專利名稱：用于塊實例化的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本文公開的主題涉及系統(tǒng)的實例化，并且更具體而言，涉及功能塊的實例化。
背景技術(shù)：
諸如工業(yè)控制系統(tǒng)的某些系統(tǒng)可提供使得能夠在各種類型的裝置(諸如傳感器、泵、閥等)中執(zhí)行控制指令的控制能力。例如，功能塊可用來將控制邏輯封裝在各種裝置中。但是，功能塊可由不同的制造商創(chuàng)建。因此，對多個裝置進(jìn)行配置和/或編程可能是復(fù)雜和耗時的。

發(fā)明內(nèi)容
下面對在范圍方面與原要求保護(hù)的發(fā)明相當(dāng)?shù)哪承嵤├M(jìn)行概述。這些實施例 不意于限制要求保護(hù)的發(fā)明的范圍，而是這些實施例僅意于提供本發(fā)明的可能形式的簡要概述。實際上，本發(fā)明可包括可能類似于或異于下面闡述的實施例的多種形式。在第一實施例中，一種系統(tǒng)包括處理器和可由處理器執(zhí)行的視覺實例化設(shè)施。視覺實例化設(shè)施配置成讀取包括至少一個功能塊的裝置定義(DD)文件，以及在視覺顯示中視覺地顯示至少一個功能塊的功能塊實例化信息。視覺實例化設(shè)施進(jìn)一步配置成在現(xiàn)場裝置中使至少一個功能塊實例化。在第二實施例中，一種方法包括通過計算機的處理器從現(xiàn)場裝置的裝置描述(DD)文件中讀取配置信息，以及通過計算機的處理器從現(xiàn)場裝置的DD文件中讀取功能塊。該方法還包括在計算機的顯示器上顯示功能塊的視覺表示，以及通過計算機的處理器基于配置信息來確定現(xiàn)場裝置中的對功能塊實例化的支持。該方法進(jìn)一步包括在計算機的顯示器上顯示對功能塊實例化的支持的視覺表示，以及如果現(xiàn)場裝置支持功能塊實例化，則通過計算機的處理器使得針對用戶而配置的視覺實例化設(shè)施能夠在現(xiàn)場裝置中使功能塊實例化。在第三實施例中，一種非暫時性有形計算機可讀介質(zhì)包括可執(zhí)行代碼。該代碼包括用于讀取裝置描述(DD)文件以及基于DD文件來確定現(xiàn)場裝置中的對功能塊實例化的支持的指令。代碼進(jìn)一步包括顯示現(xiàn)場裝置中的對功能塊實例化的支持的視覺表示，以及為用戶提供視覺實例化設(shè)施，以在現(xiàn)場裝置中使功能塊實例化。


當(dāng)參照附圖閱讀下述詳細(xì)說明時，本發(fā)明的這些及其他特征、方面和優(yōu)點將變得更好理解，貫穿附圖相同的標(biāo)號代表相同的部分，在附圖中
圖I是包括通信總線的工業(yè)控制系統(tǒng)的實施例的示意 圖2是樹視圖控制和顯示用于圖I的工業(yè)控制系統(tǒng)的組件的選項的屬性表的實施例的屏幕視 圖3是從圖2的屏幕視圖中彈出的功能塊實例化對話框的實施例的屏幕視 圖4是包括警告消息框的圖3的功能塊實例化對話框的實施例的屏幕視圖；圖5是圖2中描繪的樹視圖控制的實施例的屏幕視圖；以及 圖6是包括警告消息框的圖3的功能塊實例化對話框的實施例的屏幕視圖。
具體實施例方式下面將對本發(fā)明的一個或多個具體實施例進(jìn)行描述。為了致力于提供對這些實施例的簡明描述，在說明書中可能不會對實際實現(xiàn)的所有特征進(jìn)行描述。應(yīng)當(dāng)意識到的是，在任何這種實際實現(xiàn)的開發(fā)中，如在任何工程或設(shè)計項目中那樣，必須作出許多特定于實現(xiàn)的決策來達(dá)到開發(fā)者的具體目的，諸如服從系統(tǒng)相關(guān)的約束及商業(yè)相關(guān)的約束，該具體目的可隨不同的實現(xiàn)而改變。此外，應(yīng)當(dāng)意識到的是，這種開發(fā)工作可能是復(fù)雜和耗時的，但對受益于本公開的普通技術(shù)人員來說，這種開發(fā)工作將不過是設(shè)計、生產(chǎn)和制造的例行任務(wù)(routine undertaking) 當(dāng)介紹本發(fā)明的多種實施例的要素時，冠詞“一”、“該”和“所述”意于表示存在一個或多個該要素的意思。術(shù)語“包括”、“包含”和“具有”意于為包括性的，并且表示除了列出的要素之外可存在另外的要素的意思。 工業(yè)自動化系統(tǒng)可包括適合于與多種現(xiàn)場裝置(諸如傳感器、泵、閥等)接口連接的控制器系統(tǒng)。例如，傳感器可對控制器系統(tǒng)提供輸入，并且然后控制器系統(tǒng)可響應(yīng)于輸入而得到某些動作，諸如促動閥、驅(qū)動泵等等。在某些控制器系統(tǒng)中，諸如可從紐約州斯卡奈塔(Schenectady, New York)的通用電氣公司獲得的Mark VIe控制器系統(tǒng),多個裝置可通信耦合到控制器并由控制器控制。實際上，多個控制器可控制多個現(xiàn)場裝置，如下面關(guān)于圖I更加詳細(xì)地描述的那樣。