控制數據的受控供應的製作方法

2023-07-22 11:04:01 2

本發明由一種用於計算機集群的運行方法出發，

-其中，計算機集群包括：控制裝置，用於對工業技術過程進行控制；邏輯單元；以及存儲裝置，

-其中，控制裝置在工作行程中對工業技術過程進行控制，

-其中，控制裝置將過程數據至少臨時地存儲在存儲裝置中，該過程數據在對工業技術過程進行控制的框架中在控制裝置內隨工作行程出現，

-其中，邏輯單元通過至計算機網絡的接口從在計算機集群外部的外部計算機處接受用於過程數據的請求。

本發明此外由一種電腦程式出發，其包括機器代碼，該機器代碼能夠由計算機集群的邏輯單元執行，其中，通過邏輯單元執行機器代碼引起邏輯單元執行這種類型的運行方法的與邏輯單元相關的步驟。

本發明此外由一種計算機集群的邏輯單元出發，，其中，邏輯單元能夠以這種類型的電腦程式編程，從而使得邏輯單元執行這種類型的運行方法的與邏輯單元相關的步驟。

本發明此外由一種計算機集群出發，

其中，該計算機集群包括控制裝置，用於對工業技術過程進行控制；邏輯單元和存儲裝置，

其中，邏輯單元如上所述地設計。

背景技術：

控制裝置，例如像數字控制器、存儲器可編程控制器或者工業計算機具有輸入/輸出接口，其能夠由控制裝置的編程器進行編程，從而能夠從外部對相應的控制裝置的數據進行訪問。這種類型接口的實例是hmi-oa，opc-ua，mt連接器，nck-oa以及另外更多的形式。

通過這些接口能夠從控制裝置中讀取例如狀態數據，過程變量和另外的參量並且然後在該控制裝置的外部進一步進行處理。進一步的處理尤其是在計算機上實現，其完全不與控制裝置連接。

這種類型的數據的外部評估是有極大益處的。例如因此可以根據這種類型的數據測定所屬的工業技術過程的驅動器的未來需求。也可以測定工業技術過程的運行優化。

在現有技術中，在控制裝置內部或者計算機集群內部(其組成部分是控制裝置)完全沒有對在控制裝置的內部出現的過程數據的訪問進行限制。對傳輸到外部計算機上的數據的有意的-也就是說通過計算機集群控制的-影響不能實現。更多的是，過程數據-僅僅受到外部計算機與計算機集群的連接的帶寬限制-傳輸給外部計算機。

技術實現要素：

本發明的目的在於提出一種可行性，通過其不僅能夠實現對過程數據的限制訪問而且還能夠實現對過程數據的不受限訪問。

該目的通過具有權利要求1的特徵的運行方法實現。運行方法的優選的設計方案是從屬權利要求2至12的內容。

根據本發明，開頭所述類型的運行方法由此設計，

-即在請求滿足訪問條件時，邏輯單元根據該請求將存儲在存儲裝置中的過程數據傳輸給外部計算機，以及

-即在請求不滿足訪問條件時，邏輯單元對在存儲裝置中存儲的過程數據進行預處理，從而使得被預處理的過程數據相較於存儲的過程數據具有降低的信息量，並且根據請求僅僅將被預處理的過程數據傳輸給外部計算機。

由此，一方面-如現有技術中一樣-能夠將在存儲裝置中存儲的過程數據沒有預處理地，也就是說原樣地傳輸給外部計算機。然而，該傳輸僅僅在外部計算機對此具有資格的情況下實現。否則，僅僅將預處理過的過程數據，也就是具有減少的信息量的過程數據傳輸給外部計算機。

