專利名稱：基于操作者位置的動(dòng)態(tài)操作者功能的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及工業(yè)控制系統(tǒng)。更具體地說，本發(fā)明涉及向操作者提供一種交互式移動(dòng)無線電裝置，以便與工業(yè)控制系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程通信。
相關(guān)技術(shù)的描述制造和加工工業(yè)在最近幾十年變得十分復(fù)雜。今天，即使小型制造廠也可以輕易地包含幾百部乃至幾千部制造和加工機(jī)械。這些機(jī)械一般錯(cuò)綜復(fù)雜地彼此聯(lián)結(jié)，形成一個(gè)子系統(tǒng)，子系統(tǒng)本身又聯(lián)結(jié)，形成較大的系統(tǒng)，如此類推，直至它們一起形成整個(gè)工廠。既然這些單個(gè)的機(jī)械如此錯(cuò)綜復(fù)雜地聯(lián)結(jié)在一起，一部機(jī)械(或一臺(tái)設(shè)備)輸出的細(xì)小變化都可能輕易地造成另一部機(jī)械的誤動(dòng)作，甚至造成最終產(chǎn)品無法接受。因此，今天在所有這樣的工業(yè)中，都需要連續(xù)地進(jìn)行監(jiān)視和控制不同的化學(xué)、機(jī)械和相關(guān)的過程。
在一個(gè)典型的工業(yè)工廠，例如，可能是一個(gè)發(fā)電廠、精煉廠或造紙廠或石油化工廠中，采用分布式控制系統(tǒng)(DCS)來監(jiān)視和控制不同的過程。所述工廠的分布式控制系統(tǒng)一般都有集中控制室和多個(gè)控制器和操作員站。所述控制室具有過程控制器和過程I/O(輸入/輸出)子系統(tǒng)。它們通過通信總線連接到控制器和操作員站。既然這些通信總線對(duì)工廠的平穩(wěn)操作絕對(duì)是至關(guān)重要的，因此，通常這樣設(shè)計(jì)這些總線，使得它具有高度的容錯(cuò)能力和內(nèi)建冗余。除連接到控制器和操作員站之外，過程I/O子系統(tǒng)還連接到不同的模擬和數(shù)字現(xiàn)場(chǎng)裝置。現(xiàn)場(chǎng)裝置在控制系統(tǒng)方面在先有技術(shù)上是眾所周知的。
現(xiàn)場(chǎng)裝置包括不同類型的分析和監(jiān)視設(shè)備，諸如壓力傳感器、溫度探測(cè)器、熱電耦、應(yīng)變計(jì)、限位開關(guān)、通/斷開關(guān)、流量變送器、壓力變送器、電容式料位開關(guān)、閥門控制器和螺管線圈。用分布式控制系統(tǒng)監(jiān)視不同過程，一般涉及從這些系統(tǒng)定期收集數(shù)據(jù)和控制支配這些系統(tǒng)的參數(shù)。
在初步的分布式控制系統(tǒng)中，任何有資格的用戶，諸如操作員、技術(shù)員或工程師都會(huì)定期巡查機(jī)械和設(shè)備，并從相關(guān)的測(cè)量?jī)x表中收集數(shù)據(jù)。必要時(shí)同一個(gè)或不同的操作員會(huì)對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行校對(duì)和解讀，并根據(jù)結(jié)果采取校正動(dòng)作。顯然，這樣的分布式控制系統(tǒng)需要大量的人力，并且成本高昂。另外，因?yàn)椴僮鲉T要花大量的時(shí)間來收集、校對(duì)和解讀這些數(shù)據(jù)，這樣的系統(tǒng)無法處理緊急情況。因此，制造和加工工業(yè)中的大部分分布式控制系統(tǒng)都向自動(dòng)化和集成水平更高的方向發(fā)展，就不足為奇了。
在當(dāng)代的自動(dòng)分布式控制系統(tǒng)中，不同系統(tǒng)和子系統(tǒng)的監(jiān)視和控制是用集中過程控制系統(tǒng)完成的。在這樣的系統(tǒng)中，操作者一般駐留在集中過程控制區(qū)中并(從所述集中過程控制區(qū))監(jiān)視和控制不同機(jī)械和系統(tǒng)的不同參數(shù)。但是，即使在這些自動(dòng)化的系統(tǒng)中也會(huì)出現(xiàn)這樣的情況，即，操作者必須親自到現(xiàn)場(chǎng)察看并檢查機(jī)械、子系統(tǒng)或整個(gè)系統(tǒng)，改變?cè)O(shè)定值，或者在正常生產(chǎn)或加工流程中作其他調(diào)整。大部分的生產(chǎn)檢查是相當(dāng)例行的和預(yù)先編好日程表的。還可能出現(xiàn)出于定期的提前的維護(hù)目的而制定日程的檢查。此外，檢查也可能沒有編入時(shí)間表，而某些檢查甚至?xí)捎诰o急情況而出現(xiàn)。這樣的沒有編入時(shí)間表的檢查的一個(gè)常見的示例是，某些監(jiān)視設(shè)備-諸如壓力傳感器-出了故障。在這樣的情況下，操作者可能要親自察看所述機(jī)械(或所述系統(tǒng))，并利用他/她的專業(yè)知識(shí)來識(shí)別和可能糾正所述問題。確實(shí)，當(dāng)操作者察看現(xiàn)場(chǎng)時(shí)，他/她一般都會(huì)要求有關(guān)所述系統(tǒng)(和/或其他相連系統(tǒng))的實(shí)時(shí)狀態(tài)信息，以便得以識(shí)別和糾正所述問題。因此，在操作者和集中過程控制系統(tǒng)之間需要適當(dāng)?shù)膮f(xié)調(diào)。在先有技術(shù)上已知有幾種方法在操作者察看現(xiàn)場(chǎng)時(shí)向他/她提供有關(guān)一個(gè)(或幾個(gè))系統(tǒng)的狀態(tài)信息；對(duì)此下面將要簡(jiǎn)單地加以討論。
在一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)現(xiàn)方案中，每個(gè)系統(tǒng)都設(shè)有顯示終端。所述終端從不同的傳感器和測(cè)量?jī)x表對(duì)機(jī)械和設(shè)備的狀態(tài)信息進(jìn)行校對(duì)。必要時(shí)，可以由中央過程控制系統(tǒng)進(jìn)一步校對(duì)所述機(jī)械、子系統(tǒng)或整個(gè)系統(tǒng)的狀態(tài)，并發(fā)送到所述終端。在某些情況下，特定的機(jī)械、子系統(tǒng)和整個(gè)系統(tǒng)的維護(hù)可能需要從相連的系統(tǒng)收集信息。在這種情況下，所述終端可能查詢其他終端(和/或中央過程控制系統(tǒng))。由所述終端取得并校對(duì)所有這些信息之后，呈現(xiàn)給操作者。操作者利用這些信息來識(shí)別所述機(jī)械或系統(tǒng)的問題。在某些情況下，所述終端還可以提供通過發(fā)送適當(dāng)?shù)膮?shù)來控制所述機(jī)械和整個(gè)系統(tǒng)的能力，使得操作者可以糾正所述問題。這種實(shí)現(xiàn)方案有兩個(gè)主要缺點(diǎn)。第一個(gè)缺點(diǎn)是，必須為每個(gè)要監(jiān)視的機(jī)械設(shè)置一個(gè)終端；因此，需要成千臺(tái)這樣的終端，這使整個(gè)解決方案變得在經(jīng)濟(jì)上不可行(尤其是，若這些終端只用于不頻繁的檢查)。第二個(gè)主要缺點(diǎn)是，為了從其他機(jī)械或所連接的系統(tǒng)取得信息，所述終端必須多次查詢中央過程控制系統(tǒng)；于是，大量的這樣的查詢會(huì)造成中央過程控制系統(tǒng)的過載。