通信連接到控制器的裝置可包括現(xiàn)場裝置，諸如現(xiàn)場總線基金會 (Fieldbus Foundation )現(xiàn)場裝置，其包括對基金會Hl雙向通信協(xié)議的支持。因此，現(xiàn)場裝置可為能實行諸如計算機指令或控制邏輯的執(zhí)行的計算任務(wù)的“智能”裝置。計算機指令或控制邏輯可被封裝在功能塊中。例如，比例積分微分(PID)功能塊可包括適合于實現(xiàn)某些過程(諸如工業(yè)過程)的閉環(huán)控制的PID指令。實際上，可提供能包括多種計算機指令或控制邏輯的各種類型的功能塊，如下面關(guān)于圖I更加詳細(xì)地描述的那樣。然后可使每個功能塊實例化，或者加載到現(xiàn)場裝置的存儲器中，以在控制回路中使用。然后現(xiàn)場裝置可在實例化的功能塊中執(zhí)行計算機指令或控制邏輯。功能塊實例化可使用現(xiàn)場裝置的存儲器的一部分和其它資源(例如處理器資源)。因此，諸如控制工程師或調(diào)試(commissioning)工程師的用戶可參考制造商提供的信息,并且計算在特定的裝置中可使多少功能塊實例化。但是，現(xiàn)場裝置和功能塊可能由多個制造商提供。人工地計算塊實例化信息可能易于產(chǎn)生錯誤、耗時且代價高。本文公開的系統(tǒng)和方法使得塊實例化信息能自動得到?？扇菀椎靥峁┎@示用于多種現(xiàn)場裝置的實例化信息，以便由用戶審閱。另外，本文公開的系統(tǒng)和方法使得用戶能夠接收對實例化限制的反饋，該限制諸如在特定的裝置中可使多少塊實例化，以及具體的塊的類型(例如PID塊)的實例化數(shù)量，以及可被實例化的所有類型的塊的總數(shù)量。另外，可在實際裝置實例化之前提供實例化信息。也就是說，本文公開的系統(tǒng)和方法可使得用戶能夠在實際實例化之前使信息可視化，以協(xié)助準(zhǔn)備期望的裝置配置，并且可在實際上將現(xiàn)場裝置連接到工業(yè)過程控制系統(tǒng)(諸如下面關(guān)于圖I更加詳細(xì)地描述的工業(yè)過程控制系統(tǒng))之前存儲期望的裝置配置。一旦現(xiàn)場裝置連接到工業(yè)過程控制系統(tǒng)，則可使用存儲的裝置配置來執(zhí)行現(xiàn)場裝置中的塊實例化。同樣，可更高效地實行現(xiàn)場裝置的重新配置。這樣，可更好地管理現(xiàn)場裝置、控制器和工業(yè)過程控制系統(tǒng)。轉(zhuǎn)到圖1，描繪了工業(yè)過程控制系統(tǒng)10的實施例?？刂葡到y(tǒng)10可包括計算機系統(tǒng)12，計算機系統(tǒng)12適合于執(zhí)行多種現(xiàn)場裝置配置和監(jiān)測應(yīng)用，以及適合于提供工程師或技術(shù)員通過其可監(jiān)測控制系統(tǒng)10的組件的操作員接口。因此，計算機12包括可在處理計算機指令時使用的處理器14，以及可用來存儲計算機指令和其它數(shù)據(jù)的存儲器16。計算機系統(tǒng)12可包括適合于運行軟件應(yīng)用的任何類型的計算裝置，諸如膝上型電腦、工作站、平板計算機或手持式便攜裝置(例如個人數(shù)字助理或手機)。實際上，計算機系統(tǒng)12可包括多種硬件和/或操作系統(tǒng)平臺中的任意種。根據(jù)一個實施例，計算機12可裝有工業(yè)控制軟件，諸如人機接口(HMI)軟件18、制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES) 20、分布式控制系統(tǒng)(DCS) 22和/或監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集(SCADA)系統(tǒng)24。HMI 18、MES 20,DCS 22和/或SCADA 24可存儲為存儲在非暫時性有形計算機可讀介質(zhì)(諸如計算機12的存儲器16)上的可執(zhí)行代碼指令。例如，計算機12可裝有能夠從紐約州斯卡奈塔的通用電氣公司獲得的ControlST 軟件。
另外，計算機系統(tǒng)12通信連接到適合于使得在描繪的計算機12和工廠中的其它計算機12之間能通信的工廠數(shù)據(jù)總線26。實際上，工業(yè)控制系統(tǒng)10可包括通過工廠數(shù)據(jù)總線26互連的多個計算機系統(tǒng)12。計算機系統(tǒng)12可進(jìn)一步通信連接到適合于將計算機系統(tǒng)12通信耦合到工業(yè)控制器30的單元數(shù)據(jù)總線28。工業(yè)控制器30可包括處理器32，處理器32適合于執(zhí)行有益于使多種工廠裝備(諸如輪機系統(tǒng)34、溫度傳感器36、閥38和泵40)自動化的計算機指令或控制邏輯。工業(yè)控制器30可進(jìn)一步包括用于存儲例如計算機指令和其它數(shù)據(jù)的存儲器42。