該預處理能夠以不同的方式和方法設計。

因此例如可能的是，預處理包括濾出與確定的工作行程相關的在存儲裝置中存儲的過程數據。例如，通過預處理能夠將在存儲裝置存儲的、對於相應的5個工作行程中的4個的過程數據或者對於相應的10個工作行程中的9個的過程數據濾出。也可行的是，例如僅僅為較短的、封閉的時間間隔提供過程數據並且不為剩餘的時間間隔提供過程數據。例如，每小時僅僅提供對於每5分鐘的過程數據或者每周僅僅提供對於每一天的過程數據。尤其是通過對於時間間隔進行提供可以實現，外部計算機的使用者能夠更好地判斷，是否全部的過程數據對於其是重要相關的，其中，時間間隔視個別情況的狀態而定能夠從秒的範圍超過分鐘範圍直至更多。

可替換地或者附加的是，預處理可以包括形成與多個工作行程的一個時間間隔相關的、在存儲裝置中存儲的過程數據的平均值。例如，位置值(實際值或者額定值)能夠在每5或者10個工作行程上被平均。當然其他數量的工作行程也是可以的。

可替換地或者附加的是，預處理可以包括根據與多個相應的工作行程相關的在存儲裝置中存儲的過程數據來測定一個值。例如，能夠為多個驅動裝置僅僅提供總體上與驅動裝置相關的功率，也就是不分配到各個驅動裝置上。

可替換地或者附加的是，預處理可以包括對在存儲裝置中存儲的過程數據進行四捨五入。也就是說可以使值更不精確。例如檢測到的位置在預處理之前能夠以0.1mm的精度被提供，在預處理之後僅僅具有1mm的精度。

可替換地或者附加的是，在存儲裝置中存儲的過程數據除了檢測到的過程數據之外相應地包括被指派的名稱，並且預處理包括完全地或者部分地去除名稱。該措施的效果還可以由以下提升，即預處理包括相對於在存儲裝置中存儲的過程數據對被預處理的過程數據動態地分類。例如，在多個驅動裝置的情況中可以更換排列順序。通過動態的分類可以實現，即對正確順序的後續探測變得困難或者此外甚至是不可能的。

可替換地或者附加的是，預處理包括部分地濾出與確定的工作行程相關的過程數據。例如可行的是，在五軸工具機中僅僅提供用於5個軸中的2個軸的值。

在存儲裝置中存儲的過程數據能夠在那裡臨時地存儲。然而，優選的是為在存儲器中存儲的過程數據指派時間戳並且此外過程數據在存儲裝置被歸檔。在該種情況中，覆蓋或者完全不實現或者僅僅以明確的、從外部預設給計算機集群的刪除指令實現或者在經過了足夠長的等待時間之後實現。等待時間在此通常對應於幾年的時間間隔。

控制裝置可以根據需要進行設計。尤其是控制裝置可以設計成數字控制器、存儲器可編程控制器或者工業計算機。

邏輯單元和控制裝置可以構成一個單元。可替換的是，邏輯單元可以是與控制裝置不同的裝置。

該目的此外通過一種具有權利要求13的特徵的電腦程式實現。根據本發明，開頭所述類型的電腦程式這樣地設計，即通過邏輯單元執行電腦程式引起邏輯單元執行根據本發明的運行方法的與邏輯單元相關的步驟。

該目的此外通過具有權利要求14的特徵的邏輯單元實現。根據本發明，邏輯單元利用根據本發明的電腦程式來編程，從而使邏輯單元執行根據本發明的運行方法的與邏輯單元相關的步驟。

該目的此外通過具有權利要求15的特徵的計算機集群實現。根據本發明，計算機集群的邏輯單元根據本發明地設計。

附圖說明

本發明的上述的特性、特徵和優點以及如何實現這些的方式和方法結合接下來的對實施例的參考附圖的詳細描述更清楚易懂。在此，圖中示出：

圖1是計算機集群，

圖2是流程圖，

圖3是數據結構，

圖4是流程圖，

圖5是預處理的過程數據，

圖6是預處理的過程數據，

圖7是預處理的過程數據，

圖8是過程數據和是預處理的過程數據，

圖9是預處理的過程數據，以及

圖10是預處理的過程數據。

具體實施方式

根據圖1，計算機集群1包括控制裝置2，邏輯單元3和存儲裝置4。控制裝置2用於對例如工具機、機器人或者製造工藝的工業技術過程5進行控制。相應的是，控制裝置2例如設計成數字控制裝置、存儲器可編程控制器或者工業計算機。

