程控制信息和電氣控制空間信息來(lái)實(shí)現(xiàn)一個(gè)或更多個(gè)能量管理目標(biāo)。如下面結(jié)合圖8至圖10進(jìn)一步詳述的，這些能力促進(jìn)常規(guī)企業(yè)配置不能實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)范圍的智能能量管理和過(guò)程控制，在常規(guī)企業(yè)配置中，過(guò)程控制空間和電氣控制空間有效且獨(dú)立地操作。

圖5示出了ied122的示例性aop接口510的進(jìn)一步的細(xì)節(jié)。在一個(gè)示例中，處理器140根據(jù)由給定的ied122的制造商提供的電子數(shù)據(jù)表(eds)文件502來(lái)實(shí)現(xiàn)(例如，執(zhí)行)edsaop510。處理器140根據(jù)與給定的ied122對(duì)應(yīng)的電子數(shù)據(jù)表eds文件502使用aop510來(lái)配置過(guò)程控制器122，以定義通過(guò)網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議以通信流在電子自動(dòng)化系統(tǒng)120的給定ied122與過(guò)程控制器112之間交換的數(shù)據(jù)。在某些示例中，處理器140根據(jù)相應(yīng)的eds文件502執(zhí)行各自對(duì)應(yīng)于ied122的多個(gè)edsaop510。如此，過(guò)程控制器112被配置成與電氣自動(dòng)化系統(tǒng)120的一個(gè)或更多個(gè)ied122通信。在一個(gè)示例中的網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議包括iec61850mms、goose、sv、dnp3.0、iec60870-5、modbustcp、ethernet/ip和devicenet。另外，通信流可以包括任何合適形式的消息或消息收發(fā)，在某些示例中包括類(lèi)別1消息和/或類(lèi)別3消息。

在一個(gè)示例中，圖5中的處理器140實(shí)現(xiàn)edsaop510，以便根據(jù)eds文件502向過(guò)程控制器112發(fā)送用于定義與ied122的接口的配置分組或多個(gè)分組。在512處，處理器140接收或分析eds文件502并解析eds文件502的參數(shù)，以便確定或識(shí)別過(guò)程控制器112關(guān)注的與ied122相關(guān)聯(lián)的參數(shù)。在514處，處理器140從第一參數(shù)識(shí)別ied供應(yīng)商，并且在516處從eds文件502讀取控制器標(biāo)簽。在一個(gè)示例中，標(biāo)簽表示在操作中將在ied122與過(guò)程控制器112之間交換的參數(shù)或值。在518處，處理器114將所識(shí)別的控制器標(biāo)簽寫(xiě)入過(guò)程控制器112。在操作中，處理器114可以執(zhí)行控制監(jiān)視程序，過(guò)程控制器112通過(guò)該控制監(jiān)視程序根據(jù)寫(xiě)入的控制器標(biāo)簽中的一個(gè)或更多個(gè)標(biāo)簽來(lái)提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)530，并且處理器140的用戶(hù)可以經(jīng)由由處理器140實(shí)現(xiàn)的圖形用戶(hù)界面(gui)532來(lái)監(jiān)視實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)530。如此，edsaop接口510將過(guò)程控制器112配置成在實(shí)時(shí)操作中與ied122交換標(biāo)簽(例如，參數(shù)、值等)以有利于由過(guò)程控制器112實(shí)現(xiàn)的過(guò)程控制目標(biāo)以及與整個(gè)系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的能效目標(biāo)。在一個(gè)示例中由edsaop接口510寫(xiě)入過(guò)程控制器112的標(biāo)簽將過(guò)程控制器112配置成定義數(shù)據(jù)(例如，標(biāo)簽)將如何從ied122呈現(xiàn)給過(guò)程控制器112，以及從ied122期望哪些參數(shù)。

在操作中，過(guò)程控制器112基于由edsaop510提供的配置參數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)輸入組件520以及輸出組件522。輸入組件是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接從ied122到過(guò)程控制器112的數(shù)據(jù)流，并且輸出組件是在實(shí)時(shí)操作期間從過(guò)程控制器112到ied122的數(shù)據(jù)流。在一個(gè)示例中，輸入組件數(shù)據(jù)流520和輸出組件數(shù)據(jù)流522使用任何合適的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和協(xié)議例如在一個(gè)示例中的rockwellethernet/ip來(lái)實(shí)現(xiàn)。

此外，還參照?qǐng)D6，以及在某些示例中，處理器140執(zhí)行edsaop510以提供圖形用戶(hù)界面(gui)532(圖5)，該圖形用戶(hù)界面(gui)包括用戶(hù)屏幕600的形式的用于以下的呈現(xiàn)(rendering)：用于向給定的ied分配ip地址122；為類(lèi)別1連接配置所請(qǐng)求的分組間隔rpi；并且/或者過(guò)濾來(lái)自給定ied122的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)標(biāo)簽。圖6示出了上述示例性連接的企業(yè)系統(tǒng)100中的顯示屏幕形式的各種gui呈現(xiàn)，包括圖5中的處理器140的用戶(hù)可用的圖形用戶(hù)界面532的截屏呈現(xiàn)602,604,608和612。用戶(hù)界面提供允許用戶(hù)在連接到網(wǎng)絡(luò)108的包括ied122的各種裝置或?qū)嶓w中選擇的可導(dǎo)航呈現(xiàn)602，對(duì)于所述ied122，由edsaop510根據(jù)相應(yīng)的eds文件來(lái)配置過(guò)程控制器112。在呈現(xiàn)602的列表中選擇特定ied122給用戶(hù)提供了如圖6所示的相應(yīng)的呈現(xiàn)或屏幕604。用戶(hù)可以給配置的ied122分配任意期望的名稱(chēng)，并且屏幕604允許分配用于與ied122通信的ip地址。呈現(xiàn)或屏幕608示出從用于所選擇的ied122的eds文件502獲得的參數(shù)。在實(shí)時(shí)操作期間，參數(shù)屏幕608允許用戶(hù)經(jīng)由通過(guò)網(wǎng)絡(luò)108從ied122發(fā)送到過(guò)程控制器112的類(lèi)別3以及圖6所示的指示列610中的配置單元和樣式來(lái)監(jiān)視活動(dòng)值。圖5的edsaop510中的512處的eds參數(shù)的解析填充參數(shù)屏幕行，包括標(biāo)簽或值名稱(chēng)、單位、樣式和描述。其他列信息通過(guò)類(lèi)別1消息收發(fā)被填充在參數(shù)屏幕608中。edsaop510還呈現(xiàn)允許處理器140的用戶(hù)配置通過(guò)網(wǎng)絡(luò)108在ied122和過(guò)程控制器112之間傳輸?shù)姆纸M的(請(qǐng)求的分組間隔)定時(shí)(rpi)的連接標(biāo)簽，用于類(lèi)別1消息交換速率控制。這允許在實(shí)現(xiàn)過(guò)程和電氣系統(tǒng)目標(biāo)的數(shù)據(jù)延遲和用于數(shù)據(jù)交換的網(wǎng)絡(luò)帶寬資源之間的可配置折衷。

圖6中的呈現(xiàn)608和612允許處理器140的用戶(hù)過(guò)濾來(lái)自其環(huán)境內(nèi)的ied122的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)標(biāo)簽。edsaop510過(guò)濾通過(guò)eds文件502中描述的ied標(biāo)簽。在一個(gè)示例中，edsaop510允許用戶(hù)查看如截屏608和612所示的在512處解析的所有參數(shù)，包括能夠使用下列列表614以通過(guò)絕對(duì)最小/最大測(cè)量、命令、電流測(cè)量、能量測(cè)量、其他測(cè)量、功率測(cè)量，狀態(tài)或電壓測(cè)量對(duì)ied參數(shù)進(jìn)行分類(lèi)。實(shí)際上，edsaop510利用來(lái)自eds文件502的參數(shù)配置過(guò)程控制器112，并且允許在外部計(jì)算機(jī)或處理器142中運(yùn)行的過(guò)程監(jiān)控軟件通過(guò)如示例屏幕608和612中所示的圖形用戶(hù)界面訪問(wèn)ied參數(shù)中的一些或所有參數(shù)的實(shí)時(shí)值。在該示例中，用戶(hù)可以查看每個(gè)單獨(dú)參數(shù)的名稱(chēng)、值、單位、樣式和描述。