工業(yè)控制器30可與多種現(xiàn)場裝置通信，包括但不限于流量計、PH值傳感器、溫度傳感器、振動傳感器、間隙傳感器(例如測量旋轉(zhuǎn)組件和固定組件之間的距離)、壓力傳感器、泵、促動器、閥等。在一些實施例中，工業(yè)控制器26可為能夠從紐約州斯卡奈塔的通用電氣公司獲得的MarkTMVIe控制器系統(tǒng)。在描繪的實施例中，通過使用適合于在I/O網(wǎng)絡(luò)48和Hl網(wǎng)絡(luò)50之間接口連接的鏈接裝置44和46，將輪機系統(tǒng)34、溫度傳感器36、閥38和泵40通信連接到工業(yè)控制器30上。例如，鏈接裝置44和46可包括可從德國哈爾的Softing AG獲得的FG-100鏈接裝置。如所描繪的那樣，鏈接裝置44和46可分別包括有益于執(zhí)行計算機指令的處理器52和54，并且還可包括有益于存儲計算機指令和其它數(shù)據(jù)的存儲器56和58。在一些實施例中，I/O網(wǎng)絡(luò)48可為100兆(MB)高速以太網(wǎng)(HSE)網(wǎng)絡(luò)，且Hl網(wǎng)絡(luò)50可為31. 25千比特/秒的網(wǎng)絡(luò)。因此，通過I/O網(wǎng)絡(luò)48傳輸和接收的數(shù)據(jù)又可由Hl網(wǎng)絡(luò)50傳輸和接收。也就是說，鏈接裝置44和46可充當(dāng)I/O網(wǎng)絡(luò)48和Hl網(wǎng)絡(luò)50之間的橋梁。例如，I/O網(wǎng)絡(luò)48上的較高速的數(shù)據(jù)可被緩沖，并且然后在Hl網(wǎng)絡(luò)50上以合適的速度傳輸。因此，多種現(xiàn)場裝置可鏈接到工業(yè)控制器30和計算機12。例如，現(xiàn)場裝置34、36、38和40可包括或可為工業(yè)裝置，諸如包括對基金會Hl雙向通信協(xié)議的支持的現(xiàn)場總線基金會 裝置。現(xiàn)場裝置34、36、38和40還可包括對其它通信協(xié)議的支持，該其它通信協(xié)議諸如在HART 通信基金會(HCF)協(xié)議和Profibus用戶組織e. V. (PNO)協(xié)議中找出的那些。鏈接裝置44和46中的每一個可包括有益于分割Hl網(wǎng)絡(luò)42的一個或多個節(jié)段端口 60和62。例如，鏈接裝置44可使用節(jié)段端口 60來與裝置34和36通信耦合，而鏈接裝置46可使用節(jié)段端口 62來與裝置38和40通信耦合。通過使用例如節(jié)段端口 60和62分配現(xiàn)場裝置34、36、38和40之間的輸入/輸出，可使得有益于保持故障容限、冗余和改進(jìn)通信時間的物理分離成為可能。每個現(xiàn)場裝置34、36、38和40可包括相應(yīng)的裝置描述(DD)文件，諸如描繪的DD文件64、66、68和70?？捎弥T如國際電工委員會(IEC) 61804標(biāo)準(zhǔn)中定義的DDL的設(shè)備描述語言(DDL)編寫DD文件64、66、68、和70。在一些實施例中，文件64、66、68和70是標(biāo)記化二進(jìn)制文件。也就是說，DD文件64、66、68和70可包括以有益于減小DD文件64、66、68和70的大小的標(biāo)記化二進(jìn)制格式格式化的數(shù)據(jù)。DD文件64、66、68和70可各自包括一個或多個功能塊72、74、76和78。功能塊72、74、76和78可包括可由處理器80、82、84和86執(zhí)行的計算機指令或計算機邏輯。實際上，功能塊72、74、76和78可被實例化到存儲器88、90、92、94中，并且然后分別由處理器80、82、84和86執(zhí)行。這樣，現(xiàn)場裝置34、36、38和40可向工業(yè)過程控制系統(tǒng)10中的過程的執(zhí)行貢獻(xiàn)控制邏輯和其它計算機指令。有利地，本文公開的系統(tǒng)和方法為用戶(例如控制工程師或調(diào)試工程師)提供適合于呈現(xiàn)實例化信息以及使得現(xiàn)場裝置34、36、38和40的更高效的配置(例如通過下面關(guān)于圖2更加詳細(xì)地描述的屏幕視圖)成為可能的設(shè)施。
