用于捕获自动化数据的方法和系统技术方案

一种用于从自动系统中捕获自动化数据的系统和方法，使用由自动化控制器填充有自动化数据的多阵列，所述自动化数据包含由控制器时钟定义的时序数据。所述多阵列包含与对成员状态进行感测的传感器相对应的至少一个成员和多个由成员定义的数据要素，所述数据要素可以对应于成员状态的开始时间和结束时间。由与控制器进行通信的计算设备从所述控制器多阵列中捕获自动化数据，所述控制器包含第一数据表格和第二数据表格，所述第一数据表格对应于控制器多阵列用于从控制器存储器中有效地采集自动化数据，所述第二数据表格用于将每一个数据要素关联于其定义成员并且将所关联的数据存储至历史数据库中，所述历史数据库可以用于分析成员、设备或自动系统的操作的周期时间数据。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于捕获自动化数据的方法和系统相关申请的交叉引用本申请要求2011年12月6日提交的美国临时申请61/567208的权益，其在此通过应用整体地合并于此。
本专利技术大体涉及从使用与计算设备通信的自动化控制器的自动装置中采集和捕获自动化数据。
技术介绍
随着自动化变得越来越复杂，必须部署在自动系统中以便确定是否存在自动系统的特定状态并且以便向对自动系统的性能进行监测和控制的自动化控制器提供输入数据的传感器的数目和类型已经急剧地增加。在使用例如点对点数据采集方法的情况下从增加数目的传感器采集输入数据，可能要求大的数据结构和存储容量以用于存储包含用于周期时间分析(cycletimeanalysis)的历史自动化时序数据在内的输入数据，或者可能将对历史自动化时序数据的采集和分析限制到从可操作周期的样本中得到的部分数据，其可以提供对自动系统的周期时间行为和可变性的有限分析。例如通过使用与自动化控制器的扫描速率相比具有较慢数据捕获速率的捕获设备，可能负面地影响所采集的自动化数据的准确性，所述较慢数据捕获速率是由于点对点数据采集方法、计算设备配置、当通过从控制器捕获时序数据的计算设备来确定时间戳时从控制器采集的时间戳自动化数据的滞后(delay)以及在控制器和计算设备之间的通信延时(communicationlatency)所引起。
技术实现思路
提供用于从自动装置中捕获控制数据的一种系统和一种方法，所述自动装置使用由自动化控制器填充有自动化数据的多阵列，所述自动化数据具有包含由控制器的时钟所定义的时序数据。在多阵列中所包含的自动化数据包含至少一个与由控制器控制的自动系统的至少一个传感器相对应的成员(member)和多个由成员所定义的数据要素，其中所述传感器可以感测与成员相关联的自动操作的状态，所述多个数据要素可以包含与成员操作的开始时间和结束时间相对应的第一和第二数据要素。自动化数据可以包含时序数据、模拟数据或其他由至少一个传感器所定义的数据。自动化数据被捕获、例如采集并且转换，以便通过与控制器进行通信的计算设备在数据库中存储并且分析，其中计算机设备包含第一数据表格，所述第一数据表格被配置以与控制器多阵列相对应从而提供：来自于控制器存储器的多阵列存储器位置的自动化数据被有效地采集至计算设备存储器的相对应的表格位置。计算设备可以包含第二数据表格，其用于将每一个数据要素与定义数据要素的相应成员相关联，并且用于将相关联的数据存储在数据库中。针对数据要素所确定的数值可以被保存，使得数值对于自动系统的可操作周期、控制器的扫描周期、和计算设备的数据捕获周期中的至少一个是可识别的，使得与这些周期中的在先相关联的数值可以与用于和当前周期相关联的相同成员的数值进行比较，以用于分析历史数据，包括分析设备的周期时间数据或者自动系统的操作。用于捕获自动化数据的方法和系统包括在使用控制器的情况下执行扫描周期，其中可以通过提供至控制器以便对自动系统的性能进行控制和监测的逻辑来定义扫描周期，并且所述方法和系统包括在扫描周期期间内从与控制器通信的至少一个传感器处采集输入数据。