以這種方式，高級(jí)別用戶(hù)可以更大地控制工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)10。在塊196處，工業(yè)控制系統(tǒng)22可以呈現(xiàn)在塊194處確定的、對(duì)于各個(gè)用戶(hù)可獲得的控制功能。
[0124]返回參照?qǐng)D11中的方法150，在一些實(shí)施方式中，在塊152處接收層級(jí)級(jí)別指定之后，工業(yè)控制系統(tǒng)22可以采用方法190以確保不由于錯(cuò)誤或事故而修改工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)10的各個(gè)層級(jí)級(jí)別的操作。也就是說(shuō)，因?yàn)檎麄€(gè)工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)10的大多數(shù)的控制可以通過(guò)單個(gè)工業(yè)控制系統(tǒng)22獲得，所以由方法190提供的用戶(hù)證書(shū)驗(yàn)證過(guò)程可以幫助確保合適的人員訪問(wèn)工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)10的各個(gè)部分。
[0125]負(fù)荷平衡
[0126]除了自動(dòng)控制工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)10的不同部件20和向用戶(hù)提供不同級(jí)別的自治控制選項(xiàng)之外，工業(yè)控制系統(tǒng)22還可以采用各種負(fù)荷平衡協(xié)議或算法以平衡工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)10中的各個(gè)控制系統(tǒng)之間的計(jì)算處理負(fù)荷。也就是說(shuō)，當(dāng)向部件20添加更多傳感器或當(dāng)與每個(gè)部件20、單元18、工作區(qū)域16、工廠12以及工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)10關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)量變得可獲得時(shí)，與工業(yè)控制系統(tǒng)22關(guān)聯(lián)的處理需求也可能增加。由于使用任意處理器，所以工業(yè)控制系統(tǒng)22的處理器34可以包括限制數(shù)量的處理電力(例如3.2千兆赫處理器)。
[0127]以這種方式，為了有效控制工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)10的各個(gè)層級(jí)級(jí)別的部件20如何實(shí)時(shí)或準(zhǔn)實(shí)時(shí)地操作，工業(yè)控制系統(tǒng)22的處理器34可以向工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)10中的各個(gè)控制系統(tǒng)分配其處理任務(wù)。換言之，如果工業(yè)控制系統(tǒng)22確定可能不能夠分析與工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)10的指定的層級(jí)級(jí)別中的每個(gè)部件20關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)從而實(shí)時(shí)或準(zhǔn)實(shí)時(shí)地充分操作各個(gè)部件20時(shí)，工業(yè)控制系統(tǒng)22可以向工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)10中的其他控制系統(tǒng)發(fā)送請(qǐng)求或命令以執(zhí)行各種計(jì)算或數(shù)據(jù)分析從而更好地使得工業(yè)控制系統(tǒng)22能夠更高效地操作工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)10的部件20。因此，除了認(rèn)識(shí)每個(gè)部件20的操作之外，工業(yè)控制系統(tǒng)22還可以認(rèn)識(shí)工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)10中的每個(gè)控制系統(tǒng)的處理特性和能力，以使得工業(yè)控制系統(tǒng)22可以采用各種處理負(fù)荷平衡技術(shù)以確保由工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)10中的每個(gè)控制部件使用的處理電力被有效使用。