一種替代解決方案提供設(shè)置在工廠每一個(gè)工段的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和終端。所述終端從所述工段相關(guān)系統(tǒng)收集信息，并向操作者提供廣泛的報(bào)告。這種增值信息能使檢查較快進(jìn)行，較快找出問題。還提出了這種解決方案的變型，其中這些終端可以配備有多套簡(jiǎn)檔，亦即提供狀態(tài)信息的不同路徑。狀態(tài)信息或者在本地，在終端本身定制，或者集中地在中央過程控制系統(tǒng)定制，然后發(fā)送到所述終端。這種改變的一個(gè)重要優(yōu)點(diǎn)是，以不同的觀點(diǎn)向有著不同專業(yè)知識(shí)的操作者呈現(xiàn)相同的信息。例如，與提供給過程工程師的經(jīng)過較多校正的視圖相比，提供給維修技術(shù)員的視圖可以包含比較詳細(xì)的和詳盡的狀態(tài)信息。顯然，由于這些信息是針對(duì)操作者而適當(dāng)精選的，所以這種解決方案將會(huì)提高檢查過程的效率。另外，由于每一個(gè)工段都已經(jīng)配置計(jì)算機(jī)系統(tǒng)并且由于所述終端可以對(duì)狀態(tài)信息進(jìn)行校對(duì)和按規(guī)定改制，所以通信總線上的和中央過程控制系統(tǒng)上的負(fù)載得以減輕。在今日的自動(dòng)化工業(yè)和無人操縱的工段中，給每個(gè)工段配備計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和終端可能是不可行的，因?yàn)樗鼈儾粫?huì)被頻繁使用。
先有技術(shù)中第三個(gè)已知的解決方案建議給每個(gè)技術(shù)員配備移動(dòng)裝置。這種移動(dòng)裝置通過通信網(wǎng)絡(luò)與集中的控制系統(tǒng)通信。所述通信網(wǎng)絡(luò)可以是有線的或無線的。在有線實(shí)現(xiàn)方案中，所述移動(dòng)裝置要連接到有線網(wǎng)絡(luò)上，在數(shù)目有限的LAN接入點(diǎn)上呼叫局域網(wǎng)(LAN)。在無線網(wǎng)絡(luò)中，可以用無線鏈路(可以利用射頻(RF)波、紅外波、超聲波等形成)在移動(dòng)裝置和中央過程控制系統(tǒng)之間建立通信。先有技術(shù)建議，中央過程控制系統(tǒng)向移裝置提供移動(dòng)裝置附近的系統(tǒng)的狀態(tài)信息。為了確定移動(dòng)裝置附近的系統(tǒng)，無論在有線還是在無線的情況下，都必須首先確定所述移動(dòng)裝置的物理位置。在有線的情況下，移動(dòng)裝置的位置可以利用與特定有線接入點(diǎn)的接近程度確定，而在無線的情況下，有幾種先有技術(shù)上已知的位置確定裝置可以用來確定移動(dòng)裝置的位置。(這些裝置在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置若干個(gè)電磁波源并確定移動(dòng)裝置相對(duì)于這些波源的位置。)在這種實(shí)現(xiàn)方案中，一旦確定了移動(dòng)裝置的位置，便只需要一個(gè)裝置來識(shí)別需要狀態(tài)信息的機(jī)械或系統(tǒng)。在某些實(shí)現(xiàn)方案中，移動(dòng)裝置本身可以指定或識(shí)別要求狀態(tài)信息的物理系統(tǒng)。下面四個(gè)專利公開了不同類型的先有技術(shù)已知的移動(dòng)裝置。
題為“便攜式開發(fā)和控制系統(tǒng)”的WO 9319414公開了一種便攜式裝置，用來控制一個(gè)或多個(gè)遠(yuǎn)程系統(tǒng)。這種便攜式裝置通過不指定的有線或無線通信鏈路與遠(yuǎn)程系統(tǒng)通信。可以設(shè)想，便攜式裝置設(shè)置多個(gè)應(yīng)用軟件，用來控制多個(gè)遠(yuǎn)程系統(tǒng)，其中每個(gè)遠(yuǎn)程系統(tǒng)都有一個(gè)相應(yīng)的應(yīng)用軟件。這種便攜式裝置的首要目的是與遙控軍事裝置配合使用，諸如無人操作的車輛和電子武器系統(tǒng)。因此建議所述裝置采取結(jié)實(shí)的設(shè)計(jì)以便于在所述領(lǐng)域使用。所述發(fā)明并未詳細(xì)說明通信鏈路的性質(zhì)或所傳遞的信息的性質(zhì)。此外，所述發(fā)明是作為推進(jìn)式(PUSH)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的，其中信息流或控制信號(hào)流是從便攜式裝置到遠(yuǎn)程系統(tǒng)。換句話說，操作者可以從中央過程控制系統(tǒng)獲取信息，而永遠(yuǎn)不會(huì)相反。
題為“用于提供對(duì)分布式控制系統(tǒng)中現(xiàn)場(chǎng)裝置的訪問能力的設(shè)備”的WO 9612993公開了一種用于提供對(duì)分布式控制系統(tǒng)中多個(gè)現(xiàn)場(chǎng)裝置的無線電訪問的設(shè)備?，F(xiàn)場(chǎng)裝置是指在各種工業(yè)中一般見到的裝置。這些裝置一般遠(yuǎn)離中央過程控制系統(tǒng)。它們包括泵、閥門、壓力變送器、溫度變送器、流量變送器和其他這樣的裝置。所有這些裝置都連接到現(xiàn)場(chǎng)總線控制網(wǎng)絡(luò)?，F(xiàn)場(chǎng)總線是一種通信總線，它在現(xiàn)場(chǎng)裝置和中央過程控制系統(tǒng)之間形成連接。所述發(fā)明試圖使每個(gè)現(xiàn)場(chǎng)裝置都配備無線電接入端口，使得可用無線電處理的裝置可以訪問現(xiàn)場(chǎng)裝置。在一個(gè)替代的實(shí)施例中，無線電接入端口可以位于現(xiàn)場(chǎng)模塊上，提供對(duì)多個(gè)現(xiàn)場(chǎng)裝置的訪問。所述可用無線電處理的裝置可以通過這些模塊訪問這些裝置。
題為“根據(jù)便攜式終端裝置的位置和方向取得信息的信息終端系統(tǒng)”的美國(guó)專利5598572公開一種指向和識(shí)別要檢查的系統(tǒng)的移動(dòng)裝置。中央過程控制系統(tǒng)維護(hù)一個(gè)每臺(tái)機(jī)械、子控制系統(tǒng)或每個(gè)系統(tǒng)的獨(dú)特特性的數(shù)據(jù)庫(kù)。所述發(fā)明建議，利用所述系統(tǒng)的位置、物理外觀、特性聲音和/或溫度曲線來唯一地識(shí)別系統(tǒng)。一旦移動(dòng)裝置識(shí)別出系統(tǒng)，它便把所觀測(cè)到特性傳遞給中央過程控制系統(tǒng)，并且兩者一起根據(jù)其獨(dú)特的特性來辨別所述系統(tǒng)。或者，移動(dòng)裝置可以配備識(shí)別裝置，諸如條形碼閱讀器，來識(shí)別系統(tǒng)?；蛘撸梢越o所述系統(tǒng)配置條形碼發(fā)送裝置。然后所述發(fā)送裝置將使所述系統(tǒng)認(rèn)出其附近的移動(dòng)裝置，而所述移動(dòng)裝置也將以適當(dāng)?shù)姆绞阶R(shí)別所述系統(tǒng)。無論在哪一種情況下，一旦機(jī)械或系統(tǒng)被唯一地識(shí)別，便利用唯一的識(shí)別符來查詢中央過程控制系統(tǒng)，來提取所述機(jī)械、系統(tǒng)和其他連接的系統(tǒng)的狀態(tài)信息。