還參照?qǐng)D7，示意圖700示出了根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容的其他方面的附加指令(aoi)710。在某些示例中，過(guò)程控制器112執(zhí)行aoi710以選擇性地將來(lái)自ied122的無(wú)符號(hào)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為有符號(hào)數(shù)據(jù)。在一個(gè)示例中，aoi710的執(zhí)行將有符號(hào)數(shù)據(jù)類(lèi)型與計(jì)算系統(tǒng)環(huán)境內(nèi)的工業(yè)控制器標(biāo)簽進(jìn)行接口。aoi710的執(zhí)行還根據(jù)用戶(hù)定義的縮放因子730對(duì)來(lái)自ied122中的至少一個(gè)的數(shù)據(jù)進(jìn)行縮放以提供由過(guò)程控制器112在控制至少一個(gè)過(guò)程時(shí)使用的經(jīng)縮放的數(shù)據(jù)值。在某些示例中，aoi710將來(lái)自ied122中的至少一個(gè)的無(wú)符號(hào)整數(shù)形式的數(shù)據(jù)縮放為有符號(hào)實(shí)數(shù)值或浮點(diǎn)值。圖7中的aoi710由過(guò)程控制器112實(shí)現(xiàn)，并且根據(jù)eds文件502和/或用戶(hù)縮放因子730來(lái)配置。在一個(gè)示例中，aoi710被實(shí)現(xiàn)為對(duì)由過(guò)程控制器實(shí)現(xiàn)或執(zhí)行的梯形邏輯編程代碼的附加指令112，以便處理跨網(wǎng)絡(luò)或網(wǎng)絡(luò)108從ied122接收的輸入組件管理數(shù)據(jù)。此外，在所示示例中，aoi710實(shí)現(xiàn)將來(lái)自ied122的無(wú)符號(hào)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為有符號(hào)數(shù)據(jù)以供過(guò)程處理器112使用。aoi710在712處解析來(lái)自ied122的輸入數(shù)據(jù)流，并且在714處確定ied數(shù)據(jù)中的任何數(shù)據(jù)是否是無(wú)符號(hào)的。在這方面，某些ied122可以給eds文件502中標(biāo)識(shí)的一個(gè)或更多個(gè)參數(shù)提供無(wú)符號(hào)二進(jìn)制數(shù)據(jù)。在一個(gè)示例中，ied122可以提供無(wú)符號(hào)整數(shù)值以表示給定參數(shù)的范圍，該范圍可以包括正數(shù)和負(fù)數(shù)。在714處，aoi710將這些標(biāo)識(shí)為無(wú)符號(hào)數(shù)據(jù)。另一方面，過(guò)程控制器112可以被配置成操作無(wú)符號(hào)數(shù)據(jù)。因此，aoi將來(lái)自ied122的任何無(wú)符號(hào)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為有符號(hào)數(shù)據(jù)以供過(guò)程控制器112使用。如此，來(lái)自ied122的潛在的大的無(wú)符號(hào)值將不會(huì)被過(guò)程控制器112誤解為非常大的負(fù)數(shù)。如果數(shù)據(jù)中的任何數(shù)據(jù)是無(wú)符號(hào)的(在714處為是)，則在716處，aoi710將數(shù)據(jù)類(lèi)型轉(zhuǎn)換為相鄰的更大的大小。例如，在716處將無(wú)符號(hào)的8位數(shù)據(jù)字類(lèi)型轉(zhuǎn)換為16位有符號(hào)數(shù)據(jù)字。在另一示例中，無(wú)符號(hào)的16位數(shù)據(jù)字在716被類(lèi)型轉(zhuǎn)換為32位有符號(hào)數(shù)據(jù)字。在716處的放大有利于將有符號(hào)位附加到數(shù)據(jù)而不損失分辨率。

在一個(gè)示例中，aoi710使用來(lái)自相應(yīng)eds文件502的信息來(lái)確定來(lái)自ied122的輸入流中的哪些值已知為無(wú)符號(hào)值。在712處追蹤給定的輸入流時(shí)，執(zhí)行aoi710以在714和716處選擇性地對(duì)無(wú)符號(hào)數(shù)據(jù)值進(jìn)行類(lèi)型轉(zhuǎn)換，以適應(yīng)可提供無(wú)符號(hào)數(shù)據(jù)值的ied122。在這方面，eds文件502定義由相應(yīng)ied122提供的所有參數(shù)的數(shù)據(jù)格式化，包括給定參數(shù)是否被格式化為無(wú)符號(hào)數(shù)據(jù)值。

在718處，aoi710根據(jù)在720處從用戶(hù)縮放因子730解析的縮放輸入來(lái)縮放原始數(shù)據(jù)。然后，在722處，aoi710將縮放的控制器標(biāo)簽或數(shù)據(jù)參數(shù)寫(xiě)入過(guò)程控制器112。從ied122接收作為整數(shù)的參數(shù)值。用戶(hù)縮放因子730將輸入的ied數(shù)據(jù)從整數(shù)轉(zhuǎn)換為諸如工程單位的實(shí)數(shù)，并且被提供以通過(guò)經(jīng)由處理器140的用戶(hù)輸入來(lái)配置aoi710。在一個(gè)示例中，aoi710接收用于電壓縮放因子、電流縮放因子和由ied122提供的所有其他參數(shù)的用戶(hù)輸入730。在執(zhí)行aoi710時(shí)，過(guò)程控制器112使用用戶(hù)縮放因子730在718處(直接地或在716處對(duì)無(wú)符號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行類(lèi)型轉(zhuǎn)換之后)縮放原始ied輸入數(shù)據(jù)。在722處，縮放的數(shù)據(jù)值或標(biāo)簽被寫(xiě)入過(guò)程控制器112。在一個(gè)示例中，過(guò)程控制器112實(shí)現(xiàn)一個(gè)或更多個(gè)過(guò)程控制功能以實(shí)現(xiàn)過(guò)程目標(biāo)以及能量目標(biāo)，并且在722處aoi710向過(guò)程控制器112的預(yù)定存儲(chǔ)位置提供縮放的控制器標(biāo)簽，以供在控制器112中實(shí)現(xiàn)的過(guò)程控制功能使用和利用。例如，過(guò)程控制功能或指令和aoi710可以是在單個(gè)處理器上實(shí)現(xiàn)的軟件模塊過(guò)程控制器112，其中aoi710傳遞按比例縮放的數(shù)據(jù)值作為過(guò)程控制指令利用的控制器標(biāo)簽?？s放因子730可以在對(duì)用于特定ied122的過(guò)程控制器112的配置期間由處理器140的用戶(hù)在評(píng)估圖1中的gui呈現(xiàn)608,612中所示的ied參數(shù)時(shí)輸入。在某些示例中，iedaop510確定一個(gè)或更多個(gè)縮放因子730，并將這些縮放因子730存儲(chǔ)在過(guò)程控制器112的存儲(chǔ)器中，例如用于過(guò)程控制器112的操作中使用的控制器數(shù)據(jù)表，以實(shí)現(xiàn)一個(gè)或更多個(gè)更多的過(guò)程控制和/或能量管理目標(biāo)。在一個(gè)示例中的控制器數(shù)據(jù)表允許控制程序根據(jù)縮放的數(shù)據(jù)值來(lái)操作，并且這些值可以由網(wǎng)絡(luò)108上的其他設(shè)備訪問(wèn)以用于數(shù)據(jù)監(jiān)視或其他用途。在一個(gè)示例中，如上所述，縮放值可以由處理器140實(shí)時(shí)監(jiān)視并且經(jīng)由圖6中的gui屏幕608和612呈現(xiàn)給用戶(hù)。實(shí)踐中，在過(guò)程控制器112中為網(wǎng)絡(luò)上的每個(gè)配置的ied122配置一個(gè)aoi710。

圖8示出另一示例連接的企業(yè)系統(tǒng)800。連接的企業(yè)800包括過(guò)程控制空間(例如，上面圖1至圖4中的過(guò)程自動(dòng)化系統(tǒng)110)，通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、電機(jī)啟動(dòng)器和其他控制致動(dòng)器、過(guò)載裝置、控制邏輯裝置和相關(guān)裝置來(lái)控制一個(gè)或更多個(gè)過(guò)程。此外，圖8中的連接的企業(yè)系統(tǒng)800包括具有用于控制功率分配和其他功能的開(kāi)關(guān)設(shè)備和其他裝置以及能量管理系統(tǒng)的電氣控制空間(例如，圖1至圖4中的電氣自動(dòng)化系統(tǒng)120)。這些系統(tǒng)組件可操作地通信地通過(guò)一個(gè)或更多個(gè)網(wǎng)絡(luò)例如以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)、上述第一網(wǎng)絡(luò)108a和第二網(wǎng)絡(luò)108b互連。連接的企業(yè)系統(tǒng)800包括通過(guò)使用一個(gè)或更多個(gè)通信協(xié)議和智能設(shè)備的集成架構(gòu)彼此可操作地耦接的各種設(shè)備和控制中心。所公開(kāi)的示例將企業(yè)及其控制空間擴(kuò)展到企業(yè)的電氣自動(dòng)化系統(tǒng)空間，以根據(jù)過(guò)程控制空間操作和考慮通過(guò)網(wǎng)絡(luò)108中的時(shí)間同步來(lái)有利于智能電氣空間操作和智能電力管理，使用aop510來(lái)將過(guò)程控制器112配置成從過(guò)程控制器接收來(lái)自給定ied122的數(shù)據(jù)和/或通過(guò)由過(guò)程控制器執(zhí)行aoi710以便處理來(lái)自ied122的數(shù)據(jù)。過(guò)程自動(dòng)化系統(tǒng)組件服務(wù)于制造過(guò)程設(shè)備并實(shí)現(xiàn)過(guò)程控制計(jì)算和動(dòng)作以實(shí)現(xiàn)制造或生產(chǎn)目標(biāo)(即過(guò)程控制目標(biāo))。電氣自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)企業(yè)(例如，工廠或設(shè)施)的電力分配，以將企業(yè)系統(tǒng)和設(shè)備與電網(wǎng)電力或來(lái)自輔助源(例如風(fēng)力，太陽(yáng)能，燃料電池，地?zé)岬?的電力連接并且從過(guò)程角度控制上游的開(kāi)關(guān)設(shè)備和配電裝置。