[0128]基于前述內(nèi)容，圖14示出了用于向工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)10中的各個(gè)控制系統(tǒng)分配處理工作負(fù)荷的方法210的流程圖。在一種實(shí)施方式中，方法210可以由如下工業(yè)控制系統(tǒng)22來(lái)執(zhí)行:其可以被指定為工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)10中的各個(gè)部件20的自治控制器。然而，應(yīng)當(dāng)理解工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)10中的任意控制系統(tǒng)可以采用方法210以在其他控制系統(tǒng)中分配其相應(yīng)的處理工作負(fù)荷。
[0129]為了簡(jiǎn)化與方法210相關(guān)的討論，圖15描述了可以與圖5中的工作區(qū)域I對(duì)應(yīng)的示例通信網(wǎng)絡(luò)230。在一種實(shí)施方式中，工作區(qū)域I中的每個(gè)部件20可以包括如下各個(gè)控制系統(tǒng):該各個(gè)控制系統(tǒng)可以包括參照?qǐng)D3上述的通信部件32、處理器34、存儲(chǔ)器36、存儲(chǔ)裝置38以及I/O端口 40。因此，每個(gè)相應(yīng)控制系統(tǒng)可以包括具有特定處理能力的處理器。除了包括特定處理能力之外，每個(gè)相應(yīng)控制系統(tǒng)還可以包括可以存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器36或存儲(chǔ)裝置38中的特定處理或數(shù)據(jù)分析工具?？梢灾付ㄌ幚砘驍?shù)據(jù)分析工具以執(zhí)行特定任務(wù)或數(shù)據(jù)分析操作從而對(duì)由布置在部件20等上的傳感器獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行解釋。
[0130]如圖15所示，工業(yè)控制系統(tǒng)22可以和與圖5中的部件4關(guān)聯(lián)的控制系統(tǒng)對(duì)應(yīng)。然而，應(yīng)當(dāng)注意工業(yè)控制系統(tǒng)22可以與工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)10中的任意部件20關(guān)聯(lián)，或者可以為在圖5中描述的獨(dú)立計(jì)算設(shè)備。在一種實(shí)施方式中，圖15中描述的工業(yè)控制系統(tǒng)22可以在通信上直接耦接至可以分別與圖5中的部件1、部件5、部件6以及部件7的控制系統(tǒng)對(duì)應(yīng)的控制系統(tǒng)1、控制系統(tǒng)5、控制系統(tǒng)6以及控制系統(tǒng)7 (即直接耦接控制系統(tǒng)232)。每個(gè)直接耦接控制系統(tǒng)232可以通過(guò)有線(xiàn)或無(wú)線(xiàn)連接建立直接通信鏈接，以使得直接耦接控制系統(tǒng)232與工業(yè)控制系統(tǒng)22之間的通信可以不包括任何中間系統(tǒng)或部件。
[0131]此外，盡管工業(yè)控制系統(tǒng)22未必直接耦接至工作區(qū)域I中的所有控制系統(tǒng)，但是工業(yè)控制系統(tǒng)22可以經(jīng)由直接耦接控制系統(tǒng)232建立與其他控制系統(tǒng)的間接通信鏈接。因此，工業(yè)控制系統(tǒng)22可以經(jīng)由直接耦接控制系統(tǒng)232與間接耦接控制系統(tǒng)234進(jìn)行通信。也就是說(shuō)，直接耦接控制系統(tǒng)232可以在工業(yè)控制系統(tǒng)22與間接耦接控制系統(tǒng)234之間中繼請(qǐng)求、命令以及數(shù)據(jù)。以這種方式，工業(yè)控制系統(tǒng)22可以進(jìn)一步控制可能未在通信上直接耦接至工業(yè)控制系統(tǒng)22的部件20的操作。另外，通過(guò)建立工業(yè)控制系統(tǒng)22與間接耦接控制系統(tǒng)234之間的通信方式，工業(yè)控制系統(tǒng)22可以進(jìn)一步向直接耦接控制系統(tǒng)232和間接耦接控制系統(tǒng)234分配工業(yè)控制系統(tǒng)22的處理工作負(fù)荷。
[0132]基于圖15中的通信網(wǎng)絡(luò)230并返回參照?qǐng)D14中的方法210，在塊212處，工業(yè)控制系統(tǒng)22可以向特定層級(jí)級(jí)別中的每個(gè)控制系統(tǒng)發(fā)送請(qǐng)求。該請(qǐng)求可以為提供與每個(gè)相應(yīng)控制系統(tǒng)相關(guān)的處理信息的請(qǐng)求。在一種實(shí)施方式中，工業(yè)控制系統(tǒng)22可以經(jīng)由工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)22與直接耦接控制系統(tǒng)232之間的直接通信鏈接向每個(gè)直接耦接控制系統(tǒng)232發(fā)送請(qǐng)求。