題為“與在空間上隔開的機(jī)械上執(zhí)行的過程操作控制的工業(yè)控制系統(tǒng)配合使用的移動(dòng)人/機(jī)接口”的美國(guó)專利6167464，公開了一種移動(dòng)裝置，稱作人機(jī)接口(HMI)，它與無線局域網(wǎng)(LAN)交互。有線LAN把工業(yè)工廠中不同的系統(tǒng)和中央計(jì)算機(jī)連接起來；所述中央過程控制系統(tǒng)控制出現(xiàn)在這些系統(tǒng)中的過程。制造或加工工廠中這些系統(tǒng)每一個(gè)局部部分都具有狀態(tài)信息和控制程序。操作者利用移動(dòng)裝置來查詢一個(gè)系統(tǒng)的狀態(tài)。所述移動(dòng)裝置利用射頻(RF)鏈路與中央過程控制系統(tǒng)通信。移動(dòng)裝置靠上述裝置和其他先有技術(shù)已知的裝置識(shí)別機(jī)械或系統(tǒng)。在所述發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，有線LAN只用于過程控制，而不由移動(dòng)裝置使用。在同一發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，移動(dòng)裝置與制造或加工工廠中的系統(tǒng)的局部部分，而不是與中央過程控制系統(tǒng)通信。另外，移動(dòng)裝置現(xiàn)在通過短程RF鏈路向設(shè)置在每一個(gè)系統(tǒng)中的檢測(cè)器廣播其識(shí)別符。所述檢測(cè)器利用有線LAN從中央過程控制系統(tǒng)提取信息和程序，并把它們提供給移動(dòng)裝置。所述發(fā)明還試圖向通過移動(dòng)裝置工作的不同用戶只提供適當(dāng)?shù)臓顟B(tài)信息。
制造或加工工廠中的過程和系統(tǒng)變得日益復(fù)雜。對(duì)于這些系統(tǒng)，狀態(tài)信息往往非常復(fù)雜，但仍然必須在短時(shí)間內(nèi)解讀。因此，需要有一種能夠分析和以適當(dāng)方式呈現(xiàn)這些信息的移動(dòng)裝置。所述技術(shù)正在大踏步向前發(fā)展，正在給這些移動(dòng)裝置添加新的更好的功能。若這些移動(dòng)裝置能夠與中央過程控制系統(tǒng)交互，并立即獲得相關(guān)的信息則是有利的。先有技術(shù)中的上述移動(dòng)裝置首先從中央知識(shí)庫(kù)提取信息。
所述發(fā)明想象，為了快速地完成正常的生產(chǎn)、維護(hù)和檢查例行程序，必須在所有層次上獲得實(shí)時(shí)信息，因而需要一種交互或響應(yīng)能力更強(qiáng)的移動(dòng)裝置。而且，當(dāng)然，這樣的移動(dòng)裝置必須是針對(duì)不同的用戶量身定做的(具有不同的簡(jiǎn)檔)。另外，若有跟蹤這些移動(dòng)裝置的裝置，則在出現(xiàn)緊急情況時(shí)就能夠迅速找到特定的用戶、操作者或工程師。除跟蹤操作者外，還可以迅速通告有關(guān)緊急情況性質(zhì)的信息。此外，這時(shí)操作者可以利用所述移動(dòng)裝置檢查可能受(這樣一個(gè)緊急情況)影響的其他系統(tǒng)的狀態(tài)，并發(fā)出控制指令。然后中央過程控制系統(tǒng)可以執(zhí)行這些控制指令。
除了上述所有突出的特征以外，除了正常生產(chǎn)使用外，(對(duì)實(shí)時(shí)處理緊急情況和中斷非常關(guān)鍵的)，需要一種由操作者以交互方式使用的移動(dòng)裝置，以便實(shí)際地和有效地調(diào)度維修程序。因此，通過加入跟蹤裝置來增強(qiáng)移動(dòng)計(jì)算裝置將導(dǎo)致生產(chǎn)率的顯著提高。
移動(dòng)裝置的上述希望有的特性可以用射頻(RF)裝置實(shí)現(xiàn)。正在制訂和配置短程無線標(biāo)準(zhǔn)，包括HomeRF，802.11、藍(lán)牙和其他幾個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，以便不同的移動(dòng)裝置可以連接到已經(jīng)存在于建筑物、工廠、制造公司和倉(cāng)庫(kù)中的有線LAN。稱為藍(lán)牙協(xié)議的一種標(biāo)準(zhǔn)利用無線接入點(diǎn)提供各藍(lán)牙使能裝置之間的短程通信。藍(lán)牙技術(shù)利用頻率為2.45GHz的無線電波，目前允許每秒1兆位的數(shù)據(jù)傳輸速率。這種高的數(shù)據(jù)傳輸速率使藍(lán)牙裝置能夠同時(shí)進(jìn)行三個(gè)同步語言信道。于是，這些高的數(shù)據(jù)傳輸速率允許增大交互性。另外，藍(lán)牙使用擴(kuò)頻跳頻技術(shù)，其中進(jìn)行通信的頻率是定期切換的。這個(gè)特征使移動(dòng)裝置即使在噪音的環(huán)境中也能夠維持聯(lián)網(wǎng)。藍(lán)牙使能裝置的另一個(gè)重要特征是，一旦連接已經(jīng)建立，它就能對(duì)網(wǎng)絡(luò)維持無源連接。藍(lán)牙使能裝置能耗低，而同時(shí)它不主動(dòng)與網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信。
發(fā)明概要本發(fā)明的目的是提供一種通信系統(tǒng)，它使操作者能夠通過與控制工段的中央過程控制系統(tǒng)交換信息，遠(yuǎn)程查詢和控制工業(yè)工廠中的工段。
為了達(dá)到上述目的，所述通信系統(tǒng)包括散布在所述廠數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中的多個(gè)無線接入點(diǎn)；無線移動(dòng)裝置，向操作者提供訪問能力，以便與中央過程控制系統(tǒng)交換數(shù)據(jù)；和控制系統(tǒng)接口，它利用數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中的無線接入點(diǎn)把無線移動(dòng)裝置連接到中央過程控制系統(tǒng)。
無線移動(dòng)裝置最好包括輸入裝置，諸如觸摸屏、語音接口、鍵盤或鼠標(biāo)，用以輸入信息；輸出裝置，諸如圖形顯示屏或頭戴送受話器，用以輸出從集中控制系統(tǒng)獲得的信息；和無線通信裝置，包括但不限于射頻(RF)天線、紅外(IR)天線、超聲波天線或基于先有技術(shù)已知的類似于無線技術(shù)的天線。此外，無線移動(dòng)裝置具有使操作者能夠進(jìn)入中央控制系統(tǒng)或該無線移動(dòng)裝置的裝置。
在本發(fā)明一個(gè)替代的實(shí)施例中，提供一種可以被配備了無線移動(dòng)裝置的操作者遠(yuǎn)程訪問的交互式工業(yè)控制系統(tǒng)。
在另一個(gè)替代的實(shí)施例中，本發(fā)明提供來自一個(gè)工段的狀態(tài)信息，所述狀態(tài)信息可以按照配備了無線移動(dòng)裝置的操作者的簡(jiǎn)檔進(jìn)行訂制。
在另一個(gè)替代的實(shí)施例中，本發(fā)明利用多個(gè)無線接入點(diǎn)對(duì)工業(yè)工廠中配備了無線移動(dòng)裝置的用戶進(jìn)行定位和跟蹤。
工業(yè)控制系統(tǒng)最好維護(hù)一個(gè)關(guān)于每個(gè)用戶的簡(jiǎn)檔的數(shù)據(jù)庫(kù)，并動(dòng)態(tài)更新包含有關(guān)每一個(gè)操作者已經(jīng)或可以登錄的無線移動(dòng)裝置的信息的表。所述工業(yè)控制系統(tǒng)還維護(hù)有關(guān)位于每個(gè)無線接入點(diǎn)附近的工段的信息。工業(yè)控制系統(tǒng)還可以利用軟件對(duì)象來表示所述工段，具有這些對(duì)象的預(yù)定義的特性清單，并將這些對(duì)象構(gòu)造成對(duì)象層次或某些其他對(duì)象類別。
所以，上述通信系統(tǒng)向操作者提供與集中控制系統(tǒng)遠(yuǎn)程交互的能力。本發(fā)明還使這種交互是針對(duì)特定的操作者和工段而量身定做的。本發(fā)明還提供所述操作者和集中控制系統(tǒng)之間的高度的交互能力，諸如語音使能通信。本發(fā)明將使進(jìn)行正常的生產(chǎn)操作以及在工業(yè)工廠各工序中收集、分析和查找問題所需的時(shí)間大大縮短。
附圖簡(jiǎn)要說明現(xiàn)將聯(lián)系說明而不是限制本發(fā)明的附圖，描述本發(fā)明推薦的實(shí)施例，附圖中類似的標(biāo)記表示類似的元件，附圖中