圖2是顯示用于工業(yè)過程控制系統(tǒng)10的組件(諸如用于圖I中示出的控制器30)的分布式I/O 106選項的樹視圖控制102和屬性表104的實施例的屏幕視圖100。例如，用戶(例如控制工程師、調(diào)試工程師)可使用圖I中示出的HMI 18、MES 20、DCS 22和/或SCADA 24中的一個來選擇用于鏈接裝置44和46和/或現(xiàn)場裝置34、36、38和40的調(diào)試的控制器30。HMI 18、MES 20、DCS 22和/或SCADA 24可顯示屏幕視圖100，以使得用戶能夠與樹視圖控制102和屬性表104交互。在一些實施例中，圖2中描繪的屏幕視圖100可實現(xiàn)為存儲在非暫時性的、有形的機器可讀介質(zhì)(諸如圖I中顯示的計算機存儲器16)上的可執(zhí)行代碼指令。對控制器30的選擇可導(dǎo)致屏幕視圖100的呈現(xiàn)，屏幕視圖100包括樹視圖控制102和具有與選定的項(諸如選定的現(xiàn)場裝置節(jié)點108)相關(guān)聯(lián)的各種屬性的屬性表104。如所描繪的那樣，選定的現(xiàn)場裝置節(jié)點108連接到標(biāo)示為“PLNK-2l_Segment I”的節(jié)段節(jié)點110，節(jié)段節(jié)點110又與標(biāo)示為“PLNK-21”的鏈接裝置節(jié)點112相關(guān)聯(lián)。鏈接裝置節(jié)點112可表示連接到控制器30的任何鏈接裝置，諸如圖I中示出的鏈接裝置44或46。因此，節(jié)段節(jié)點112可代表附著到鏈接裝置44或46的節(jié)段中的任何一個。又如圖2中示出的那樣，端口 114、116和118保持不附著到任何節(jié)段節(jié)點上(B卩，對應(yīng)于鏈接裝置節(jié)點112的鏈接裝置的這些端口被描繪成目前不通信耦合到Hl網(wǎng)絡(luò)50的節(jié)段上)。還描繪了若干個未選定的現(xiàn)場裝置節(jié)點120、122、124和126，其可對應(yīng)于可連接到由鏈接裝置節(jié)點112代表的鏈接裝置的任何其它現(xiàn)場裝置。屬性表104包括有益于顯示與選定的項(諸如選定的現(xiàn)場裝置節(jié)點108)有關(guān)的信息的多種表位(slot) 128。有利地，表位130描繪了與實例化支持有關(guān)的信息。在一個實施例中，表位130可顯示屬性“支持塊實例化”的布爾值。更具體而言，如果對應(yīng)于選定的現(xiàn)場裝置節(jié)點108的現(xiàn)場裝置支持塊實例化，則表位130可顯示諸如“真”的文本。相反，如果對應(yīng)于選定的現(xiàn)場裝置節(jié)點108的現(xiàn)場裝置不支持塊實例化，則表位130可顯示諸如“假”的文本。這樣，用戶可選擇現(xiàn)場裝置節(jié)點108、120、122、124或126，并且迅速地確定對應(yīng)于現(xiàn)場裝置節(jié)點108、120、122、124或126的現(xiàn)場裝置是否包括對塊實例化的支持。要注意的是，現(xiàn)場裝置節(jié)點108、120、122、124和/或126可添加到節(jié)段節(jié)點110，而無需在物理上將對應(yīng)的現(xiàn)場裝置連接到圖I中示出的工業(yè)過程控制系統(tǒng)10。實際上，用戶可首先添加現(xiàn)場裝置節(jié)點108、120、122、124和/或126，并且然后選擇現(xiàn)場裝置節(jié)點108、120、122、124或126中的一個，以在連接時迅速地驗證對應(yīng)的物理現(xiàn)場裝置是否支持功能塊實例化。如果選定的現(xiàn)場節(jié)點(諸如現(xiàn)場節(jié)點108)包括對塊實例化的支持，則用戶可激活菜單，諸如上下文菜單132。如果選定的現(xiàn)場裝置節(jié)點108包括對塊實例化的支持，則上下文菜單132可包括“塊實例化…”菜單項134。如果選定的現(xiàn)場裝置節(jié)點108不包括對塊實例化的支持，則菜單項134可能不出現(xiàn)在上下文菜單132中，或者可以別的方式在上下文菜單132中被禁用(例如變灰)。通過基于對塊實例化的支持來啟用和禁用菜單項134，樹視圖控制102可防止實例化錯誤，以及改進(jìn)用戶效率。然后，激活菜單項134可彈出功能塊實例化對話框，如圖3中描述的那樣。圖3描繪了可能通過使用圖2中示出的菜單項134而已被彈出的功能塊實例化對話框136的實施例。在一些實施例中，圖3中描繪的對話框136可實現(xiàn)為存儲在非暫時性 有形機器可讀介質(zhì)(諸如圖I中示出的計算機存儲器16)上的可執(zhí)行代碼指令。功能塊實例化對話框136可提供與對應(yīng)于圖2中示出的選定的現(xiàn)場裝置節(jié)點108的現(xiàn)場裝置有關(guān)的進(jìn)一步的塊實例化信息。例如，左列表框138可包括可被現(xiàn)場裝置(例如圖I中描繪的裝置34、36、38或40)實例化的所有功能塊類型的列表140。也就是說，列表框138可僅顯示與標(biāo)準(zhǔn)功能塊相對的可實例化的功能塊?？蓪嵗墓δ軌K可如期望的那樣加載到現(xiàn)場裝置存儲器中，而標(biāo)準(zhǔn)功能塊可已經(jīng)預(yù)先加載。通過僅在期望的時候(即在請求時)將可實例化的功能塊加載到存儲器中，對話框136使得額外的配置靈活性成為可能。如上面提到的那樣，現(xiàn)場裝置可包括現(xiàn)場總線基金會裝置、HART裝置和/或Profibus功能塊。