所述至少一个传感器对应于由多个要素定义的至少一个成员，其中所述多个要素的每一个相应要素具有由输入数据所确定的相应要素值。控制器被配置为在使用相应要素和在扫描周期期间内所采集的输入数据的情况下为每一个扫描周期确定每一个相应要素值。所述方法包括在使用控制器的情况下配置多阵列，其中所述多阵列包含至少一个成员和多个由该至少一个成员所定义的要素。配置多阵列还可以包括分配多阵列存储器位置以便在控制器中存储多阵列，其中所述多阵列存储器位置包括相应控制器存储器位置以用于由至少一个成员定义的多个要素的每一个相应要素。所述方法继续将用于扫描周期的每一个相应要素的要素值存储在多阵列内的相应控制器存储器位置处。所述控制器被配置为包含控制器时钟。所述方法包含确定至少一个要素的要素值，其中所述要素值被配置为时序数据并且通过控制器时序来确定时序数据的值。在一个示例中，通过操作序列来定义由控制器所执行的扫描周期，其中多阵列的至少一个成员对应于操作序列中的操作，并且由至少一个成员定义的多个要素包含通过操作的开始所定义的第一要素和通过操作的结束所定义的第二要素。由操作的通过控制器时钟确定的开始时间来定义第一要素的要素值，并且由操作的通过控制器时钟确定的结束时间来定义第二要素的要素值。所述方法还包含提供与控制器通信的计算设备并且在使用计算设备的情况下配置第一数据表格，其中配置第一数据表格包含将用于每一个相应要素的相应控制器存储器位置保存在计算设备中，使得用于每一个相应要素的每一个控制器存储器位置关联于在第一数据表格中的对应位置以便提供多个对应位置。计算设备被配置为执行数据捕获周期，包含在使用计算设备的情况下在数据捕获周期期间内读取控制器的多阵列存储器位置和将每一个相应要素值从控制器的多阵列存储器位置写入到第一数据表格的对应位置。计算设备可以配置第二数据表格以便将写入到第一数据表格的多个对应位置的多个要素的相应要素值处理并且转换至第二表格，使得至少一个成员与由至少一个成员定义的多个要素的相应要素值相关联，使得在使用计算设备的情况下执行数据捕获周期还包含将写入第一数据表格的要素值转换至第二数据表格并且在使用计算设备的情况下将第二数据表格保存在数据库中以便由至少一个成员定义的多个要素的相应要素值与在数据库中的至少一个成员相关联。从下面结合附图对实施本专利技术的最佳模式进行详细描述中，容易看出本专利技术的上述特征和其他特征和优点。附图说明图1是用于捕获来自于由至少一个自动化控制器控制的自动系统的时序数据的系统的示意性图示；图2是与图1的自动化控制器和自动系统相关联的操作序列的示意性图示；图3A是包含数据矩阵的控制器多阵列的示例配置的示意性图示；图3B是包含数据矩阵集合的控制器多阵列的示例配置的示意性图示；图4A是在图2中示出的操作序列的示意性图示；图4B是由在图2中示出的操作序列所定义的控制器多阵列的示意性图示；图4C是图4B的填充有通过图1的控制器采集的数据要素的控制器阵列的示意性图示；图5A、5B和5C是对将在图4B的控制器多阵列中存储的数据要素从图1的自动系统采集至在图1中示出的计算设备的第一数据表格中用于处理至第二数据表格的方法的示意性图示；并且图6A、6B和6C是对将在图3A的示例性存储器多阵列中存储的数据要素采集至与控制器通信的计算设备的示例性第一数据表格以便处理至示例性第二数据表格的方法的示意性图示。具体实施方式参考附图，其中在几幅附图中同样的附图标记对应于同样的或类似的部件，在图1中示出用于从在10处概括表示的自动系统中采集自动化数据的在100处概括表示的数据捕获系统，并且在此描述了在使用系统100的情况下用于从自动系统10中采集自动化数据的方法。在此描述的用于从自动装置中采集自动化数据的系统和方法使用填充有在由控制自动装置的控制器所执行的扫描周期期间内采集的自动化数据的多阵列，其中所述自动化数据可以包括由控制器时钟所测量(例如，确定的或时间戳的)的时序数据。