圖1是方框圖，表示按照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例遠(yuǎn)程訪問工業(yè)工廠中各工段的操作者；圖2是按照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例與集中控制系統(tǒng)交互的方法的流程圖；圖3是方框圖，表示按照本發(fā)明實(shí)施例的模型化為工業(yè)工廠中對(duì)象的工段；圖4是按照本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的利用工業(yè)工廠中的對(duì)象層次瀏覽工業(yè)工廠的方法的流程圖；圖5說明按照本發(fā)明一個(gè)推薦的實(shí)施例使用的藍(lán)牙通信協(xié)議；以及圖6是按照本發(fā)明再一個(gè)實(shí)施例確定操作者在工業(yè)工廠中的位置的方法的流程圖。
推薦實(shí)施例的詳細(xì)描述圖1是方框圖，表示遠(yuǎn)程訪問工業(yè)工廠中各工段的操作者。制造或加工工廠包含許多工段，而圖1表示一個(gè)這樣的工段120。所述工段可以是諸如生產(chǎn)線、漂白廠或造紙機(jī)這樣的大工段，或者諸如單個(gè)設(shè)備這樣的小工段。在工段120中有許多機(jī)械和/或子系統(tǒng)，它們彼此連接執(zhí)行特定的工藝過程。大部分工業(yè)都具有用于控制和監(jiān)視工段120的集中控制系統(tǒng)118。集中控制系統(tǒng)118通過數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)和控制不同的工段120。數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)通常是一個(gè)把各工段連接到集中控制系統(tǒng)118的有線LAN。集中控制系統(tǒng)118從各工段120接收狀態(tài)信息，并通過所述數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送用于所述工段用控制指令。狀態(tài)信息和控制指令流使集中控制系統(tǒng)能夠監(jiān)視和控制每個(gè)工段120中的每一臺(tái)機(jī)器和/或子系統(tǒng)。集中控制系統(tǒng)118稱作用于監(jiān)視和控制工業(yè)工廠中各個(gè)機(jī)器、子系統(tǒng)或工段120的集中系統(tǒng)。集中控制系統(tǒng)有許多商業(yè)實(shí)現(xiàn)方案。
本發(fā)明允許操作者100遠(yuǎn)程查詢和控制工業(yè)工廠中的工段120。在正常生產(chǎn)操作中，操作者100可以親自查看工段120現(xiàn)場(chǎng)，以便親自檢查或獲取有關(guān)所述工段120的信息。本發(fā)明為操作者100配備無線移動(dòng)裝置102，以便與工段120交互。無線移動(dòng)裝置100通過通信鏈路104連接到無線接入點(diǎn)106。無線接入點(diǎn)106通過數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)108連接到控制系統(tǒng)接口110?？刂葡到y(tǒng)接口110提供向集中控制系統(tǒng)118發(fā)送和從其中接收信息的能力，以此把移動(dòng)裝置102連接到集中控制系統(tǒng)118?？刂葡到y(tǒng)接口110向集中控制系統(tǒng)118發(fā)送查詢和控制指令114。集中控制系統(tǒng)118相應(yīng)地返回所述工段120的狀態(tài)信息115。
本發(fā)明可以由操作者100用于在工業(yè)工廠中運(yùn)行的正常生產(chǎn)過程中。無線移動(dòng)裝置102使操作者100能夠通過發(fā)送適當(dāng)?shù)目刂浦噶疃傻乜刂乒ざ?20。操作者100還可以把本發(fā)明用于計(jì)劃內(nèi)的維護(hù)過程中。遠(yuǎn)程訪問有關(guān)工段120的信息，使維護(hù)過程得以迅速完成。另外，本發(fā)明還可以在工段120的緊急情況下使用。通過圖6所示的方法利用本發(fā)明來確定操作者100的位置。
在所述推薦的實(shí)施例中，無線移動(dòng)裝置102是一個(gè)瘦客戶，就是說，運(yùn)行使用較少和較小量資源，包括但不限于低處理能力、低存儲(chǔ)器需求、重量較輕并且電池耗電較少的軟件的硬件裝置。狀態(tài)信息由控制系統(tǒng)接口110處理。所述無線移動(dòng)裝置102是簡(jiǎn)便的便攜式的，最小的需求保持成本低廉。于是無線移動(dòng)裝置102可以配備簡(jiǎn)單的輸入裝置，諸如觸摸屏。
另外，無線移動(dòng)裝置102可以具有或者簡(jiǎn)單的基于正文的顯示或者圖形顯示。本專業(yè)的技術(shù)人員會(huì)意識(shí)到，無線移動(dòng)裝置102等效于一個(gè)強(qiáng)大的計(jì)算裝置，而且這樣的無線移動(dòng)裝置102在最近的將來會(huì)在經(jīng)濟(jì)上變得可行。有許多種手持的計(jì)算裝置可用，它們配置成或可以容易地配置成用于通信和無線電通信。個(gè)人數(shù)字助理(PDA)產(chǎn)品或類似的裝置，諸如Palm PilotTM、HP JornadaTM、Compaq IpaqTM或PsionTM。PDA可以用作無線移動(dòng)裝置102。計(jì)算機(jī)化移動(dòng)電話，諸如Ericsson R380TM和Nokia CommunicatorTM也可以用作無線移動(dòng)裝置102。
本發(fā)明使操作者能夠遠(yuǎn)程查詢和控制工段120。在所述推薦的實(shí)施例中，操作者100攜帶無線移動(dòng)裝置102走近一個(gè)無線接入點(diǎn)106。無線接入點(diǎn)106可以分布在所述工業(yè)工廠較大的區(qū)域內(nèi)。移動(dòng)裝置102(或所述移動(dòng)裝置附近的無線接入點(diǎn))用先有技術(shù)已知的方法與它鄰近的無線接入點(diǎn)106(分別與移動(dòng)裝置)建立通信鏈路104。通信鏈路104允許操作者100與控制系統(tǒng)接口110通信。然后，利用關(guān)于無線接入點(diǎn)106在所述工業(yè)工廠中的位置的信息，確定在無線移動(dòng)裝置102附近的工段120。
控制系統(tǒng)接口110在操作者100和工段120和集中控制系統(tǒng)118之間提供必要的接口。有關(guān)特定工段120的信息還可以由控制系統(tǒng)接口110針對(duì)操作者100按規(guī)定改制。查看工段120的操作者100最好只能訪問有關(guān)工段120的相關(guān)信息。于是，在集中控制系統(tǒng)118中可用的所有有關(guān)工段120的信息中，最好只向所述操作者100提供選定的“視圖”。信息可以由控制系統(tǒng)接口110按照操作者100的工作功能選擇。操作者100的工作功能和有關(guān)從工段120選擇信息的相關(guān)信息存儲(chǔ)在操作者簡(jiǎn)檔中。相應(yīng)地，控制系統(tǒng)接口110維持一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)112。首先所述數(shù)據(jù)庫(kù)包含有關(guān)操作者100的授權(quán)清單。所述數(shù)據(jù)庫(kù)112使操作者100建立訪問權(quán)成為可能。其次，所述數(shù)據(jù)庫(kù)112包含有關(guān)每一個(gè)無線接入點(diǎn)106相鄰的工段120的信息。于是，一旦無線移動(dòng)裝置102與一個(gè)接入點(diǎn)106建立通信鏈路104，控制系統(tǒng)接口110即可確定無線移動(dòng)裝置102的位置。此外，數(shù)據(jù)庫(kù)112會(huì)包含操作者簡(jiǎn)檔。這些操作者簡(jiǎn)檔由控制系統(tǒng)接口110用來從工段120選擇要送往特定操作者100的信息。雖然在圖2中說明并描述了單個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)，但是顯然，所述信息也可以分布在一個(gè)以上的數(shù)據(jù)庫(kù)中。
