橋接過程自動化和信息管理環境中的人機界面技術的製作方法
2023-09-20 16:49:45
專利名稱：橋接過程自動化和信息管理環境中的人機界面技術的製作方法
技術領域：
本發明 一般涉及聯網的計算機化工業控制和自動化系統領域。更 具體來說，本發明涉及管理級別的控制和製造信息系統。這樣的系統 一般在過程控制系統中的管理控制層的上遊執行，以為較低級別的控
制元件，例如，可編程邏輯控制器或分布式控制系統(DCS)提供指 導。還可以使用這樣的系統獲取和管理涉及這樣的過程以及它們的關 聯的輸出的歷史信息。
背景技術：
工業界越來越依賴於高度自動化的數據收集和控制系統，以確保 工藝過程是有效地、安全地並可靠地運行，同時又能降低它們的總的 生產成本。數據獲取開始時，許多傳感器測量工藝過程的各個方面， 並將它們的測量值報告回數據收集和控制系統。這樣的測量結果以各 式各樣的形式存在。例如，由傳感器/記錄器產生的測量值包括溫度、 壓力、pH、材料的質量/容積流量、經過特定機器/過程的物品的統計， 在運輸線中等待的包裝的帶標記的庫存，周期完成等等。先進的過程 管理和控制軟體檢查與工業過程關聯的傳入的數據，產生狀態報告和 操作摘要，在很多情況下，通過向驅動裝置/控制器發送修改工業過程 的至少一部分的操作的事件/操作員指令來做出響應。由傳感器產生的 數據還允許操作員執行許多監督任務，包括響應變化的外部條件(包 括原材料的成本)，修整進程(例如，指定新設置點)，檢測效率低 的/非最佳工作狀態和/或即將發生的設備故障，採取補救措施，如根 據需要，讓設備開始運行和停止運行。
典型的工業過程非常複雜，接收的信息量比任何人以信息的原始 形式可能消化的要多得多。例如，未聽說過用成千上萬的傳感器(模 擬/數字)和控制元件(例如，閥動器、馬達等等)監視/控制工廠內的多級進程的各個方面。傳感器具有各種類型，並報告進程的各種特 徵。它們的輸出在測量值的含義、為每一個測量值發送的數據量，以 及測量的頻率方面是不同的。至於後者，為了準確，並迅速響應，這 些傳感器/控制元件中的某些每秒鐘進行一次或多次測量。當乘以成千 上萬的傳感器/控制元件時，大量的定期讀數導致這麼多的數據流入控 制和製造信息管理系統，需要先進的數據管理和進程可視化技術/應用 程序。
當今，存在高度先進的人機界面/進程可視化系統，它們連結到 諸如上文所描述的傳感器和控制器之類的數據源。這樣的系統獲取並 消化(例如，過濾)上文所描述的過程數據。被消化的過程數據又驅 動可視化應用程式，再現/呈現過程的圖形視圖，以便由操作員進行觀
察。這樣的系統的一個示例是著名的Wonderware IN-TOUCH 人 機界面(HMI)軟體系統，用於可^f見化並控制各式各樣的工業過程和 製造信息。IN-TOUCH HMI過程可浮見化應用程式包括特定過程的 一組圖形視圖以及其物理輸出。每一個視圖又包括一個或多個圖形元 件。圖形元件潛在地"形成動畫"，它們的顯示狀態響應關聯的/連結的 數據源，隨著時間的推移而改變。例如，提煉過程的視圖潛在地包括 油罐圖形元件。油罐圖形元件具有可視指示器，顯示油罐內包含的液 體的液面，圖形元件的液面指示器響應由罐內液面傳感器提供的表示 油罐內的液面的數據流，上升和下降。由數據流內的不斷地變化的過 程數據值驅動的動畫圖形圖像(油罐液面指示器只是一個示例)對於 觀察者來說，理解起來比數字流容易得多。由HMI應用程式所提供 的圖形圖像還用於描述並有助於修改當前的過程設定值。因此，諸如 IN-TOUCH之類的過程可視化系統，成為監督過程控制和製造信息 系統的基本組件。
InTouch HMI使用戶能快速而輕鬆地開發他們的過程的自定義 圖形視圖。用戶可以利用WONDERWARE的WindowMaker圖形 視圖編輯程序中的各種工具開發圖形，包括標準圖形組件、顯示、 動畫、位像、ActiveX控制項、包含成千上萬的預先配置的工業圖像的圖形庫、SmartSymbol技術、標記定義、I/O配置、綁定、腳本、 報警和歷史配置。
通常，用戶使用InTouch來開發監視控制和數據收集系統應用 程序和HMI應用程式。用戶使用InTouch開發他們的自定義應用 程序，通過HMI軟體連接到諸如PLC之類的工廠設備的源，實時 地可視化工廠數據和狀態。為開發InTouch應用程式，用戶需要定 義到PLC的實時數據連接，標記資料庫、圖形開發、圖形動畫和報 警定義。
HMI應用程式幾十年來用於監督控制、面板和控制項。使用HMI 應用程式開發實用程序來開發HMI應用程式，開發實用程序允許用 戶為他們自己的特定需求/應用程式創建特定配置(這裡稱為HMI 應用程式)。因此，由軟體供應商設計和開發HMI開發實用軟體。 此後，最終用戶使用HMI開發實用程序來再現潛在大量的HMI應 用程序，包括針對特定過程自動化和製造信息安裝的特殊化需求的視 圖和關聯的功能。
儘管創新和提供新的工藝產品十分重要，但是，提供從現有的技 術到新的產品的遷移路徑也同樣重要。HMI技術以及它們所在的系 統也在不斷地發展。典型的製造自動化HMI應用程式定義包括許多 配置的元件，包括顯示u標記、I/O綁定、PLC連接、動畫、腳 本、報警和事件，歷史配置。因此，HMI技術的發展給使用現有的 技術創建了大量的HMI應用程式的用戶帶來了潛在的問題。
為鼓勵用戶採用較新的技術，HMI實用程序開發人員提供了遷 移路徑，允許用戶在採用較新的平臺的系統中利用他們的以前創建的 HMI應用程式。這樣的開發人員的一般的方法是提供一些工具，用 於從現有的HMI應用程式提取現有的HMI應用程式的配置信息， 並導入將在新的工藝平臺上運行的HMI應用程式。
發明內容
鑑於需要為過程自動化和製造信息系統提供第一和第二 HMI 技術之間的有效的遷移路徑，發明了提供用於在兩種技術之間遷移的共存方法的方法和基礎架構。對於HMI圖形，支持第二技術的新的 特點，而同時保留了實現第一技術的系統的功能，包括將以第二技術 開發和/或管理的圖形導出到第一技術的能力。
根據示範性實施例，提供了功能的組合，以接納第一和第二 HMI兩種圖形技術命名空間集成、圖形再現集成，以及HMI應 用程序管理集成。關於圖形，導入工具接收根據第一技術定義的圖形， 並支持轉換為第二技術。此外，還通過添加根據第二技術定義的用於 處理圖形的組件，增強根據第一技術的用於顯示圖形的編輯器和查看 器。所產生的圖形編輯器和查看器支持在同一視圖內顯示根據第一和 第二技術兩種技術定義的圖形。
關於HMI應用程式管理，才艮據第一4支術定義的HMI應用程 序封裝在由第二技術支持的HMI對象模板內。實現了第二技術的系 統使用其工具通過它們的HMI應用程式包裹對象操縱/管理根據第 一才支術定義的HMI應用程式。
關於命名空間集成，與第一技術關聯的標記被映射到HMI技 術命名空間(例如，向舊名稱添加前綴，以標識第一4支術)，而同時 保留根據第 一技術定義的原始應用程式中提供的地址信息。
儘管所附的權利要求詳細地闡述了本發明的特點，但是，通過下 面的結合附圖對本發明的詳細描述，可以更好地理解本發明，以及其 目標和優點，其中
圖1是描述了示範性監督過程控制網絡的示意圖，包括多層監 督過程控制和製造信息應用程式，包括一組個人計算機，其中具有視 圖引擎和關聯的人機接口 (HMI)應用程式對象；
圖2描述了在平臺上託管應用程式的多層對象託管布局和實現 了本發明的示範性系統內的引擎；
圖3描述了視圖引擎對象自定義基本要素的屬性的示範性集
合；
圖4描述了 HMI對象自定義基本要素的屬性的示範性集合；
6圖5a概述了 HMI應用程式對象模板/實例和可嵌入的符號模 板之間的一組關係；
圖5b描述了與符號模板關聯的級的序列，包括向在其中嵌入更 改的符號模板的HMI應用程式模板傳播對符號模板的更改；
圖6概述了潛在地在HMI應用程式模板上執行的一組功能；
圖7概要描述了實現了上一代和下一代HMI技術的遷移方
案；
圖8說明性地描述了遷移方案的導入/導出功能，因為它涉及配
置資料庫和關聯的導入/導出功能；
圖9包括同時支持以前的和以後的HMI :技術的{兌明性HMI 應用程式編輯器視圖10a和10b i兌明性地描述了相對於HMI 4支術的舊的和新 的版本的命名空間處理方案；以及
圖11包括一組符號以及它們的關聯的遷移的名稱的說明性示例。
具體實施例方式
下面的描述基於本發明的實施例，不應該理解為對這裡沒有顯式 描述的備選實施例作出限制。例如，本發明可以包括在監督過程控制 和製造信息應用程式開發和運行時環境內，其中，單個數據源(例如， 工藝設備和關聯的邏輯)通過應用程式對象來表示。在Resnick等 人在 2002年 6月 24日提出的標題為"SUPERVISORY PROCESS CONTROL AND MANUFACTURING INFORMATION SYSTEM APPLICATION HAVING A LAYERED ARCHITECTURE，，的美國申請系列號10/179,668中詳細地描述了 這樣的系統的示例，在此引用了該申請的全部內容作為參考，包括其 中標識的/包含的任何引用的內容和原理。然而，如那些精通相關技術 的人所理解的，鑑於所說明的示範性實施例，本發明潛在地適用於各 種備選監督過程控制和製造信息應用程式開發和運行時環境。
這裡的說明主要針對用於集中地管理潛在地包括運行以前定義的HMI應用程式的單獨的實例的許多聯網的HMI節點的監督過 程控制和製造信息應用程式環境內的HMI應用程式(例如， INTOUCH應用程式)的基礎架構和相關的方法。說明書包括對封裝 在可重複使用的HMI應用程式才莫板內的HMI應用程式的描述。此 後，從HMI應用程式才莫板實例化HMI應用程式對象，並安裝在指 定的聯網的HMI節點中。
這裡所說明的集中地管理HMI應用程式的第二方面涉及將構 成HMI應用程式模板的一部分圖形的符號的更改傳播到一組HMI 應用程式對象模板中。例如，在HMI應用程式的外面全局地定義了 符號模板。符號圖形通過對集中地管理的符號模板的引用，被集成到 中HMI應用程式模板中。使用符號模板來定義HMI應用程式的符 號圖形，有助於將對符號模板的改變(使用如前所述的交叉引用列表) 傳播到所有子符號模板以及通過引用包括改變的原始和派生的子符 號模板的所有HMI應用程式模板。下面將參考圖5進一步描述這 樣的關係和傳播路徑。
這裡所說明的集中地管理HMI應用程式的第三方面涉及維護 並通過IDE 126用圖形方式呈現配置資料庫124的內容的各種視 圖(例如，部署、派生、模型等等)中的HMI對象的狀態。當前狀 態的示例包括籤入/籤出、部署/撤銷部署，以及改變。這些示範性 狀態中的每一個都可使用戶對於HMI應用程式的分布式實例作決 定。
所說明的集中管理安排的再一個方面是用戶從遠程部署的配置 工具(如集成的開發環境(IDE)功能)對現有的HMI應用程式定 義(模板)進行編輯的能力。
請參看圖1，示意圖描述了組件在示範性分布式/聯網監督過程 控制環境內託管/分層關係。在示範性網絡中，多個計算硬體節點(PC 100，120,130，132，134 )中的每一個都運行自舉軟體，該軟體作為隨後 加載的平臺對象的宿主和這裡稱為IDE功能的開發工具操作。此後， 平臺對象實例安裝在PC上。在每一個PC上只能安裝一個平臺對象。平臺對象託管了服務，並提供給隨後安裝的引擎對象。引擎對象