連接的企業(yè)系統(tǒng)800提供封裝的電力系統(tǒng)，其包括實(shí)現(xiàn)用于與用于智能電力管理和過(guò)程控制的電氣空間系統(tǒng)接口的過(guò)程控制特征以及電力管理特征的智能控制空間控制器和部件。所公開(kāi)的實(shí)施例提供了一種封裝電力解決方案，其使得相鄰的智能電氣設(shè)備能夠集成到連接的企業(yè)平臺(tái)中。某些實(shí)施例包括用于電氣和自動(dòng)化系統(tǒng)的一體式通信和控制基礎(chǔ)設(shè)施。在一個(gè)示例中，可以在未修改的以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)互連上使用ethernet/ip和iec61850協(xié)議，以將電氣控制空間和過(guò)程控制空間接口，例如，將變電站監(jiān)視和控制附加到logix控制體系結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，例如由洛克威爾自動(dòng)化(rockwellautomation)制造的logix控制體系結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。另外，某些實(shí)施例在相同時(shí)鐘上提供設(shè)施寬數(shù)據(jù)的同步，以提供高精度時(shí)間戳。這一特性又有利于智能能源管理決策和動(dòng)作以及精確的過(guò)程控制能力。

所公開(kāi)的實(shí)施例將過(guò)程控制空間和電氣控制空間系統(tǒng)捆綁在一起以例如使用ethernet/ip和61850網(wǎng)絡(luò)或其他合適的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和協(xié)議來(lái)增強(qiáng)連接的企業(yè)概念。該操作互連使得控制空間設(shè)備和過(guò)程能夠參與對(duì)在電氣空間中采取的動(dòng)作的決策。例如，控制空間可以控制過(guò)程，以便防止一個(gè)或更多個(gè)受控過(guò)程在電氣空間負(fù)載切斷動(dòng)作期間掉電，并且替代地通過(guò)過(guò)程控制選擇性地參與負(fù)載減少選擇和/或控制空間功率減小動(dòng)作行動(dòng)以有利于減載目標(biāo)，同時(shí)還促進(jìn)過(guò)程控制目標(biāo)。因此，過(guò)程控制動(dòng)作可以考慮能量管理目標(biāo)來(lái)制定，反之亦然。過(guò)程空間中的控制設(shè)備可以以主動(dòng)方式管理過(guò)程以驅(qū)動(dòng)效率，成本節(jié)省和其他功率管理目標(biāo)。

電氣控制空間中的開(kāi)關(guān)設(shè)備包括控制向工廠或設(shè)施的各個(gè)部分和部件提供電能的電力開(kāi)關(guān)裝置，例如斷路器。例如，開(kāi)關(guān)設(shè)備可能具有20個(gè)不同的斷路器，用于供給20個(gè)不同的過(guò)程，或者供給20個(gè)不同的下游負(fù)載。能量管理目標(biāo)包括負(fù)載分離和優(yōu)化、以及鑒于效率考慮和成本考慮的智能源選擇，并且過(guò)程空間控制器參與連接企業(yè)中的能量管理決策和動(dòng)作。在某些實(shí)施方式中，智能過(guò)程控制裝置執(zhí)行這些任務(wù)以及過(guò)程控制任務(wù)。可以控制除了電力網(wǎng)源之外的其他能量源，除此之外還可以從各種動(dòng)力源進(jìn)行選擇。過(guò)程空間控制器可訪問(wèn)來(lái)自能量控制空間中的智能裝置和系統(tǒng)的能量管理信息，以提供將電氣自動(dòng)化系統(tǒng)綁定到過(guò)程自動(dòng)化空間的集成方法。通過(guò)這種互連和編程，過(guò)程空間設(shè)備和系統(tǒng)可以在過(guò)程側(cè)主動(dòng)地執(zhí)行包括過(guò)程控制適配或調(diào)整的動(dòng)作，以便于負(fù)載分離或其他電力分配或能量管理目標(biāo)。

能量管理實(shí)體與控制空間中的分布式控制系統(tǒng)(dcs)或過(guò)程側(cè)設(shè)備聯(lián)網(wǎng)在一起，并且開(kāi)關(guān)設(shè)備通信地連接至dcs和能量管理部件二者。開(kāi)關(guān)設(shè)備在能量管理系統(tǒng)或過(guò)程控制系統(tǒng)或者能量管理系統(tǒng)和過(guò)程控制系統(tǒng)二者的控制下執(zhí)行電力切換、負(fù)載分離、電力分配和其他功能。在一個(gè)示例中，過(guò)程控制系統(tǒng)接收來(lái)自能量管理實(shí)體的指示需要負(fù)載分離的提示。過(guò)程空間控制系統(tǒng)確定是否可以采取或修改過(guò)程控制動(dòng)作以減少負(fù)載，并且還可以確定過(guò)程空間中的哪些受控過(guò)程(如果有的話(huà))可以被關(guān)閉以便適應(yīng)負(fù)載分離請(qǐng)求。在其他實(shí)施方式中，過(guò)程控制系統(tǒng)接收來(lái)自電氣空間中的智能裝置的能量管理信息、以及與能量成本計(jì)劃表有關(guān)的信息、來(lái)自電力公司的與期望負(fù)載分離有關(guān)的信息、與替代能源(例如風(fēng)、太陽(yáng)能、地?zé)岬?的可用性有關(guān)的信息，并且過(guò)程空間控制器可以主動(dòng)地啟動(dòng)過(guò)程控制修改以減少一個(gè)或更多個(gè)受控過(guò)程中的電力消耗，并且/或者決定哪些受控過(guò)程可以被關(guān)閉以適應(yīng)負(fù)載分離目標(biāo)。因此，所公開(kāi)的實(shí)施方式向過(guò)程控制器和系統(tǒng)提供能量管理相關(guān)信息，以促進(jìn)連接企業(yè)中的智能能量管理。

圖9進(jìn)一步圖示了示出某些實(shí)施方式的能力的視圖900。在某些實(shí)施方式中可以有利地使用洛克威爾自動(dòng)化logix產(chǎn)品，從而提供顯著的可擴(kuò)展性和數(shù)據(jù)管理能力，以實(shí)現(xiàn)為連接企業(yè)提供能量管理優(yōu)點(diǎn)的復(fù)合電氣控制和過(guò)程控制特征。所公開(kāi)的實(shí)施方式提供智能電機(jī)控制以及與電氣控制空間系統(tǒng)和任何合適形式的單獨(dú)或集成的智能電力管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)合作網(wǎng)絡(luò)的能力。此外，所描述的實(shí)施方式可以使用現(xiàn)有的控制空間設(shè)備來(lái)構(gòu)造，所述現(xiàn)有的控制空間設(shè)備被修改成通過(guò)與電氣控制空間的智能裝置和其他系統(tǒng)(例如開(kāi)關(guān)設(shè)備、配電控制設(shè)備等)以及單獨(dú)或集成的電力管理系統(tǒng)進(jìn)行有效互連來(lái)實(shí)現(xiàn)智能能量管理功能。增強(qiáng)的過(guò)程控制空間能力為企業(yè)內(nèi)連接的企業(yè)管理提供敏捷性、以及與潛在不同協(xié)議的互連網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)集成和區(qū)分，以構(gòu)建可能具有由多個(gè)合格供應(yīng)商提供的部件的封裝電力系統(tǒng)。

參照?qǐng)D9，示出了具有相關(guān)聯(lián)的價(jià)值、益處和示例的封裝電力系統(tǒng)和技術(shù)的各種增強(qiáng)能力。首先涉及將數(shù)據(jù)從電氣空間提供到過(guò)程控制空間中以及將數(shù)據(jù)從過(guò)程控制空間提供到電氣空間中。這增加了該接入系統(tǒng)的效率吞吐量。在一個(gè)示例中，這通過(guò)使來(lái)自電氣裝置的確定性類(lèi)型數(shù)據(jù)同步來(lái)實(shí)現(xiàn)。來(lái)自電氣控制空間的同步信息可以由過(guò)程控制空間控制器用于任何目的，例如監(jiān)視或采取/修改過(guò)程控制動(dòng)作等。過(guò)程控制器需要具有來(lái)自電氣分布空間的過(guò)程控制信息以及數(shù)據(jù)，從而使得過(guò)程控制或自動(dòng)化空間系統(tǒng)能夠關(guān)閉過(guò)程循環(huán)或相應(yīng)地做出反應(yīng)。