[0133]如果選中的層級(jí)級(jí)別包括其他間接耦接控制系統(tǒng)234，則當(dāng)接收到來(lái)自工業(yè)控制系統(tǒng)22的請(qǐng)求時(shí)，直接耦接控制系統(tǒng)232可以向在通信上直接耦接至直接耦接控制系統(tǒng)232的控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)發(fā)請(qǐng)求。例如，關(guān)于工業(yè)控制系統(tǒng)22為直接耦接控制系統(tǒng)232的控制系統(tǒng)I和控制系統(tǒng)7可以向圖15中的控制系統(tǒng)2、控制系統(tǒng)3、控制系統(tǒng)8和控制系統(tǒng)9轉(zhuǎn)發(fā)所接收的來(lái)自工業(yè)控制系統(tǒng)22的請(qǐng)求。因此，工業(yè)控制系統(tǒng)22可以向間接耦接控制系統(tǒng)234發(fā)送關(guān)于處理信息的請(qǐng)求。
[0134]該處理信息可以包括關(guān)于每個(gè)相應(yīng)控制系統(tǒng)的通信部件32、處理器34、存儲(chǔ)器36以及存儲(chǔ)裝置38的各種細(xì)節(jié)或?qū)傩?。例如，處理信息可以包?相應(yīng)控制系統(tǒng)的性能的列表，例如通信部件32的帶寬、處理器34的處理速度、存儲(chǔ)器36中可獲得的存儲(chǔ)量；以及可以存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置38中的程序和/或數(shù)據(jù)處理工具的列表等。處理信息還可以包括一些關(guān)于相應(yīng)控制系統(tǒng)的處理器34的多少處理電力被使用的指示細(xì)節(jié)。在一種實(shí)施方式中，處理信息可以提供如下百分比值:其可以代表相應(yīng)控制系統(tǒng)的處理器34的總處理電力中的多少處理電力用于執(zhí)行相應(yīng)控制系統(tǒng)的各個(gè)過(guò)程。該百分比值因此可以對(duì)應(yīng)于處理器34的處理負(fù)荷。
[0135]在塊214處，工業(yè)控制系統(tǒng)22可以接收來(lái)自每個(gè)相應(yīng)控制系統(tǒng)的處理信息。當(dāng)接收到處理信息時(shí)，在塊216處，工業(yè)控制系統(tǒng)22可以確定選中的層級(jí)級(jí)別中的各個(gè)相應(yīng)控制系統(tǒng)之間的處理負(fù)荷是否平衡。在一種實(shí)施方式中，工業(yè)控制系統(tǒng)22可以確定每個(gè)相應(yīng)控制系統(tǒng)的處理負(fù)荷是否在選中的層級(jí)級(jí)別的所有控制系統(tǒng)的平均處理負(fù)荷(包括工業(yè)控制系統(tǒng)22的處理負(fù)荷)的特定百分比或范圍(例如5%至10% )內(nèi)。
[0136]如果在塊216處工業(yè)控制系統(tǒng)22確定選中的層級(jí)級(jí)別的相應(yīng)控制系統(tǒng)中的各個(gè)控制系統(tǒng)之間的處理負(fù)荷平衡，則工業(yè)控制系統(tǒng)22可以返回塊214并且繼續(xù)接收來(lái)自每個(gè)相應(yīng)控制系統(tǒng)的處理信息。然而，如果在塊216處工業(yè)控制系統(tǒng)22確定選中的層級(jí)級(jí)別的相應(yīng)控制系統(tǒng)中的各個(gè)控制系統(tǒng)之間的處理負(fù)荷不平衡，則工業(yè)控制系統(tǒng)22可以進(jìn)行至塊 218。
[0137]在塊218處，工業(yè)控制系統(tǒng)22可以基于接收的處理信息來(lái)分配每個(gè)相應(yīng)控制系統(tǒng)之間的處理負(fù)荷。也就是說(shuō)，工業(yè)控制系統(tǒng)22可以首先識(shí)別如下特定控制系統(tǒng):其可以具有比相應(yīng)控制系統(tǒng)之間的平均處理負(fù)荷低的處理負(fù)荷。工業(yè)控制系統(tǒng)22然后可以識(shí)別由可以具有可以比平均處理負(fù)荷高的處理負(fù)荷的其他控制系統(tǒng)22執(zhí)行的特定處理操作，并且可以向具有低于平均處理負(fù)荷的控制系統(tǒng)分配具有高于平均處理負(fù)荷的控制系統(tǒng)的一些處理操作。