因此，功能塊類型的非包括性的列表140可包括資源塊、顯示塊、模擬輸入塊、模擬輸出塊、離散輸入塊、離散輸出塊、診斷塊、多模擬輸入塊、多模擬輸出塊、PID控制塊、增強的PID控制塊、高級PID控制塊、算術(shù)塊、分路器塊、信號表征器塊、積分器塊、模擬警報塊、輸入選擇器塊、設(shè)定點斜變(setpoint ramp)發(fā)生器塊、定時器和邏輯塊、超前滯后塊、輸出信號選擇器和動態(tài)限幅器塊、密度塊、常數(shù)塊、定制塊和/或雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器(flip-flop)和邊緣觸發(fā)器塊。在一個實施例中，塊實例化對話框136可讀取或解析諸如圖I中示出的DD文件64、66、68或70的DD文件，并且使用DD文件中的配置信息，以得到列表框138中呈現(xiàn)的可實例化的功能塊類型。這樣，用戶可迅速地查看可在期望的現(xiàn)場裝置(例如現(xiàn)場裝置34、36、38和/或40)中實例化的所有的功能塊類型。在列表框138中呈現(xiàn)的顯示的功能塊類型中的每一個可包括包圍在括號中的數(shù)字。例如，模擬輸出(AO)塊類型142包括包圍在括號中的數(shù)字3 (B卩“[3]”)。加括號的數(shù)字指示可被對應(yīng)的物理現(xiàn)場裝置實例化的那個特定的塊類型(例如AO塊類型142)的塊的數(shù)量。例如，對應(yīng)于(在圖2中示出的)選定的現(xiàn)場裝置節(jié)點108的現(xiàn)場裝置可使得AO塊類型142的3次實例化成為可能。同樣，相同的現(xiàn)場裝置可使得定制10塊類型144的20次實例化、定制24塊類型146的I次實例化、比例積分微分(PID)塊類型148的20次實例化等等成為可能。通過在塊類型旁顯示加括號的數(shù)字，列表框138使得給定類型的功能塊可得到支持的塊實例化的數(shù)量的高效呈現(xiàn)成為可能。還可在例如文本標(biāo)簽150中顯示功能塊實例化的總數(shù)量。更具體而言，顯示在文本標(biāo)簽150中的數(shù)量得自可由現(xiàn)場裝置支持的塊實例化的總數(shù)量，而不管塊類型如何。也就是說，由于例如存儲器大小的原因，對應(yīng)于(在圖2中示出的)選定的現(xiàn)場裝置節(jié)點108的現(xiàn)場裝置可支持對所有的功能塊實例化的某一總限制。如圖3中描繪的那樣，文本標(biāo)簽150顯示20個可實例化的功能塊的總塊數(shù)限制。要理解的是，可實例化的功能塊的數(shù)量可為由現(xiàn)場裝置支持的任何數(shù)量。如上面提到的那樣，總的可實例化塊數(shù)限制可得自與現(xiàn)場裝置相關(guān)聯(lián)的DD文件。另外，塊實例化對話框136可包括用來顯示待實例化的功能塊的右列表框151。例如，所描繪的列表框150示出了待實例化的3個AO功能塊152(例如，A0_1、A0_2和A0_3)。為了使功能塊實例化，提供實例化按鈕154。因此，用戶可首先從列表框138中選擇待實例化的功能塊類型，并且然后激活實例化按鈕154。然后對話框136可將對應(yīng)于從左列表框138中選出的功能塊類型的新項放到右列表框151中，以進(jìn)行實例化。這樣，對話框136提供適合于呈現(xiàn)可實例化的功能塊140的列表以及使得用戶能夠使在顯示的列表140中找出的任何可實例化的功能塊實例化的視覺實例化設(shè)施。已經(jīng)在本文中使用的術(shù)語“設(shè)施”可指的是軟件工具或包括可執(zhí)行的計算機指令的計算機實現(xiàn)的算法。另外，對話框136可更新顯示目前被實例化的塊數(shù)的文本標(biāo)簽156。在額外的功能塊被實例化時，文本標(biāo)簽156可 顯示包括額外的功能塊實例化的目前的實例化塊數(shù)總數(shù)。這樣，提供塊實例化的用戶反饋，以便使得現(xiàn)場裝置的高效調(diào)試成為可能。還可提供移除按鈕158，以移除功能塊，或者以別的方式使功能塊去實例化。例如，可首先從列表框151中選擇一個或多個項以進(jìn)行移除，并且隨后可激活移除按鈕158。因此激活移除按鈕158可導(dǎo)致從列表框151中移除選定的項，以及如果項之前已被實例化(例如，加載到現(xiàn)場裝置的存儲器中)，則項被去實例化。這樣，對話框136提供適合于呈現(xiàn)功能塊152的列表以及使得用戶能夠使顯示的列表152中的任何功能塊去實例化的視覺去實例化設(shè)施。另外，可提供可能有益于防止用戶超過與現(xiàn)場裝置中的最大允許的實例化塊相關(guān)聯(lián)的限制的若干設(shè)施，如下面關(guān)于圖4更加詳細(xì)地描述的那樣。另外，可提供確定(OK)按鈕160來關(guān)閉對話框136。圖4示出了包括警告消息框162的圖3中描繪的對話框136的實施例。