[發明專利]用于工業控制系統的模塊的人機界面視角

無效

• 申請號: 200710307495.2
• 申請日: 2007-09-28
• 公開（公告）號: CN101201599A
• 公開（公告）日: 2008-06-18
• 發明（設計）人: G·W·胡德;K·H·豪爾;S·昌德;P·R·德姆拉;M·D·卡蘭恩;K·S·帕拉切
• 申請（專利權）人: 洛克威爾自動控制技術股份有限公司
• 主分類號: G05B19/04
• 分類號: G05B19/04
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司
• 代理人: 張鑫

技術領域

本主題發明一般涉及工業控制系統，更具體地，涉及基于模塊類型和用戶的可配置人機界面功能，其中模塊提供邏輯和資源的抽象界面從而取執行動作。

背景技術

在歷史上，工業控制器已經運行于多個控制器和相關I/O模塊進行通信的工廠網絡中。這些低端控制元件經常與高端計算系統或者從控制器聚集數據的服務器進行通信，并且幫助管理企業的日常行為。然而，當系統變得越來越復雜，組件間的通信和功能合作也成為了一種挑戰。例如，當用戶從一個或者多個賣主那兒購買多個產品的時候，在這樣的產品間經常存在有限的協同工作的能力和一致性。然后，軟件和控制工程師必須學習它們獨特的產品以及組件是如何相互作用的。有限的產品和組件的一致性暗示，學習了一種產品的工程師不必繼續其它執行。通常，控制和應用系統使用那些使得映射困難的不同界面；同時那些懂得硬件和軟件環境的有資質的人員短缺并且要求高薪水。

經常，產品的集成(尤其是生產和自動系統)太復雜和太困難而不能夠被管理。執行和控制工程師在不了解其它系統組件的前提下無法編碼和配置他們的一個解決方案的各個組件。另外，系統的啟動機制通常不夠充分而不能提供用于用戶/集成者的清晰和可評估信息。在一個例子中，用戶指定一個具有控制和軟件系統組件的流水線生產系統。由于連接系統的復雜性和系統將如何執行的不確定性，考慮到長期斜向上升(ramp-up)和集成，研發(定制化)和集成費用相當昂貴。在控制系統集成期間，當流水線啟動和斜向上升(ramp-up)被延遲的時候，這對于控制系統的花費有重要的影響。更可預期的過程和較小復雜性的系統集成能力將減少這些花費。

當前控制解決方案的另一個問題是用戶當前關注于實施和復雜的邏輯而不是便利的生產解決方案。基本的技術細節已經成為了一個主要的擔憂，其中來自多種環境的工程師不關注過程信息(應用級的考慮)和被交換的價值，而常常是他們關注于“怎么”而不是“什么”。例如，用戶可以決定使他們工廠的手工方面自動化。這個設計可以開始于高端但是不久變成一系列關于非功能型的需求，例如DCOM，TCP，事務率等等的討論。雖然這些非功能型要求是重要的，功能型要求的設計是對設計者和終端用戶來說真正價值存在的地方。因此，用戶愿意關注功能型要求(設備控制，產品流控制，以及等等)，它提供價值上的直接改善而不是處理過多技術問題。

在另一個例子中，系統設計沒有充分實現在開銷負擔(overhead?burden)(存儲器覆蓋區和CPU周期等等類似)以及應用耦接之間的平衡。例如，根據系統能力，處理負載應當被更好地分布到系統中。因此，如果系統的一部分關閉，可替換的處理能力將就緒從而允許生產繼續。例如，用戶初始設計和安裝適合他們的立即需要的控制系統。然后，遞增的變化被運用到控制器上，并且經常新的界面功能被添加到用于這樣的控制器的人機界面(HMI)上。然而，目前的解決方案不能有利于用于各自的平滑的和非復雜性的事務。在多個賣者產品下的多個技術復雜化了系統的配置和管理。當第三方系統被加入的時候，這種情況也被加重。這種復雜性阻礙了系統的提供高端信息的能力，并且減弱了易于配置這樣的系統的能力。

發明內容

為了提供對于這里所描述的一些方面的基礎理解，下面給出了簡單的概述。這個概述不是一個大的概要，也不是為了指示關鍵/核心元件或者去刻畫這里所述各個方面的范圍。它的唯一目的是用簡單的方式解釋一些概念作為對后面所表達的更加詳細描述的一個引子。

提供可配置的與邏輯模塊交互的人機界面(HMI)組件，基于用戶的類型和/或者便利的模塊應用的類型而為用戶提供可變的接口能力給用戶。HMI組件與提供一個或者多個資源的邏輯相關性的模塊進行交互，其中所述邏輯控制資源的狀態、資源定義執行一個動作的組件或者系統狀態。模塊讓用戶遠離特定于資源的內部接口，信息和邏輯，然而提供標準的和一般的接口給外部系統。

HMI組件是可變的并且匹配模塊應用，從而提供那些更加關注用戶當前任務和系統狀態的經歷。例如，基于用戶的類型和用戶可能所期望的操作，可視顯示和界面輸入可以改變。這些包括，開發者視圖顯示模塊的所有接口，邏輯和數據；配置視圖顯示在配置系統時感興趣的管理組件；實時用戶和管理視圖用于調試并維護應用；一及其資源/邏輯視圖用于控制系統或者企業的設計和管理。通過改造和聚焦HMI在用戶和應用的當前需要上，和系統的交互可以通過更加有效的方式而被執行，因此減小了系統的整體開銷。