[0138]在一些實(shí)施方式中，在塊218處，控制系統(tǒng)22可以向每個(gè)相應(yīng)控制系統(tǒng)發(fā)送如下推薦:其指示每個(gè)相應(yīng)控制系統(tǒng)的處理負(fù)荷可以如何分配。以這種方式，與自動(dòng)調(diào)整處理負(fù)荷相對(duì)，控制系統(tǒng)22的用戶(hù)可以提供輸入以繼續(xù)調(diào)整每個(gè)相應(yīng)控制系統(tǒng)的處理負(fù)荷。
[0139]在塊218處分配控制系統(tǒng)之間的一些處理負(fù)荷之后，工業(yè)控制系統(tǒng)22可以返回塊214并且接收來(lái)自每個(gè)相應(yīng)控制系統(tǒng)的更新后的處理信息。因此，工業(yè)控制系統(tǒng)22可以在塊216處再次確定各個(gè)相應(yīng)控制系統(tǒng)之間的處理負(fù)荷是否平衡，并且還可以在塊218處分配各個(gè)控制系統(tǒng)之間的處理負(fù)荷。
[0140]在一些實(shí)施方式中，工業(yè)控制系統(tǒng)22可以基于與每個(gè)控制系統(tǒng)關(guān)聯(lián)的各種屬性來(lái)分配控制系統(tǒng)之間的處理負(fù)荷。例如，一些控制系統(tǒng)可以包括特定數(shù)據(jù)分析工具而其他控制系統(tǒng)可以不包括特定數(shù)據(jù)分析工具。因此，當(dāng)在控制系統(tǒng)之間分配處理負(fù)荷時(shí)，工業(yè)控制系統(tǒng)22可以在請(qǐng)求執(zhí)行相應(yīng)處理操作的特定控制系統(tǒng)之前，識(shí)別在其上具有數(shù)據(jù)分析工具的控制系統(tǒng)。
[0141]此外，為了更好地實(shí)現(xiàn)選中的層級(jí)級(jí)別的控制系統(tǒng)之間的處理負(fù)荷平衡，工業(yè)控制系統(tǒng)22可以確定其處理操作中的那些處理操作可以由其他控制系統(tǒng)更有效地執(zhí)行。例如，如果工業(yè)控制系統(tǒng)22計(jì)算出了每個(gè)單元18的電力消耗特性，則工業(yè)控制系統(tǒng)22可以接收來(lái)自每個(gè)單元18中的每個(gè)控制系統(tǒng)的電力消耗數(shù)據(jù)并且然后可以對(duì)與每個(gè)單元18相關(guān)的電力消耗數(shù)據(jù)進(jìn)行聚合。在一種實(shí)施方式中，替代使用工業(yè)控制系統(tǒng)22的處理器34執(zhí)行聚合計(jì)算，工業(yè)控制系統(tǒng)22可以向每個(gè)單元18中的一個(gè)控制系統(tǒng)發(fā)送命令以確定相應(yīng)單元18的電力消耗數(shù)據(jù)。被指定用于確定相應(yīng)單元18的電力消耗數(shù)據(jù)的每個(gè)相應(yīng)控制系統(tǒng)然后可以向工業(yè)控制系統(tǒng)22發(fā)送相應(yīng)單元18的聚合后的電力消耗數(shù)據(jù)。例如，參照?qǐng)D15，工業(yè)控制系統(tǒng)22可以向控制系統(tǒng)7發(fā)送命令以確定相應(yīng)單元18(單元3)的電力消耗數(shù)據(jù)。因此，控制系統(tǒng)7可以接收來(lái)自控制系統(tǒng)8和控制系統(tǒng)9的電力消耗數(shù)據(jù)并且將所接收的電力消耗數(shù)據(jù)與控制系統(tǒng)7分配給其相應(yīng)部件(即部件7)的電力消耗數(shù)據(jù)進(jìn)行聚合。結(jié)果是，控制系統(tǒng)7可以確定單元3的電力消耗數(shù)據(jù)并且可以向工業(yè)控制系統(tǒng)22發(fā)送電力消耗數(shù)據(jù)，從而保留之前用于對(duì)來(lái)自單元3中的每個(gè)控制系統(tǒng)的接收數(shù)據(jù)進(jìn)行聚合的工業(yè)控制系統(tǒng)22的處理電力的一部分。
[0142]在一種實(shí)施方式中，工業(yè)控制系統(tǒng)22可以保留針對(duì)進(jìn)行關(guān)于工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)10的各個(gè)層級(jí)級(jí)別中的部件20的各種操作的控制的處理的各種決定的處理電力。因此，工業(yè)控制系統(tǒng)22可以識(shí)別工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)10中的可以能夠執(zhí)行各種中間處理任務(wù)的不同控制系統(tǒng)，從而生成可以確定部件20應(yīng)當(dāng)如何操作的數(shù)據(jù)。
