[發(fā)明專利]用于將機器與多個應(yīng)用耦合的設(shè)備和方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201880068732.0
• 申請日: 2018-07-10
• 公開（公告）號: CN111213141A
• 公開（公告）日: 2020-05-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: J-G.菲舍爾
• 申請（專利權(quán)）人: 西門子股份公司
• 主分類號: G06F16/84
• 分類號: G06F16/84;G06F8/35;G06F9/54
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 孫云漢;劉春元

提出了一種用于將機器、特別是機床與多個應(yīng)用耦合的設(shè)備，該機器具有數(shù)量為N的數(shù)據(jù)源，用于以特定于數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)格式來提供所述機器的數(shù)據(jù)。所述設(shè)備包括轉(zhuǎn)換單元，所述轉(zhuǎn)換單元被設(shè)立為：將N個數(shù)據(jù)源之一的以特定于數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)格式之一存在的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成用于所述應(yīng)用的通用語義數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)；和/或?qū)⑺鰬?yīng)用之一的以所述通用語義數(shù)據(jù)模型存在的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成用于N個數(shù)據(jù)源之一的特定于數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)格式之一的數(shù)據(jù)。借此，所述轉(zhuǎn)換單元有利地建立了在相應(yīng)的應(yīng)用與所述機器的相應(yīng)的數(shù)據(jù)源之間的數(shù)據(jù)互操作性。還提出了一種用于將機器與多個應(yīng)用耦合的方法和計算機程序產(chǎn)品。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于將機器、特別是機床與多個應(yīng)用耦合的設(shè)備，所述機器具有多個數(shù)據(jù)源，用于以特定于數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)格式來提供所述機器的數(shù)據(jù)。此外，本發(fā)明涉及一種方法和一種計算機程序產(chǎn)品，所述計算機程序產(chǎn)品在由程序控制的裝置上促使所述方法的執(zhí)行。

背景技術(shù)

本發(fā)明的技術(shù)領(lǐng)域特別是涉及邊緣計算，在所述邊緣計算中通過性能強大的應(yīng)用將機床的諸如Sinumerik、Simotion或Simatik那樣的控制設(shè)備的基本功能以及諸如攝像機那樣的其它現(xiàn)場設(shè)備和傳感器的基本功能擴(kuò)展到附加硬件。例如，這種應(yīng)用在生產(chǎn)過程的速度、磨損、能耗和其它特性方面優(yōu)化了NC程序（NC；nemerical control，數(shù)控）。還已知在即將發(fā)生機器或組件失效時發(fā)出警告、計劃最佳維護(hù)周期并主動為預(yù)測性維護(hù)任務(wù)提供建議的應(yīng)用。這種應(yīng)用有許多的應(yīng)用可能性。

不過，機器的諸如傳感器或致動器那樣的數(shù)據(jù)源常規(guī)地以特定于數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)格式來提供其數(shù)據(jù)，所述數(shù)據(jù)應(yīng)當(dāng)由這樣的應(yīng)用來處理。因此，常規(guī)地將應(yīng)用構(gòu)建為使得所述應(yīng)用可以處理在相應(yīng)的特定于數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)格式下的數(shù)據(jù)。借此，常規(guī)地，相應(yīng)的應(yīng)用是專門為設(shè)備或機器所構(gòu)建的，即使所述設(shè)備與其它設(shè)備類型共享相似的特性也是如此。

換句話說，常規(guī)地，這里不存在數(shù)據(jù)互操作性。機器或設(shè)備并未針對此來開發(fā)。也就是說，常規(guī)地，為現(xiàn)場設(shè)備A創(chuàng)建的應(yīng)用不會自動與現(xiàn)場設(shè)備B一起工作。因此，常規(guī)地，應(yīng)用以特定于設(shè)備的方式來編程。如果應(yīng)用也應(yīng)當(dāng)用于其它設(shè)備，則需要對該應(yīng)用進(jìn)行重新設(shè)計（Re-Engineering）或重寫（Re-Writing）。

接口的標(biāo)準(zhǔn)化也只是有條件地解決了缺乏數(shù)據(jù)互操作性的問題，因為接口的標(biāo)準(zhǔn)化始終只允許功能和質(zhì)量（特別是數(shù)據(jù)傳輸?shù)男阅埽┑淖钚」帜浮＿@種標(biāo)準(zhǔn)的一個示例是OPC UA（UA；unified architecture，統(tǒng)一體系架構(gòu)）。OPC UA是一種工業(yè)M2M通信協(xié)議。不過，例如即使在OPC UA的情況下，也不會將特定于設(shè)備的高頻數(shù)據(jù)（如在為此頻率通常為500Hz或更高的位置控制回路、轉(zhuǎn)速控制回路和電流控制回路情況下的位置、轉(zhuǎn)速和電流）傳輸?shù)剿鰬?yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

因此，本發(fā)明的任務(wù)在于：改善機器與多個應(yīng)用的耦合、特別是通信技術(shù)耦合。

根據(jù)第一方面，提出了一種用于將機器、特別是機床與多個應(yīng)用耦合的設(shè)備，該機器具有數(shù)量為N的數(shù)據(jù)源，用于以特定于數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)格式來提供該機器的數(shù)據(jù)。所述設(shè)備包括轉(zhuǎn)換單元，所述轉(zhuǎn)換單元被設(shè)立為：將N個數(shù)據(jù)源之一的以特定于數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)格式之一存在的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成用于所述應(yīng)用的通用語義數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)；和/或?qū)⑺鰬?yīng)用之一的以所述通用語義數(shù)據(jù)模型存在的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成用于N個數(shù)據(jù)源之一的特定于數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)格式之一的數(shù)據(jù)。

通過所述轉(zhuǎn)換單元，改善了所述機器與所述應(yīng)用之間的通信技術(shù)耦合。特別地，所述轉(zhuǎn)換單元建立了在相應(yīng)的應(yīng)用與所述機器的相應(yīng)的數(shù)據(jù)源之間的數(shù)據(jù)互操作性。

由于所述應(yīng)用使用通用語義數(shù)據(jù)模型，所述應(yīng)用可以被用于多個不同的數(shù)據(jù)源，這些數(shù)據(jù)源也可以使用不同的特定于數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)格式。此外，相應(yīng)的應(yīng)用由于該通用語義數(shù)據(jù)模型而也可以被用于不同的機器。