又潛在地作為隨後安裝的HMI、設備集成和應用程式對象的宿主來 操作。引擎對象的區別在於不同的服務/宿主功能-如此，它們託管 的對象的類型也不同。例如，視圖引擎託管了 HMI對象實例，而應 用程序引擎託管了設備集成對象和應用程式對象。下面進一步描述上 文所提及的各種對象。
繼續參考圖1,多個PC 120、 130和134運行集成的設計和 開發工具(IDE 126a-c)。開發人員使用IDE 126來配置監督過程控 制和製造信息系統的組件(包括應用程式對象)，並將它們部署到連 接到工程網絡119的指定的PC節點。IDE 126是一個實用程序 (潛在地包括多個組件)，用來定義、創建過程控制和製造信息應用 程序(包括應用程式對象和引擎)，並部署到各種平臺/引擎中，包括， 例如，應用程式伺服器PC 100。監督過程控制和製造信息應用程式 的開發人員，通過IDE 126，執行各式各樣的應用程式設計功能，包 括導入新對象和模板類型，從現有模板配置新的模板，定義新的應 用程序對象，將應用程式對象部署到宿主應用程式引擎(例如，應用 程序伺服器PC 100上的AppEnginel) 。 IDE 126也是定義HMI 模板(包括以前開發的HMI應用程式)的地方，所產生的HMI對 象被實例化並都署到具有以前安裝的視圖引擎(例如，視圖引擎 129a和129b)的目標PC。
IDE 126副本對存儲在配置資料庫124(例如，星係數據庫)中 的一組對象模板進行操作，其中，定義的對象模板的名稱被保留在全 局名稱表125中。全局名稱表125有助於將與位置無關的對象名稱 綁定到位置派生的句柄，有助於在圖1中所描述的系統內的對象之 間路由消息。對於配置的應用程式組件，配置資料庫124存儲對象 數據以及與配置的對象關聯的任何代碼或文檔。配置資料庫124存 儲了圖1中所描述的基本對象模板和各種對象的派生模板(例如， 應用程式引擎、應用程式對象、視圖引擎和HMI對象)。下面參考 圖5描述了示範性可碎見化HMI應用程式對象派生和實例創建方
9案。在示範性實施例中，配置資料庫124包括MICROSOFT SQL月良 務器。
通過配置資料庫引擎122訪問配置資料庫124 ，也稱為星系儲 存庫的內容。配置資料庫引擎122通過IDE 126副本，通過配置數 據庫124中的每一個定義的對象的用圖形方式可呈現的籤入/籤出狀 態描述符，支持遠程多用戶訪問。配置資料庫引擎122還支持將對 象和軟體從集中源部署到系統上的其他節點。
在說明性實施例中，配置資料庫引擎122由配置資料庫平臺 127託管。配置資料庫平臺127 —般與安裝在系統中的PC上的其 他平臺相同。然而，給配置資料庫平臺127分配了系統內的唯一狀 態(以及對應的名稱)，作為與單一活動配置資料庫124關聯的平 臺。如此，所說明的系統包括單一集中地管理的配置資料庫。在備選 實施例中，在系統中的多個節點上維護了資料庫124的內容的多個 副本(例如，資料庫124的內容的只讀或備份副本)。在說明性實 施例中，配置資料庫平臺127和託管的配置資料庫引擎122執行下 列特殊功能數據/軟體分發，維護全局名稱表125、解析(使用名稱 表125)全局唯一位置-獨立引用字符串到位置派生的句柄(用於消 息交換)，管理安全性/對多用戶環境中的限制的訪問，版本控制，集 中許可證管理和導入/導出對象模板和實例。
IDE 126支持涉及配置資料庫124的各種配置操作。例如，工 程師利用IDE 126將新對象模板導入到配置資料庫124中(通過配 置資料庫引擎122)，配置新對象模板，並將對象部署到工程網絡119 上的指定的PC上。如上文所指出的，駐留在不同的網絡節點上的 IDE 126的多個副本能夠訪問和編輯對象定義，包括HMI應用程式 定義和潛在地包括到HMI應用程式定義中的符號定義(模板)。
在說明性示例中，在多個硬體節點(PC130和PC132)上部署 多個HMI對象實例128a-b。多個HMI對象實例128a-b,正如以 下通過參考圖4進一步描述的，基於通過設備集成和駐留在工廠地板 網絡115上的設備/控制器的應用程式對象獲取的信息，提供代表進程/工廠或其部分的當前狀態的圖形視圖/窗口 。單一視圖引擎託管了
多個不同的HMI對象實例，它們對應於由例如連接的現場設備或 PLC (例如，PLC 112)所提供的信息驅動的各種配置的進程/工廠視 圖。在示範性實施例中，HMI對象實例128a-b由多層監督過程控 制和製造信息系統體系結構中的視圖引擎129a-b(下面參考圖3進 行描述)託管。儘管對於圖1中的每一個視圖引擎只顯示了一個 HMI對象實例，但是，每一個視圖引擎都能夠同時託管多個HMI對 象實例。
HMI對象實例128和對應的視圖引擎129之間的託管的關 系促進了對視圖引擎129支持的某些服務的訪問。例如，視圖引擎 129獨立地支持更新託管的HMI對象實例128(當對應的模板更新 時，自動地進行改變傳播)。此外，視圖引擎129還高速緩存(在 關聯的網絡節點上)與HMI對象實例128關聯的顯示。
請參看工程網絡119上的應用程式伺服器1PC100，在說明性 實施例中，數據源是，例如，以應用程式對象105的形式呈現的。 應用程式對象105執行各種功能，包括，代表工藝設備的狀態和關 聯的應用程式邏輯。應用程式對象在位於所顯示的分布式分層的監督 過程控制和製造應用程式體系結構的應用程式級別時，執行各種監視 /控制功能中的任何一個。位於應用程式級別也位於層次結構中的設備 集成對象106a和106b,代表諸如PLC(PLC1)之類的工廠地板網 絡上的數據源，智能現場設備，以及關聯的I/O網絡(例如，PLC1 網絡)。
應用程式對象和設備集成對象彼此在本地(在單一個人計算機 內)以及通過與連接到工程網絡119的個人計算機上託管的對象的 非本地通信，彼此進行通信。
例如，應用程式對象105 ，例如，在由配置資料庫124(例如， WONDERWARE星系儲存庫)內維護的全局名稱表125內進行標 識，配置資料庫124的內容對開發人員可用(通過，例如，IDE126a-c 和HMI對象實例128 a-b，它們，例如，包括INTOUCH應用程式以及它們的關聯的顯示)。如此，根據本發明的實施例，以
INTOUCH應用程式的形式存在的工廠/進程的動態圖形^L圖，最初 被使用，例如，WINDOWMAKER實用程序創建。此後，整個 INTOIJCH應用程式^皮包括到HMI對象才莫板中，包括用於這裡所描 述的多級別的應用程式執行環境的必需的組件。在配置資料庫124 中存儲/維護/管理所產生的HMI對象模板。此後，基本模板的隨後 派生的版本是作為子模板來維護的，與父HMI對象模板保持了繼承 關係。原始的和派生的模板可以通過IDE 126分發到包含以前安裝 的視圖引擎(例如，視圖引擎129a)的網絡119上的適當的節點。
繼續參考圖1，應用程式伺服器1 PC 100執行包括第一部分 104的多層監督過程控制和製造信息應用程式。應用程式部分104 包括應用程式對象105以及設備集成對象PLClNetwork 106a和 PLC1 106b。 PLClNetwork 106a設備集成對象用於配置數據訪問服 務器(例如，OPC DAServer 116) 。 PLC1 106b設備集成對象，作 為OPC客戶端操作，訪問OPC DAServer 116的緩衝區內的數據 位置。數據訪問伺服器116和設備集成對象協作地從工廠地板網絡 115上的諸如PLC (例如，PLC1 112)之類的外部過程控制組件或 其他現場設備(未描述)導入並緩沖數據。應用程式引擎107託管 了應用程式對象105以及i殳備集成對象106a和106b。應用輝序引 擎107，作為宿主，管理被託管的應用程式以及設備集成對象的定期 /事件驅動的執行。下面參考圖2，描述PC 100上的分層的託管布 局的如前所述的組件。
在說明性示例中，通過數據訪問伺服器116提交數據請求，以 從PLC1112檢索數據。此後，檢索到的數據供HMI對象實例128a 和128b使用，以驅動代表，例如，工廠地板設備的狀態的圖形顯示。 數據訪問伺服器116的數據緩衝區被在個人計算機100上執行的 各種應用程式級別的對象(例如，應用程式對象105、 PLClNetwork 106a、 PLC1 106b等等)訪問(直接/間接地)。應用程式對象的示 例代表數據源和邏輯，包括，例如，分離的設備、模擬裝置，現場引用、事件/觸發器、生產事件等等。在示範性實施例中，由應用程式級
別的對象105、 106a和106b獲得的/所提供的信息存儲在運行時 (歷史)進程信息資料庫中(未顯示)。此後，由HMI對象實例 128a-b獲取數據，以驅動動畫的進程圖形的顯示狀態。
數據訪問伺服器116是，例如，OPC伺服器。然而，所屬領 域的技術人員將輕鬆地認識到潛在地由數據訪問伺服器116執行的 各種自定義和標準化數據格式/協議。此外，示範性應用程式級別的i殳 備集成對象106a和106b，通過與數據訪問伺服器116的連接，代 表PLC網絡和PLC本身的操作。然而，由應用程式引擎107託 管的應用程式級別的對象(例如，設備集成和應用程式對象)包括在 監督過程控制和製造信息應用程式的上下文中執行所需的監督控制 和數據獲取/集成功能的可執行的對象的類的幾乎無限的i脊。
監督過程管理和製造信息系統通過各種通信信道，潛在地與各種 進程/工廠信息源集成。包括多層應用程式(包括部分104)的示範性 系統可通信地連接到PLC1 112。而PLC1又通過工廠地板115接 收工廠設備狀態信息。在特定實施例中，PLC 112包括PC 100所連 接到的乙太網LAN上的節點。在其他實施例中，PLC 112直接連結 到PC 100上的物理通信埠。在其他備選實施例中，PC 100從現 場I/O模塊接收數據，而現場1/0,模塊，例如，從在分布式管理控 制系統中操作的現場設備接收模擬數據。
值得注意的是，圖1中和上文中所描述的系統只是監督過程控 制和製造信息系統的包括多層體系結構的系統。進 一 步需要注意的 是，圖1是作為在安裝的包括軟體和物理計算硬體的組件之間的託 管和/或包含相互關係的邏輯視圖來呈現的。這裡所說明的系統幾乎適 用於任何網絡拓樸。例如，本發明適用於其中配置實用程序和監督過 程控制可視化應用程式在連結到被控進程的單 一 計算機系統上運行 的系統。
請參看圖2，類圖形描述了分層的軟體的分層的託管布局，包括 計算機可執行的指令，這些指令與執行監督過程控制和製造信息應用程式的至少一部分的計算機(例如，PC100)關聯。計算機在層次結 構的最低級別執4亍諸如MICROSOFT WINDOWS之類的作業系統 200。作業系統200託管了自舉對象202。自舉對象202被加載到 計算機上，並與由作業系統200執行的起動過程相關聯地激活。作 為平臺類對象204的宿主，自舉對象202必須在平臺類對象204 的啟動操作之前激活。自舉對象202啟動和停止平臺類對象204。 自舉對象202還提供由平臺類對象204使用的服務，以啟動和停止 由平臺類對象204託管的一個或多個引擎對象206。
平臺類對象204是一個或多個引擎對象206的宿主。在本發明 的實施例中，對於一個或多個引擎對象206,平臺類對象204代表 執行特定作業系統的計算機。平臺類對象204維護了部署在平臺類 對象204上的引擎對象206的列表，啟動和停止引擎對象206，如 果引擎對象206崩潰，還重新啟動它們。平臺類對象204監視引擎 對象206的運行狀態，並向客戶端發布狀態信息。平臺類對象204 包括系統管理控制臺診斷實用程序，用於在執行平臺類對象204的 計算機系統上執行診斷和管理任務。平臺類對象204還向分布式才艮 警子系統提供報警。