[0143]在又一種實(shí)施方式中，工業(yè)控制系統(tǒng)可以通過(guò)指定特定層級(jí)級(jí)別中的一個(gè)或更多個(gè)控制系統(tǒng)負(fù)責(zé)執(zhí)行與特定層級(jí)級(jí)別中的部件20關(guān)聯(lián)的各種計(jì)算和數(shù)據(jù)分析，來(lái)在控制系統(tǒng)之間分配處理負(fù)荷。也就是說(shuō)，作為特定層級(jí)級(jí)別中的一部分的一個(gè)或更多個(gè)控制系統(tǒng)可以執(zhí)行對(duì)特定層級(jí)級(jí)別中的部件20的所有數(shù)據(jù)分析操作。該一個(gè)或更多個(gè)控制系統(tǒng)然后可以向工業(yè)控制系統(tǒng)22轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)分析操作的結(jié)果，以使得工業(yè)控制系統(tǒng)22可以鑒于數(shù)據(jù)分析結(jié)果來(lái)操作工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)10。
[0144]除了實(shí)時(shí)監(jiān)視處理負(fù)荷的平衡之外，工業(yè)控制系統(tǒng)22可以預(yù)測(cè)被監(jiān)視的控制系統(tǒng)的處理負(fù)荷是否可能變得不平衡?；诖?，圖16示出了用于基于控制系統(tǒng)的預(yù)測(cè)工作負(fù)荷來(lái)平衡圖1中的工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)的控制系統(tǒng)的處理工作負(fù)荷的方法240的流程圖。
[0145]在塊242處，如以上參照?qǐng)D14中的塊214所述，工業(yè)控制系統(tǒng)22可以接收來(lái)自每個(gè)控制系統(tǒng)(即直接耦合接控制系統(tǒng)和間接耦接控制系統(tǒng))的處理信息。在一種實(shí)施方式中，工業(yè)控制系統(tǒng)22可以根據(jù)處理信息識(shí)別相應(yīng)控制系統(tǒng)的處理負(fù)荷。
[0146]在塊244處，工業(yè)控制系統(tǒng)22可以將每個(gè)相應(yīng)控制系統(tǒng)的處理信息或處理負(fù)荷存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器36或存儲(chǔ)裝置38中。在一種實(shí)施方式中，工業(yè)控制系統(tǒng)22可以將每個(gè)相應(yīng)控制系統(tǒng)的處理負(fù)荷存儲(chǔ)在如下查找表中:該查找表可以根據(jù)接收處理信息的時(shí)間編制索引。
[0147]在存儲(chǔ)處理信息之后，工業(yè)控制系統(tǒng)22可以等待特定時(shí)間量期滿(mǎn)。工業(yè)控制系統(tǒng)22可能等待的時(shí)間量可以與接收的來(lái)自用戶(hù)的輸入對(duì)應(yīng)。因此，用戶(hù)可以向工業(yè)控制系統(tǒng)22指定如下頻率:工業(yè)控制系統(tǒng)22可以以該頻率評(píng)估接收的來(lái)自相應(yīng)控制系統(tǒng)的處理信息。在時(shí)間量期滿(mǎn)后，在塊246處，工業(yè)控制系統(tǒng)22可以再次啟動(dòng)接收來(lái)自相應(yīng)控制系統(tǒng)的處理信息。
[0148]在塊248處，工業(yè)控制系統(tǒng)22可以將在塊244處存儲(chǔ)的處理信息與在塊246處接收的處理信息進(jìn)行比較。在一種實(shí)施方式中，如果在塊244處存儲(chǔ)的處理負(fù)荷與在塊246處接收的處理負(fù)荷之間的變化不大于閾值，則工業(yè)控制系統(tǒng)22可以返回塊244并且存儲(chǔ)最近接收的處理信息或處理負(fù)荷。然而，如果在塊244處存儲(chǔ)的處理負(fù)荷與在塊246處接收的處理負(fù)荷之間的變化大于特定閾值，則工業(yè)控制系統(tǒng)22可以進(jìn)行至塊250。在塊250處，如參照?qǐng)D14中的塊218所述的，業(yè)控制系統(tǒng)22可以在相應(yīng)的控制系統(tǒng)之間分配處理工作負(fù)荷。
[0149]方法240示出了如下示例:在該示例中工業(yè)控制系統(tǒng)22可以預(yù)測(cè)工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)10的特定層級(jí)級(jí)別的控制系統(tǒng)之間的處理工作負(fù)荷在未來(lái)是否可能變得不平衡。也就是說(shuō)，如果在塊248處確定的關(guān)于處理負(fù)荷的變化超過(guò)閾值，則工業(yè)控制系統(tǒng)22可以確定相應(yīng)控制系統(tǒng)之間的處理負(fù)荷在未來(lái)的特定時(shí)間可能變得不平衡。因此，工業(yè)控制系統(tǒng)22可以在處理工作負(fù)荷變得不平衡之前，預(yù)先在相應(yīng)控制系統(tǒng)之間分配處理工作負(fù)荷。