因為該圖包含在圖3中找出的相同元件，所以使用相同的參考標(biāo)號來標(biāo)記這些元件。在一些實施例中，圖4中描繪的對話框136可實現(xiàn)為存儲在非暫時性、有形的機器可讀介質(zhì)(諸如圖I中示出的計算機存儲器16)上的可執(zhí)行的代碼指令。當(dāng)達(dá)到實例化限制時，該限制諸如對可被實例化的功能塊類型的數(shù)量的限制和/或?qū)杀粚嵗墓δ軌K的總數(shù)量的限制，可彈出警告消息框162。在描繪的示例中，已經(jīng)達(dá)到了對AO功能塊類型142的限制。因此，可使用文本標(biāo)簽164來顯示警告消息，諸如“選定的可實例化塊類型剛達(dá)到其允許的實例化數(shù)限制3”。如果已經(jīng)達(dá)到了對可被實例化的功能塊的總數(shù)量的限制，則可顯示不同的消息，諸如“總的可實例化塊數(shù)剛達(dá)到其允許的實例化的總數(shù)20 ”。另外或備選地，如果達(dá)到對于可被實例化的功能塊類型的數(shù)量的限制，和/或達(dá)到對于可被實例化的功能塊的總數(shù)量的限制，則例如通過使按鈕154變灰，可使實例化按鈕154不活動。然后可激活確定按鈕166，以消除警告消息框162。通過提供用以防止功能塊過度實例化的設(shè)施，對話框136可使得現(xiàn)場裝置資源能更高效地被利用，并且可防止實例化錯誤。一旦已經(jīng)在列表框151上設(shè)置期望的功能塊152的列表，就可激活確定按鈕160。然后，激活確定按鈕160可在對應(yīng)的現(xiàn)場裝置中關(guān)聯(lián)和/或?qū)嵗δ軌K152。例如，響應(yīng)于確定按鈕160的激活，包括在功能塊152中的計算機指令或控制邏輯可移到現(xiàn)場裝置的存儲器中。另外或備選地，可通過使用其它方法進(jìn)行實例化，例如上下文菜單(例如圖2的上下文菜單132)。例如，上下文菜單可包括用于在實例化中使用的“啟動(commission)”
菜單項。圖5是示出了圖2中描繪的樹視圖控制102的實施例的屏幕視圖168。在一些實施例中，圖5中描繪的屏幕視圖168可實現(xiàn)為存儲在非暫時性、有形的機器可讀介質(zhì)(諸如圖I中示出的計算機存儲器16)上的可執(zhí)行的代碼指令。因為該圖包含在圖2中找出的相同元件，所以使用相同的參考標(biāo)號來標(biāo)記這些元件。在描繪的實施例中，樹視圖控制120包括可以通過使用例如圖3和4中描繪的對話框136已與選定的現(xiàn)場裝置節(jié)點108相關(guān)聯(lián)的多個功能塊170、172、174和176。如上面提到的那樣，對應(yīng)于選定的現(xiàn)場裝置節(jié)點108的現(xiàn)場裝置不需要連接到工業(yè)控制系統(tǒng)10中。實際上，用戶可預(yù)先對功能塊170、172、174和176進(jìn)行配置，而無需將任何現(xiàn)場裝置連接到工業(yè)過程控制系統(tǒng)10上。一旦為工業(yè)控制系統(tǒng)10設(shè)定好現(xiàn)場裝置，則可在附著的現(xiàn)場裝置中使功能塊170、172、174和176實例化，如果附著的現(xiàn)場裝置支持塊實例化的話。在一個實施例中，可使用創(chuàng)建或編譯過程來收集關(guān) 于實例化的功能塊170、172、174和176的信息，并且使其準(zhǔn)備好加載到現(xiàn)場裝置存儲器中。例如，包括在功能塊170、172、174和176中的計算機指令或控制邏輯可加載到現(xiàn)場裝置的存儲器中，諸如圖I中描繪的相應(yīng)的現(xiàn)場裝置34、36、38或40的存儲器88、90、92或94。然后現(xiàn)場裝置可執(zhí)行在其中被實例化的計算機指令或控制邏輯。有利地，包括在樹視圖控制102中顯示的實例化信息的配置信息可存儲在數(shù)據(jù)庫中。因此，例如，在原來的現(xiàn)場裝置受到損害的情況下，可容易地用等效的現(xiàn)場裝置替換與現(xiàn)場裝置節(jié)點108相關(guān)聯(lián)的現(xiàn)場裝置。然后可將新的現(xiàn)場裝置添加到適當(dāng)?shù)逆溄友b置，并且然后可再次執(zhí)行創(chuàng)建過程，從而將包括在功能塊170、172、174和176中的計算機指令或控制邏輯加載到新的現(xiàn)場裝置的存儲器中。通過提供用以容易地替換現(xiàn)場裝置的設(shè)施，本文公開的系統(tǒng)和方法可使得工業(yè)控制系統(tǒng)10的最優(yōu)管理成為可能。圖5還示出了使用有顏色的圖標(biāo)來使得信息的更高效顯示成為可能。例如，諸如資源塊170的資源塊可顯示為諸如綠色的顏色。諸如塊172、174和176的功能塊可顯示為諸如紅色的顏色。與換能器有關(guān)的塊可顯示為諸如藍(lán)色的顏色。同樣，諸如算術(shù)塊和常數(shù)塊的數(shù)學(xué)塊可顯示為諸如黃色的顏色。