在由计算设备执行的数据捕获周期期间内由与控制器通信的计算设备读取多阵列，所述多阵列被写入到计算设备的第一数据表格中，所述计算设备被配置以对应于控制器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于从被配置为自动化控制器的控制器中捕获自动化数据的方法，所述方法包含：在使用控制器的情况下执行扫描周期；在所述扫描周期期间内从与控制器通信的至少一个传感器中采集输入数据；其中：至少一个传感器对应于至少一个成员；通过多个要素来定义至少一个成员；多个要素的每一个相应要素具有由输入数据所确定的相应要素值；在使用相应要素和在扫描周期期间内采集的输入数据的情况下确定用于扫描周期的每一个相应要素值；在使用控制器的情况下配置多阵列，其中：多阵列包含至少一个成员和由所述至少一个成员所定义的多个要素；配置多阵列包含：分配多阵列存储器位置以便在控制器中存储多阵列；多阵列存储器位置包含用于由所述至少一个成员定义的多个要素的每一个相应要素的相应控制器存储器位置；并且在多阵列的相应控制器存储器位置处存储用于扫描周期的每一个相应要素的要素值。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.12.06 US 61/567,208;2012.12.04 US 13/693,7581.一种用于捕获自动化数据的方法，包含：在使用配置为自动化控制器的控制器的情况下执行扫描周期；在所述扫描周期期间内从与控制器通信的至少一个传感器中采集输入数据；其中：至少一个传感器对应于至少一个成员；通过多个要素来定义至少一个成员；多个要素的每一个相应要素具有由输入数据所确定的相应要素值；在使用在扫描周期期间内采集的输入数据的情况下确定用于扫描周期的每一个相应要素值；在使用控制器的情况下配置多阵列，其中：多阵列包含至少一个成员和由所述至少一个成员所定义的多个要素；配置多阵列包含：分配多阵列存储器位置以便在控制器中存储多阵列；多阵列存储器位置包含用于由所述至少一个成员定义的多个要素的每一个相应要素的相应控制器存储器位置；并且在多阵列的相应控制器存储器位置处存储用于扫描周期的每一个相应要素的要素值；所述控制器包括控制器时钟；通过操作序列来定义所述扫描周期；所述至少一个成员对应于操作序列的操作；通过所述至少一个成员所定义的多个要素包含第一要素和第二要素；通过所述操作的开始来定义所述第一要素；通过所述操作的结束来定义所述第二要素；通过由所述控制器时钟所确定的操作的开始时间来定义所述第一要素的要素值；通过由所述控制器时钟所确定的操作的结束时间来定义所述第二要素的要素值，所述方法还包含：在使用计算设备的情况下确定用于所述至少一个成员的第一周期时间；其中，通过与来自于多个数据捕获周期的一个中的至少一个成员相关联的相应第一和第二要素值，来定义所述第一周期时间。2.按照权利要求1所述的方法，其还包含：在使用控制器的情况下多次执行扫描周期，以便提供多个扫描周期，所述多个扫描周期包含当前扫描周期和在先扫描周期；其中所述在先扫描周期在所述当前扫描周期之前；在使用在相应扫描周期期间内所采集的输入数据的情况下，确定用于多个扫描周期的每一个相应扫描周期的相应要素值；对于多个要素的每一个相应要素，将从所述当前扫描周期中确定的相应要素的当前要素值和从在先扫描周期中确定的相应要素的在先要素值进行比较，以便确定所述当前要素值是否从所述在先要素值中改变；并且当所述当前要素值从所述在先要素值中改变时，将用于扫描周期的每一个相应要素的当前要素值存储在用于相应要素的相应控制器存储器位置。3.按照权利要求1所述的方法，其中：所述至少一个传感器为多个传感器；在扫描周期期间内采集输入数据，包含从所述多个传感器中采集输入数据；其中，所述至少一个成员对应于所述多个传感器；确定用于扫描周期的至少一个值的每一个相应要素值，包含使用在相应扫描周期期间内从多个传感器中采集的输入数据。