專利名稱：用于裝置可視化的自動化系統(tǒng)和方法
技術領域：
本發(fā)明涉及用于裝置可視化的一種自動化系統(tǒng)和一種方法。
背景技術：
現(xiàn)有技術中公知的是，通過因特網(wǎng)利用常規(guī)因特網(wǎng)瀏覽器也可以將實時過程可視化，特別是對于經(jīng)濟數(shù)據(jù)或股市數(shù)據(jù)。為此，可以在預定的時間間隔內(nèi)進行所謂的“刷新”，即，將所有在客戶機一側示出的網(wǎng)頁完全新地從服務器傳送給客戶機。
為此，在服務器一側始終將網(wǎng)頁置于最新的狀態(tài)，以便可以進行周期的網(wǎng)頁更新。這里的缺點是，即使僅僅改變了一個或幾個參數(shù)，對于每次更新也必須將整個網(wǎng)頁(包括所有的圖形和類似之物)進行傳送。因此，在因特網(wǎng)有限的帶寬中傳送了大量多余的數(shù)據(jù)。
現(xiàn)有技術中公知的另一種措施是在客戶機一側使用具有附加軟件的適當?shù)膮f(xié)議。這里的一個缺點是，這種適當?shù)膮f(xié)議的依賴于設備和/或制造商，因此不能用在任意的裝置中。另外一個缺點是，這種適當?shù)膮f(xié)議不兼容防火墻。
另一種用于更新網(wǎng)頁的已知方法是所謂的Pushlet(http//www.fluidiom.com8080)以及利用超文本傳輸協(xié)議(http)的媒體流特性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術問題是，提供用于裝置可視化的一種改進的自動化系統(tǒng)和一種改進的方法。
本發(fā)明允許將由自動化系統(tǒng)控制的裝置和/或這種裝置的子系統(tǒng)借助于在客戶機(例如操作控制臺)上的所謂網(wǎng)絡瀏覽器進行可視化。這里，為了傳送數(shù)據(jù)可以采用使用標記語言的文件，例如使用超文本標記語言(html)或可擴展標記語言(XML)的文件。
此外，本發(fā)明允許隨時更新文件中在瀏覽器上顯示的裝置的被可視化的子系統(tǒng)的參數(shù)值。這可以通過采用所謂的腳本技術有效地并僅利用很少的信道容量來實現(xiàn)。
例如可以在客戶機一側在一定的預定時間間隔(例如一秒或一分)內(nèi)進行所謂的輪詢。這樣，就僅對由處理單元改變的參數(shù)值進行查詢。然后，利用相應的腳本僅將改變的參數(shù)值傳送到客戶機，使得在由瀏覽器中顯示的文件中相應參數(shù)值變?yōu)樽钚碌臓顟B(tài)。其中，將改變的參數(shù)值分配到文件中的顯示區(qū)域，是根據(jù)與改變的參數(shù)值一起傳送的腳本進行的。該腳本在服務器一側對于每個改變的值重新產(chǎn)生，即，對于每個值的改變產(chǎn)生一個針對值和頁的腳本。
這里，作為腳本語言可以使用例如Javaskript，Viaual Basic，SVG，vrml，html，dhtml和XML。
處理單元可以是一個所謂的可存儲程序控制器(SPS)，其將各當前參數(shù)值配置一個時戳加以存儲。
此外，本發(fā)明可使自動化系統(tǒng)具有良好的可伸縮性。對于借助于瀏覽器可視化的裝置子系統(tǒng)的持續(xù)更新或者其參數(shù)值的更新，不需要一直保持客戶機和處理單元之間的連接。而是對于每次輪詢僅在短時間內(nèi)建立這種連接，因為待傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量僅限制在改變的參數(shù)值，即僅僅是數(shù)字值。因此，可以容易地將其它客戶機引入到自動化系統(tǒng)中，而不會產(chǎn)生在客戶機和處理單元以及裝置服務器之間的數(shù)據(jù)傳輸信道容量的“瓶頸”。