要理解的是，可使用其它顏色或圖標(biāo)來顯示功能塊170、172、174和176。實際上，可使用多種顏色來顯示可呈現(xiàn)在樹視圖控制102中的任何功能塊。同樣，可使用不同的圖標(biāo)來使不同類型的功能塊可視化。這樣，樹視圖控制102可使用顏色和/或圖標(biāo)來提供功能塊信息的迅速可視化。圖6是包括警告消息框180的圖3的功能塊實例化對話框136的實施例的屏幕視圖。因為該圖包含在圖3中找出的相同元件，所以使用相同的參考標(biāo)號來標(biāo)記這些元件。在一些實施例中，圖6中描繪的對話框136可實現(xiàn)為存儲在非暫時性、有形的機器可讀介質(zhì)(諸如圖I中示出的計算機存儲器16)上的可執(zhí)行的代碼指令。當(dāng)達(dá)到實例化限制時，該限制諸如對可被實例化的功能塊的總數(shù)量的限制，可彈出警告消息框180。在描繪的示例中，已經(jīng)達(dá)到20塊的總的可實例化塊數(shù)限制。因此，可使用文本標(biāo)簽182來顯示警告消息，諸如“目前實例化的塊(一個或多個)數(shù)現(xiàn)在等于總的可實例化塊數(shù)限制20”。然后可激活確定按鈕184，以消除警告消息框180。通過提供用以防止功能塊過度實例化的設(shè)施，對話框136可使得現(xiàn)場裝置資源的更高效利用成為可能，并可防止實例化錯誤。一旦期望的功能塊152的列表已經(jīng)設(shè)置在列表框151上，就可激活確定按鈕160。本發(fā)明的技術(shù)效果包括使得包括可實例化的功能塊的裝置定義(DD)文件的讀取成為可能。提供視覺實例化設(shè)施，其可使用DD文件信息來得到可實例化的功能塊的列表，以及與可實例化的功能塊有關(guān)的實例化信息。實例化信息可包括對可被實例化的任何類型的塊的總數(shù)量的限制，以及對可被實例化的某一類型(例如A0、Al、PID、常數(shù))的塊的數(shù)量的限制。然后視覺實例化設(shè)施可允許用戶使功能塊實例化，并且還提供對實例化活動的反饋。該反饋可包括例如目前被實例化的塊的列表以及目前被實例化的塊數(shù)。還可提供警告消息，通知用戶某些實例化限制。另外，當(dāng)達(dá)到實例化限制時，例如通過使某些特征(例如按鈕)無效可禁用視覺實例化設(shè)施。另外，還提供視覺去實例化設(shè)施，以選擇實例化的功能塊，并且然后從現(xiàn)場裝置中使功能塊去實例化。本書面描述使用示例來公開本發(fā)明，包括最佳模式，并且還使本領(lǐng)域任何技術(shù)人員能夠?qū)嵺`本發(fā)明，包括制造和使用任何裝置或系統(tǒng)，以及實行任何結(jié)合的方法。本發(fā)明的 可取得專利的范圍由權(quán)利要求限定，并且可包括本領(lǐng)域技術(shù)人員想到的其它示例。如果這樣的其它示例具有不異于權(quán)利要求的字面語言的結(jié)構(gòu)要素，或者如果它們包括與權(quán)利要求的字面語言無實質(zhì)性差異的等效結(jié)構(gòu)要素，則它們意于處在權(quán)利要求的范圍之內(nèi)。部件列表
10工業(yè)過程控制系統(tǒng)
12計算機系統(tǒng)
14處理器
16存儲器
18人機接口軟件
24監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集(SCADA)系統(tǒng)
20制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)
22分布式控制系統(tǒng)(DCS)
26工廠數(shù)據(jù)總線
28單元數(shù)據(jù)總線
30工業(yè)控制器
32處理器
34輪機系統(tǒng)
36溫度傳感器
38 閥
40泵
42存儲器
44鏈接裝置
46鏈接裝置
48輸入/輸出(I/O)網(wǎng)絡(luò)
50 Hl網(wǎng)絡(luò)
52處理器54處理器
56存儲器
58存儲器
60節(jié)段端口
62節(jié)段端口
64裝置定義(DD)文件
66 DD文件
68 DD文件
70 DD文件
72功能塊
74功能塊
76功能塊
78功能塊
80處理器
82處理器
84處理器
86處理器
88存儲器
90存儲器
92存儲器
94存儲器
102樹視圖控制
104屬性表
108選定的現(xiàn)場裝置節(jié)點
110節(jié)段節(jié)點
112鏈接裝置節(jié)點
114 端口
116 端口
118 端口
120現(xiàn)場裝置節(jié)點
122現(xiàn)場裝置節(jié)點
124現(xiàn)場裝置節(jié)點
126現(xiàn)場裝置節(jié)點
128表位
130表位
132上下文菜單
134菜單項
136實例化對話框