圖9中的第二示例涉及集成能量控制，以提供過(guò)程空間控制器從能量角度對(duì)管理做出反應(yīng)的能力。在一些示例中，由于使來(lái)自第一示例的電氣控制空間數(shù)據(jù)的可用性增大，該特征是有利的。使用該信息，過(guò)程空間控制器可以基于來(lái)自電氣控制空間的信息，根據(jù)變化的能量或電力分布狀況做出智能能量決策或做出反應(yīng)。一個(gè)非限制性示例是關(guān)于負(fù)載分離或設(shè)施負(fù)載流。負(fù)載分離包括基于自動(dòng)化空間中的需要或狀況或事件來(lái)關(guān)閉配電空間的開(kāi)關(guān)設(shè)備的各部分。如果有大量的能量、電力進(jìn)入系統(tǒng)并且有地方出現(xiàn)問(wèn)題，則下游可能會(huì)出現(xiàn)由于過(guò)度的電流汲取而啟動(dòng)斷路器跳閘的問(wèn)題。或者，如果存在某種故障狀況，則處理空間系統(tǒng)可以在需要關(guān)閉整個(gè)工廠之前在分配空間的上游發(fā)起反應(yīng)。封裝的電力系統(tǒng)因此能夠基于過(guò)程數(shù)據(jù)來(lái)提供智能反應(yīng)，以促進(jìn)過(guò)程以及能量管理目標(biāo)。

關(guān)于負(fù)載分離和其他負(fù)載管理目標(biāo)，所述系統(tǒng)基于所通知的以過(guò)程數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的需求信息來(lái)使用開(kāi)關(guān)設(shè)備實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)負(fù)載分離。例如，如果公用設(shè)施正在請(qǐng)求負(fù)載分離，則過(guò)程空間系統(tǒng)可能潛在地減慢輸送線(xiàn)或采取(例如在可接受的過(guò)程控制參數(shù)內(nèi)的)其他過(guò)程控制動(dòng)作以減少電流消耗，從而減少能量消耗。以此方式，所述系統(tǒng)可以在過(guò)程控制空間的減少能量操作或者關(guān)閉非關(guān)鍵過(guò)程控制空間負(fù)載之間智能地選擇，以促進(jìn)能量管理目標(biāo)，同時(shí)仍然實(shí)現(xiàn)期望的過(guò)程空間目標(biāo)。在這方面，許多能量管理目標(biāo)和過(guò)程——例如選擇性負(fù)載分離或負(fù)載減少——在必須采取動(dòng)作以允許過(guò)程控制空間系統(tǒng)相應(yīng)地采取動(dòng)作之前具有足夠的準(zhǔn)備時(shí)間。此外，來(lái)自電氣控制空間的信息的同步以及來(lái)自公用設(shè)施和其他能量管理系統(tǒng)部件的時(shí)間相關(guān)請(qǐng)求促進(jìn)過(guò)程控制空間設(shè)備進(jìn)行快速響應(yīng)以實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)。

在另一個(gè)示例中，消耗大量能量的設(shè)施(例如用于鋼廠、煉油廠或采礦場(chǎng)所等)的工業(yè)設(shè)施管理者可以使用過(guò)程控制空間設(shè)備來(lái)主動(dòng)地發(fā)起負(fù)載分離或能量消耗減少，以便在高峰需求窗口或能量?jī)r(jià)格較高的其他狀況期間減少消耗。在某些實(shí)施方式中，過(guò)程控制空間設(shè)備從配電系統(tǒng)詢(xún)問(wèn)或以其他方式收集信息，其中所述設(shè)施將進(jìn)行計(jì)量以在這些電氣控制裝置和過(guò)程控制裝置(例如mcc單元、驅(qū)動(dòng)器、火花輸送系統(tǒng)等)之間主動(dòng)地通信并且調(diào)整一個(gè)或更多個(gè)受控過(guò)程以實(shí)現(xiàn)“低能量”狀態(tài)。作為所述受控過(guò)程的一部分，所述系統(tǒng)可以確定哪些過(guò)程可能不是關(guān)鍵的，并且可能針對(duì)峰值需求時(shí)間段的全部或一部分關(guān)閉這些過(guò)程。以此方式，所述系統(tǒng)可以主動(dòng)地為終端用戶(hù)節(jié)省能量以及成本。這種能力不同于基本上二態(tài)——即開(kāi)啟負(fù)載或關(guān)閉負(fù)載——的常規(guī)電氣控制空間設(shè)備。此外，這種能力通過(guò)識(shí)別與受控過(guò)程相關(guān)聯(lián)的負(fù)載來(lái)減輕或避免潛在的安全問(wèn)題或最終產(chǎn)品報(bào)廢，在受控過(guò)程中，如果過(guò)程被任意關(guān)閉則部分制造的物品將會(huì)報(bào)廢，或者特定過(guò)程的安全問(wèn)題可能由于任意關(guān)閉過(guò)程而受到損害。

所述系統(tǒng)還可以提供包括數(shù)據(jù)和/或圖形表示的能量視圖，以供設(shè)施管理者用于合并過(guò)程控制信息以及電氣空間信息，這可以用能量管理信息來(lái)補(bǔ)充。因此，所述系統(tǒng)為設(shè)施管理提供了改進(jìn)的用于管理整個(gè)工廠或多個(gè)工廠的工具。所述系統(tǒng)還提供了使得管理能夠出于任何數(shù)量的包括但不限于能量管理目標(biāo)的目的而在過(guò)程控制空間和/或電氣控制空間中發(fā)起主動(dòng)調(diào)整的接口。此外，過(guò)程控制空間系統(tǒng)可以由管理或其他用戶(hù)利用用于實(shí)現(xiàn)能量管理目標(biāo)和/或特定過(guò)程控制目標(biāo)的基于角色的邏輯的規(guī)則集和其他算法來(lái)配置。因此，向用戶(hù)呈現(xiàn)了從一個(gè)或更多個(gè)能源(例如公用設(shè)施、現(xiàn)場(chǎng)太陽(yáng)能電力、地?zé)崮茉?、風(fēng)力電力、現(xiàn)場(chǎng)可充電電池組等)通過(guò)配電架構(gòu)到達(dá)各個(gè)過(guò)程控制裝置和設(shè)備的真實(shí)規(guī)劃范圍的能量操作視圖。以此方式，過(guò)程控制空間控制設(shè)備可以在某些示例中用作數(shù)據(jù)聚合器，以提供關(guān)于能量消耗以及過(guò)程控制狀態(tài)、機(jī)器狀態(tài)信息等的合并信息。在另一個(gè)非限制性示例中，可以基于這樣的圖形呈現(xiàn)，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)或根據(jù)算法來(lái)調(diào)整熔爐，以便以更有效的速率操作。

在圖9的第三示例中，所述系統(tǒng)還促進(jìn)了預(yù)測(cè)診斷。特別地，過(guò)程空間控制系統(tǒng)可以收集和分析關(guān)于電氣控制空間中的智能裝置的狀態(tài)和其他信息。因此，雖然現(xiàn)有系統(tǒng)不提供集成的規(guī)劃范圍預(yù)測(cè)或診斷框架，但是封裝的電力系統(tǒng)方法有助于使用來(lái)自過(guò)程控制空間以及來(lái)自電氣控制空間的信息來(lái)進(jìn)行預(yù)測(cè)性診斷和預(yù)防性診斷。以此方式，如果電氣控制空間中的一個(gè)或更多個(gè)部件可以被識(shí)別為退化或可能會(huì)退化，則可以安排主動(dòng)維護(hù)。特別地，智能裝置可以通過(guò)接口向過(guò)程空間控制系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)，所述系統(tǒng)可以利用該數(shù)據(jù)來(lái)預(yù)測(cè)隨時(shí)間的磨損并且采取一項(xiàng)或更多項(xiàng)補(bǔ)救措施。

圖9涉及在過(guò)程控制空間和電氣控制空間這二者中的電弧閃光檢測(cè)或其他潛在危險(xiǎn)狀況的檢測(cè)。在一個(gè)示例中，對(duì)過(guò)程控制裝置和/或電氣控制空間裝置中的電弧閃光狀況的檢測(cè)或預(yù)測(cè)可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)用信號(hào)通知給過(guò)程控制空間控制設(shè)備。所述系統(tǒng)可以通過(guò)發(fā)信號(hào)通知上游過(guò)載繼電器作出反應(yīng)，以便在電弧閃光狀況發(fā)生之前或在損壞變得顯著之前防止或減輕電弧閃光狀況。這在傳統(tǒng)電氣控制空間裝置(例如，基于過(guò)大電流汲取的跳閘斷路器)的純反動(dòng)作上表現(xiàn)出顯著的改進(jìn)。

包括網(wǎng)絡(luò)接口的系統(tǒng)提供控制架構(gòu)中的可以適應(yīng)來(lái)自多個(gè)控制域或空間的信息的統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)，并且提供使用于任一域中的智能決策和動(dòng)作的信息同步。以此方式，使來(lái)自電氣控制空間的數(shù)據(jù)與來(lái)自過(guò)程控制空間的數(shù)據(jù)相關(guān)，以及使來(lái)自過(guò)程控制空間的數(shù)據(jù)與來(lái)自電氣控制空間的數(shù)據(jù)相關(guān)。為此，可以使用任何合適的同步協(xié)議，這包括ieee同步協(xié)議、以及針對(duì)iec61850網(wǎng)絡(luò)技術(shù)所采用的協(xié)議和同步模型。因此，所公開(kāi)的過(guò)程控制空間控制設(shè)備有利地采用來(lái)自?xún)蓚€(gè)域的信息，并且評(píng)估兩個(gè)域中的能量消耗以及裝置健康/狀態(tài)，并且除了實(shí)現(xiàn)過(guò)程控制目標(biāo)之外，還實(shí)現(xiàn)能量管理目標(biāo)以及診斷/系統(tǒng)維護(hù)目標(biāo)。