引擎對象206託管了一組應用程式對象210，這些對象實現與 應用程式關聯的監督過程控制和/或製造信息獲取功能。引擎對象206 啟動所有應用程式對象210。引擎對象206還藉助於調度器對象 208，預定應用程式對象210相對於彼此的執行。引擎對象206向 調度器對象208註冊應用程式對象210，以便執行。調度器對象208 基於由對應的一個引擎對象206指定的配置，相對於其他應用程式 對象，執行應用程式對象。引擎對象206監視應用程式對象210的 操作，並將不正常工作的那些置於隔離狀態。引擎對象206通過將 由自動化對象作出的對運行時應用程式的改變保存/恢復到配置文件， 支持檢驗點。引擎對象206維護了一個名稱約束服務，該服務將屬 性引用(例如，tankl.value.pv)綁定到適當的一個應用程式對象210。 引擎對象206對於託管的設備集成對象，執行類似的功能。引擎對象206最終控制如何執行關聯的應用程式對象210。然 而， 一旦引擎對象206確定了應用程式對象210的執行時間表，則 由調度器208控制它們的執行的實時調度。調度器208支持包含方 法 RegisterAutomationObject 和 UnregisterAutomationObject 的界面，這些方法可使引擎對象206向調度器208的預定操作的列 表中添加/從中刪除特定的應用程式對象。
應用程式對象210包括各式各樣的對象，這些對象執行業務邏 輯，在，例如，工業過程控制系統的環境中，促進執行特定過程控制 操作(例如，打開泵，驅動閥門)，和/或信息收集/管理功能(例如， 基於接收到的現場設備輸出信號值，產生報警)。過程控制(自動化) 應用程式對象的示例包括模擬輸入、分離的器件，以及PID循環對 象。一類應用程式對象210通過設備集成對象(例如，OPCDAServer 118),對由諸如PLC之類的過程控制系統提供的數據進行處理。 還由引擎對象託管的設備集成對象的功能是在過程控制/製造信息源 和監督過程控制和製造信息應用程式之間提供橋路/數據路徑。
在一個示範性實施例中，應用程式對象210包括被引擎對象 206和調度器208訪問的應用程式接口。引擎對象206訪問應用程 序對象接口，以初始化應用程式對象，啟動應用程式對象，以及關閉 應用程式對象。調度器208使用應用程式對象接口來啟動對應的應 用程序對象的預定的執行。
已經描述了示範性多層，分層次地排列的監督過程控制和製造信 息應用程式中的自舉、平臺、引擎和應用程式對象之間的關係，值得 注意的是，對於構成HMI應用程式的多層體系結構(參見，例如， 圖1中的PC2 130上的HMI應用程式分層體系結構)的對象，也 存在類似的關係。
請參看圖3，對於視圖引擎對象自定義基本要素，標識了示範性 屬性集合，視圖引擎對象自定義基本要素增強了基本引擎的功能，以 促進託管已經部署到PC (例如，PC 130)的一組可用的HMI對象 實例中的指定的一個。在Resnick等人在2002年6月24日提出的標題為"SUPERVISORY PROCESS CONTROL AND MANUFACTURING INFORMATION SYSTEM APPLICATION HAVING A LAYERED ARCHITECTURE"的美國申請系列號 10/179,668中詳細地描述了基本引擎基本要素的內容/功能，在此引用 了該申請的全部內容作為參考。視圖引擎對象支持諸如部署、撤銷部 署、啟動和關閉之類的基本引擎功能。視圖引擎對象還支持下面進一 步描述的可視化應用程式特定的功能。在說明性實施例中，視圖引擎 對象是只託管了 HMI對象實例的特殊化引擎對象類型-而不是能 夠託管各種應用程式級別的對象(包括設備集成對象和應用程式對 象)的應用程式引擎。
視圖引擎(例如，視圖引擎129a)託管並安排指定的HMI對 象實例的執行。視圖引擎基於當前佔有的視圖引擎運行時狀態，對於 託管的HMI對象實例，支持一組運行時操作。當視圖引擎處於啟動 狀態時，託管的HMI對象從檢查點初始化，由視圖引擎啟動，向 Message Exchange (或其他合適的對象之間的數據通信服務)進行注 冊，根據由與視圖引擎關聯的調度器發出的命令而執行。當視圖引擎 進入掃描啟動或掃描關閉狀態時，託管的HMI對象接收視圖引擎的 新的掃描狀態的通知。此外，當視圖引擎進入關閉狀態時，託管的 HMI對象被它們的宿主引擎關用。
在示範性實施例中，視圖引擎管理部署到它的HMI對象實例 的列表。然而，視圖引擎不負責調用腳本的執行或讀取並寫入與HMI 對象實例關聯的相關過程數據。相反，執行腳本以及管理數據預訂的 過程被委託給包括到(嵌入/封裝在)對應的HMI對象實例的HMI (例如，INTOUCH)應用程式中。如此，在i兌明性實施例中，不能 在圖1中所描述的多層託管體系結構內執行的以別的方式獨立的 HMI應用程式，被包括到HMI包裹對象內，以提供這樣的功能。 如此，獨立的舊式HMI (INTOUCH)應用程式可以無縫地包括到實 現了上文參考圖1和2描述的分層的基於對象的體系結構的系統 中。如上文所指出的，視圖引擎的自定義基本要素包括一組涉及託管
HMI應用程式對象的屬性。圖3中標識的屬性的集合(下面描述) 只是示範性的，隨著本發明的備選實施例的不同而不同。
在說明性實施例中，值得注意的是，利用一組數據點，這裡稱為 "屬性"，定義了對象(例如，平臺、引擎、應用程式對象等等)。每 一個屬性又潛在地包括配置和運行時處理程序，基於屬性的當前指定 的值，對對象進行處理。在示範性實施例中，處理程序是被觸發的事 件，具有自定義編碼的功能。配置設置處理程序是當使用配置客戶端 (如IDE)設置屬性時觸發的事件，運行時設置處理程序在運行時客 戶端(如INTOUCH)設置屬性的值時被觸發。
當指定的HMI對象模板被指定部署到視圖引擎時， —CreateViewApp屬性300創建新的HMI對象實例。對新的HMI 對象實例的引用將被添加到由視圖引擎進行管理的部署的HMI對 象的列表中。
—DeleteViewApp屬性302從視圖引擎上目前部署的 一 組 HMI對象中刪除以前部署的HMI對象。從視圖引擎上的部署的 HMI對象的列表中刪除對應的對HMI對象的引用。
_StartHostedObjects屬性308開始在視圖引擎上運行所有部 署的HMI對象。HMI對象的初始狀態基於從檢查點永久存儲器中 提取的值。
—StopHostedObjects屬性310開始關閉當前由視圖引擎託管 的所有HMI對象實例。
請參看圖4，將討論HMI應用程式對象的自定義基本要素的 示範性屬性的集合。HMI應用程式對象執行與提供分布式監督過程 控制和製造信息應用程式的圖形視圖部分關聯的功能。在上文所描述 的分層的運行時環境中的宿主視圖引擎上執行的HMI應用程式對 象，管理包括的HMI (INTOUCH)應用程式(該應用程式又提供工 廠/進程的動態圖形視圖)的籤入/籤出、編輯、部署，以及運行時屬 性監視。HMI應用程式的圖形狀態由實時數據驅動，而實時數據，例如，由工廠設備傳感器、監視器，以及控制器提供的。這樣的信息 是通過設備集成和在應用程式引擎(參考圖1所描述的)上執行的
應用程式對象從工廠地板網絡中提取的。HMI對象也支持應用程式 伺服器託管的應用程式級別的對象(通過它們，動態過程數據被傳遞 到其中包括的HMI應用程式)上的引用標記(Message Exchange )。
在說明性示例中，執行腳本並管理數據預訂的HMI(例如， INTOUCH)應用程式被包括到(嵌入/封裝在)對應的HMI應用程 序對象模板和實例中。如此，在說明性實施例中，不能在圖1中所 描述的多層託管體系結構內執行的以別的方式獨立的HMI應用禾呈 序，故包括到HMI應用程式包裹對象內，該對象有助於將HMI應 用程序集成在採用了如前所述的託管的分層的運行時環境的系統內 (管理，運行等等)。如此，獨立的舊式HMI (INTOUCH)應用程 序可以無縫地包括到實現了上文參考圖1和2描述的分層的基於 對象的體系結構的系統中。
如前所述的HMI包裹對象包括自定義基本要素，包括一組屬 性，這些屬性涉及HMI應用程式在由視圖引擎支持的託管環境內的 執行。圖4中標識的屬性的集合(下面描述)只是示範性的，隨著 本發明的備選實施例的不同而不同。
—VisualElementReferenceList屬性400包含分配給HMI應
用程序對象的所有可視元素(例如，符號)的列表。
_VisualElementReferenceStatusList屬性 402指定分配給 HMI應用程式對象的每一個符號的當前狀態。狀態可以用來表達 HMI應用程式對象內包含的符號的各種狀態，包括，例如，顯示符 號何時從HMI應用程式對象中刪除。
當與HMI應用程式對象關聯的HMI應用程式文件正在與配 置資料庫124同步時，DeploymentlnProgress屬性404被設置為真。
—UndeployNotify屬性406指定是否可以撤銷部署HMI應用 程序對象。—StartSyncronization屬性408被z沒置為真，以通知HMI應 用程序對象。它應該開始將與HMI應用程式對象關聯的應用程式的 HMI應用程式文件傳輸其中部署了 HMI應用程式對象的節點。
_SyncStatus屬性410指出HMI應用程式傳輸到其中部署了 關聯的HMI應用程式的節點的狀態。
—NameSpace屬性412包含關於作為與HMI應用程式對象 關聯的HMI應用程式的一部分的參數標記的信息。一NameSpace屬 性412用於支持在屬性瀏覽器內瀏覽HMI應用程式的標記。
就在關聯的HMI應用程式編輯器關閉之前，寫入 _ShutdownNotify屬性414,確保正在進行中的異步方法在編輯器進 程被允許關閉之前完成。
當HMI應用程式編輯器啟動時，寫入—BeginDBMonitoring 屬性416,以確保當編輯會話開始時，正確地加載並驗證HMI應用 程序對象。 '
LastModified屬性418指定HMI應用程式的版本號,t修改 的最後一次的時間。
HMI應用程式對象，例如，表現了隨後的描述中概述的運行時 行為。當執行HMI應用程式對象時(在宿主視圖引擎的指示下)， 包括到HMI,應用程式對象的邏輯判斷包括在HMI應用程式對象 內的HMI應用程式是否需要從配置資料庫124傳輸。如果需要啟 動傳輸，那麼，在通過視圖引擎對HMI對象進行下一次掃描時開始 傳輸。
在啟動HMI應用程式對象之後的任何時間都可以進行同步。 HMI應用程式對象啟動HMI應用程式與源應用程式的同步。如果 待辦的同步操作完成，那麼，HMI對象會設置配置資料庫124內的 屬性，以指出傳輸已經完成。根據本發明的實施例，同步應用程式可 以包括更新封裝的HMI應用程式或在配置資料庫124內已經更新 的包括到HMI應用程式中的單個符號對象。在更新HMI應用程式 的情況下，只從配置資料庫124中傳輸配置資料庫124內的不同於當前在具有包括了 HMI應用程式的HMI應用程式對象實例的節 點上的文件的應用程式文件。
