过程控制设备中的定制应用环境制造技术

技术编号:14271278 阅读:56 留言:0更新日期:2016-12-23 15:58
公开了用于提供设备控制器中的定制应用空间的方法和装置。示例性公开的方法包括:将设备控制器通信地耦合到主机。示例性主机提供过程控制系统内的设备控制器和自动化设备。示例性公开的方法还包括:将过程控制应用安装到设备控制器的固件中的应用空间中。示例性过程控制应用由主机提供权限数据。示例性公开的方法还包括执行应用空间中的过程控制应用。示例性过程控制应用扩展设备控制器的功能。示例性公开的方法还包括缓和过程控制应用对设备控制器的物理资源的访问。示例性权限数据限定了过程控制应用具有对物理资源中的哪些物理资源的访问。

【技术实现步骤摘要】

概括地说,本公开内容涉及控制在过程控制系统中的自动化设备,更具体而言,涉及提供过程控制设备中的定制应用环境
技术介绍
过程控制系统(如在化学、石油或其它过程中使用的那些过程控制系统)通常包括一个或多个系统控制器,这些系统控制器经由模拟、数字或组合的模拟/数字总线通信地耦合到至少一个主机或操作者工作站并通信地耦合到一个或多个自动化设备。自动化设备(其可以是例如阀、阀定位器、开关以及传送器(例如,温度传感器、压力传感器和流速传感器))在过程控制系统内执行诸如开启或关闭阀以及测量过程参数之类的功能。过程控制器接收指示由自动化设备进行的过程测量的信号和/或与自动化设备有关的其它信息,使用该信息来实现控制例程,并且然后生成控制信号,该控制信号通过总线或其它通信线路发送给自动化设备以控制过程控制系统的操作。附图说明图1示出了示例性过程控制系统。图2示出了具有用于自动化设备的定制应用环境的示例性设备控制器。图3示出了图2的示例性应用管理器的实现方式。图4是表示可被执行以实现图2和图3的应用管理器的示例性方法的流程图。图5是表示可被执行以实现图2和图3的应用管理器的另一个示例性方法的流程图。图6是示例性处理器系统的框图,其中示例性处理器系统被构造为执行机器可读指令以执行由图4和/或图5所表示的方法,从而实现图2和图3的示例性应用管理器。
技术实现思路
示例性公开的方法包括:将设备控制器通信地耦合到主机。示例性主机用于提供过程控制系统内的所述设备控制器和自动化设备。示例性公开的方法还包括:将过程控制应用安装到所述设备控制器的固件中的应用空间中。示例性过程控制应用由所述主机提供权限数据。示例性公开的方法还包括:执行所述应用空间中的所述过程控制应用。示例性过程控制应用扩展所述设备控制器的功能。示例性公开的方法还包括:缓和所述过程控制应用对所述设备控制器的物理资源的访问。示例性权限数据限定所述过程控制应用具有所述物理资源中的哪些物理资源的访问。一种示例性公开的设备控制器,所述设备控制器与安装在过程控制系统中的自动化设备相关联,所述设备控制器包括:设备控制器管理器,所述设备控制器管理器用于将所述设备控制器通信地耦合到主机。示例性主机提供所述过程控制系统内的所述设备控制器和所述自动化设备。示例性设备控制器还包括安装器(installer),所述安装器用于将过程控制应用安装到所述设备控制器的固件中的应用空间中。示例性过程控制应用由所述主机提供权限数据。示例性设备控制器还包括应用框架处理器(handler),所述应用框架处理器用于执行所述应用空间中的所述过程控制应用,所述过程控制应用用于扩展所述设备控制器的功能,以及缓和所述过程控制应用对所述设备控制器的物理资源的访问,所述权限数据定义用于缓和所述过程控制应用对所述设备控制器的所述物理资源的所述访问的规则。一种示例性制品,所述制品包括当被执行时使得设备控制器将所述设备控制器通信地耦合到主机的指令。示例性主机提供所述过程控制系统内的所述设备控制器和所述自动化设备。示例性制品还包括当被执行时使得设备控制器将过程控制应用安装到所述设备控制器的固件中的应用空间中的指令。示例性过程控制应用由所述主机提供权限数据。示例性制品还包括当被执行时使得设备控制器执行所述应用空间中的所述过程控制应用的指令。