圖10示出了封裝的電力用例示例的概觀1000。本示例通過(guò)以穩(wěn)定且可靠的方式操作的未修改以太網(wǎng)使用ethernet/ip和iec61850協(xié)議，并且采用了結(jié)合這兩種協(xié)議的系統(tǒng)參考架構(gòu)。該接口還支持使用無(wú)符號(hào)數(shù)據(jù)類(lèi)型的emax2ekipcomethernet/ip模塊，并且支持過(guò)程控制空間中的直接或間接無(wú)符號(hào)數(shù)據(jù)。一個(gè)實(shí)現(xiàn)方式通過(guò)將關(guān)于aoi拷貝emax2原始數(shù)據(jù)的形式的代碼開(kāi)發(fā)成logix數(shù)據(jù)類(lèi)型來(lái)集成那些使用aop的裝置，所述logix數(shù)據(jù)類(lèi)型包括：作為dint(32位)的uint(16位)、作為lint(64位)的udint(32位)、基于ethernet/ip設(shè)備的通用配置文件的集成，aoi將為由emax2提供的數(shù)據(jù)表中的各個(gè)參數(shù)分配標(biāo)簽名稱(chēng)。在某些實(shí)施方式中，電氣控制空間設(shè)備提供用于呈現(xiàn)給過(guò)程控制空間中的洛克威爾自動(dòng)化logix控制器的數(shù)據(jù)格式，包括emax2ekip模塊fw改變以將uint轉(zhuǎn)換為dint，并且電氣控制空間設(shè)備使得能夠利用edsaop。此外，該系統(tǒng)使得將來(lái)能夠開(kāi)發(fā)定制的aop配置文件，并且可以支持基于ethernet/ip的selrtac。

圖10還演示了如何在未修改的以太網(wǎng)上通過(guò)單個(gè)介質(zhì)采用iec61850和ethernet/ip協(xié)議，從而為電力和過(guò)程自動(dòng)化創(chuàng)建通用的系統(tǒng)參考架構(gòu)。這通過(guò)將過(guò)程自動(dòng)化系統(tǒng)的過(guò)程控制器配置為與電自動(dòng)化系統(tǒng)(120)的一個(gè)或更多個(gè)ied(122)通信來(lái)實(shí)現(xiàn)。執(zhí)行附加指令(aoi)和附加配置文件(aop)的使用使得控制器能夠有效地定義要在其自身與給定的ied或ied組之間交換的數(shù)據(jù)。

ied通過(guò)ethernet/ip與過(guò)程控制器進(jìn)行通信是通過(guò)聯(lián)網(wǎng)的通信流來(lái)實(shí)現(xiàn)的，并且根據(jù)來(lái)自電子數(shù)據(jù)表(eds)文件的相應(yīng)信息來(lái)解釋。然后可以在rslogix5000中相應(yīng)地處理數(shù)據(jù)。

ied通過(guò)iec61850與過(guò)程控制器進(jìn)行通信是通過(guò)使用網(wǎng)關(guān)模塊(和相應(yīng)的cid文件)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，在該網(wǎng)關(guān)模塊中聯(lián)網(wǎng)的通信流配置有支持類(lèi)別1或3消息收發(fā)的協(xié)議。通過(guò)執(zhí)行aop的使用，這提供了用于進(jìn)一步向給定ied配置和分配ip地址的圖形用戶(hù)界面(gui)。此外，這還允許為類(lèi)別1連接配置所請(qǐng)求的分組間隔(rpi)，并且還允許實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)標(biāo)簽的過(guò)濾。然后可以在rslogix5000中相應(yīng)地處理數(shù)據(jù)。

另外，所公開(kāi)的示例包括用于諸如allen-bradleynemacenterline2100mcc之類(lèi)的電機(jī)控制中心(mcc)單元的接口桶(bucket)設(shè)備，所述接口桶設(shè)備包括以太網(wǎng)交換機(jī)、諸如可編程邏輯控制器(plc)或可編程自動(dòng)化控制器(pac)(或兩個(gè)冗余plc或pac)之類(lèi)的控制器、以及dc電源和iec61850到ethernet/ip或其他網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)模塊。現(xiàn)在，市場(chǎng)趨勢(shì)推動(dòng)基礎(chǔ)設(shè)施和自動(dòng)設(shè)備的單個(gè)源供應(yīng)商向終端客戶(hù)提供“更完整的解決方案”。該桶將允許ra容易地與工業(yè)和商業(yè)電力系統(tǒng)內(nèi)的多個(gè)不同的電力自動(dòng)化裝置通信。

接口桶有助于將電力自動(dòng)化系統(tǒng)與過(guò)程自動(dòng)化系統(tǒng)鏈接。該設(shè)備可以用于將分布式控制系統(tǒng)dcs與許多不同類(lèi)型的包括但不限于斷路器、儀表、繼電器等的設(shè)備進(jìn)行接口。在一個(gè)示例中，plc或pac是被配置為通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接口來(lái)與這些裝置通信的洛克威爾控制邏輯可編程自動(dòng)化控制器(pac)。由于許多接口裝置不使用本地通用工業(yè)協(xié)議(cip)協(xié)議(例如ethernet/ip、devicenet等)，所以nemamcc的桶設(shè)備在這些電力自動(dòng)化裝置與pac之間進(jìn)行接口。接口桶設(shè)備可以容納在2100nemamcc中，并且在一個(gè)示例中接口桶設(shè)備包括端口管理的以太網(wǎng)交換機(jī)、2個(gè)冗余pac、dc電源和iec61850到ethernet/ip網(wǎng)關(guān)模塊。此外，在一個(gè)示例中，可以將桶從mcc柜(cabinet)中移除。在其他示例中，桶是固定的，并且不能容易地從mcc外殼移除。在可拆卸桶設(shè)備的情況下，桶可以安裝在抽出部分上，或者具有其他抽出特征以便于在殼體結(jié)構(gòu)內(nèi)進(jìn)行移除、更換和/或重新定位。在一個(gè)示例中，用于iec61850裝置的網(wǎng)絡(luò)布線(xiàn)或連接被連接至桶設(shè)備中的以太網(wǎng)交換機(jī)。從ied到pac的數(shù)據(jù)由網(wǎng)關(guān)模塊轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)ethernet/ip消息。當(dāng)數(shù)據(jù)從pac轉(zhuǎn)換到iec61850終端裝置時(shí)，數(shù)據(jù)通過(guò)網(wǎng)關(guān)傳遞至終端裝置。在一個(gè)示例中，桶設(shè)備可以托管多個(gè)不同的電力自動(dòng)化接口，這包括但不限于iec61850、iec60870-5、modbustcp和/或dnp3.0lan/wan等。桶設(shè)備提供電力和過(guò)程自動(dòng)化這兩個(gè)域之間的有益鏈接。該設(shè)備有助于電力自動(dòng)化裝置(ied、斷路器、儀表等)與過(guò)程自動(dòng)化系統(tǒng)(pac)之間的清晰集成。通過(guò)提供該鏈接，數(shù)據(jù)現(xiàn)在不僅可以由控制器讀取，而且還可用于這些裝置的命令和控制，所有這些都在封裝的nemamcc陣列外殼內(nèi)。此外，接口設(shè)備提供用于分布式控制(例如監(jiān)控控制)以及數(shù)據(jù)采集監(jiān)控(scada)的數(shù)據(jù)接口。

另外，所公開(kāi)的示例包括用于諸如allen-bradleynemacenterline2100mcc之類(lèi)的電機(jī)控制中心(mcc)單元的接口桶設(shè)備，所述接口桶設(shè)備包括以太網(wǎng)交換機(jī)、諸如可編程邏輯控制器(plc)或可編程自動(dòng)化控制器(pac)(或兩個(gè)冗余plc或pac)之類(lèi)的控制器、以及dc電源和iec61850到ethernet/ip或其他網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)模塊?，F(xiàn)在，市場(chǎng)趨勢(shì)推動(dòng)基礎(chǔ)設(shè)施和自動(dòng)設(shè)備的單個(gè)源供應(yīng)商向終端客戶(hù)提供“更完整的解決方案”。該桶將允許ra容易地與工業(yè)和商業(yè)電力系統(tǒng)內(nèi)的多個(gè)不同的電力自動(dòng)化裝置通信。