請參看圖5，該圖描述了示範性可視化HMI應用程式對象派 生和實例創建方案，該方案有助於潛在地分發給網絡上的許多節點的 HMI應用程式對象實例的集中管理。這樣的集中管理包括響應對關 聯的HMI應用程式模板的配置的改變，更新以前部署的HMI應用 程序對象，包括其中包括的符號對象。HMI應用程式和符號模板的 集合存儲在，例如，諸如配置資料庫124之類的集中式配置資料庫 中。
在說明性實施例中，基本HMI應用程式對象模板500提供了 一個框架，從該框架派生了一組派生的HMI應用程式對象才莫板 512a-n，並存儲在資料庫124內。基本HMI應用程式對象模板500 提供了基本可執行代碼和數據，用於管理與HMI對象實例關聯的 (封裝在HMI對象實例內)HMI應用程式。從基本HMI應用程 序對象模板500派生出來的應用程式對象模板502a-n與特定 HMI應用程式(例如，INTOUCH應用程式)關聯。HMI應用程 序被封裝在HMI應用程式對象模板內，這些HMI應用程式對象模 板提供包括多個HMI節點的系統內的每一個HMI應用程式的可 重複使用的副本。在特定示範性實施例中，派生的HMI應用程式對 象模板502a-n中的每一個都與使用獨立於IDE配置環境執行的 HMI應用程式編輯器實用程序定義的特定INTOUCH應用程式關 聯。
HMI應用程式模板的開發和它們的管理(包括創建和部署實 例)是通過潛在地駐留在網絡的多個節點(例如，參見，圖l)上的 IDE組件來處理的。因此，在說明性實施例中，以各種視圖(例如， 派生)列舉了 HMI對象模板的圖形界面可視地顯示了每一個對象模 板的狀態(例如，籤入/籤出 一 用於編輯，部署/撤銷部署，已改變 (在編輯之後))通過提供可視的狀態指示，可使開發人員，使用 IDE，快速地確定環境中的特定HMI應用程式模板的狀態，多個用戶可以訪問這樣的模板，以便審閱、編輯和部署。
將HMI應用程式封裝在HMI應用程式模板內，有助於利用 由IDE 126支持的各種開發視圖。視圖包括，例如，模型視圖(代 表工廠地板/進程的物理布局)，部署視圖(網絡上的位置和託管的關 系)，派生視圖(代表分層的父-子對象模板關係)。在Resnick等 人在 2002年 6月 24 日提出的標題為"SUPERVISORY PROCESS CONTROL AND MANUFACTURING INFORMATION SYSTEM APPLICATION HAVING A LAYERED ARCHITECTURE"的美國申請系列號10/179,668中詳細地描述了 由IDE 126支持的這樣的視圖，在此引用了該申請的全部內容作為 參考，包括其中標識的/包含的任何引用的內容和原理。
在示範性實施例中，從派生的應用程式對象才莫板502 (例如， HMI應用程式對象模板502a)創建HMI應用程式對象實例504 (例如，HMI應用程式對象實例504a-m)，並部署到指定的視圖引 擎中。在示範性實施例中，開發人員定義HMI應用程式對象模板 502a ($UserDefinedInTouchAppl)，然後調用部署實用程序，以創建 HMI應用程式對象的m個實例，並部署到包括潛在地需要HMI 應用程式的多個監測臺的網絡上的m個節點。
說明性實施例還支持獨立開發/編輯符號(作為符號模板)，此 後包括到HMI應用程式對象模板中。基本符號對象模板510 (SSymbol)提供了一個框架，從該框架定義一組派生的符號對象模板 512a-x，並存儲在資料庫124內。基本符號對象模板510為通過引 用嵌入在特定應用程式對象模板502 (例如，HMI應用程式對象模 板502n)內的符號提供基本可執行代碼和數據。
值得注意的是，儘管圖5a描述了符號的獨立模板，但是，系統 支持獨立符號模板，由其他對象模板(例如，應用程式對象模板)託 管的符號模板，以及由對象實例託管的符號。
在說明性示例中，符號模板本身是從基本符號模板510派生出 來的其他符號的容器對象模板。參考圖5,定義的符號對象模板，如符號模板512x，可嵌入在另一個符號模板(例如，符號模板512a) 內。符號模板512(例如，符號模板512a)也可通過引用嵌入在HMI 應用程式模板502(例如，HMI應用程式才莫板502n)中。在HMI應 用程序對象實例之前，使用HMI應用程式模板內的到嵌入的符號模 板的引用。此外，配置資料庫124中還維護了列表，這些列表標識 每一個HMI應用程式模板和在其內嵌入了每一個符號模板的符號 模板。這樣的列表有助於將對符號模板的改變傳播到所有HMI應用 程序和在其內嵌入了改變的符號模板的符號模板。
在示範性實施例中，更新機制使用級聯更新機制來更新所有受影 響的符號和在其內嵌入了改變的模板的HMI應用程式模板。如此， 通知對符號模板的改變被傳播到直接嵌入了符號模板的第 一組模板。 此後，那些模板被嵌入在其他模板內，或具有子派生的模板，改變通 知和更新機制傳播到那些受影響的模板。
在示範性實施例中，符號模板嵌入在HMI應用程式內。在IDE 可以訪問的配置資料庫124內維護了符號模板和HMI應用程式模 板，它們具有關聯的狀態(例如，籤入/籤出、改變等等)，有助於多 個用戶之間的協調編輯，以及對改變的符號模板所在的模板的改變。 請參看圖5b，呈現了一組級，這些級概述了符號模板的壽命內 的各種興趣點。最初，在階段520，用戶從基本符號模板510派生 符號模板512x,並將符號模板512x添加到由配置資料庫124維護 的圖形工具箱中。
此後，在階段525，當編輯HMI應用程式時，從配置資料庫 124中維護的一組對象模板中選擇符號模板512x，並使用與配置數 據庫124關聯的瀏覽器工具列出。要麼直接從圖形工具箱選擇符號 模板，要麼間接地選擇符號模板512x所關聯到的對象(例如，應 用程序對象)。
當符號模板512x被嵌入到HMI應用程式中時，只有對符號 模板的引用被持續。當加載/部署HMI應用程式時，從配置資料庫 124中檢索符號圖形定義。插入到部署的HMI應用程式的版本是其他用戶的最後"籤入"的版本，或請求定義的副本的當前用戶的最後保
存的版本。如上文所指出的，參考圖4， HMI應用程式模板維護了 其—VisualElementReferenceList屬性400中的所有嵌入的符號的 列表。—VisualElementReferenceList屬性400供系統4吏用，用於傳 播、部署及其他目的。
在符號模板512x已經嵌入在HMI應用程式(HMI應用程式 又封裝在HMI應用程式模板內)內之後，在階段530，符號模板 512x被編輯，以再現改變的符號模板512x，。對符號模板512x執行 的編輯操作的示例包括替換符號文本串(替代字符串)、替換符號
數據引用(替代標記)、替換符號圖形屬性、應用動畫、調整大小、 移動、刪除、剪切、複製、粘貼、複製、對準、分發、製作單元(作 為單元的一部分添加)，置後、置前等等。此後，改變的符號模板512x' 被籤入到配置資料庫124中。
在示範性實施例中，IDE支持交叉引用功能，對於每一個對象 模板，該功能提供兩組引用-"誰引用了我"列表和"我引用誰"列表。 "我引用誰，，引用組標識了符號或HMI應用程式模板中的任何嵌入 的符號。"誰引用了我"引用組顯示了在其內嵌入了符號模板的任何 HMI應用程式或其他符號模板。IDE的此功能利用HMI模板上的 _VisualElementReferenceList屬性400，以創建/更新HMI應用程 序模板的交叉引用，例如，當在添加新的符號之後籤入符號模板或 HMI應用程式才莫板時。
此後，在階段535，使用使用"誰引用了我"引用列表，將對符號 模板的改變(通過潛在地級聯的符號模板)傳播到包含(或者直接或 者通過在其內嵌入了符號的一個或多個其他符號才莫板)改變的符號模 板的每一個HMI應用程式模板。在示範性實施例中，當改變的符號 被"籤入，，到配置資料庫124時，與配置資料庫124關聯的對象管理 結構將受改變影響的任何部署的HMI應用程式對象實例標記為"待 辦的改變"。此後，使用遠程重新部署機制來更新每一個受影響的實 例。然而，只有部署的實例的改變的部分被傳輸到包含受影響的HMI應用程式實例的運行時節點。
將改變傳播到HMI實例
繼續參考圖5，分別地定義的HMI應用程式對象模板502(例 如，HMI應用程式模板502n)和符號模板512 (例如，符號模板 512a)支持將對模板的改變傳播到對應的HMI應用程式對象實例 504。如此，對嵌入到HMI應用程式對象模板的HMI應用程式對 象模板502或符號模板512的任何改變都被傳播到包含對改變的 HMI應用程式/符號模板的引用的任何HMI應用程式對象實例。為 促進這樣的傳播，資料庫124維護了包含任何HMI應用程式/符號 模板的所有對象實例的列表。如此，當特定HMI應用程式/符號模 板改變時，由配置資料庫引擎122通知託管了受改變影響的HMI 應用程式對象的部署的實例的所有視圖引擎。此後，改變的對象(或 其改變的部分)的新的版本被重新部署到適當的視圖引擎上，並重新 啟動。
HMI應用程式在IDE環境內的集中管理
下面概述了用於在包括IDE 126的上文所描述的環境中創建和 維護HMI應用程式對象的示範性管理方案。在說明性示例中，HMI 應用程式是在IDE 126外面開發的。此後，HMI應用程式通過在系 統中的(參見例如，圖1)潛在地任何節點上運行的IDE 126的副 本，被封裝在從基本HMI應用程式才莫板500派生出來的HMI應 用程序模板內。
將HMI應用程式封裝在HMI應用程式才莫板內並維護對 HMI模板內的HMI應用程式的引用，有助於通過IDE對HMI 應用程式的協調的編輯，IDE支持從運行IDE126x的副本的遠程連 接的/聯網的節點，對資料庫124內的對象進行編輯。此外，通過其 HMI應用程式才莫寺反訪問HMI應用程式，還有助於應用由上文所描 述的配置資料庫124以及其關聯的平臺/引擎功能支持的並行訪問規 則/狀態基礎架構(例如，籤入/籤出、部署的/未部署的，以及更改的)。
在示範性實施例中，HMI應用程式在DDE 126內被表示為應用程式對象模板的特定類型，這裡稱為HMI應用程式對象模板。 HMI應用程式對象模板包含對HMI應用程式的引用和有關HMI 應用程式的行為的特定信息，但是，HMI應用程式對象模板不將 HMI應用程式的數據存儲在配置資料庫124內。相反，HMI應用 程序數據保留在由HMI應用程式所定義的標準格式的與模板關聯 的文件儲存庫目錄中(如此，保持了源HMI應用程式的格式)。由 於存在將HMI應用程式對象模板與HMI應用程式關聯的影響，模 板在用戶可以做什麼和不可以做什麼方面存在限制。從HMI應用程 序對象模板創建的實例也是同樣的道理。用戶不能改變基本HMI應 用程序對象模板500的任何HMI特定的屬性。基本模板上的所有 其他屬性與通過IDE 126提供的其他對象模板遵循相同的規則。用 戶從基本HMI應用程式對象模板500派生HMI對象模板(例如， HMI模板502a)派生HMI對象模板(例如，HMI模板502a)， 以i殳置HMI應用程式特定的屬性。基本才莫板500不支持HMI應 用程序對象實例(例如，應用程式實例504a)的直接創建。派生的 HMI應用程式對象模板以及它們的對象實例由兩個單獨的數據定義 構成上文所描述的系統框架內的對象定義，以及HMI應用程式。 下面將參考圖6，描述HMI應用程式模板的壽命管理過程中 支持的一組函數。派生函數600允許用戶定義與特定HMI應用程 序關聯的HMI應用程式對象模板(封裝)。通過派生函數600，用 戶將HMI應用程式獨立)與派生的模板關聯。示範性實施例支持多 種將HMI應用程式與派生模板關聯的方式。用於將HMI應用程式 與HMI應用程式對象模板關聯的由IDE 126支持的操作的兩個示 例包括創建和導入。這些操作只對HMI模板可用，不能對HMI應 用程序對象模板的實例執行。與HMI應用程式才莫板/對象相比，與 HMI模板關聯的HMI應用程式不存儲在資料庫124中。相反， HMI應用程式存儲在文件儲存庫下的目錄中(在圖1中未顯示)。 此外，使用能夠獨立於IDE 126操作的HMI應用程式開發工具(例 如，WINDOWMAKER)，單獨地編輯HMI應用程式，並處理其內容。