控制裝置2由此控制工業技術過程5，即其相應於在圖2中的圖示以工作行程t來反覆地執行布置s1至s4。在步驟s1中，控制裝置2通過傳感器6接受工業技術過程5的實際值。在步驟s2中，控制裝置2測定內部數據和用於工業技術過程5的額定值。在步驟s3中，控制裝置2對相應於測定的額定值對影響工業技術過程5的作動器7進行控制。在步驟s4中，控制裝置2將過程數據d1至dn存儲在存儲裝置4中(參見圖3)。過程數據d1至dn可以是工業技術過程5的實際值或者額定值或者是控制裝置2的內部數據。在許多情況中，控制裝置2為存儲的過程數據d1至dn指派一個時間戳ti。相應的時間戳ti表徵了工作行程t，過程數據d1至dn對於該工作行程是有效的，也就是說，-視涉及哪些數據而定-對於為其檢測了實際值的工作行程測定內部數據，或者將額定值輸出給作動器7。這種措施尤其當過程數據d1至dn在存儲裝置4中被歸檔時是有利的。

相應於在圖1中的圖示，邏輯單元3可以是與控制裝置2不同的裝置。可替換的是，邏輯單元3和控制裝置2能夠形成一個單元。這在圖1中通過虛線框示出。

邏輯單元3利用電腦程式8來編程。電腦程式8包括機器代碼9，其能由邏輯單元3執行。通過邏輯單元3執行機器代碼9使得邏輯單元3與接下來結合另外的圖示還要進一步說明的那樣工作。

邏輯單元3相應於在圖1中的附圖通過至計算機網絡10(例如lan或者wan，尤其是網際網路)的接口至少臨時地與計算機11連接。計算機11處於計算機集群1的外部。因此其接下來被形容為外部計算機11。邏輯單元3相應於在圖4中的附圖在步驟s11中檢驗，是否從外部計算機11為其傳輸了用於過程數據d1至dn的請求a。如果是，其在步驟s11中接受數據並且過渡到步驟s12中。否則，邏輯單元3停留在步驟s11。在步驟s12中邏輯單元3檢測，請求a是否滿足訪問條件z。如果滿足，那麼邏輯單元3過渡至步驟s13至s15，否者過渡至步驟s16至s19。

在步驟s13中，邏輯單元3測定通過請求a請求的過程數據d1至dn。在步驟s14中，邏輯單元3從存儲裝置4中調取該過程數據d1至dn。在步驟s15中，邏輯單元3根據請求a將相應的過程數據d1至dn傳輸至外部計算機11。

在步驟s16中，邏輯單元3如在步驟s13中一樣測定通過請求a請求的過程數據d1至dn。在步驟s17中，邏輯單元3如在步驟s14中一樣從存儲裝置4調取該過程數據d1至dn。在步驟s18中，邏輯單元3對從存儲裝置4中調取的過程數據d1至dn執行預處理。其由此測定出預處理過的過程數據d1』至dn』。預處理如下進行，即預處理過的過程數據d1』至dn』相比較於存儲的過程數據d1至dn具有降低的信息量。可行的預處理在接下來描述。在步驟s19中，邏輯單元3根據請求a將預處理過的過程數據d1』至dn』傳輸給外部計算機11。

在存儲裝置4中存儲的過程數據d1至dn(即使在過程數據d1至dn並未分配有相應的時間戳ti時)持續地與確定的工作行程t相關。預處理可例如如下進行，即邏輯單元3濾出與確定的工作行程t相關的、在存儲裝置4中存儲的過程數據d1至dn。其純示意性地在圖5中由此示出，即預處理過的過程數據d1』至dn』僅僅包括過程數據d1至dn的每第十個句子。