接口桶有助于將電力自動(dòng)化系統(tǒng)與過(guò)程自動(dòng)化系統(tǒng)鏈接。該設(shè)備可以用于將分布式控制系統(tǒng)dcs與許多不同類(lèi)型的包括但不限于斷路器、儀表、繼電器等的設(shè)備進(jìn)行接口。在一個(gè)示例中，plc或pac是被配置為通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接口來(lái)與這些裝置通信的洛克威爾控制邏輯可編程自動(dòng)化控制器(pac)。由于許多接口裝置不使用本地通用工業(yè)協(xié)議(cip)協(xié)議(例如ethernet/ip、devicenet等)，所以nemamcc的桶設(shè)備在這些電力自動(dòng)化裝置與pac之間進(jìn)行對(duì)接。接口桶設(shè)備可以容納在2100nemamcc中，并且在一個(gè)示例中接口桶設(shè)備包括端口管理的以太網(wǎng)交換機(jī)、2個(gè)冗余pac、dc電源和iec61850到ethernet/ip網(wǎng)關(guān)模塊。此外，在一個(gè)示例中，可以將桶從mcc柜(cabinet)中移除。在其他示例中，桶是固定的，并且不能容易地從mcc外殼移除。在可拆卸桶設(shè)備的情況下，桶可以安裝在抽出部分上，或者具有其他抽出特征以便于在殼體結(jié)構(gòu)內(nèi)進(jìn)行移除、更換和/或重新定位。在一個(gè)示例中，用于iec61850裝置的網(wǎng)絡(luò)布線(xiàn)或連接被連接至桶設(shè)備中的以太網(wǎng)交換機(jī)。從ied到pac的數(shù)據(jù)由網(wǎng)關(guān)模塊轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)ethernet/ip消息。當(dāng)數(shù)據(jù)從pac轉(zhuǎn)換到iec61850終端裝置時(shí)，數(shù)據(jù)通過(guò)網(wǎng)關(guān)傳遞至終端裝置。在一個(gè)示例中，桶設(shè)備可以托管多個(gè)不同的電力自動(dòng)化接口，這包括但不限于iec61850、iec60870-5、modbustcp和/或dnp3.0lan/wan等。桶設(shè)備提供電力和過(guò)程自動(dòng)化這兩個(gè)域之間的有益鏈接。該設(shè)備有助于電力自動(dòng)化裝置(ied、斷路器、儀表等)與過(guò)程自動(dòng)化系統(tǒng)(pac)之間的清晰集成。通過(guò)提供該鏈接，數(shù)據(jù)現(xiàn)在不僅可以由控制器讀取，而且還可用于這些裝置的命令和控制，所有這些都在封裝的nemamcc陣列外殼內(nèi)。此外，接口設(shè)備提供用于分布式控制(例如監(jiān)控控制)以及數(shù)據(jù)采集監(jiān)控(scada)的數(shù)據(jù)接口。

圖12示出了外殼1110的示例。未示出所有的互連。然而，冗余plc機(jī)架112a、112b可以經(jīng)由光纖冗余鏈路進(jìn)行通信。網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)1120連接到第二網(wǎng)絡(luò)108b，并且可以與以太網(wǎng)交換機(jī)104a進(jìn)行通信。以太網(wǎng)交換機(jī)104a連接到第一網(wǎng)絡(luò)108a。還示出了電源1120。

圖13示出了包括第一網(wǎng)絡(luò)108a、第二網(wǎng)絡(luò)108b和光纖冗余鏈路1140的過(guò)程自動(dòng)化系統(tǒng)1300。遠(yuǎn)程i/oplc機(jī)架1310、電子過(guò)載繼電器1320、繼電器1330a和以太網(wǎng)交換機(jī)1340連接到第一網(wǎng)絡(luò)108a。繼電器1330b和iec61850交換機(jī)1350連接到第二網(wǎng)絡(luò)108b。iec61850網(wǎng)關(guān)(雙端口)1360連接到第一網(wǎng)絡(luò)108a和第二網(wǎng)絡(luò)108b。在一個(gè)示例中，第一網(wǎng)絡(luò)108a是ethernet/ip網(wǎng)絡(luò)，并且第二網(wǎng)絡(luò)108b是iec61850網(wǎng)絡(luò)。因此過(guò)程自動(dòng)化系統(tǒng)1300示出了過(guò)程自動(dòng)化空間與電氣自動(dòng)化空間之間的接口。另外，應(yīng)當(dāng)注意，可以是電氣自動(dòng)化設(shè)備和過(guò)程自動(dòng)化設(shè)備的大量其他拓?fù)浠蚺渲貌⑶宜蟊Ｗo(hù)的設(shè)備對(duì)其有利。

現(xiàn)在，市場(chǎng)趨勢(shì)已推動(dòng)基礎(chǔ)設(shè)施和自動(dòng)化設(shè)備的單個(gè)源供應(yīng)商向最終客戶(hù)提供“更完整的解決方案”。在電機(jī)控制中心(mcc)和開(kāi)關(guān)設(shè)備的單個(gè)源供應(yīng)商例如一個(gè)或更多個(gè)斷路器中已經(jīng)看到了這一點(diǎn)。此外，客戶(hù)希望能夠與電氣自動(dòng)化系統(tǒng)接口以提供命令和控制以及監(jiān)控控制和數(shù)據(jù)采集(scada)能源數(shù)據(jù)。公開(kāi)了提供了這些緊耦合智能解決方案的緊耦合開(kāi)關(guān)設(shè)備和mcc封裝的供電設(shè)備1100，其包括：諸如智能空氣斷路器(acb)的開(kāi)關(guān)設(shè)備，例如包括電子繼電器技術(shù)和空氣斷路器的abbemax2；以及封裝在外殼中的智能mcc諸如洛克威爾中心線(xiàn)2100。從聯(lián)網(wǎng)的角度，智能封裝件1100提供與智能空氣斷路器接口的能力，并向控制logix控制器(clx)或其他控制器提供用戶(hù)接口。

clx能夠向空氣斷路器提供命令和控制。這個(gè)完整的緊耦合解決方案提供基于技術(shù)的附加屬性的智能封裝電力陣列(ippl)1100，“智能設(shè)備a”+“智能設(shè)備b”＝提供增加的客戶(hù)價(jià)值的新技術(shù)創(chuàng)新。公開(kāi)的示例在圖11至圖13中示出，其中該設(shè)備提供了由一個(gè)或更多個(gè)“智能空氣斷路器”開(kāi)關(guān)設(shè)備結(jié)合一個(gè)或更多個(gè)“智能電機(jī)控制中心”構(gòu)成的智能封裝電力陣列(ippl)1100。在一個(gè)示例中，mcc和斷路器被容納在如所示的國(guó)家電氣制造商協(xié)會(huì)(nema)外殼中諸如rockwellcenterline2100外殼，或者具有智能中心的allen-bradleynemacenterline2100mcc。智能封裝件包括產(chǎn)品內(nèi)的嵌入式通信協(xié)議，其提供scada以及設(shè)備本身的命令和控制功能。在一個(gè)示例中，斷路器是低壓斷路器，例如，額定為600v操作或更低的一個(gè)或更多個(gè)acb。以前的低壓空氣斷路器由硬連線(xiàn)繼電器控制或者手動(dòng)設(shè)置斷路器本身和調(diào)試。

智能mcc可以被提供用于與多種類(lèi)型的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和協(xié)議——包括但不限于基于devicenet的mcc、未修改的以太網(wǎng)、ethernet/ip、iec61850、dnp3.0等——相關(guān)聯(lián)地操作。devicenet已經(jīng)大部分被使用ethernet/ip作為優(yōu)選的通信方法替換，并且已經(jīng)開(kāi)發(fā)了用于通過(guò)未修改的以太網(wǎng)進(jìn)行通信的設(shè)備。這些設(shè)備包括驅(qū)動(dòng)器、繼電器、plc以及其他。洛克威爾已經(jīng)開(kāi)發(fā)了智能中心聯(lián)網(wǎng)的智能mcc。設(shè)備1100有利地允許基礎(chǔ)設(shè)施和自動(dòng)化設(shè)備二者的單個(gè)源供應(yīng)以向終端客戶(hù)提供“更完整的解決方案”，特別是關(guān)于開(kāi)關(guān)設(shè)備和mcc的供應(yīng)。此外，設(shè)備1100有利于將開(kāi)關(guān)設(shè)備與分布式控制系統(tǒng)(dcs)或其他控制器接口的能力，使得電氣自動(dòng)化系統(tǒng)能夠提供命令和控制以及scada能量數(shù)據(jù)。在一個(gè)示例中，設(shè)備1100被配置為主-連-主系統(tǒng)，其展示了clx控制器與各種空氣斷路器(acb)1422之間的技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)鏈接。在其他非限制性示例中，提供主配置。在另一示例中，提供主-主配置。斷路器可以以任何合適的布置來(lái)配置。

通過(guò)提供緊耦合的完整的智能封裝電力陣列解決方案——特別是在nema市場(chǎng)內(nèi)，交鑰匙工程(turnkeyproject)解決方案對(duì)于過(guò)程空間以及在電氣自動(dòng)化空間內(nèi)是有利的。在一個(gè)示例中，mcc包括可編程邏輯控制器(plc)或可編程自動(dòng)化控制器(pac)，其使用mcc與acb的網(wǎng)絡(luò)連接來(lái)讀取并控制開(kāi)關(guān)設(shè)備/mcc設(shè)備1100內(nèi)的斷路器，用于過(guò)程控制和電力控制。

圖14示出了具有外殼1110的設(shè)備1100的另一實(shí)施方式，其包括一對(duì)冗余過(guò)程控制器112、網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)1120、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)104a和空氣斷路器1422或其他ied。