圖2說明操作者100與集中控制系統(tǒng)118交互，以便查詢和控制工段120的方法。在步驟200，控制系統(tǒng)接口110借助于由無線移動(dòng)裝置102提供的操作者100的登錄信息識(shí)別無線移動(dòng)裝置的操作者100。在步驟202，利用存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)112中的每個(gè)無線接入點(diǎn)的位置信息，確定操作者100處在工段120之一中的位置。無線接入點(diǎn)106可以用先有技術(shù)已知的方法檢測(cè)無線移動(dòng)裝置100。在所述推薦的實(shí)施例中，無線移動(dòng)裝置102廣播請(qǐng)求信號(hào)，并等待來自鄰近的無線接入點(diǎn)106的確認(rèn)信號(hào)。一旦無線接入點(diǎn)106與無線移動(dòng)裝置102建立通信，工段120便被識(shí)別為其中存在無線接入點(diǎn)106的工段。在步驟204，控制系統(tǒng)接口110從控制系統(tǒng)接口110中的數(shù)據(jù)庫(kù)112讀出被識(shí)別的操作者100的簡(jiǎn)檔。在步驟206，通過向集中控制系統(tǒng)118發(fā)送一個(gè)或多個(gè)查詢來獲得被確定的工段120的信息。在步驟208，按照所述操作者100的簡(jiǎn)檔訂制所述來自工段120的信息。在步驟210，開始與操作者100交互。于是，操作者100獲知有關(guān)所述工段120的信息并在必要時(shí)發(fā)出某些控制指令?；蛘?，操作者100可能需要進(jìn)一步研究其他工段120。在這種情況下，操作者100或者可以親自察看其他工段120或者可以利用已經(jīng)與控制系統(tǒng)接口110建立的通信鏈路104，在來自所述廠其他工段的信息中漫游。通過漫游獲取有關(guān)其他工段的信息的方法示于圖4。在步驟212，當(dāng)操作者100移動(dòng)而走出無線接入點(diǎn)的范圍時(shí)，結(jié)束通信鏈路104。操作者100還可以故意結(jié)束通信鏈路104。
本發(fā)明提供一種裝置，使操作者100能夠在控制系統(tǒng)中漫游以便遙控工業(yè)工廠中的任何一個(gè)工段120。一旦操作者100與無線接入點(diǎn)106建立通信鏈路，本發(fā)明便允許實(shí)現(xiàn)這個(gè)漫游功能。這個(gè)漫游最好根據(jù)操作者100或任何其他用戶的簡(jiǎn)檔來訂制。為了使工廠中漫游易于進(jìn)行，可以利用抽象對(duì)象來代表工業(yè)工廠中的不同工段。在圖3中進(jìn)一步細(xì)化抽象概念?，F(xiàn)實(shí)世界對(duì)象300的不同面，諸如它的物理位置、過程中的當(dāng)前階段、控制功能、操作者的交互、模擬模型、有關(guān)對(duì)象的某些文件和其他特征，每一個(gè)都可以作為軟件對(duì)象302的不同方面304加以描述。這樣，在推薦的實(shí)施例中，每一個(gè)軟件對(duì)象302包含方面304的清單，當(dāng)訪問相應(yīng)的現(xiàn)實(shí)對(duì)象時(shí)，向操作者100呈現(xiàn)對(duì)所述清單的選擇。
圖4說明無線移動(dòng)裝置102的操作者100瀏覽工業(yè)工廠的方法。最好在工業(yè)工廠在控制系統(tǒng)中表達(dá)為軟件對(duì)象302的層次時(shí)，執(zhí)行所述方法。在步驟400，操作者壓下按鈕或激活其他輸入裝置來請(qǐng)求要顯示在無線移動(dòng)裝置102上的軟件對(duì)象302的清單的菜單。在步驟402，按照操作者的簡(jiǎn)檔和操作者的位置確定對(duì)象清單，正如在步驟200至208確定的，而對(duì)象清單顯示在無線移動(dòng)裝置102上。在步驟404，操作者100從所顯示的菜單中選擇對(duì)象302。在步驟406，控制系統(tǒng)接口110利用操作者簡(jiǎn)檔選擇選定的軟件對(duì)象302的所有方面的方面304的子清單。在步驟408，操作者100獲得以方面304的形式示出的、關(guān)于軟件對(duì)象302的、對(duì)應(yīng)于工段120的信息。于是，操作者100可以與選定的特定對(duì)象302交互，因而能夠查詢和控制實(shí)際的對(duì)象300，例如，工段120。
此外，操作者100可能想要利用無線移動(dòng)裝置102獲得有關(guān)對(duì)象層次中特定的對(duì)象的信息。在步驟410，操作者100可以選擇繼續(xù)瀏覽對(duì)象層次中特定的對(duì)象。于是，操作者100瀏覽所述工廠對(duì)象層次中所有的對(duì)象302，并獲得有關(guān)所述工廠中實(shí)際對(duì)象300的按規(guī)定改制的信息。
在本發(fā)明中，設(shè)想分層軟件對(duì)象302，以便為所述工業(yè)工廠建模。本專業(yè)的技術(shù)人員會(huì)意識(shí)到，為了使操作者100能夠?yàn)g覽所述工廠，這些軟件對(duì)象302的任何充分定義的分類都是適當(dāng)?shù)?，?yán)格的分層結(jié)構(gòu)是不必要的。于是，本發(fā)明覆蓋了這些軟件對(duì)象302的基于實(shí)際對(duì)象300的物理相似性和功能相似性的不同的眾所周知的分類方法，包括但不限于這些。可以把由上述分類方法產(chǎn)生的這些分類適當(dāng)?shù)劓溄釉谝黄?但不一定要分層次)，以便允許操作者100瀏覽整個(gè)工廠。
要獲得上述功能，需要有一個(gè)控制系統(tǒng)，監(jiān)視和控制一個(gè)工廠各工段。本發(fā)明最好與ABB(公司)制造的ControlITTM配合使用。
用于建立和維持通信鏈路104的無線通信協(xié)議可以是先有技術(shù)中許多已知協(xié)議中的一種。通用的無線協(xié)議包括IEEE 802.11和藍(lán)牙。在一個(gè)替代的實(shí)施例中，藍(lán)牙通信協(xié)議用于通信鏈路104。在這個(gè)實(shí)施例中，無線移動(dòng)裝置102可以具有聲音輸入和輸出能力，允許操作者自動(dòng)訪問有關(guān)工段120的信息。下面指出的藍(lán)牙通信協(xié)議幾個(gè)特征強(qiáng)調(diào)本發(fā)明這個(gè)替代實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)。
圖5說明在藍(lán)牙使能無線移動(dòng)裝置500和藍(lán)牙接入點(diǎn)502之間無線通信鏈路104上使用藍(lán)牙通信協(xié)議的工業(yè)控制系統(tǒng)。商業(yè)藍(lán)牙接入點(diǎn)的一個(gè)示例是Ericsson制造的藍(lán)牙本地信息點(diǎn)(Blip)。另一個(gè)示例是(瑞典的Lund)Axis Corporation制造的AXIS 9010接入點(diǎn)，它也是落葉接入點(diǎn)。另外，藍(lán)牙協(xié)議是基于擴(kuò)頻跳頻技術(shù)。藍(lán)牙使能裝置用在79個(gè)不同的頻率上彼此維持聯(lián)網(wǎng)，而且這些頻率的改變可以快到每秒1600次。因此，藍(lán)牙接入點(diǎn)502和藍(lán)牙使能無線移動(dòng)裝置500可以在噪音非常強(qiáng)的環(huán)境中維持連接。這可能會(huì)證實(shí)在噪音大的工段中特別有利，其中由于電磁波的存在而對(duì)通信鏈路有強(qiáng)的干擾。和藍(lán)牙不同，正常的靜態(tài)鏈路會(huì)不斷被中斷，因而在這樣的環(huán)境中效率不高。