示例性过程控制应用扩展示例性设备控制器的功能。示例性制品还包括当被执行时使得设备控制器缓和所述过程控制应用对所述设备控制器的物理资源的访问的指令。示例性权限数据定义用于缓和示例性过程控制应用对示例性设备控制器的所述物理资源的所述访问的规则。具体实施方式概括地说,本公开内容涉及过程控制系统中的自动化设备,更具体而言,涉及用于提供过程控制设备(例如,设备控制器)中的定制应用环境的方法、设备和制品。过程控制系统包括工作站和/或服务器,这些工作站和/或服务器与位于过程控制系统中的系统控制器、设备控制器和/或自动化设备进行交互。在本文所公开的示例中,除了由设备控制器的固件所执行的主要过程控制功能以外,设备控制器还执行过程控制应用。自动化设备可以是例如阀、阀定位器、开关和传送器,并且可以执行过程控制功能,例如开启或关闭阀以及测量过程控制参数。除了管理自动化设备以外,设备控制器还可以基于从自动化设备接收的信息来生成过程数据(例如,过程控制信息)。过程数据可以包括过程统计、警报、监视信息、过程趋势信息、诊断信息、自动化设备状态信息和/或来自自动化设备的消息。在一些示例中,设备控制器可以被集成到自动化设备中。替代地或另外,在一些示例中,设备控制器可以有线或无线地连接到自动化设备。设备控制器执行固件,以例如与主机(例如,工作站、服务器等)进行通信,与自动化设备进行通信和/或生成过程数据。通常,为了更新设备控制器的功能,使该设备控制器离线并对其固件进行更新。替代地,固件的镜像版本在后台进行更新并且切换到固件的活动版本。此外,为了提供定制功能,对固件或固件的模块进行改变和重新编译。这种方法限制了设备控制器的灵活性,并会需要大量的时间和资源。在本文所公开的示例中,设备控制器的固件包括应用空间。应用空间允许对过程控制器的功能进行扩展和/或更新而无需更新固件且无需中断过程控制器的操作。在下面所示的示例中,可以在应用空间中下载和执行过程控制应用而不改变固件或重置自动化设备。为了提供安全性和稳定性,应用空间与固件的其余部分隔离。应用管理器通过隔离存储器(例如,只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、硬盘、固态存储器等)的一部分来限定应用空间,在存储器的该部分中可以存储应用空间中执行的过程控制应用,并且可以从存储器的该部分读取过程控制应用和/或可以向存储器的该部分写入过程控制应用。此外,过程控制应用不能够读取和/或写入存储器中的未被定义用于应用空间的其它区域。在本文所公开的示例中,应用管理器缓和对设备控制器的物理资源(例如,网络通信,自动化设备通信,传感器,致动器等)的访问。在一些示例中,应用管理器通过控制对固件的功能的可访问性(例如,只读访问、读取-写入访问、向主机发送和/或接收的消息的能力等)来缓和过程控制应用。例如,应用管理器可以允许过程控制应用读取由自动化设备发送的消息和/或数据,但会阻止过程控制应用将消息(例如,命令信号)发送给自动化设备。应用管理器还可以控制访问物理资源的频率。例如,应用管理器可以限制过程控制应用可以将消息发送给主机的频率(例如,以阻止偶然的或恶意的拒绝服务式(denial-of-service)攻击等)。在本文所公开的示例中,过程控制应用与权限数据相关联。权限数据限定了过程控制应用对设备控制器的物理资源的访问。例如,权限数据可以指定过程控制应用可将消息发送给主机,但不发送给自动化设备。在这些示例中,如果过程控制应用包括用于将消息发送给自动化设备的指令,则应用管理器不向过程控制应用提供相对应的功能。在一些示例中,制造商可以针对为不同的客户制造的设备控制器(例如,在硬件中、在固件中等)设定不同的权限策略。例如,为了安全的目的,客户可以决定在某些过程控制系统中的设备控制器上执行的过程控制应用不将消息发送给自动化设备。利用过程控制应用将示例性的权限数据传送给设备控制器。本文档来自技高网...
过程控制设备中的定制应用环境