[0150]在一些實(shí)施方式中，工業(yè)控制系統(tǒng)22還可以通過(guò)評(píng)估關(guān)于特定時(shí)間量的每個(gè)相應(yīng)控制系統(tǒng)或工業(yè)控制系統(tǒng)22的數(shù)據(jù)處理操作來(lái)預(yù)測(cè)處理工作負(fù)荷是否可能變得不平衡。也就是說(shuō)，用戶(hù)可以向工業(yè)控制系統(tǒng)22指定用于分析工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)10中的一個(gè)或更多個(gè)控制系統(tǒng)的處理負(fù)荷的時(shí)間量。工業(yè)控制系統(tǒng)22然后可以評(píng)估或監(jiān)視可以包括工業(yè)控制系統(tǒng)22自身的處理負(fù)荷的相應(yīng)控制系統(tǒng)的處理負(fù)荷。如果工業(yè)控制系統(tǒng)22確定關(guān)于該時(shí)間量相應(yīng)控制系統(tǒng)的處理負(fù)荷大于特定閾值，則工業(yè)控制系統(tǒng)22可以如上所述在各個(gè)控制系統(tǒng)之間分配處理工作負(fù)荷。在此，閾值可以被表示為負(fù)荷關(guān)于時(shí)間的曲線(xiàn)。
[0151]除了平衡各個(gè)控制系統(tǒng)之間的處理負(fù)荷之外，工業(yè)控制系統(tǒng)22還可以動(dòng)態(tài)地平衡區(qū)域16、單元18等之間的電力負(fù)荷。例如，圖17示出了用于工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)10的電力平衡操作的方法260的流程圖。工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)10的電力平衡操作可以總體上包括監(jiān)視與工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)10的各個(gè)層級(jí)級(jí)別關(guān)聯(lián)的電力消耗特性以及調(diào)整各個(gè)部件20的操作以確保工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)10的每個(gè)層級(jí)級(jí)別之間的電力消耗負(fù)荷可以平衡。以下通過(guò)由工業(yè)控制系統(tǒng)22執(zhí)行來(lái)描述方法260，但是應(yīng)當(dāng)理解任意控制系統(tǒng)或多個(gè)控制系統(tǒng)可以采用方法 260。
[0152]在塊262處，工業(yè)控制系統(tǒng)22可以接收與工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)10的每個(gè)層級(jí)級(jí)別關(guān)聯(lián)的電力消耗數(shù)據(jù)。在一種實(shí)施方式中，工業(yè)控制系統(tǒng)22可以接收來(lái)自用戶(hù)的指定工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)10中的一個(gè)或更多個(gè)層級(jí)級(jí)別的輸入。在這種情況下，工業(yè)控制系統(tǒng)22可以接收與選中的層級(jí)級(jí)別關(guān)聯(lián)的電力消耗數(shù)據(jù)。在一些實(shí)施方式中，工業(yè)控制系統(tǒng)22可以如上所述接收來(lái)自指定的特定控制系統(tǒng)的電力消耗數(shù)據(jù)以確定相應(yīng)層級(jí)級(jí)別的電力消耗數(shù)據(jù)?？商鎿Q地，工業(yè)控制系統(tǒng)22可以接收來(lái)自每個(gè)層級(jí)級(jí)別中的每個(gè)控制系統(tǒng)的原始電力消耗數(shù)據(jù)并且計(jì)算與每個(gè)層級(jí)級(jí)別關(guān)聯(lián)的電力消耗數(shù)據(jù)。
[0153]在接收每個(gè)層級(jí)級(jí)別(或選中的層級(jí)級(jí)別)的電力消耗數(shù)據(jù)后，在塊264處，工業(yè)控制系統(tǒng)22可以確定每個(gè)層級(jí)級(jí)別的電力負(fù)荷是否平衡。確定每個(gè)層級(jí)級(jí)別的電力負(fù)荷是平衡的可以包括確定在一些層級(jí)級(jí)別或一個(gè)或更多個(gè)層級(jí)級(jí)別內(nèi)的區(qū)域所消耗的電力低于每個(gè)層級(jí)級(jí)別的特定閾值。也就是說(shuō)，工業(yè)控制系統(tǒng)22可以確定每個(gè)相應(yīng)層級(jí)級(jí)別的電力負(fù)荷在與每個(gè)層級(jí)級(jí)別關(guān)聯(lián)的相應(yīng)電力負(fù)荷閾值的特定百分比或范圍(例如5%至10% )內(nèi)。