藍(lán)牙的另一個(gè)重要特性是，連接一旦建立，藍(lán)牙使能裝置彼此維持無源聯(lián)網(wǎng)，這個(gè)特性可以用來確定藍(lán)牙使能無線移動(dòng)裝置的位置，因?yàn)樗c藍(lán)牙接入點(diǎn)維持無源聯(lián)網(wǎng)。藍(lán)牙再一個(gè)關(guān)鍵特性是，可以達(dá)到高的數(shù)據(jù)傳輸率。當(dāng)前利用藍(lán)牙可以達(dá)到高達(dá)每秒1兆位的數(shù)據(jù)傳輸率。因此，藍(lán)牙使能無線移動(dòng)裝置可以接收高分辨率圖象內(nèi)容。高的數(shù)據(jù)傳輸率還使藍(lán)牙裝置能夠攜帶最多三個(gè)同時(shí)的同步語音信道。因此，藍(lán)牙使能裝置還可以是接收語音數(shù)據(jù)的頭戴送受話器。所述頭戴送受話器實(shí)現(xiàn)在攜帶手持式圖象顯示裝置可能有問題的情況下可能非常重要。另外，藍(lán)牙協(xié)議設(shè)計(jì)成能以最小能耗工作，因此允許長(zhǎng)時(shí)間的中斷連接。
本發(fā)明還提供在工業(yè)工廠內(nèi)跟蹤操作者和確定其位置的裝置。這個(gè)特點(diǎn)在工段120出現(xiàn)緊急情況的情況下特別有用。為了處理緊急情況，可能需要迅速找到特定的操作者。圖5的在供選擇的實(shí)施例中采用藍(lán)牙協(xié)議的工業(yè)控制系統(tǒng)，可以用來跟蹤和定位特定的操作者100。利用藍(lán)牙協(xié)議的好處是，藍(lán)牙裝置在工作范圍內(nèi)，維持無源連接。定位特定操作者的方法示于圖6中。在步驟600，控制系統(tǒng)接口110收到定位操作者100的要求。在步驟602，控制系統(tǒng)接口110查找包含使用藍(lán)牙裝置500的每個(gè)操作者的登錄信息的表。無論何時(shí)，只要藍(lán)牙裝置500連接藍(lán)牙接入點(diǎn)502或與之?dāng)嚅_，就更新所述表。在步驟604，若在所述表中找不到搜索的操作者登錄信息，則停止搜索。但是，若在步驟604，找到搜索的操作者登錄信息，則在步驟606通過藍(lán)牙接入點(diǎn)502向相應(yīng)的藍(lán)牙裝置500發(fā)送相關(guān)數(shù)據(jù)。相關(guān)數(shù)據(jù)可以采取報(bào)警信號(hào)的形式或藍(lán)牙裝置500上圖形顯示的形式，并提供相關(guān)信息來查找問題。
無線電和控制系統(tǒng)專業(yè)的技術(shù)人員會(huì)意識(shí)到，藍(lán)牙技術(shù)和藍(lán)牙裝置很容易用已經(jīng)開發(fā)或在開發(fā)過程中的802.11或HomeRF或其他新的無線電技術(shù)代替。例如，不使用藍(lán)牙接入點(diǎn)，而可以采用(美國(guó)加州San Jose的)Cisco公司生產(chǎn)的Aironet 304接入點(diǎn)340，它是802.11接入點(diǎn)。
在另一個(gè)供選擇的實(shí)施例中，控制系統(tǒng)接口110的功能可以由集中控制系統(tǒng)118執(zhí)行。于是，集中控制系統(tǒng)118維護(hù)和更新數(shù)據(jù)庫(kù)112。另外，集中控制系統(tǒng)118對(duì)信息進(jìn)行按規(guī)定改制，并通過數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)108和無線接入點(diǎn)106提供給無線移動(dòng)裝置102。
盡管已經(jīng)圖示和描述了本發(fā)明推薦的實(shí)施例，但顯然，本發(fā)明不只限于這些實(shí)施例。在不脫離權(quán)利要求書中描述的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，本專業(yè)的技術(shù)人員會(huì)發(fā)現(xiàn)許多修改、變化、改型、替換和同等物。
權(quán)利要求
1.一種通信系統(tǒng)，它向操作者提供遠(yuǎn)程訪問能力，適用于對(duì)工業(yè)工廠中的工段進(jìn)行查詢和控制，所述工段由集中式計(jì)算機(jī)控制，所述通信系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)；所述數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)上的多個(gè)無線接入點(diǎn)；配備給所述操作者的無線移動(dòng)裝置；用于把所述無線移動(dòng)裝置連接到所述接入點(diǎn)中的一個(gè)的裝置；和接口裝置，用以利用所述數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)連接所述無線移動(dòng)裝置和所述中央計(jì)算機(jī)，從而，配備了所述無線移動(dòng)裝置的所述操作者能夠查詢和控制所述工段。
2.如權(quán)利要求1所述的通信系統(tǒng)，其特征在于所述接口裝置包括包含每個(gè)操作者簡(jiǎn)檔的數(shù)據(jù)庫(kù)。
3.如權(quán)利要求1所述的通信系統(tǒng)，其特征在于所述接口裝置包括識(shí)別每個(gè)無線接入點(diǎn)附近的工段的裝置。
4.如權(quán)利要求1所述的通信系統(tǒng)，其特征在于所述無線移動(dòng)裝置包括輸入裝置，用以讓所述操作者輸入對(duì)所述接口裝置的查詢和控制指令；輸出裝置，用以向所述操作者提供從所述集中計(jì)算機(jī)獲得的狀態(tài)信息；和無線通信裝置，用以利用所述無線接入點(diǎn)中的一個(gè)與所述接口裝置通信。
5.如權(quán)利要求4所述的通信系統(tǒng)，其特征在于所速無線移動(dòng)裝置的輸入裝置是觸摸屏。
6.如權(quán)利要求4所述的通信系統(tǒng)，其特征在于所述無線移動(dòng)裝置的輸入裝置是鍵盤。
7.如權(quán)利要求4所述的通信系統(tǒng)，其特征在于所述無線移動(dòng)裝置的輸出裝置是顯示屏。
8.如權(quán)利要求4所述的通信系統(tǒng)，其特征在于所述無線移動(dòng)裝置提供語音輸出。
9.如權(quán)利要求4所述的通信系統(tǒng)，其特征在于所述無線移動(dòng)裝置的無線通信裝置是接收發(fā)射裝置。
10.如權(quán)利要求1所述的通信系統(tǒng)，其特征在于所述接口裝置是硬件。
11.如權(quán)利要求1所述的通信系統(tǒng)，其特征在于所述接口裝置是軟件。
12.如權(quán)利要求1所述的通信系統(tǒng)，其特征在于所述無線移動(dòng)裝置還包括使所述操作者能夠被識(shí)別的登錄裝置。
13.如權(quán)利要求12所述的通信系統(tǒng)，其特征在于所述登錄裝置使操作者能夠或者在所述集中計(jì)算機(jī)中登錄或者在所述無線移動(dòng)裝置中登錄。
14.如權(quán)利要求1所述的通信系統(tǒng)，其特征在于所述無線移動(dòng)裝置配備有射頻裝置，以便與所述無線接入點(diǎn)通信。
15.如權(quán)利要求14所述的通信系統(tǒng)，其特征在于所述無線移動(dòng)裝置采用IEEE 802.11無線協(xié)議。
16.如權(quán)利要求14所述的通信系統(tǒng)，其特征在于所述無線移動(dòng)裝置采用HomeRF通信協(xié)議。