138左列表框140列表142塊類型144塊類型146塊類型148塊類型150文本標(biāo)簽151右列表框152功能塊154實例化按鈕156文本標(biāo)簽158移除按鈕160確定按鈕162警告消息框164文本標(biāo)簽166確定按鈕168屏幕視圖 170功能塊172功能塊174功能塊176功能塊180警告消息框182文本標(biāo)簽184確定按鈕。
權(quán)利要求
1.一種工業(yè)過程控制系統(tǒng)，包括 處理器； 視覺實例化設(shè)施(100，136)，其可由所述處理器執(zhí)行，并且配置成讀取包括至少一個功能塊(72，74，76，78)的裝置定義(DD)文件(64，66，68，70)，以及在視覺顯示中視覺地顯示所述至少一個功能塊(72，74，76，78)的功能塊實例化信息，其中，所述視覺實例化設(shè)施(100，136)配置成在現(xiàn)場裝置(34，36，38，40)中使所述至少一個功能塊(72，74，76，78)實例化。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中，所述DD(64，66，68，70)文件包括以國際電工委員會(IEC) 61804語言標(biāo)準(zhǔn)編寫的指令。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中，所述至少一個功能塊(72，74，76，78)包括現(xiàn)場總線基金會功能塊、HART功能塊、Profibus功能塊或其組合。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中，所述現(xiàn)場裝置(34，36，38，40)包括現(xiàn)場總線基金會現(xiàn)場裝置、HART現(xiàn)場裝置、Profibus現(xiàn)場裝置或其組合。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其包括所述現(xiàn)場裝置(34，36，38，40)、鏈接裝置(44，46)、高速以太網(wǎng)(48)和基金會Hl網(wǎng)絡(luò)(50)，其中，所述處理器耦合到所述高速以太網(wǎng)(48)，所述鏈接裝置(44，46)配置成將所述高速以太網(wǎng)(48)鏈接到所述基金會Hl網(wǎng)絡(luò)(50)，并且所述現(xiàn)場裝置(34，36，38，40)附著到所述基金會Hl網(wǎng)絡(luò)(50)。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中，所述DD文件(64，66，68，70)包括標(biāo)記化的DD文件。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其包括具有所述處理器(32)的控制器(30)。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其包括工作站(12)、膝上型電腦、平板電腦或具有所述處理器(14)的手機。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其包括所述現(xiàn)場裝置(34，36，38，40)、鏈接裝置(44，46)、高速以太網(wǎng)(48)和基金會Hl網(wǎng)絡(luò)(50)，其中，所述鏈接裝置(44，46)配置成將所述高速以太網(wǎng)(48)鏈接到所述基金會Hl網(wǎng)絡(luò)(50)，并且將所述現(xiàn)場裝置(44，46)附著到所述基金會Hl網(wǎng)絡(luò)(50)。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中，所述視覺顯示包括顯示所述至少一個功能塊的對話框(136 )、屏幕視圖(100 )或其組合。
全文摘要
本發(fā)明名稱為“用于塊實例化的系統(tǒng)和方法”。在一個實施例中，系統(tǒng)包括處理器和可由處理器執(zhí)行的視覺實例化設(shè)施(100,136)。視覺實例化設(shè)施(100,136)配置成讀取包括至少一個功能塊(72,74,76,78)的裝置定義(DD)文件(64,66,68,70)，以及在視覺顯示中視覺地顯示至少一個功能塊(72,74,76,78)的功能塊實例化信息。視覺實例化設(shè)施(100,136)進(jìn)一步配置成在現(xiàn)場裝置(34,36,38,40)中使至少一個功能塊(72,74,76,78)實例化。
文檔編號G05B19/418GK102809948SQ201210141000
公開日2012年12月5日 申請日期2012年5月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月9日
發(fā)明者P.奧哈, A.班納吉, D.E.麥米蘭, W.K.加爾特, A.S.德莫里斯 申請人:通用電氣公司