此外，本發(fā)明允許有效地確定所謂的超時。如果沒有發(fā)生客戶機的周期輪詢，則可以由此斷定，對應的客戶機進程，即有關的裝置子系統(tǒng)的可視化由客戶機的使用者中斷。因此，可以省去如在現(xiàn)有技術中常見的、例如二十分鐘的昂貴的超時。
按照本發(fā)明的自動化系統(tǒng)的另一個優(yōu)點是，可以將其與防火墻兼容地構成，特別是通過使用所謂的TCP/IP協(xié)議也可在因特網(wǎng)中應用。
本發(fā)明的另一個優(yōu)點是，可以在客戶機一側采用市售的瀏覽器程序，用來顯示使用標記語言的文件，例如Netscape Navigator或者微軟的InternetExplorer。同樣，標記語言的使用有利于獨立于客戶機地將顯示的不同類型進行可視化。
此外，本發(fā)明還允許按照有效的方式和方法在自動化系統(tǒng)中實現(xiàn)冗余。例如如果一個服務器出現(xiàn)故障，則可以容易地由一個冗余的服務器接替其角色，而不需要進行所謂的重新連接，這是在流解決方案中所要求的。


下面對照附圖所示的實施方式對本發(fā)明作進一步的說明。圖中，圖1示出了按照本發(fā)明自動化系統(tǒng)的框圖，圖2示出了可視化裝置子系統(tǒng)的流程圖。
具體實施例方式
圖1的自動化系統(tǒng)具有一個帶有瀏覽器3的客戶機1。瀏覽器3可以是一個通常的因特網(wǎng)瀏覽器，例如Netscape Navigator或者微軟的InternetExplorer。使用者通過輸入所謂的統(tǒng)一資源定位器(URL)可以調出一個確定的網(wǎng)頁8。其中，該網(wǎng)頁8可以用來將由自動化系統(tǒng)調節(jié)的裝置的確定的子系統(tǒng)進行可視化。
這里，網(wǎng)頁8典型地包含一個或多個顯示區(qū)域，用于顯示當前參數(shù)值，例如壓力、溫度、液面和其它傳感器測量值或者機械參數(shù)。
客戶機1與服務器4連接。其中，TCP/IP協(xié)議可以用作客戶機1和服務器4之間的連接的協(xié)議。在這種情況下，可以在客戶機1和服務器4之間設置一種類似于因特網(wǎng)的計算機網(wǎng)絡。
服務器4與存儲器7連接，該存儲器包含在客戶機1上當前顯示的網(wǎng)頁8的URL。即，服務器4從每個連接的客戶機得知，哪個網(wǎng)頁剛剛被可視化。
存儲器7還包含一個表格，該表格包含每個裝置子系統(tǒng)的屬于各網(wǎng)頁的參數(shù)名。即，通過訪問存儲器7服務器4可以確定在客戶機1的當前網(wǎng)頁中顯示的參數(shù)名。
此外，服務器4還與處理單元2連接。處理單元2可以是所謂的可存儲程序控制器(SPS)，在其上連接了一個或多個現(xiàn)場設備6。處理單元2具有一個存儲器5，用來存儲各具有相應時戳的當前參數(shù)值。由此，可以由處理單元2從存儲器5中調用參數(shù)值在時間上的變化。如果處理單元2上的存儲器位置缺乏，則也可以將參數(shù)值的變化與時戳一起臨時存儲在服務器4中。也可以將服務器4和處理單元2共同在一個設備中實現(xiàn)，即，一個SPS直接提供具有其值的網(wǎng)頁。
在圖1的自動化系統(tǒng)的運行中，客戶機1的使用者首先在瀏覽器3中輸入所希望的網(wǎng)頁8的URL。這里，URL的輸入可以通過選擇所謂的超鏈接、例如通過點擊鼠標實現(xiàn)。優(yōu)選地是將用于裝置可視化的網(wǎng)絡分層構成，使得使用者可以在起始頁上通過對應超鏈接的選擇選擇子系統(tǒng)。在超鏈接中分別設置了所希望的網(wǎng)頁8的URL。