圖15示出了設(shè)備1500的實(shí)施方式的后視圖。母線(xiàn)1510可以通過(guò)由斷路器1422(未示出)控制(例如，切換)的電力分配來(lái)向一個(gè)或更多個(gè)自動(dòng)化裝置提供電力。三相母線(xiàn)1510(垂直示出)可以用于(例如，從電源)向各個(gè)acb1422提供電力，并且acb中的每一個(gè)將電源與其自身的負(fù)載(例如，負(fù)載可以是電機(jī)驅(qū)動(dòng)器或其他自動(dòng)化裝置)連接或斷開(kāi)連接。使用母線(xiàn)1510消除了對(duì)外部布線(xiàn)互連來(lái)分配電力的需要。

此外，應(yīng)當(dāng)注意，所有部件或其任何組合可以被封裝為桶(bucket)。然后，多個(gè)桶可以被包括在單個(gè)設(shè)備1100中。這提供了使得能夠容易配置的精致模塊化解決方案。例如，可以存在具有兩個(gè)桶的設(shè)備1100，每個(gè)桶具有相關(guān)聯(lián)的斷路器；或者具有三個(gè)桶的設(shè)備1100，每個(gè)桶具有相關(guān)聯(lián)的斷路器，等等。

另外，雖然在圖14中未示出，但內(nèi)部1111可以包括電機(jī)控制中心(mcc)。mcc可以包括電機(jī)驅(qū)動(dòng)器(例如vfd114a)、電子過(guò)載繼電器、軟啟動(dòng)器和電力線(xiàn)監(jiān)視器的任意組合。

在圖15所示的實(shí)施方式中，存在多個(gè)外殼1110。還示出了acb1122。vfd114a從acb1122中之一接收電力。

emax2集成——設(shè)備1100提供：eds文件的替代方案即16位填充以避免通過(guò)ethernet/ip與logix控制器接口的無(wú)符號(hào)數(shù)據(jù)問(wèn)題；以及iec61850功能和報(bào)告。設(shè)備1100通過(guò)本地ethernet/ip或使用網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)例如prosoft網(wǎng)關(guān)將iec61850mms和goose轉(zhuǎn)換成ethernet/ip來(lái)提供acbemax2ia集成和與selia的集成。

通過(guò)cisco設(shè)備的iec61850網(wǎng)絡(luò)集成和具有stratix交換機(jī)：的iec61850：8300/8000規(guī)定滿(mǎn)足環(huán)境規(guī)范，具有stratix交換機(jī)5700的iec61850規(guī)定在環(huán)境規(guī)范的測(cè)試和驗(yàn)證中，時(shí)域ieee1588差異，未針對(duì)iec61850、ie2000-u、交換機(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)管理的所有機(jī)制設(shè)計(jì)服務(wù)質(zhì)量(qos)；針對(duì)變電站自動(dòng)化而創(chuàng)建，并且iec61850支持包括goose在內(nèi)的設(shè)備。ciscoie4000u/5000u：相當(dāng)于stratix5400/5410，支持自動(dòng)化和配電的混合配置。

設(shè)備1100提供設(shè)施管理，包括能量消耗/流量、設(shè)備/ied預(yù)測(cè)診斷、pq測(cè)量、事件級(jí)別診斷、過(guò)程可用性(uptime)、需求管理控制和lv/mv分配系統(tǒng)。設(shè)備1100提供操作管理：操作效率、經(jīng)濟(jì)能量?jī)?yōu)化、預(yù)測(cè)分析(云)、控制系統(tǒng)可用性和過(guò)程優(yōu)化。

如上所述，clx能夠向空氣斷路器提供命令和控制。這個(gè)完整的緊耦合解決方案提供基于技術(shù)的附加屬性的智能封裝電力陣列(ippl)1100，“智能設(shè)備a”+“智能設(shè)備b”＝提供增加的客戶(hù)價(jià)值的新技術(shù)創(chuàng)新。公開(kāi)的實(shí)施方式在圖14至圖17中示出，其中該設(shè)備提供了由一個(gè)或更多個(gè)“智能空氣斷路器”開(kāi)關(guān)設(shè)備結(jié)合一個(gè)或更多個(gè)“智能電機(jī)控制中心”構(gòu)成的智能封裝電力陣列(ippl)1100。在一個(gè)示例中，mcc和斷路器被容納在如所示的國(guó)家電氣制造商協(xié)會(huì)(nema)外殼中諸如rockwellcenterline2100外殼，或者具有智能中心的allen-bradleynemacenterline2100mcc。智能封裝件包括產(chǎn)品內(nèi)的嵌入式通信協(xié)議，其提供scada以及設(shè)備本身的命令和控制功能。在一個(gè)示例中，斷路器是低壓斷路器，例如，額定為600v操作或更低的一個(gè)或更多個(gè)acb。以前的低壓空氣斷路器由硬連線(xiàn)繼電器控制或者手動(dòng)設(shè)置斷路器本身和調(diào)試。

智能mcc可以被提供用于與多種類(lèi)型的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和協(xié)議相——包括但不限于基于mcc的devicenet、未修改的以太網(wǎng)、ethernet/ip、iec61850、dnp3.0等關(guān)聯(lián)地操作。devicenet已經(jīng)大部分被使用ethernet/ip作為優(yōu)選的通信方法替換，并且已經(jīng)開(kāi)發(fā)了用于通過(guò)未修改的以太網(wǎng)進(jìn)行通信的設(shè)備。這些設(shè)備包括驅(qū)動(dòng)器、繼電器、plc以及其他。洛克威爾開(kāi)發(fā)了智能中心聯(lián)網(wǎng)的智能mcc。設(shè)備1100有利地允許基礎(chǔ)設(shè)施和自動(dòng)化設(shè)備的單個(gè)源供應(yīng)以向終端客戶(hù)提供“更完整的解決方案”，特別是關(guān)于開(kāi)關(guān)設(shè)備和mcc的供應(yīng)。此外，設(shè)備1100有助于使開(kāi)關(guān)設(shè)備與分布式控制系統(tǒng)(dcs)或其他控制器接口的能力，使得電氣自動(dòng)化系統(tǒng)能夠提供命令和控制以及scada能量數(shù)據(jù)。

在一個(gè)示例中，設(shè)備1100被配置為主-連-主系統(tǒng)，其展示了clx控制器與各種空氣斷路器(acb)之間的技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)鏈接。在其他非限制性示例中，提供了主配置。在另一示例中，提供主-主配置。

圖16示出了logix是主設(shè)備的實(shí)施方式。圖17示出了logix是從設(shè)備的實(shí)施方式。例如，圖17示出了控制logix112的scada1730。還示出了：繼電器1610、過(guò)程側(cè)部件1620、電機(jī)驅(qū)動(dòng)器(例如，vfd114a)、軟啟動(dòng)器116和電力線(xiàn)監(jiān)視器1640。在圖16和圖17中，第一網(wǎng)絡(luò)108a用實(shí)線(xiàn)示出，第二網(wǎng)絡(luò)108b用虛線(xiàn)示出。

通過(guò)提供緊耦合的完整的智能封裝電力陣列解決方案，交鑰匙工程解決方案對(duì)于過(guò)程空間以及在電氣自動(dòng)化空間內(nèi)是有利的。在一個(gè)示例中，mcc包括可編程邏輯控制器(plc)或可編程自動(dòng)化控制器(pac)，其使用mcc與acb的網(wǎng)絡(luò)連接來(lái)讀取并控制開(kāi)關(guān)設(shè)備/mcc設(shè)備1100內(nèi)的斷路器，用于過(guò)程和電力控制。在一些示例中，mcc和開(kāi)關(guān)設(shè)備單元被稱(chēng)為iec桶，并且可以具有經(jīng)由母線(xiàn)1510的電力連接，從而消除對(duì)外部布線(xiàn)互連以分配電力的需要。

emax2集成——設(shè)備1100提供：eds文件的替代方案即16位填充以避免通過(guò)ethernet/ip與logix控制器接口的無(wú)符號(hào)數(shù)據(jù)問(wèn)題；以及iec61850功能和報(bào)告。設(shè)備1100通過(guò)本地ethernet/ip或使用網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)例如prosoft網(wǎng)關(guān)將iec61850mms和goose轉(zhuǎn)換成ethernet/ip來(lái)提供acbemax2ia集成和與selia的集成。

通過(guò)cisco設(shè)備的iec61850網(wǎng)絡(luò)集成和具有stratix交換機(jī)：8300/8000的iec61850規(guī)定滿(mǎn)足環(huán)境規(guī)范，具有stratix交換機(jī)5700的iec61850規(guī)定在環(huán)境規(guī)范的測(cè)試和驗(yàn)證中，時(shí)域ieee1588差異，未針對(duì)iec61850、ie2000-u、交換機(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)管理的所有機(jī)制設(shè)計(jì)服務(wù)質(zhì)量(qos)；針對(duì)變電站自動(dòng)化而創(chuàng)建，并且iec61850支持包括goose在內(nèi)的設(shè)備。ciscoie4000u/5000u：相當(dāng)于stratix5400/5410支持自動(dòng)化和配電的混合配置。