可替換或者附加的是，相應於在圖6中的視圖，預處理可以如下進行，邏輯單元3相關於在存儲器4中存儲的、在多個工作行程t(純示例性的十個工作行程t)的一個時間間隔上的過程數據d1至dn執行形成平均值。

可替換或者附加的是，相應於在圖7中的視圖，預處理可以如下進行，邏輯單元3為在存儲器4中存儲的多個、但是所有都與確定的工作行程t相關的過程數據d1至dn測定一個值，例如總和或者平均值。在該種情況中，取代在平均值中討論的原始的過程數據d1至dn，僅僅向外部計算機11發送測定的值。

可替換或者附加的是，相應於在圖8中的視圖，預處理可以如下進行，邏輯單元3對在存儲裝置4中存儲的過程數據d1至dn執行四捨五入。在該情況中，替代原始的過程數據d1至dn僅僅向外部計算機11傳輸被四捨五入的值d1』至dn』。

在許多情況中，在存儲裝置4中存儲的處理數據d1至dn相應於在圖3中的附圖除了包括處理數據d1至dn本身之外還相應地包括指派的名稱xyz。在該種情況中，預處理相應於在圖9中的圖示可以如下進行，即邏輯單元3完全地或者部分地去掉名稱xyz。附加的是，在該種情況中相應於在圖9中的圖示，邏輯單元3還能夠包括相對於在存儲裝置4中存儲的過程數據d1至dn進行分類。預處理過的處理數據d1』至dn』因此在該種情況中不具有與處理數據d1至dn本身相同的順序。如果執行了分類，那麼其優選地是動態的。分類因此從請求a至請求a和/或在請求a的內部從相關於確定的工作行程t的過程數據d1至dn至相關於另外的工作行程t的過程數據d1至dn進行變化。

可替換地或者附加的是，相應於在圖10中的圖示，預處理能夠如下進行，即邏輯單元3僅僅接管在存儲裝置4中存儲的過程數據d1至dn中的一些過程數據作為預處理過的過程數據d1』至dn』。因此實現了過程數據d1至dn的部分濾出。與圖5的措施不同點在於，在圖10的措施的範疇中，濾出在與確定的工作行程t相關的過程數據d1至dn之中內部地進行。因此例如僅僅過程數據d1，d7和d12被傳遞，但是過程數據d2至d6以及d8至d11以及-如果存在的-d13，d14等等都不被傳遞。

所提及的可行預處理與彼此無關。其也能夠根據需要彼此組合。

綜上，本發明因此涉及以下事實：

計算機集群1包括：控制裝置2，用於對工業技術過程5進行控制；邏輯單元3；以及存儲裝置4。控制裝置2在工作行程t中對工業技術過程5進行控制。其將過程數據d1至dn至少臨時地存儲在存儲裝置4中，該過程數據在對工業技術過程5進行控制的框架中在控制裝置2內隨著工作行程t出現。邏輯單元3通過至計算機網絡10的接口從在計算機集群1外部的外部計算機11處接受用於過程數據d1至dn的請求a。在請求a滿足訪問條件z時，邏輯單元3根據請求a將存儲在存儲裝置4中的過程數據d1至dn傳輸給該外部計算機11。否則，邏輯單元3對在存儲裝置4中存儲的過程數據d1至dn進行預處理，從而使得被預處理的過程數據d1』至dn』相較於存儲的過程數據d1至dn具有降低的信息量。其根據請求a僅僅將被預處理的過程數據d1』至dn』傳輸給該外部計算機11。

本發明具有多個優點，尤其是能夠通過邏輯單元3並進而在計算機集群1一側區分，是否為外部計算機11提供過程數據d1至dn(補充：原樣地)或者僅僅提供預處理過的過程數據d1』至dn』。

儘管本發明在細節上通過優選的實施例進行了詳細的說明和描述，但是本發明並不局限於公開的實例，並且本領域技術人員能夠推導出另外的變體，而不脫離本發明的保護範圍。