網(wǎng)頁8由服務器4傳送給客戶機1并由瀏覽器3可視化。網(wǎng)頁8的URL由服務器4存放在存儲器7中。該服務器從在存儲器7中存放的表格中確定屬于網(wǎng)頁8的參數(shù)，并詢問來自處理單元2的當前參數(shù)值。處理單元2將當前參數(shù)值傳送至服務器4，服務器4將其作為網(wǎng)頁8的一部分傳送到客戶機1。
客戶機1按順序通過周期輪詢從服務器4詢問參數(shù)值的更新。在這種客戶機1向服務器4用于更新的詢問中還將參數(shù)值最后更新的時戳一同傳輸。然后，服務器4從存儲器7中再次確定網(wǎng)頁8的參數(shù)，并向處理單元2詢問自上次更新以來改變的參數(shù)值，即具有比從客戶機1傳送到服務器4的時戳更大時戳的參數(shù)值。
然后，將更新的參數(shù)值從處理單元2傳送至服務器4。服務器4產(chǎn)生一個腳本，該腳本可以將所有改變的參數(shù)值加入到網(wǎng)頁8的為該參數(shù)設置的對應數(shù)據(jù)區(qū)域中，或者可以將該參數(shù)以圖形或者文字可視化。在網(wǎng)頁8中將參數(shù)名與數(shù)據(jù)區(qū)域對應或者其它的圖形或文字顯示按照在存儲器7中的表格實現(xiàn)。
如果例如在網(wǎng)頁上顯示一個顯示液面的方格圖，則例如不是按米傳送液面而是傳送一個腳本，該腳本產(chǎn)生一個具有例如1cm寬和10cm高(對應于液面)的矩形。
然后，將具有顯示中的改變的腳本傳送給客戶機1，并由瀏覽器3進行解釋，使得可以將具有改變的參數(shù)值的網(wǎng)頁8對應的顯示單元更新。這種過程可以以固定的時間間隔重復，其中，周期時間可以根據(jù)待可視化裝置過程的時間上的動態(tài)特性進行選擇。
圖2示出了一個用于說明本發(fā)明裝置可視化的實施方式的流程圖。在步驟20中首先調入具有當前參數(shù)值的所希望的裝置子系統(tǒng)的網(wǎng)頁。其中，有關網(wǎng)頁的URL存儲在服務器一側。
在步驟21中在較晚的時刻由客戶機詢問對網(wǎng)頁參數(shù)值的更新。
接著，在步驟22服務器確定該網(wǎng)頁所屬的參數(shù)。由此，服務器從處理單元的存儲器中得到自上次更新以來改變的參數(shù)值。
然后，在步驟23服務器產(chǎn)生一個腳本，該腳本可以在客戶機中對于改變的參數(shù)值產(chǎn)生顯示的變化。
然后，在步驟24這些數(shù)據(jù)由客戶機的瀏覽器進行解釋，并在網(wǎng)頁上對應地更新。
權利要求
1.一種自動化系統(tǒng)，其具有用于顯示網(wǎng)頁的客戶機(1)，其中，所述網(wǎng)頁具有用于顯示參數(shù)值的區(qū)域，該系統(tǒng)包括-處理單元(2)，其具有用于存儲當前參數(shù)值的存儲器(5)，-用于周期地向該處理單元(2)詢問改變的參數(shù)值的部件(3，4)，-用于利用一個將改變的參數(shù)值與網(wǎng)頁的相應顯示變化和/或顯示元素對應的腳本、傳送變化的參數(shù)值的部件(4)。
2.根據(jù)權利要求1所述的自動化系統(tǒng)，其中，所述網(wǎng)頁的顯示借助于瀏覽器(3)實現(xiàn)。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的自動化系統(tǒng)，其中，所述客戶機(1)是一個監(jiān)視單元或者操作控制臺。