設(shè)備1100提供設(shè)施管理，包括能量消耗/流量、設(shè)備/ied預(yù)測(cè)診斷、pq測(cè)量、事件級(jí)別診斷、過(guò)程可用性(uptime)、需求管理控制和lv/mv分配系統(tǒng)。設(shè)備1100提供操作管理：操作效率、經(jīng)濟(jì)能量?jī)?yōu)化、預(yù)測(cè)分析(云)、控制系統(tǒng)可用性和過(guò)程優(yōu)化。因此，該設(shè)備提供了對(duì)于連接過(guò)程自動(dòng)化空間和電氣自動(dòng)化空間的問(wèn)題的簡(jiǎn)單解決方案。例如，上述aop510和aoi710允許改進(jìn)的接口。在另一示例中，在單個(gè)外殼1110中提供上述部件簡(jiǎn)化了在過(guò)程自動(dòng)化空間和電自動(dòng)化空間之間創(chuàng)建接口。此外，如上所述，例如，關(guān)于圖15，利用所描述的模塊化解決方案提供了更大的簡(jiǎn)化和控制。

在前面的說(shuō)明書(shū)中，已經(jīng)參考附圖描述了各種實(shí)施方式。然而，明顯地是可以對(duì)其進(jìn)行各種修改和改變，并且在不脫離如在所附權(quán)利要求中闡述的本發(fā)明的更寬范圍的情況下可以實(shí)現(xiàn)另外的實(shí)施方式。因此，說(shuō)明書(shū)和附圖被認(rèn)為是說(shuō)明性的而不是限制性的。

以上所描述的內(nèi)容包括本主題發(fā)明的示例。當(dāng)然為了描述所要求保護(hù)的主題內(nèi)容的目的，不可能描述部件或方法的每個(gè)可想到的組合，但本領(lǐng)域技術(shù)人員可以認(rèn)識(shí)到本主題發(fā)明的許多其他組合和排列是可能的。因此，所要求保護(hù)的主題內(nèi)容旨在涵蓋落入所附權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)的所有這樣的更改、修改和變化。特別地并且對(duì)于由上述部件、設(shè)備、電路和系統(tǒng)等執(zhí)行的功能，除非另有說(shuō)明，否則用于描述這樣的部件的術(shù)語(yǔ)(包括所提及的“裝置”)旨在與執(zhí)行所描述的部件的指定功能(如功能等同物)的任何部件相對(duì)應(yīng)，盡管其在結(jié)構(gòu)上與所公開(kāi)的結(jié)構(gòu)不等同，但執(zhí)行本文所示的所要求保護(hù)的主題內(nèi)容的例證方面中的功能。在這一點(diǎn)上，還將認(rèn)識(shí)到所本發(fā)明包括系統(tǒng)以及用于執(zhí)行所要求保護(hù)的主題內(nèi)容的各種方法的動(dòng)作和/或事件的計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)。另外，盡管可能已經(jīng)針對(duì)若干實(shí)現(xiàn)中的僅一個(gè)實(shí)現(xiàn)公開(kāi)了主題發(fā)明的特定特征，這樣的特征可以與可能期望的其他實(shí)現(xiàn)中的一個(gè)或更多個(gè)其他特征進(jìn)行組合，這對(duì)于任何給定或特定應(yīng)用來(lái)說(shuō)可能是期望和有利。此外，就在詳細(xì)描述或權(quán)利要求中使用術(shù)語(yǔ)“包括”和“包含”及其變型來(lái)說(shuō)，這些術(shù)語(yǔ)以與術(shù)語(yǔ)“含有”相類(lèi)似的方式旨在是包含性的。

本文的詳細(xì)描述的一些部分根據(jù)由常規(guī)計(jì)算機(jī)組件(包括中央處理單元(cpu)、用于cpu的存儲(chǔ)器存儲(chǔ)裝置以及所連接的顯示裝置執(zhí)行的數(shù)據(jù)位操作的算法和符號(hào)表示來(lái)呈現(xiàn)。這些算法描述和表示是數(shù)據(jù)處理領(lǐng)域的技術(shù)人員用來(lái)將他們的工作的實(shí)質(zhì)最有效地傳達(dá)給本領(lǐng)域其他技術(shù)人員的手段。算法通常被認(rèn)為是導(dǎo)致期望結(jié)果的步驟的自相一致的序列。這些步驟是需要物理量的物理操縱的那些步驟。通常，盡管不是必須的，這些量采取能夠被存儲(chǔ)、傳送、組合、比較和以其他方式操縱的電或磁信號(hào)的形式。有時(shí)，主要出于公共使用的原因，將這些信號(hào)稱(chēng)為比特、值、元素、符號(hào)、字符、項(xiàng)、數(shù)字等已經(jīng)被證明是方便的。

然而，應(yīng)當(dāng)理解，所有這些和類(lèi)似的術(shù)語(yǔ)將與適當(dāng)?shù)奈锢砹肯嚓P(guān)聯(lián)，并且僅僅是應(yīng)用于這些量的方便的標(biāo)記。除非另有具體說(shuō)明，否則根據(jù)本文所討論的是明顯的，應(yīng)當(dāng)理解，貫穿利用諸如“處理”、“計(jì)算(computing)”、“計(jì)算(calculating)”、“確定”或“顯示”等術(shù)語(yǔ)的說(shuō)明和討論是指計(jì)算機(jī)系統(tǒng)或類(lèi)似的電子計(jì)算設(shè)備的動(dòng)作和過(guò)程，其將計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的寄存器和存儲(chǔ)器內(nèi)表示為物理(電子)量的數(shù)據(jù)操縱和變換成類(lèi)似地表示為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)存儲(chǔ)器或寄存器或者其他這樣的信息存儲(chǔ)、傳輸或顯示設(shè)備內(nèi)的物理量的其他數(shù)據(jù)。

示例性實(shí)施方式還涉及用于執(zhí)行本文所討論的操作的裝置。該裝置可以是為了所需目的而特別構(gòu)造的，或者其可以包括由存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)中的計(jì)算機(jī)程序選擇性地激活或重新配置的通用計(jì)算機(jī)。這樣的計(jì)算機(jī)程序可以存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)中，例如但不限于任何類(lèi)型的盤(pán)，包括軟盤(pán)、光盤(pán)、cd-rom和磁光盤(pán)、只讀存儲(chǔ)器(rom)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(ram)、eprom、eeprom、磁卡或光卡或適合于存儲(chǔ)電子指令的任何類(lèi)型的介質(zhì)，并且每一個(gè)都耦合到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)總線(xiàn)。

本文呈現(xiàn)的算法和顯示并不固有地與任何特定計(jì)算機(jī)或其他裝置相關(guān)。各種通用系統(tǒng)可以與根據(jù)本文的教導(dǎo)的程序一起使用，或者可以證明構(gòu)造更專(zhuān)用的裝置以執(zhí)行本文所描述的方法是方便的。根據(jù)上面的描述用于各種這些系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)是明顯的。另外，不參考任何特定的編程語(yǔ)言來(lái)描述示例性實(shí)施方式。應(yīng)當(dāng)理解，各種編程語(yǔ)言可以用于實(shí)現(xiàn)如本文所描述的示例性實(shí)施方式的教導(dǎo)。

計(jì)算機(jī)或機(jī)器可讀介質(zhì)包括用于以機(jī)器(例如，計(jì)算機(jī))可讀的非暫時(shí)形式存儲(chǔ)或傳輸信息的任何機(jī)制。例如，機(jī)器可讀介質(zhì)包括只讀存儲(chǔ)器(“rom”)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(“ram”)、磁盤(pán)存儲(chǔ)介質(zhì)、光存儲(chǔ)介質(zhì)；和閃存設(shè)備，這里僅舉幾個(gè)例子。在整個(gè)說(shuō)明書(shū)中所例示的方法可以在計(jì)算機(jī)上執(zhí)行的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品中實(shí)現(xiàn)。計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品可以包括其上記錄有控制程序的非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀記錄介質(zhì)，諸如盤(pán)、硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器等。非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)的常見(jiàn)形式包括：例如軟盤(pán)、軟磁盤(pán)、硬盤(pán)、磁帶、或任何其他磁性存儲(chǔ)介質(zhì)、cd-rom、dvd、或任何其他光學(xué)介質(zhì)、ram、prom、eprom、flash-eprom、或其他存儲(chǔ)器芯片或盒，或計(jì)算機(jī)可以從其讀取和使用的任何其他有形介質(zhì)。

應(yīng)當(dāng)理解，上述公開(kāi)的變型和其他特征和功能或其替代可以與許多其他不同的系統(tǒng)或應(yīng)用組合。本領(lǐng)域技術(shù)人員隨后可以進(jìn)行各種當(dāng)前未預(yù)見(jiàn)的或未預(yù)期的變更、修改、變化或改進(jìn)，這些變更、修改、變化或改進(jìn)也旨在被所附權(quán)利要求所涵蓋。在前面的說(shuō)明書(shū)中，已經(jīng)參考附圖描述了各種實(shí)施方式。然而，明顯的是，可以對(duì)其進(jìn)行各種修改和改變，并且可以在不脫離如在所附權(quán)利要求中闡述的本發(fā)明的更寬范圍的情況下實(shí)現(xiàn)另外的實(shí)施方式。因此，說(shuō)明書(shū)和附圖被認(rèn)為是說(shuō)明性的而不是限制性的。