當用戶啟動HMI應用程式開發工具時，提示用戶創建新的 HMI應用程式或導入現有的應用程式。將現有的應用程式導入到 HMI應用程式對象模板的過程涉及指定現有的HMI應用程式在文 件系統目錄內的位置。這裡引用的"導入"操作，在實踐中，是複製和 關聯操作。如此，當用戶導入HMI應用程式，以4更創建派生的HMI 應用程式對象模板時，HMI應用程式對象模板接收指定的HMI應 用程序的全部內容的副本，包括子目錄，然後存儲在與IDE 126關 聯的文件儲存庫中。一旦在HMI應用程式對象模板和HMI應用程 序之間創建了關聯，關聯就是永久的，不能被改變。創建與不同HMI 應用程式的新的關聯的過程需要從配置資料庫124中刪除HMI應 用程序模板以及模板的所有部署的實例。在特定實施例中，對導入 HMI應用程式的過程施加了某些限制。例如，對於目前與另一個 HMI應用程式對象模板關聯的應用程式、已經與HMI應用程式對 象模板一起部署的應用程式，以及已經從HMI應用程式對象模板導 出的應用程式，不允許導入操作。
刪除操作602允許用戶通過IDE 126從配置資料庫124刪 除HMI應用程式對象模板。當用戶刪除HMI應用程式對象模板 時，完全刪除模板和與該模板關聯的HMI應用程式目錄。刪除HMI 模板的過程服從與其他人同時使用模板或者從該模板創建的HMI 對象實例關聯的規則。複製的(源)HMI應用程式本身不受模板的 刪除的影響。
對於HMI應用程式模板或其實例，支持重命名操作604。重 命名HMI應用程式對象實例不影響關聯的HMI應用程式。
對於HMI應用程式對象模板和實例，支持導出HMI模板操 作606。當導出HMI應用程式對象模板以便導入到另一個配置的系 統(這裡被稱為"星系，，)中時，創建封裝文件，包括HMI應用程式 對象模板以及其關聯的HMI應用程式的所有必需的數據和文件。在 示範性實施例中，符號不包括在封裝內。然而，在備選實施例中，關聯的HMI應用程式內嵌入的任何符號還包括在導出封裝中。
對於HMI應用程式才莫板內包含的封裝的HMI應用程式，支 持導出HMI應用程式操作607。從存儲在配置資料庫124中的 HMI模板導出HMI應用程式的過程在其以前的獨立環境中再現 HMI應用程式。只希望向獨立HMI應用程式添加新的HMI 4支術 圖形的用戶可以利用通過派生函數600導入獨立HMI應用程式來 做到這一點，但是，不能夠利用部署功能(需要ARCHESTRA基礎 架構)。為了將HMI應用程式移動到目標機器，用戶調用當管理 HMI應用程式模板時可用的導出操作。當調用導出操作時，提示用 戶輸入目標目錄路徑。 一旦用戶執行了此操作並確認了該操作，整個
封裝的HMI應用程式都被置於提供的路徑中，包括所有HMI應 用程序窗口、標記名稱詞典、前代符號、前代局部化數據，以及嵌入 的新技術圖形。使用被添加的組件增強的以前的HMI技術 (INTOUCH)的查看器實用程序，處理任何新技術(ARCHESTRA) 圖形，以便接納新的圖形技術，以及嵌入的新技術圖形數據。如前所 述的導入/導出序列允許用戶包括新技術圖形，無需完全遷移到新的 HMI才支術的平臺。
現在可以在通過添加的組件增強的編輯器中打開導出的HMI 應用程式，以允許在斷開連接的/獨立的HMI應用程式中在現場預 先形成編輯。增強的編輯器允許對以前的和新的HMI技術圖形進行 編輯。對新技術圖形的編輯的程度是由添加的組件所提供的增強功能 確定的，包括，例如調整大小、刪除、配置動畫、移動、複製，以 及剪貼板操作(剪切、複製，以及粘貼)。
對於HMI應用程式對象模板和實例，支持導入操作608。當 導入HMI應用程式對象模板時，模板容器特定的文件和數據被導入 到配置資料庫124中。從用於導入HMI應用程式模板的封裝文件 中提取HMI應用程式，並複製到文件儲存庫中。如果導入的HMI 應用程式對象用現有的關聯的HMI應用程式覆蓋現有的HMI應 用程序對象，以前的現有的HMI應用程式的所有版本的所有數據都被刪除。
對於HMI應用程式對象模板，支持備份操作610和恢復操作 612。當備份包含完全配置的HMI應用程式對象模板的系統時，所 有關聯的HMI應用程式數據都包括在備份文件中。備份文件的隨後 恢復將關聯的HMI應用程式對象模板數據置於恢復的系統的文件 儲存庫中。
支持版本管理614，以l更在配置資料庫124內維護HMI應用 程序對象的多個以前的版本。對於非HMI對象模板，所有對象配置 數據都存儲在配置資料庫124中。然而，在示範性實施例中，HMI應 用程序對象模板的HMI應用程式部分存儲在配置資料庫124的外 面(然而，模板容器數據存儲在資料庫124中)。存儲在資料庫124 內的對象模板的多個版本包括籤入、籤出，以及部署的版本。關聯 的HMI應用程式的對應的版本存儲在配置資料庫124的外面，存 儲在文件儲存庫中。
HMI應用程式對象模板的版本管理對於籤入、籤出，以及部署 的版本，表現了下面的行為。模板的籤入版本代表關聯的HMI應用 程序的最當前的配置版本。在籤出HMI應用程式對象模板的任何時 間，籤入的版本都被用作用戶進行編輯的起點。在部署實例的任何時 間，籤入的版本是發送到指定的目的地平臺的版本。在籤入已籤出的 HMI應用程式對象模板的任何時間，將模板的已籤出的版本複製到 籤入版本。用戶從不直接對HMI應用程式對象模板的籤入版本進行
下面的點描述了 HMI應用程式對象模板的籤出的版本行為。 HMI應用程式對象模板的籤出版本代表用戶將其籤出的用戶進行改 變的HMI應用程式模板的副本。在用戶籤出HMI應用程式對象模 板的任何時間，籤出的版本是當前籤入的版本(在用戶進行任何改變 之前)的副本。當用戶籤入HMI應用程式對象模板時，籤入的版本 4皮用籤出的版本覆蓋。用戶直接對HMI應用程式對象才莫板的籤出版 本進行編輯。HMI應用程式對象實例始終被鎖在模板裡。對於HMI應用程式實例，沒有籤出的狀態。對籤出的HMI應用程式執行"撤 消籤出"操作，導致當前的籤出的版本被丟棄，當前籤入的版本用於 隨後的籤出和編輯操作。
下面的點描述了 HMI應用程式對象模板的部署的版本。HMI 應用程式對象模板和關聯的HMI應用程式的部署的版本代表當前 在目標平臺上發現的版本。當部署HMI應用程式對象模板時，HMI 應用程式的關聯的籤入的版本被複製到指定的目標平臺，當前部署的 版本用資料庫124中的籤入的版本覆蓋。沒有給用戶提供對部署的 版本的直接編輯訪問權限。HMI應用程式對象模板沒有被部署，沒 有部署的版本。與HMI應用程式對象模板關聯的HMI應用程式的 部署的版本只能包含對HMI應用程式成功地運行不可缺少的信息。 代表備份或只配置文件的任何文件不應該包括在HMI應用程式的 部署的副本中。這將最小化在部署過程中必須傳輸到目標PC的數據
現在注意配置HMI應用程式對象模板的過程，包括在單獨的 HMI應用程式設計工具(例如，WONDERWARE'S WindowMaker HMI應用程式編輯器)中開發的嵌入的HMI應用程式。下面將描 述DDE126(安裝在潛在地遠離包含資料庫124的節點的多個節點) 和用於配置-HMI應用程式對象模板的HMI應用程式編輯器,(例 如，WindowMaker)的組合功能。
IDE 126支持HMI應用程式對象模板對象上的下列操作/工作 流。用戶最初啟動HMI應用程式編輯器，以編輯與HMI應用程式 對象模板關聯的HMI應用程式。例如，HMI應用程式編輯器與 DDE 126分開在單獨的進程上運行。然而，在示範性實施例中，當關 閉IDE 126時，如果HMI應用程式編輯器打開，則提示用戶保存 在HMI應用程式編輯器中進行的任何更改。IDE 126隻有在關閉 HMI應用程式編輯器之後才關閉。在包括安全登錄的實施例中，HMI 應用程式編輯器在變為另一個登錄用戶之前關閉。防止編輯HMI應 用程序對象模板，而同時關聯的HMI應用程式正在被編輯。如上面所描述的圖5中所指出的，潛在地定義了多個HMI應 用程序對象才莫板，並存儲在資料庫124中。此外，IDE126x的多個 副本能夠同時在與包含資料庫124的節點的相同或不同(遠程)節 點上操作。IDE 126使用對象模板編輯會話管理來跟蹤具有通過 HMI編輯器編輯的HMI應用程式的HMI應用程式才莫板。如此， 在說明性實施例中，HMI應用程式編輯器(例如，WindowMaker) 將不會打開特定HMI應用程式對象模板，以便在某些情況下進行編 輯，如HMI應用程式對象模板被籤出到另一個模板，以派生層次 結構定義了選定的HMI應用程式才莫板內封裝的HMI應用程式，但 不在其中正在啟動HMI應用程式的同一個實例或才莫板內。然而，在 這樣的情況下，HMI編輯器將被允許以只讀模式打開。
下面將根據示範性實施例描述配置HMI應用程式對象模板的 HMI應用程式節點屬性。例如，HMI應用程式節點屬性，適用於執 行HMI應用程式的整個機器，因此，不能從HMI應用程式對象模 板的IDE 126進行編輯。相反，從特定節點上的HMI應用程式管 理器對HMI應用程式節點信息進行管理。
下面將針對示範性實施例描述配置HMI應用程式對象模板的 HMI應用程式編輯器的行為。HMI應用程式對象模板具有兩組配置 數據(l)HMI應用程式對象模板屬性，以及(2)關聯的HMI應 用程序數據。使用HMI應用程式編輯器(例如，WindowMaker) 來配置HMI應用程式數據，並持續到配置的系統(星系)的文件儲 存庫中的位置中的文件。在配置之前，HMI應用程式對象模板與 HMI應用程式關聯，在HMI編輯器打開HMI應用程式模板(以 及其關聯的HMI應用程式)。HMI編輯器，例如，除支持編輯HMI 應用程式之外，還支持編輯HMI應用程式對象屬性(如模板的描 述)。
從IDE 126的觀點來看，HMI應用程式編輯器是HMI應用 程序對象的對象編輯器。但是，HMI應用程式編輯器不是常規對象 編輯器，因為其主要功能是定義/配置封裝在HMI應用程式對象模板/實例內的HMI應用程式。例如，HMI應用程式編輯器包括下面 的功能。HMI應用程式編輯器沒有"保存並關閉"命令。用戶關閉編 輯器，提示用戶保存任何未完成的編輯。當由系統隱式籤出HMI應 用程序對象模板時，"保持籤出"選項被設置為假。如果顯式籤出HMI 應用程式對象模板，那麼，選項被設置為真。當關閉HMI應用程式 編輯器時，無論是"保存並關閉"或通過"關閉"，"保持籤出"選項判斷 是否執行隱式籤入。只有在選項被設置為假的情況下才進行隱式籤 入。
在一個示範性實施例中，下面的行為適用於關閉HMI應用程 序編輯器。如果"保持籤出"選項被設置為假，對於HMI應用程式對 象模板，執行隱式籤入。如果"保持籤出"選項被設置為假，並且什麼 也沒有改變，執行隱式撤消籤出。