4.按照权利要求1所述的方法，其中：所述至少一个传感器是被配置以提供输入数据的传感器，所述输入数据包含第一输入和不同于所述第一输入的至少第二输入；所述至少一个成员包含：第一成员，其对应于所述传感器并且由第一多个要素来定义，所述第一多个要素中的每一个具有由所述第一输入所确定的相应要素值；至少第二成员，其对应于所述传感器并且由至少第二多个要素来定义，所述至少第二多个要素中的每一个具有由所述至少第二输入所确定的相应要素值；所述多阵列包含所述第一成员、所述至少第二成员、所述第一多个要素和所述至少第二多个要素；所述多阵列存储器位置包含用于所述第一和所述至少第二多个要素的每一个相应要素的相应控制器存储器位置；并且所述方法还包含：将用于扫描周期的第一和至少第二多个要素的每一个相应要素的相应要素值存储至在所述多阵列中所述第一和至少第二多个要素的每一个相应要素的相应控制器存储器位置中。5.按照权利要求1所述的方法，其中：通过与设备通信的所述至少一个传感器来定义所述至少一个成员；并且通过所述设备的状态来确定所述多个要素中的每一个。6.按照权利要求1所述的方法，其中：通过设备群来定义所述至少一个成员；所述至少一个传感器与所述设备群进行通信；并且所述第一要素由所述设备群的第一状态确定，并且所述第二要素由所述设备群的第二状态确定。7.按照权利要求1所述的方法，其还包含：在使用控制器的情况下执行多个扫描周期；其中，执行多个扫描周期包含执行重复的扫描周期集合；其中：所述至少一个成员包含成员集合；所述多阵列包含所述成员集合；所述成员集合的每一个相应成员关联于重复的扫描周期集合的相应扫描周期；并且确定用于所述成员集合的每一个相应成员的每一个相应要素值，包含使用在重复的扫描周期集合的相应扫描周期期间内所采集的输入数据。8.按照权利要求1所述的方法，所述方法还包括：在使用控制器的情况下执行多个扫描周期；其中：所述多阵列包含第一数据矩阵和至少第二数据矩阵；所述至少一个成员包含至少一个第一矩阵成员和至少一个第二矩阵成员；所述第一数据矩阵包含所述至少一个第一矩阵成员和由该至少一个第一矩阵成员所定义的多个要素；所述第二数据矩阵包含所述至少一个第二矩阵成员和由该至少一个第二矩阵成员所定义的多个要素；所述多阵列存储器位置被配置为，包含用于由所述至少一个第一矩阵成员和至少一个第二矩阵成员所定义的多个要素的每一个相应要素的相应控制器存储器位置；定义用于所述第一数据矩阵和所述至少第二数据矩阵的采集频率；将多个扫描周期的每一个相应要素的要素值根据采集频率存储至在所述第一数据矩阵和所述至少第二数据矩阵中的相应控制器存储器位置中。9.按照权利要求8所述的方法，其中，配置所述至少一个第一矩阵成员和所述至少一个第二矩阵成员为相同的成员。10.按照权利要求8所述的方法，其中：通过扫描速率来表征所述扫描周期；并且相对于所述扫描速率来定义所述采集频率。11.按照权利要求1所述的方法，其还包含：提供与所述控制器通信的计算设备；在使用所述计算设备的情况下配置第一数据表格；其中，配置所述第一数据表格，包含将用于相应要素的每一个的相应控制器存储器位置存储至所述计算设备中，使得用于每一个相应要素的控制器存储器位置中的每一个被关联于在该第一数据表格中的对应位置，以提供多个对应位置；在使用所述计算设备的情况下执行数据捕获周期；在使用所述计算设备的情况下在所述数据捕获周期期间内读取所述控制器的多阵列存储器位置；将从所述控制器的多阵列存储器位置中读取的每一个相应要素值写入到所述第一数据表格的对应位置。12.按照权利要求11所述的方法，其中：通过扫描速率来表征所述扫描周期；通过比扫描速率具有更长持续时间的捕获速率...

【专利技术属性】
技术研发人员：IR瑙斯里，JP爱普尔，K苏森托，DJ王，
申请(专利权)人：比特有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US