[0154]在一種實(shí)施方式中，電力消耗數(shù)據(jù)可以包括與在層級(jí)級(jí)別的部件級(jí)別、單元級(jí)別、區(qū)域級(jí)別或工廠級(jí)別中的一個(gè)或更多個(gè)部件20所消耗的能量的量相關(guān)的信息。與部件20所消耗的能量的量相關(guān)的信息可以包括與在相應(yīng)部件20斷電、以降低的能量級(jí)別操作(例如休眠模式)以及再次上電時(shí)所消耗的能量的量相關(guān)的數(shù)據(jù)。除了電力消耗數(shù)據(jù)之外，工業(yè)控制系統(tǒng)22還可以接收與每個(gè)相應(yīng)部件20的閑置時(shí)間的預(yù)期量關(guān)聯(lián)的歷史數(shù)據(jù)。當(dāng)接收到電力消耗數(shù)據(jù)和歷史閑置時(shí)間數(shù)據(jù)時(shí)，控制系統(tǒng)22確定在預(yù)期的閑置時(shí)間期間掉電、在預(yù)期的閑置時(shí)間期間以降低電力模式操作等時(shí)由相應(yīng)部件20所消耗的能量的量。
[0155]電力消耗數(shù)據(jù)還可以包括如下信息:該信息涉及一些部件20的電力模式的改變可以如何影響其他部件20中的電力消耗或命令。因此，控制系統(tǒng)22可以認(rèn)為一個(gè)部件20中的電力操作的改變可以表明存在另外的部件20中的新需求。
[0156]基于前述內(nèi)容，控制系統(tǒng)22還可以接收關(guān)于如下電力管理的目標(biāo):所述電力管理包括降低工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)10中的特定層級(jí)級(jí)別的總能量/電力消耗或更加降低用于生產(chǎn)產(chǎn)品的能量成本。為了降低用于生產(chǎn)產(chǎn)品或操作工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)10(或工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)10中的各個(gè)層級(jí)級(jí)別)的能量成本，控制系統(tǒng)22如下所述可以分析與由部件20消耗的電力關(guān)聯(lián)的歷史數(shù)據(jù):該歷史數(shù)據(jù)與由控制系統(tǒng)22接收的數(shù)據(jù)、相應(yīng)部件20之間的操作關(guān)系、根據(jù)由工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)10執(zhí)行的功能的關(guān)系、與這些功能相關(guān)的部件以及能量成本計(jì)劃等對(duì)應(yīng)?；谠摂?shù)據(jù)分析，控制系統(tǒng)22可以確定和/或調(diào)整各個(gè)部件20的操作以滿(mǎn)足電力管理目標(biāo)。
[0157]通過(guò)示例，控制系統(tǒng)22可以接收與部件20之間發(fā)現(xiàn)的的能量關(guān)系、能量成本的計(jì)劃、前瞻生產(chǎn)計(jì)劃以及包括在生產(chǎn)計(jì)劃中的部件20之間的已知關(guān)系相關(guān)的數(shù)據(jù)?？刂葡到y(tǒng)22然后可以識(shí)別應(yīng)當(dāng)執(zhí)行針對(duì)不同部件20的不同操作以使總能量成本最小化并且還滿(mǎn)足生產(chǎn)計(jì)劃的特定時(shí)刻。也就是說(shuō)，控制系統(tǒng)22可以接收能量成本計(jì)劃，該能量成本計(jì)劃指示在一天、一周、一年等期間的各個(gè)時(shí)刻的能量?jī)r(jià)格?？刂葡到y(tǒng)22然后可以執(zhí)行針對(duì)在能量成本比峰值需求時(shí)刻低的時(shí)刻使用顯著能量的部件20的操作。
[0158]如果電力消耗數(shù)據(jù)指示一個(gè)或更多個(gè)層級(jí)級(jí)別的各個(gè)部分之間的電力平衡、在相應(yīng)閾值以下操作或有效消耗能量，則工業(yè)控制系統(tǒng)22可以返回塊262。然而，如果電力消耗數(shù)據(jù)指示一個(gè)或更多個(gè)層級(jí)級(jí)別的各個(gè)部分之間的電力不平衡、在相應(yīng)閾值以上操作或未有效消耗能量，則工業(yè)控制系統(tǒng)22可以進(jìn)行至塊266。