在說明性實施例中，HMI應用程式編輯器還訪問/編輯HMI應 用程序對象的屬性。通過HMI應用程式編輯器，編輯HMI應用程 序對象的對象特定的數據(而不是HMI應用程式數據)。HMI應 用程序編輯器提供配置HMI應用程式對象的屬性的用戶界面(例 如，屬性列表、描述，以及當前值)。
下面概述了支持與HMI應用程式對象模板關聯的圖形的定義 的功能。在示範性實施例中，所有支持的圖形都被部署到目標節點中， 作為部署的HMI應用程式對象的一部分。當對象、圖形及其他支持 組件被作為HMI應用程式對象的一部分部署到目標節點上時，它們 代表在進行部署時配置資料庫124(以及HMI應用程式的文件儲存 庫)的快照。在示範性實施例中，資料庫124和文件儲存庫的內容 被允許改變(在部署潛在地受這樣的改變影響的對象之後)。
在示範性實施例中，使用引用列表來確保部署的HMI應用程 序對象的所有所需的圖形都被複製到目標節點中。支持兩種引用列 表隱式的和顯式的。對於隱式引用，當一個符號被嵌入到另一個圖 形中或者在動畫中使用窗口時，在組件中更新內部引用列表，確保當 部署組件時，包括所有所需的支持圖形。這在這裡被稱為"隱式引用"。例如，自動地創建隱式引用列表(無需用戶幹預)。由於HMI應用 程序對象模板/實例中的每一個定義的圖形視圖和嵌入的符號都包括
隱式引用列表，當引用具有其自己的引用的視圖或符號時，對傳播和 部署有級聯影響。
在不自動地生成隱式引用的情況下，使用顯式引用列表。在某些 情況下，系統不能確定HMI應用程式對象/模板的圖形組件的圖形 視圖/符號的一組引用。例如，基於在運行時確定的信息調用動畫的按 鈕上的腳本不會導致任何隱式引用被生成。由於與HMI應用程式對 象關聯的視圖的運行時顯示僅僅基於當前所部署的，系統不能加載請 求的窗口，除非它已經在某些其他動畫中被隱式引用。
配置和訪問封裝了 HMI應用程式的HMI應用程式對象模板/ 實例的配置的再一個方面是通過IDE 126查看與封裝的HMI應用 程序關聯的標記。在示範性實施例中，IDE 126內的屬性瀏覽器支持 瀏覽與HMI應用程式對象模板/實例關聯的(封裝在HMI應用程 序對象模板/實例內)的HMI應用程式的標記。瀏覽器還支持瀏覽 屬於HMI應用程式對象模板/實例本身的命名空間的屬性。
當通過IDE 126的屬性瀏覽器實用程序選擇HMI應用程式 對象實例時，生成列表控制項，包括HMI應用程式標記名稱列和數據 類型列。標記名稱列，例如，包含HMI應用程式標記的名稱。列表 控制項將提供對應於HMI應用程式對象模板/實例上的屬性的任何條 目的屬性名稱。數據類型列指定列表中的條目的HMI應用程式標記 的數據類型。
瀏覽器包括刷新功能，有助於同步改變的HMI應用程式對象 模板的部署的實例。如果HMI應用程式模板被籤出，以便通過IDE 126進行編輯，用戶更新封裝在HMI應用程式模板內的HMI應用 程序的標記/向其中添加新的標記，那麼，用戶可以通過屬性瀏覽器瀏 覽HMI應用程式對象的屬性， 一旦用戶保存了封裝的HMI應用程 序，就可以看到更改。此外，沒有HMI應用程式對象被籤出的用戶 將看到與HMI應用程式對象模板的當前籤入的版本關聯的標記。此外，當標記資料庫被刷新時，IDE 126的屬性瀏覽器將顯示對與封裝 的HMI應用程式關聯的HMI應用程式標記資料庫的任何更改。對 標記資料庫的可能的更改是通過HMI應用程式編輯器手動或通過 標記的整體導入，向標記資料庫添加標記以及刪除標記編輯現有的標 記以及改變數據類型或者名稱，所產生的。如此，通過將HMI應用 程序封裝在配置資料庫126內維護的HMI應用程式對象模板內， 在一個示範性實施例中，允許通過在系統(例如，參見圖1)中的潛 在的許多節點中的任何一個節點上執行的IDE 126x複製，管理與 HMI應用程式關聯的標記。
已經描述了支持HMI應用程式的封裝和集中管理的系統的涉 及配置的方面，下面將討論這樣的系統的部署和運行時行為。關於將 HMI應用程式對象實例部署到諸如圖1中所描述的網絡上的節點， 在將任何HMI應用程式對象部署到節點之前，部署視圖引擎129。 單一平臺能夠同時託管多個視圖引擎129，而多個HMI應用程式對 象128潛在地分配給單一視圖引擎129。
在部署HMI應用程式對象實例(以及任何嵌入的符號對象實 例)過程中，部署的HMI應用程式對象和封裝的HMI應用程式在 目標節點上所需的所有數據和文件根據需要被複製到目標節點。只有 那些丟失的或自從最後 一次部署以來改變的文件才被複製到目標5節 點。HMI應用程式對象實例的部署操作利用組件的籤入版本。
部署HMI應用程式對象實例的過程包括部署容器HMI應用 程序對象實例和定義封裝的HMI應用程式的數據。例如，HMI應 用程序數據包括與HMI應用程式關聯的文件儲存庫目錄中的文件 和文件夾。如果HMI應用程式對象是以前部署的，則必須假定以前 部署的應用程式當前正在使用。如下面所描述的，基於HMI對象的 "改變模式"，用戶具有處理以前部署到目標節點的HMI對象的多種 選項。"忽略改變"改變模式，用於手動管理使用標記和腳本函數的 HMI應用程式中的更改，以實現自定義解決方案。當有新的應用程 序可用時，名稱為$ApplicationChanged的離散的(布爾)HMI應用程式系統標記被設置為真。下面的腳本函數用於接受新的應用程
序
1. RestartWindowViewer-使與封裝的HMI應用程式關 聯的查看器立即關閉，然後自動地重新啟動。在封裝的HMI應用程 序重新啟動時，部署到節點的HMI應用程式的最新的版本將被加 載，這還將與HMI應用程式關聯的$ApplicationChanged標記設 置為假。如果HMI應用程式查看器關閉並重新打開，而沒有使用 RestartWindowViewer函數，那麼，以前使用的應用禾呈序將重新加 載，較新的應用程式將不會加載($ApplicationChanged系統標記將 仍為真)。RestartWindowViewer腳本函數對於這裡所描述的所有 改變模式，將如這裡所描述的那樣起作用。
2. ReloadWmdowViewer - 4吏與封裝的HMI應用程式關 聯的查看器加載已經部署到節點的應用程式的最新的版本。 ReloadWindowView 函數與 RestartWindowViewer 函數的不同 之處在於，如果應用程式改變是若不完全重新啟動就不能加載的那 種，則它只重新啟動HMI應用程式查看器。ReloadWindowViewer 腳本函數對於這裡所描述的所有改變模式，將如這裡所描述的那樣起 作用。
利用"重新啟動查看器"改變模式，每當將新的HMI應用程式， 版本部署到目標節點時，使HMI應用程式查看器自動地重新啟動。 在重新啟動時，部署到節點的最新的HMI應用程式版本將會加載到 HMI應用程式查看器中。
利用"提示用戶重新啟動查看器"改變模式，當新的HMI應用 程序部署到目標節點時，會提示用戶指出用戶是否希望重新啟動 HMI應用程式查看器，並接受新的HMI應用程式。如果用戶選擇 不重新啟動HMI應用程式查看器，則在提醒周期到期之後再發出提 醒。在重新啟動時，最新部署到該節點的IIMI應用程式將加載到 WindowViewer 中。
利用"將改變加栽到查看器"改變模式，使HMI應用程式查看器將最新部署HMI應用程式加載到節點中，無需重新啟動查看器。 關聯的配置設置確定如何處理需要重新啟動的改變
1. "提示用戶重新啟動"-使查看器提示用戶是否重新啟動查 看器以接受新的應用程式。如果用戶選擇不重新啟動查看器，則在提 醒間隔過期之後，再次提醒他。在重新啟動時，最新部署到該節點的 HMI應用程式將加載到查看器中。
2. "自動地重新啟動，，-4吏查看器自動地重新啟動，以應用改 變。如果查看器不需要重新啟動即可應用改變，那麼，新的應用程式 將被加載，對運行中的進程沒有中斷。在重新啟動查看器時，最新部 署到該節點的HMI應用程式將加載到WindowViewer中。
"提示用戶將改變加載到查看器中"改變模式導致HMI應用程 序查看器通知用戶，有HMI應用程式的新的版本可用。如果用戶選 擇不接受改變的HMI應用程式，則在提醒間隔過期之後，再次提醒 他。如果HMI應用程式查看器需要重新啟動，以應用改變，那麼， 會將此情況通知給操作員，當接受時，查看器將會自動地重新啟動。 如果不需要重新啟動以可應用改變，那麼，當用戶接受新的應用程式
時，它將被加栽，對運行中的進程沒有中斷。
現在將講述部署封裝上文討論的HMI應用程式的HMI應用 程序對象實例的過程。對於在引擎上執行的所有對象，部署HMI對 象實例的過程使用由系統支持的標準部署機制。HMI應用程式對象 的所有實例數據與HMI應用程式對象的實例一起同步地部署。如果 HMI對象實例已經部署，在該對象上調用了"部署改變"操作，那麼， 將進行檢查，以判斷HMI容器對象本身是否具有需要它被部署的任 何改變。如果它沒有任何這樣的改變(即，所有改變都在封裝的HMI 應用程式內)，那麼，HMI對象將不會被撤銷部署，然後，再部署， 只提供改變的HMI應用程式。
在示範性實施例中，通過IDE 126撤銷部署HMI應用程式對 象實例或其他合適的配置實用程序，會刪除HMI包裹對象以及關聯 的/封裝的HMI應用程式。如果HMI應用程式當前正在^皮正在運行的HMI應用程式(例如，INTOUCH)查看器使用，那麼，撤銷 部署操作失敗(在節點上沒有執行)。 一旦撤銷部署操作成功地完成， HMI應用程式將不能運行。實際文件被保留，直到平臺被撤銷部署 (由於部署設計)，但是，HMI應用程式被阻止運行。
請參看圖7，示意圖描述了 HMI系統700，它支持用於實現 製造自動化的第一 (例如，上一代)HMI技術702和第二 (例如， 下一代)HMI技術704。根據本發明的實施例，這樣的系統支持各 種遷移方案，包括在兩個技術空間之間導入/導出HMI應用程式， 從第一 HMI技術702和第二 HMI技術704運行包括圖形的應 用程序。下面將詳細地討論包括/接納第一和第二 HMI技術的示範 性遷移方案的功能。
上面的描述觸及了以唯一方式支持兩個不同的HMI應用程式 管理和運行時環境的系統的許多方面。系統在兩個共存的HMI 4支術 之間提供了有效的遷移路徑，從用戶的觀點來看，幾乎是無縫的。下 面將描述包括多個方面的HMI :技術的橋接4支術/方案，該方案允許 根據以前的HMI技術開發的過程自動化HMI應用程式在支持新 的和老的技術的環境內被訪問、編輯和增強，並執行-甚至在同一 HMI應用程式視圖內，在特定示範性實施例中，集成的方面包括 命名空間、圖形呈現(rendering)，以及兩種才夫術的運4亍時集成。
在示範性實施例中，兩個技術包括INTOUCH，這是基於標記 的HMI技術，以及ARCHESTRA，這是基於對象的4支術。總之， 如下面所描述的，這兩種技術之間的遷移路徑包括將INTOUCH應 用程序封裝在HMI應用程式對象模板包裹內，以有助於INTOUCH 應用程式在ARCHESTRA基礎架構內的管理，修改INTOUCH標 記，以便可以在包括全局名稱約定的環境內使用，以及，增強 INTOUCH窗口編輯器和顯示軟體的功能，以支持ARCHESTRA 圖形使用的增強的圖形功能。
在特定說明性實施例中，INTOUCH將其窗口配置數據存儲 在.win文件中。為了託管新技術符號，INTOUCH中的.win文件