4.根據(jù)權利要求1、2或3所述的自動化系統(tǒng)，其中，所述處理單元(2)是可存儲程序控制器，在其上連接有一個或多個現(xiàn)場設備(6)。
5.根據(jù)權利要求1至4中任一項所述的自動化系統(tǒng)，其中，所述處理單元(2)構造用來將當前參數(shù)值與對應的時戳一同存儲。
6.根據(jù)權利要求1至5中任一項所述的自動化系統(tǒng)，其中，所述自動化系統(tǒng)具有一個服務器(4)，該服務器(4)與所述客戶機(1)和所述處理單元(2)連接。
7.根據(jù)權利要求1至6中任一項所述的自動化系統(tǒng)，其中，所述自動化系統(tǒng)具有一第二存儲器(7)，用于存儲網(wǎng)頁的表示。
8.根據(jù)上述權利要求中任一項所述的自動化系統(tǒng)，其中，所述處理單元(2)、服務器(4)和/或第二存儲器(7)構成一個結構單元，和/或服務器(4)、存儲器(7，5)和處理單元(2)構成一個單元。
9.根據(jù)權利要求1至8中任一項所述的自動化系統(tǒng)，其中，在所述服務器(4)上存儲一個萬維網(wǎng)，并且將一個或多個網(wǎng)頁與由所述自動化系統(tǒng)控制的系統(tǒng)的一個或多個子系統(tǒng)相對應。
10.根據(jù)權利要求1至9中任一項所述的自動化系統(tǒng)，其中，將所述用于周期地詢問改變的參數(shù)值的部件構成為以兩分鐘的間隔進行詢問，并且所述客戶機(1)和所述服務器(4)之間的連接在詢問完全結束后中斷。
11.一種用于裝置可視化的方法，該方法具有下列步驟-顯示一個具有參數(shù)值的、表示裝置子系統(tǒng)的網(wǎng)頁，-周期地向處理單元詢問改變的參數(shù)值，-利用將改變的參數(shù)值與網(wǎng)頁的相應顯示元素對應的腳本傳送變化的參數(shù)值。
12.根據(jù)權利要求11所述的方法，其中，所述網(wǎng)頁是標記語言文件。
13.根據(jù)權利要求11或12所述的方法，其中，采用TCP/IP協(xié)議傳送變化的參數(shù)值。
14.根據(jù)權利要求11、12或1 3所述的方法，還具有下列的步驟-存儲網(wǎng)頁的表示，-從該網(wǎng)頁表示中確定屬于該網(wǎng)頁的參數(shù)，-向處理單元(2)詢問從網(wǎng)頁表示中確定的參數(shù)的當前參數(shù)值。
15.根據(jù)權利要求11至14中任一項所述的方法，其中，將當前參數(shù)值與時戳一同存儲在所述處理單元(2)中。
16.一種在具有計算機程序資料的計算機可讀介質上的計算機程序產(chǎn)品，當該計算機程序在自動化系統(tǒng)上運行時，則該計算機程序產(chǎn)品實施根據(jù)上述權利要求11至15中任一項所述的方法。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于裝置可視化的一種自動化系統(tǒng)和一種方法，該裝置具有用于顯示網(wǎng)頁的客戶機(1)，該網(wǎng)頁具有用于顯示參數(shù)值的數(shù)據(jù)區(qū)域，該系統(tǒng)包括用于存儲當前參數(shù)值的處理單元(2)?？蛻魴C(1)可以通過周期輪詢詢問改變的參數(shù)值。然后，僅將改變的參數(shù)值在所屬的腳本傳送到客戶機(1)，并由瀏覽器(3)進行解釋。
文檔編號G06F17/30GK1524241SQ02813605
公開日2004年8月25日 申請日期2002年6月20日 優(yōu)先權日2001年7月3日
發(fā)明者邁克爾·施萊雷思, 邁克爾 施萊雷思 申請人:西門子公司