[0159]在塊266處，工業(yè)控制系統(tǒng)22可以向一些部件20或與所述一些部件20對(duì)應(yīng)的控制系統(tǒng)發(fā)送命令以改變或調(diào)整其操作。調(diào)整操作可以使得部件20調(diào)整其操作，以使得相應(yīng)層級(jí)級(jí)別的各個(gè)部分之間的電力平衡可以保持平衡或在相應(yīng)閾值以下操作。例如，工業(yè)控制系統(tǒng)可以確定從特定區(qū)域16吸取的電力高于特定閾值。如果區(qū)域16的一個(gè)特定單元18(例如單元I)比同一區(qū)域16的另一個(gè)單元18(例如單元2)吸取更多的電力，則工業(yè)控制系統(tǒng)22可以調(diào)整單元I中的部件20的操作以消耗更少的電力從而降低從區(qū)域16吸取的總電力。在一種實(shí)施方式中，可以在工業(yè)控制系統(tǒng)22確定對(duì)部件20的操作的任何改變是否能夠使得工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)10按照特定系統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù)、任何指定的操作參數(shù)等繼續(xù)操作之后，進(jìn)行所述改變。
[0160]因此，發(fā)送至部件20的命令可以包括使在相應(yīng)層級(jí)級(jí)別內(nèi)的裝備的一部分所使用的電力量最小化(即保持在特定總閾值以?xún)?nèi))。因此，工業(yè)控制系統(tǒng)22可以延遲或減速一些部件20的一些操作以使相應(yīng)層級(jí)級(jí)別保持在與相應(yīng)層級(jí)級(jí)別關(guān)聯(lián)的特定閾值處或使整個(gè)工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)10保持在與整個(gè)工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)10關(guān)聯(lián)的特定閾值以下。
[0161]在將命令發(fā)送至部件20之后，工業(yè)控制系統(tǒng)22可以返回塊262。因此，工業(yè)控制系統(tǒng)22可以繼續(xù)監(jiān)視工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)10的電力平衡特性?；诙鄶?shù)據(jù)源的控制操作
[0162]如上提及的，工業(yè)控制系統(tǒng)22可以使用工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)10中的多個(gè)控制系統(tǒng)以執(zhí)行各種數(shù)據(jù)處理任務(wù)。基于此，隨著可以從工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)10采集的數(shù)據(jù)的量增加，控制系統(tǒng)可以集中處理大量的采集數(shù)據(jù)以識(shí)別數(shù)據(jù)形態(tài)，所述形態(tài)可以指示與工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)10相關(guān)的一些特征或預(yù)測(cè)。也就是說(shuō)，控制系統(tǒng)可以評(píng)估采集數(shù)據(jù)以確定如下不同方式:工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)10中的各個(gè)部件以所述不同方式操作以改進(jìn)經(jīng)由工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)10生產(chǎn)或制造的項(xiàng)的效率或效能。在一些實(shí)施方式中，除了分析從各個(gè)其他工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)之外，工業(yè)控制系統(tǒng)22中存在的控制系統(tǒng)可以不包括處理從工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)10采集的所有數(shù)據(jù)所需的充分處理電力和/或存儲(chǔ)容量。此外，從工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)10采集的數(shù)據(jù)可以大并且復(fù)雜，使得工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)10的控制系統(tǒng)可以不能使用其集合處理器或數(shù)據(jù)處理應(yīng)用來(lái)處理所有數(shù)據(jù)。因此，在一種實(shí)施方式中，如圖18所示，工業(yè)控制系統(tǒng)22可以為數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)270的一部分。
[0163]現(xiàn)在參照?qǐng)D18，數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)270可以包括本地工業(yè)控制系統(tǒng)22 (其可以與本地工廠12關(guān)聯(lián))、數(shù)據(jù)庫(kù)80、一個(gè)或更多個(gè)服務(wù)器272以及云計(jì)算設(shè)備274等。在一些實(shí)施方式中