36格式被擴展，以支持ARCHESTRA (下一代)符號定義。當最初為 INTOUCH應用程式開發的編輯器/查看器遇到ARCHESTRA輸入 時，編輯器/查看器經過抽象層訪問ARCHESTRA系統。抽象層通 過將INTOUCH"設備上下文"傳遞到基於ARCHESTRA HMI技 術的符號，來管理這兩種技術之間的交互，符號再將其本身再現到設 備上下文中。新的HMI技術使用GDI+的先進的圖形功能，GDI+ 能夠處理本地設備上下文。包括在上一代編輯器/查看器中的橋接功能 在新的符號技術中使用帶有GDI+ rending代碼的舊軟體所創建的現 有的設備上下文。
如此，部分地，通過在現有^支術內嵌入新寺支術，以在以前存在的 系統內支持新技術的新的功能，支持遷移路徑。所有數據連接、變量 定義，以及工廠數據都被保留，並被無縫地映射到較新的功能，在 INTOUCH/ARCHESTRA遷移的情況下，以前的技術基於 C/C-H-/MFC代碼實現方式，而新技術使用.NET技術。在示範性 實施例中，通過修改當前利用MFC/C/C++的HMI應用程式編輯 器/查看器，支持.NET集成。
請參看圖8,遷移方案包括將根據上一代技術定義的HMI應 用程序802導入到新的HMI技術的功能(通過將上一代技術封裝 在基於新的HMI技術的應用程式模板802'內)。此後，所產生的 HMI應用程式模板802'保留在與新的HMI技術關聯的配置數據 庫124中。與HMI應用程式802關聯的圖形定義也導入到圖形工 具箱804中。
在示範性實施例中，在用戶通過，例如，IDE 126,選擇"導入現 有應用程式"操作之後，用戶將具有下面的選擇手動鍵入現有應用 程序的路徑，瀏覽到現有應用程式的路徑，並搜索包括上一代HMI 應用程式802的現有的應用程式。如果用戶選擇搜索應用程式802， 那麼，提示用戶輸入或瀏覽到該搜索的起始目錄。 一旦執行了搜索， 則搜索實用程序會呈現滿足搜索項的應用程式的列表，對於滿足搜索 參數的每一個查找到的HMI應用程式，將呈現下面的信息應用程式名稱、應用程式描述，以及應用程式路徑。
值得注意的是，如前所述的HMI導入操作不是典型的導入操 作。執行的以使HMI應用程式802採用新技術的導入操作以及其 關聯的管理和運行時環境是複製和關聯操作(通過上文所描述的符合 新技術的包裹對象-HMI應用程式模板中的封裝)。當用戶導入應 用程序802時，導入操作將指定的應用程式802的全部內容(包含 子目錄)複製到配置資料庫124中。通過封裝HMI應用程式802 以再現HMI應用程式才莫板802'，可以在與新的HMI技術關聯的 IDE 126中全局地管理HMI應用程式802'。 一旦執行了此關聯， HMI應用程式才莫板802'和HMI應用程式802之間的結合不能 被中斷。用戶改變封裝的HMI應用程式802的唯一選擇是刪除封 裝的HMI應用程式802'以及所有的部署的實例，然後，重新創建 HMI應用程式才莫板。
在特定實施例中，HMI應用程式802是INTOUCH應用程 序，下一代HMI技術是ARCHESTRA，包括基於對象的配置數據 庫124和HMI應用程式的管理結構。在說明性示例中，在配置數 據庫124內，INTOUCH應用程式被表示為叫做InTouchViewApp 的特定類型的模板。InTouchViewApp模板(例如，802，)包含對原 始INTOUCH應用程式(例如，HML應用程式802)的引用，以及 有關INTOUCH應用程式的行為的某些特定信息，但是，它沒有在 配置數據存儲區內存儲INTOUCH應用程式的數據。INTOUCH應 用程序數據以由INTOUCH所定義的標準格式保留在與模板關聯的 文件儲存庫目錄中。
在示範性實施例中，某些上一代HMI應用程式不被允許導入 到新的HMI技術中。例如，可以作為HMI模板導入到配置資料庫 中的上一代HMI應用程式將被限制到尚未導出到HMI應用程式 模板中的那些以及以前已經從HMI應用程式模板導出的那些。下面 的應用程式類型將不被允許導入到HMI應用程式模板中目前與 HMI應用程式模板關聯的應用程式，已經從HMI應用程式模板部署的應用程式，已經從HMI應用程式模板導出的應用程式。
本系統也支持反向操作，從存儲在配置資料庫124中的HMI 模板將HMI應用程式導出到上一代HMI技術。只希望向HMI應 用程序802的獨立版本添加新的HMI技術圖形的用戶可以這麼 做，但是，不能夠利用部署功能(需要ARCHESTRA基礎架構)。 為了將HMI應用程式802"移動到目標才幾器，用戶調用當管理 HMI應用程式模板802'時可用的導出功能。當調用導出操作時， 提示用戶輸入目標目錄路徑。 一旦用戶執行了此操作並確認了該操 作，整個封裝的HMI應用程式都被置於提供的路徑中，包括所有 HMI應用程式窗口、標記名稱詞典、前代符號、前代局部化數據， 以及嵌入的新技術圖形。使用被添加的組件增強的以前的HMI技術 的查看器實用程序，處理新技術圖形，以便接納新的圖形技術，以及 嵌入的新技術圖形數據。如前所述的導入/導出序列允許用戶包括新技 術圖形，無需完全遷移到新的HMI技術的平臺。
現在可以在通過添加的組件增強的編輯器中打開導出的HMI 應用程式802"，以允i午在斷開連接的/獨立的HMI應用程式802" 中在現場預先形成編輯。編輯器允許對以前的和新的HMI技術圖形 進行編輯。對新技術圖形的編輯的程度是由添加的組件所提供的增強 功能確定的，包括，例如調整大小、刪除、配置動畫、移動、複製， 以及剪貼板操作(剪切、複製，以及粘貼)。
在將HMI應用程式802封裝在HMI包裹內以在IDE 126 中再現HMI應用程式模板802'然後嵌入新的HMI技術圖形之 後，模板802'保留導入和導出窗口的能力。當導入HMI應用程式 802時，包含在導入的窗口 (而不是存儲在配置資料庫124中的) 的所有以前的技術標記引用都具有置於引用的前面的佔位符，以防止 拆散以前的技術(例如，InTouch)標記引用。
系統也支持將(下一代)HMI應用程式模板導入到配置數據 庫124中。在導入操作過程中，獲取封裝的HMI應用程式，並存 儲在文件儲存庫中。導入新技術特定的文件和數據，並置於配置資料庫124中。
已經描述了示範性遷移方案的導入/導出功能，現在將講述相對 於潛在地包括根據新的和以前的HMI技術中的任何一種技術定義 的圖形的HMI應用程式的編輯器/查看器行為。在示範性實施例中， 當在窗口編輯器中工作時，用戶能夠啟動新的HMI技術符號編輯 器，以對嵌入的新的HMI技術圖形符號進行編輯。用戶還可以從窗 口集合中對於引用的新技術HMI窗口，啟動新技術編輯器。下面的 討論涉及HMI圖形窗口查看器/編輯器工具，如圖9中所描述的。
如圖9所描述的，增強了 HMI應用程式編輯器/查看器，以支 持根據以前的HMI技術和下一代HMI技術定義的圖形。在特定說 明性實施例中，INTOUCH將其窗口配置數據存儲在.win文件中。 為了託管新技術圖形符號，INTOUCH中的.win文件格式被擴展， 以支持ARCHESTRA(下一代)符號定義。當最初為INTOUCH應 用程序開發的編輯器/查看器遇到ARCHESTRA輸入時，編輯器/查 看器經過抽象層訪問 ARCHESTRA系統。抽象層通過將 INTOUCH "設備上下文"傳遞到基於ARCHESTRA HMI技術的符 號，來管理這兩種技術之間的交互，符號再將其本身再現到設備上下 文中。新的HMI技術使用GDI+的先進的圖形功能，GDI+能夠 處理本地設備上下文。包括在上一代編輯器/查看器中的橋接功能在新,. 的符號技術中使用帶有GDI+再現代碼的舊軟體所創建的現有的設 備上下文。圖9中描述了上文所描述的集成的結果，其中，在同一 視圖上產生舊的技術圖形，如發光符號900和模擬式儀表902，以 及新的HMI技術圖形，如模擬式儀表904和泵906 (包括與新技 術關聯的梯度圖形)。
在示範性實施例中，通過IDE 126啟動查看器/編輯器實用程 序。對於每一個嵌入的新技術圖形，用戶可以選擇啟動符號編輯器或 者實例編輯器。基於符號的源，以不同的方式處理這些選項。下面描 述了每一個選項。
下面描述了當用戶選擇從編輯器來編輯符號時編輯器工具的行為。如果圖形工具箱804符號沒有籤出到當前用戶，則在啟動編輯 器之前在配置資料庫124中執行隱式籤出。
下面描述了為在配置資料庫124中的應用程式級別的對象(例 如，應用程式對象或設備集成對象)定義的圖形啟動編輯器的過程。 如果沒有從資料庫124中籤出關聯的對象模板，則應該在通過IDE 126啟動編輯器之前將它籤出。使用IDE 126，為基於用戶選擇而選 擇的模板或實例，啟動對象編輯器。 一旦打開了對象編輯器，則啟動 相關圖形的圖形編輯器，並使其進入焦點中。如果用戶選擇對實例進 行編輯的選項，那麼，關聯的實例的對象編輯器將在父IDE實例中 打開。
下面描述了當用戶從視圖編輯器選擇了對應用程式級別的對象 的符號進行編輯時系統的行為。通過為直接在實例內定義的圖形啟動 新技術編輯器，系統為關聯的對象實例啟動編輯器。 一旦打開了對象 編輯器，則啟動相關圖形的圖形編輯器，並使其進入焦點中。如果沒 有籤出關聯的實例，則應該在啟動編輯器之前將它籤出。
下面的討論呈現了與將下一代功能包括到上一代HMI技術編 輯器/查看器中關聯的定義了用戶功能的各種特點。
在應用程式級別對象實例或圖形工具箱804中定義的下一代符 號能夠包括到基於以前的HMI技術的HMI應用程式中。在說明性 實施例中，以前的 HMI技術編輯器的增強版本(例如， WONDERWARE's WindowMaker)使用在從IDE啟動編輯器的過 程中由IDE 126提供的連接信息，確定與下一代對象管理(配置數 據庫124)和通信基礎結構(Message Exchange )的連接。使用該連 接來瀏覽配置資料庫的內容，訪問文件儲存庫，以修改上一代HMI 應用程式文件，籤入等等。
包括到所說明的系統的有用的特點是支持將在下一代HMI技 術中定義的符號(對象實例)嵌入到上一代HMI圖形顯示窗口中的 能力。在示範性實施例中，從配置資料庫124中的應用程式級別的 對象(例如，應用程式對象)實例或圖形工具箱804獲取嵌入的符號。當符號被嵌入到上一代HMI應用程式窗口時，只有對符號的引 用才持續在窗口中，而不是符號的實際定義。當加載窗口時，從配置 資料庫124中檢索符號圖形定義。加載的符號的版本其他用戶的最 後籤入的版本或當前用戶的最後保存的版本。HMI應用程式模板在 其引用列表400中維護所有嵌入的符號的列表。
如上文所提及的，增強上一代HMI應用程式編輯器，對支持 對與下一代HMI技術關聯的配置資料庫124中定義的對象的訪 問。在示範性實施例中，編輯器包括了由下一代HMI技術所提供的 瀏覽器工具，以瀏覽配置資料庫124，以查找用於視圖中的圖形。在 示範性實施例中，響應當前編輯的窗口上的"嵌入符號"，啟動瀏覽器 工具。
類似地，增強的上一代HMI應用程式窗口編輯器支持在窗口 內嵌入與應用程式級別的對象模板關聯的符號。響應用戶選擇對象模 板(而不是上文所描述的實例)，系統隱式地創建選定的應用程式級 別的對象的實例，然後，從新創建的應用程式級別的對象實例嵌入選 定的符號。