17.如權(quán)利要求1所述的通信系統(tǒng)，其特征在于所述無線接入點(diǎn)采用藍(lán)牙通信協(xié)議，所述無線移動(dòng)裝置是藍(lán)牙使能裝置。
18.如權(quán)利要求17所述的通信系統(tǒng)，其特征在于所述無線移動(dòng)裝置處理語音數(shù)據(jù)。
19.如權(quán)利要求1所述的通信系統(tǒng)，其特征在于所述無線移動(dòng)裝置具有存儲(chǔ)裝置，用來存儲(chǔ)來自多個(gè)所述工段的信息。
20.如權(quán)利要求1所述的通信系統(tǒng)，其特征在于所述無線移動(dòng)裝置也是計(jì)算裝置。
21.如權(quán)利要求1所述的通信系統(tǒng)，其特征在于所述無線移動(dòng)裝置與所述無線接入點(diǎn)中選定的一個(gè)通信。
22.如權(quán)利要求1所述的通信系統(tǒng)，其特征在于所述接口裝置利用軟件對(duì)象來表示所述工段。
23.如權(quán)利要求22所述的通信系統(tǒng)，其特征在于所述接口裝置具有每個(gè)軟件對(duì)象的預(yù)定義特性的清單。
24.如權(quán)利要求22所述的通信系統(tǒng)，其特征在于所述接口裝置具有按照預(yù)定方案分類的軟件對(duì)象，而且所述各類別被鏈接在一起。
25.一種通過數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)連接的工業(yè)控制系統(tǒng)，它適合于操作者查詢和控制工業(yè)工廠中的工段，所述工業(yè)控制系統(tǒng)包括集中計(jì)算機(jī)，它通過所述數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)控制所述各工段；所述數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中的多個(gè)無線接入點(diǎn)；無線移動(dòng)裝置，它利用所述無線接入點(diǎn)中的一個(gè)與所述集中計(jì)算機(jī)進(jìn)行無線通信，從而，配備了所述無線移動(dòng)裝置的所述操作者利用所述無線接入點(diǎn)與所述集中計(jì)算機(jī)通信，以便獲得有關(guān)所述工段的狀態(tài)信息。
26.如權(quán)利要求25所述的工業(yè)控制系統(tǒng)，其特征在于所述集中計(jì)算機(jī)包括包含每個(gè)操作者簡(jiǎn)檔的數(shù)據(jù)庫(kù)。
27.如權(quán)利要求25所述的工業(yè)控制系統(tǒng)，其特征在于所述集中計(jì)算機(jī)包括識(shí)別每個(gè)無線接入點(diǎn)附近的工段的裝置。
28.如權(quán)利要求25所述的工業(yè)控制系統(tǒng)，其特征在于所述無線移動(dòng)裝置包括輸入裝置，用以所述操作者向所述集中計(jì)算機(jī)輸入查詢和控制指令；輸出裝置，用以向所述操作者提供從所述集中計(jì)算機(jī)獲得的狀態(tài)信息；和無線通信裝置，用以利用所述無線接入點(diǎn)中的一個(gè)與所述集中計(jì)算機(jī)通信。
29.如權(quán)利要求28所述的工業(yè)控制系統(tǒng)，其特征在于所述無線移動(dòng)裝置的輸出裝置是觸摸屏。
30.如權(quán)利要求28所述的工業(yè)控制系統(tǒng)，其特征在于所述無線移動(dòng)裝置的輸入裝置是鍵盤。
31.如權(quán)利要求28所述的工業(yè)控制系統(tǒng)，其特征在于所述無線移動(dòng)裝置的無線通信裝置是接收發(fā)射裝置。
32.如權(quán)利要求25所述的工業(yè)控制系統(tǒng)，其特征在于所述無線移動(dòng)裝置還包括用于識(shí)別所述操作者的登錄裝置。
33.如權(quán)利要求25所述的工業(yè)控制系統(tǒng)，其特征在于所述無線移動(dòng)裝置配備有射頻裝置，以便與所述無線接入點(diǎn)通信。
34.如權(quán)利要求33所述的工業(yè)控制系統(tǒng)，其特征在于所述無線移動(dòng)裝置采用IEEE 802.11無線協(xié)議。
35.如權(quán)利要求33所述的工業(yè)控制系統(tǒng)，其特征在于所述無線移動(dòng)裝置采用HomeRF通信協(xié)議。
36.如權(quán)利要求25所述的工業(yè)控制系統(tǒng)，其特征在于所述無線接入點(diǎn)采用藍(lán)牙通信協(xié)議，所述無線移動(dòng)裝置是藍(lán)牙使能裝置。
37.如權(quán)利要求36所述的工業(yè)控制系統(tǒng)，其特征在于所述無線移動(dòng)裝置處理語音數(shù)據(jù)。
38.如權(quán)利要求25所述的工業(yè)控制系統(tǒng)，其特征在于所述集中計(jì)算機(jī)利用軟件對(duì)象來表示所述工段。
39.如權(quán)利要求38所述的工業(yè)控制系統(tǒng)，其特征在于所述集中計(jì)算機(jī)具有每個(gè)軟件對(duì)象的預(yù)定義特性的清單。
40.如權(quán)利要求38所述的工業(yè)控制系統(tǒng)，其特征在于所述集中計(jì)算機(jī)具有按照預(yù)定方案分類的軟件對(duì)象，而且所述各類別被鏈接在一起。
41.如權(quán)利要求25所述的工業(yè)控制系統(tǒng)，其特征在于所述無線移動(dòng)裝置具有存儲(chǔ)來自多個(gè)所述工段的信息的存儲(chǔ)裝置。
42.如權(quán)利要求25所述的工業(yè)控制系統(tǒng)，其特征在于所述無線移動(dòng)裝置是分析所述狀態(tài)信息的計(jì)算裝置。
43.如權(quán)利要求25所述的工業(yè)控制系統(tǒng)，其特征在于所述無線移動(dòng)裝置與所述無線接入點(diǎn)中選定的一個(gè)進(jìn)行通信。
44.一種讓操作者利用無線移動(dòng)裝置遠(yuǎn)程查詢和控制工業(yè)工廠中各工段的方法，所述工段由集中計(jì)算機(jī)通過數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行控制，所述數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)包括多個(gè)無線接入點(diǎn)，所述無線移動(dòng)裝置與所述集中計(jì)算機(jī)交換信息，所述信息包括與所述工段有關(guān)的數(shù)據(jù)和查詢及控制指令，所述方法包括以下步驟利用所述無線接入點(diǎn)之一在所述無線移動(dòng)裝置和所述集中計(jì)算機(jī)之間建立通信鏈路；由所述集中計(jì)算機(jī)處理要送往所述無線移動(dòng)裝置的信息；和利用所建立的通信鏈路在所述操作者和所述集中計(jì)算機(jī)之間交換信息。
45.如權(quán)利要求44所述的讓操作者利用無線移動(dòng)裝置遠(yuǎn)程查詢和控制工業(yè)工廠中各工段的方法，其其特征在于所述建立步驟還包括以下步驟攜帶所述無線移動(dòng)裝置接近無線接入點(diǎn)；對(duì)接近所述無線接入點(diǎn)作出反應(yīng)而從所述無線移動(dòng)裝置向所述集中計(jì)算機(jī)發(fā)送請(qǐng)求信號(hào)；所述集中計(jì)算機(jī)確認(rèn)接收到所述發(fā)送的請(qǐng)求信號(hào)；和利用所接近的無線接入點(diǎn)的已知位置識(shí)別所述無線移動(dòng)裝置的位置。
46.如權(quán)利要求44所述的讓操作者利用無線移動(dòng)裝置遠(yuǎn)程查詢和控制工業(yè)工廠中各工段的方法，其其特征在于所述建立步驟還包括以下步驟在多個(gè)無線移動(dòng)裝置中間搜索，檢測(cè)由所述操作者攜帶的無線移動(dòng)裝置；和利用所述無線接入點(diǎn)中選定的與所述操作者的無線移動(dòng)裝置無線連接的無線接入點(diǎn)的已知位置，識(shí)別所述操作者的位置。