【技术保护点】
一种用于管理的方法,包括:将设备控制器通信地耦合到主机,所述主机提供过程控制系统内的所述设备控制器和自动化设备;将过程控制应用安装到所述设备控制器的固件中的应用空间中,所述过程控制应用被提供有权限数据;经由处理器执行所述应用空间中的所述过程控制应用,所述过程控制应用对所述设备控制器的功能进行扩展;以及缓和所述过程控制应用对所述设备控制器的物理资源的访问,所述权限数据限定所述过程控制应用具有对所述物理资源中的哪些物理资源的访问。

【技术特征摘要】
2015.06.09 US 14/734,3991.一种用于管理的方法,包括:将设备控制器通信地耦合到主机,所述主机提供过程控制系统内的所述设备控制器和自动化设备;将过程控制应用安装到所述设备控制器的固件中的应用空间中,所述过程控制应用被提供有权限数据;经由处理器执行所述应用空间中的所述过程控制应用,所述过程控制应用对所述设备控制器的功能进行扩展;以及缓和所述过程控制应用对所述设备控制器的物理资源的访问,所述权限数据限定所述过程控制应用具有对所述物理资源中的哪些物理资源的访问。2.根据权利要求1所述的方法,其中,缓和所述过程控制应用对所述设备控制器的所述物理资源的访问包括:保持与所述设备控制器内的固件存储空间分离的应用存储空间,其中,所述过程控制应用具有对所述应用存储空间的访问,但不具有对所述固件存储空间的访问。3.根据权利要求1所述的方法,其中,缓和所述过程控制应用对所述设备控制器的所述物理资源的访问包括:向所述过程控制应用提供对所述设备控制器的网络通信的访问,所述权限数据指定所述过程控制应用能够与所述主机进行通信的频率。4.根据权利要求1所述的方法,其中,缓和所述过程控制应用对所述设备控制器的所述物理资源的访问包括:向所述过程控制应用提供对所述设备控制器的自动化设备通信的访问,所述权限数据指定所述过程控制应用能够与所述自动化设备进行通信的频率。5.根据权利要求4所述的方法,其中,所述权限数据指定对所述过程控制应用何时能够与所述自动化设备进行通信进行调节的逻辑条件。6.根据权利要求1所述的方法,还包括:对数据空间进行保持,所述过程控制应用将数据写入到所述数据空间以与所述设备控制器的所述固件共享;以及基于所述权限数据来缓和所述过程控制应用对所述数据空间的访问。7.根据权利要求6所述的方法,其中,所述过程控制应用是由以下情况下的至少一个来提供的:当安装所述过程控制应用时由所述主机提供;或者当制造所述设备控制器时由制造商提供。8.一种设备控制器,所述设备控制器与将要安装在过程控制系统中的自动化设备相关联,所述设备控制器包括:设备控制器管理器,所述设备控制器管理器将所述设备控制器通信地耦合到主机,所述主机提供所述过程控制系统内的所述设备控制器和所述自动化设备;安装器,所述安装器将过程控制应用安装到所述设备控制器的固件中的应用空间中,所述过程控制应用由所述主机提供权限数据;应用框架处理器,所述应用框架处理器用于:执行所述应用空间中的所述过程控制应用,所述过程控制应用对所述设备控制器的功能进行扩展;以及缓和所述过程控制应用对所述设备控制器的物理资源的访问,所述权限数据定义用于缓和所述过程控制应用对所述设备控制器的所述物理资源的所述访问的规则。9.根据权利要求8所述的设备控制器,其中,为了缓和所述过程控制应用对所述设备控制器的所述物理资源的访问,所述应用框架处理器保持与所述设备控制器内的固件存储空间分离的应用存储空间,其中,所述过程控制应用具有对所述应用存储空间的访问,但不具有对所述固件存储空...

【专利技术属性】
技术研发人员:S·C·安德森
申请(专利权)人:费希尔控制产品国际有限公司
类型:发明
国别省市:美国;US

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