當用戶從配置資料庫中的對象模板選擇符號時，與編輯器關聯的 自動創建功能會創建與符號關聯的對象實例。與創建新對象實例相關 聯，提示用戶，以提供對象實例的名稱。此外，在這個意義上，模板 包括嵌入的模板，還創建嵌入的模板的實例。
一旦下一代HMI技術符號通過增強的HMI應用程式編輯器 被嵌入到窗口，在符號上支持各種編輯操作，包括替換符號文本串 (替代字符串)、替換符號數據引用(替代標記)、替換符號圖形屬 性、應用動畫、調整大小、移動、刪除、剪切、複製、粘貼、複製、 對準、分發、製作單元(作為單元的一部分添加)等等。
被替換的符號數據引用出現在由增強的上一代編輯器生成的交 叉引用報表中。IDE交叉引用功能覆蓋了沒有被替換的(並包含在配 置資料庫124中)引用。供符號使用的被替換的下一代符號數據引 用將出現在由窗口和由標記名稱(引用)中。對包括到由增強的上一代編輯器編輯的窗口的符號潛在地執行 的另一個功能是能夠改變符號與另一個對象的關聯。嵌入的符號的關 聯的應用程式級別的對象可以更改為包含相同符號的另一個對象實
例。此功能用於，例如，複製/粘貼嵌入的符號之後。配置資料庫124 瀏覽器用於瀏覽資料庫124，以便選擇另一個同輩實例。瀏覽器^皮過 濾，以只顯示包含相同符號的實例。在第一示例中，符號的關聯被更 改為另一個現有的對象實例。在第二示例中，符號的關聯連結到新對 象實例。在該情況下，當改變對象關聯時，編輯器自動創建新的同輩 實例。在自動創建過程中，為給定實例創建新的自動化對象實例。將 從指定的對象實例的父模板派生出新的實例，提示用戶輸入新的實例 的名稱。此外，如果給定模板具有任何包含的模板，那麼，為所有包 含的模板，創建實例。所有包含的模板都使用由系統生成的默認名稱 (通過IDE 126指定)。
對增強的HMI應用程式編輯器編輯的窗口內的下一代符號的 另一個支持功能被更改應用程式級別(例如，應用程式)對象的替代 符號。配置資料庫124瀏覽器的輸出被過濾，只顯示關聯的自動化 對象的符號。改變關聯的符號的操作可適用於應用程式級別的對象的 嵌入的符號。新選擇的替代符號可以與當前嵌入的符號是不同大小。 向用戶提供了一個選項，要麼使用新嵌入的符號的默認大小，要麼保 留窗口的大小。在更改為新的符號的過程中，以前對以前嵌入的符號 執行的配置信息被保留。保留的配置信息包括，例如符號位置、動 畫連結，以及圖形屬性-以前的和當前符號之間的屬性映射，被替換的 文本串(用於匹配屬性)，被替換的數據引用(用於匹配屬性)。
由增強的以前的技術編輯器支持的對嵌入的下一代HMI技術 符號的再一個功能是配置動畫連結。可以對嵌入的下一代符號配置下 面的示範性動畫行為位置、大小、禁用、閃爍、朝向，以及可見性。 這裡配置的動畫整個地適用於嵌入的符號，配置的動畫存儲在 containing窗口的配置定義內。 由增強的編輯器支持的再一個功能是配置嵌入的符號的圖形屬性。當在上一代HMI窗口內嵌入包含圖形屬性的下一代符號時，編 輯器支持與符號關聯的圖形屬性的配置。編輯器提供了用戶界面，該 用戶界面列舉並允許替換嵌入符號內定義的圖形屬性的值。其配置被 支持的圖形屬性包括，例如，(配置資料庫124中管理的對象的) 本地標記、遠程標記，以及全局對象屬性。
下面將描述獨立INTOUCH應用程式遷移到ARCHESTRA HMI配置和運行時環境的具體示例的功能。
INTOUCH到ARCHESTRA功能映射
INTOUCH到 ARCHESTRA遷移的目標是實現原始 INTOUCH圖形和在遷移過程中創建的新的ARCHESTRA圖形之 間的100%功能等效。在INTOUCH和ARCHESTRA之間創建 和維護圖形的方式不同，但是， 一旦遷移，表現方式相同。遷移不會 在ARCHESTRA內複製INTOUCH用戶體驗。
窗口和智能符號
INTOUCH具有兩個較大的圖形類型窗口和智能符號。 ARCHESTRA支持這兩者的遷移。對於 INTOUCH窗口 ， INTOUCH窗口是作為帶有.Win擴展名的單個文件維護的。格式是 由INTOUCH所定義的專有的二進位格式。ARCHESTRA將讀取 本地窗口格式，並生成ARCHESTRA等效格式。 一旦遷移進行完畢， 本地INTOUCH格式將不能在 ARCHESTRA內使用。對於 SmartSymbol， INTOUCH智能符號是作為帶有.xml擴展名的單個 文件來維護的。格式是由INTOUCH定義的。ARCHESTRA將讀 取本地智能符號格式，並生成ARCHESTRA等效格式。 一旦遷移進 行完畢，本地INTOUCH格式將不能在ARCHESTRA內使用。
窗口和智能符號圖形內容
INTOUCH內的窗口和智能符號由一個或多個圖形元件構成。 各種元件將按如下方式進行轉換。
圖形基本要素100%的基本圖形基本要素將被遷移。沒有功能 被省略或改變。圖形動畫100%的基本圖形動畫將被遷移。沒有功能被省略或改變。
腳本動畫在INTOUCH中可用的100%的腳本事件在 ARCHESTRA圖形中都可用。置於INTOUCH中的那些事件中的 任何腳本都被複製到ARCHESTRA圖形中的對應的事件。並非所有 的INTOUCH腳本功能都在ARCHESTRA圖形中可用，並可能導 致無效的腳本被遷移。包含帶有無效內容或句法的腳本的 ARCHESTRA圖形，在用戶編輯那些ARCHESTRA圖形時，用戶 可以輕鬆地識別，通過查看圖形命名空間樹中的元件，對於單個 ARCHESTRA圖形，用戶無需打開動畫連結編輯器。那些帶有配置 錯誤的項目將清楚地通過圖標重疊來標識。
表達式句法ARCHESTRA圖形和INTOUCH圖形的表達式 句法相同，無需任何修改，直接遷移。腳本功能可以用於表達式中。 並非所有的INTOUCH腳本功能都在ARCHESTRA圖形中可用， 並可能導致無效的表達式被遷移。包含帶有無效內容的表達式的 ARCHESTRA圖形，在用戶編輯那些ARCHESTRA圖形時，用戶 可以輕鬆地識別，通過查看圖形命名空間樹中的元件，對於單個 ARCHESTRA圖形，用戶無需打開動畫連結編輯器。那些帶有配置 錯誤的項目將清楚地通過圖標重疊來標識。
所說明的遷移方案的另一個方面涉及處理由上一代和下一代HMI 技術使用的不同引用命名方案。在示範性實施例中，從上一代和下一代 HMI技術支持所有引用類型。上一代HMI圖形定義中的所有引用通 過客戶抽象層(CAL)在運行時進行處理。上一代引用是，例如，基於 本地標記的。另一方面，下一代引用，是全局唯一對象屬性，可以用來 表示位於如配置資料庫124所定義的系統中的任何地方的數據。在示範 性實施例中，下 一 代命名方案用於向支持系統內的對象之間的通信的 Message Exchange (Mx)功能標識數據。如此，在示範性實施例中，當 上一代HMI圖形被遷移到下一代圖形技術時，引用句法也將被遷移， 以匹配由ARCHESTRA圖形預期的引用句法。下面將參考圖10a、10b，以及11討論命名空間處理。
關於以前的技術(例如，INTOUCH)引用的遷移，在示範性實施 例中，所有對本地(例如，INTOUCH)標記名稱詞典的引用和沒有引 用全局配置資料庫(例如，星系)訪問名的遠程引用都被視為CAL引 用。當構建需要通過CAL傳遞到數據的下一代HMI技術圖形時，在 通知方案中，如果支持的話，用戶通過將引用標識為CAL引用的關鍵 字(例如，"InTouch"),給引用添加前綴。當CAL引用被遷移時， 在遷移過程中，所需的關鍵字自動地添加到現有引用的前面。 CAL引用的遷移示例 遷移之前的引用_遷移之後的引用
IntouchTagame.DotField Intouch:IntouchTagame.DotFiekl RemoteReferenceAccessName:Item Intouch:RemoteReferenceAccessName:Item
關於新技術(例如，ARCHESTRA)引用的遷移，利用下一代 命名方案來引用全局唯一地引用的數據的所有上一代HMI圖形引 用，都使用指向全局配置資料庫(例如，Galaxy)訪問名的遠程引用。 這樣的圖形不使用關鍵字(例如，Intouch)來訪問全局可訪問的數據 (通過Message Exchange)。如此，在特定示例中，當INTOUCH圖 形被遷移到ARCHESTRA時，使用"Galaxy"訪問名的所有遠程引 用(根據需要，在以前的技術內)都具有從引用中剝離的"Galaxy"訪 問名，並將"InTouch"CAL調用關鍵字加在引用的前頭。遠程引用的 遷移示例
遷移之前的引用_遷移之後的引用
Galaxy:ObjectTagname.Property ObjectTagname.Property Galaxy: ObjectHierarchicalName,Property ObjectHierarchicalName.Property Galaxy: ObjectTagname.Property.弁VString ObjectTagname.Property
圖11提供了一組圖形示例，以及遷移的HMI應用程式的關 聯的標記，包括InTouch本地標記"Lightl" 、 InTouch引用 "InTouch:$second，，、 InTouch遠程引用"Galaxy:tanklevel.pv，，，以及 全局唯一(在配置資料庫124內)ARCHESTRA引用"TankOOl.pv"和"P腿p001.speed,'。
如此，總之，上文所描迷的系統提供了唯一的，基於共存的涉及 第一和第二 HMI技術的遷移路徑，包括集成的應用程式管理、集 成的圖形管理，以及集成的命名空間。此外，導入/導出功能還支持兩 個4支術環境內的HMI應用程式的配置/執行。
鑑於可以應用此說明的系統的原理的許多可能的實施例，應該認 識到，這裡參考圖形所描述的實施例只是說明性的，不應該理解為對 本發明的範圍作出限制。例如，那些熟悉技術的人員將認識到，以軟 件的形式存在的所顯示的實施例，以計算機可執行的指令的形式存在 的存儲在計算機可讀取的介質上的某些元件，也可以以硬體實現，反 之亦然，在不偏離本發明的精神的情況下，可以在布局和細節方面對 所顯示的實施例進行修改。因此，這裡所描述的本發明預期，所有這 樣的實施例都可以歸入下面的權利要求以及其等效內容的範圍之內。
權利要求
1.一種用於管理用於進行工業控制和自動化的人機界面(HMI)應用程式的系統，以便第一和第二HMI技術共存於集成的應用程式開發和執行環境中，所述系統包括導入工具，用於將根據所述第一技術定義的HMI應用程式包括到有助於以所述第二技術管理所述HMI應用程式的形式；圖形再現功能，基於第一技術，並包括便於呈現根據第二技術定義的圖形的另外的組件；以及命名空間管理功能，支持由第一HMI技術和第二HMI技術使用的不同的命名約定。
全文摘要
在對象管理、圖形技術，以及HMI應用程式的命名空間處理程序中，實現工業控制和自動化人機界面(HMI)技術遷移方案。對於HMI圖形，支持第二技術的新的特點，而同時保留了實現第一技術的系統的功能，包括將以第二技術開發和/或管理的圖形導出到第一技術的能力。提供了功能的組合，以提供第一和第二HMI兩種圖形技術命名空間集成、圖形再現集成，以及HMI應用程式管理集成。
文檔編號G05B15/00GK101563671SQ200780045489
公開日2009年10月21日 申請日期2007年10月12日 優先權日2006年10月16日
發明者D·特拉, K·卡薩簡, R·C·莫迪, 小J·R·安德森 申請人:因文西斯系統公司