47.如權(quán)利要求44所述的讓操作者利用無線移動(dòng)裝置遠(yuǎn)程查詢和控制工業(yè)工廠中各工段的方法，其其特征在于所述處理信息的步驟還包括以下步驟識(shí)別操作者；識(shí)別所述無線移動(dòng)裝置的位置；識(shí)別所述工段中選中的靠近所述無線移動(dòng)裝置的工段；根據(jù)對(duì)操作者的識(shí)別，對(duì)來自所識(shí)別的工段的信息進(jìn)行按規(guī)定改制；和把已按規(guī)定改制的信息呈現(xiàn)給所述操作者。
48.如權(quán)利要求44所述的讓操作者利用無線移動(dòng)裝置遠(yuǎn)程查詢和控制工業(yè)工廠中各工段的方法，其其特征在于在所述無線移動(dòng)裝置和所述集中計(jì)算機(jī)之間建立通信鏈路的步驟使用射頻鏈路。
49.如權(quán)利要求44所述的讓操作者利用無線移動(dòng)裝置遠(yuǎn)程查詢和控制工業(yè)工廠中各工段的方法，其其特征在于在所述無線裝置和所述集中計(jì)算機(jī)之間建立通信鏈路的步驟利用藍(lán)牙接入點(diǎn)。
50.一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，用以使無線移動(dòng)裝置和集中計(jì)算機(jī)之間能夠交換信息，所述集中計(jì)算機(jī)查詢和控制工業(yè)工廠中多個(gè)工段，所述集中計(jì)算機(jī)處理所述信息，所述信息包括與所述工段相關(guān)的數(shù)據(jù)和查詢及控制指令，所述計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品被收錄在一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上并包括計(jì)算機(jī)可讀程序代碼工具，用以利用所述工段附近的無線接入點(diǎn)在所述無線移動(dòng)裝置和所述集中計(jì)算機(jī)之間建立通信鏈路；計(jì)算機(jī)可讀程序代碼工具，用以處理準(zhǔn)備送往所述無線移動(dòng)裝置的信息；和計(jì)算機(jī)可讀程序代碼工具，用以使所述操作者和所述集中計(jì)算機(jī)之間能夠交換信息。
51.如權(quán)利要求50所述的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其特征在于所述用于建立通信鏈路的計(jì)算機(jī)可讀程序代碼工具還包括計(jì)算機(jī)可讀程序代碼工具，用以使操作者能夠通過所述無線移動(dòng)裝置在中央過程控制系統(tǒng)中登錄，以便能夠識(shí)別所述操作者。
52.如權(quán)利要求50所述的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其特征在于所述用以建立通信鏈路的計(jì)算機(jī)可讀程序代碼工具還包括用于識(shí)別所述操作者位置的計(jì)算機(jī)可讀程序代碼工具。
53.如權(quán)利要求50所述的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其特征在于所述用于建立通信鏈路的計(jì)算機(jī)可讀程序代碼工具還包括用以在多個(gè)無線移動(dòng)裝置中間搜索所述操作者的計(jì)算機(jī)可讀程序代碼工具；和用以利用與所搜索的操作者無線連接的無線接入點(diǎn)的已知位置識(shí)別所述操作者的位置的計(jì)算機(jī)可讀程序代碼工具。
54.如權(quán)利要求50所述的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其特征在于所述用以建立通信鏈路的計(jì)算機(jī)可讀程序代碼工具還包括用以識(shí)別所述操作者的計(jì)算機(jī)可讀程序代碼工具；用以識(shí)別所述無線移動(dòng)裝置的位置的計(jì)算機(jī)可讀程序代碼工具；用以識(shí)別所述工段中靠近所述無線移動(dòng)裝置的選定的工段的計(jì)算機(jī)可讀程序代碼工具；和用以根據(jù)對(duì)所述操作者的識(shí)別對(duì)來自所識(shí)別的工段的信息進(jìn)行按規(guī)定改制的計(jì)算機(jī)可讀程序代碼工具。
55.一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，用以表示工業(yè)工廠中的工段，所述計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品被錄制在一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)可讀的介質(zhì)上并包括用以使所述工段能夠表示為軟件對(duì)象的計(jì)算機(jī)可讀程序代碼工具；用以使工段的特征能夠表示為所述軟件對(duì)象的屬性的計(jì)算機(jī)可讀程序代碼工具；和用以使工業(yè)工廠能夠表示為分層軟件對(duì)象的計(jì)算機(jī)可讀程序代碼工具。
56.一種在計(jì)算機(jī)可讀的介質(zhì)中的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，它包括用以表示遠(yuǎn)程查詢和控制工業(yè)工廠中的工段的操作者的簡(jiǎn)檔的計(jì)算機(jī)可讀程序代碼工具；和用于根據(jù)操作者的簡(jiǎn)檔而按規(guī)定改制有關(guān)所述工段的信息的計(jì)算機(jī)可讀程序代碼工具。
57.一種用于查詢和控制工業(yè)工廠中的工段的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，所述工段受控于工業(yè)控制系統(tǒng)，它包括計(jì)算機(jī)程序代碼單元和軟件編碼部分，其中；所述計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行時(shí)使所述計(jì)算機(jī)執(zhí)行以下操作利用通信鏈路在無線移動(dòng)裝置和工業(yè)工廠的集中計(jì)算機(jī)之間建立通信鏈路；在所述無線移動(dòng)裝置和所述集中計(jì)算機(jī)之間交換過程信息；和設(shè)置用以在操作者和所述集中計(jì)算機(jī)之間交換信息的輸入裝置和輸出裝置。
全文摘要
一種通信系統(tǒng)，它使操作者能夠通過與控制工段的中央計(jì)算機(jī)交換數(shù)據(jù)，遠(yuǎn)程查詢和控制工業(yè)工廠中的工段。操作者通過與數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)上的多個(gè)無線接入點(diǎn)中的一個(gè)遠(yuǎn)程連接的無線移動(dòng)裝置與工段通信。數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)本身連接到控制工段的中央計(jì)算機(jī)。中央計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)工段的位置和操作者的簡(jiǎn)檔。當(dāng)接收到請(qǐng)求時(shí)，中央計(jì)算機(jī)校對(duì)和處理這些數(shù)據(jù)并將其呈現(xiàn)給操作者。另外，若有必要，中央計(jì)算機(jī)跟蹤操作者并與之交互。
文檔編號(hào)H04L12/56GK1589423SQ02823018
公開日2005年3月2日 申請(qǐng)日期2002年9月18日 優(yōu)先權(quán)日2001年9月21日
發(fā)明者P·厄貝里, J·-E·弗雷 申請(qǐng)人:Abb股份有限公司