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。

Method and system for capturing automated data

A system and method for capturing data from automatic automation system, used by the automation controller filled with multi array data automation, the automated data including the timing data defined by the clock controller. The array contains and sensing of member state sensor corresponding to the at least one member and a member defined by the data elements, the start time of the data elements may correspond to the member state and the end time. The computing device communicates with the controller from the array captured in automated data, the controller comprises a first data table and second data tables, the first data table corresponding to the controller array for effectively automated data collection from the memory controller, the second data tables for each element association the data in its definition member and to store the data associated with the historical database, the historical database can be used in cycle time data analysis of members, equipment or automatic system operation.

【技术实现步骤摘要】
用于捕获自动化数据的方法和系统本申请是申请日为2012年12月05日、申请号为201280066225.6、专利技术名称为“用于捕获自动化数据的方法和系统”的专利技术专利申请的分案申请。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。根据本专利技术的又一方面，提供了一种用于从被配置为自动化控制器的控制器捕捉自动化数据的方法，所述方法可包括：使用所述控制器执行预定数量的扫描周期；其中以扫描频率执行所述预定数量的扫描周期的每个扫描周期；其中利用至少包括一个操作的操作序列来定义所述扫描周期；所述扫描周期的每一个期间从与所述控制器通信的至少一个传感器采集输入数据；其中所述至少一个操作对应于所述至少一个传感器；配置包括多个数据矩阵的多阵列；其中所述多个数据矩阵的每一个对应于所述预定数量的扫描周期中的相应一个扫描周期；其中所述多个数据矩阵的每一个包括所述至少一个成员，第一要素利用所述至少一个成员定义，并且第二要素利用所述至少一个成员定义。所述至少一个成员对应于所述至少一个操作；所述第一要素具有与所述至少一个操作的开始时间对应的第一要素值，其中所述开始时间通过所述控制器使用所述输入数据而检测；所述第二要素具有与所述至少一个操作的结束时间对应的第二要素值，其中所述结束时间通过所述控制器使用所述输入数据而检测；所述第一要素值是在所述至少一个操作的开始时间处通过所述控制器产生的第一时间戳；所述第二要素值是在所述至少一个操作的结束时间处通过所述控制器产生的第二时间戳。配置所述多阵列可包括：在所述控制器中分配多阵列存储器位置；所述多阵列存储器位置包括用于在所述多个数据矩阵的每一个中利用所述至少一个成员定义的所述第一要素和所述第二要素的每一个的相应控制器存储器位置；在所述预定数量的扫描周期的每一个期间使用所述控制器确定所述第一要素值和所述第二要素值；在所述多阵列中的所述相应的控制器存储器位置中储存用于本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于从被配置为自动化控制器的控制器捕捉自动化数据的方法，所述方法包括：使用所述控制器执行预定数量的扫描周期；其中以扫描频率执行所述预定数量的扫描周期的每个扫描周期；其中利用至少包括一个操作的操作序列来定义所述扫描周期；在所述扫描周期的每一个期间从与所述控制器通信的至少一个传感器采集输入数据；其中所述至少一个操作对应于所述至少一个传感器；配置包括多个数据矩阵的多阵列；其中所述多个数据矩阵的每一个对应于所述预定数量的扫描周期中的相应一个扫描周期；其中所述多个数据矩阵的每一个包括所述至少一个成员，第一要素利用所述至少一个成员定义，并且第二要素利用所述至少一个成员定义；其中：所述至少一个成员对应于所述至少一个操作；所述第一要素具有与所述至少一个操作的开始时间对应的第一要素值，其中所述开始时间通过所述控制器使用所述输入数据而检测；所述第二要素具有与所述至少一个操作的结束时间对应的第二要素值，其中所述结束时间通过所述控制器使用所述输入数据而检测；所述第一要素值是在所述至少一个操作的开始时间处通过所述控制器产生的第一时间戳；所述第二要素值是在所述至少一个操作的结束时间处通过所述控制器产生的第二时间戳；其中配置所述多阵列包括：在所述控制器中分配多阵列存储器位置；所述多阵列存储器位置包括用于在所述多个数据矩阵的每一个中利用所述至少一个成员定义的所述第一要素和所述第二要素的每一个的相应控制器存储器位置；在所述预定数量的扫描周期的每一个期间使用所述控制器确定所述第一要素值和所述第二要素值；在所述多阵列中的所述相应的控制器存储器位置中储存用于所述预定的扫描周期的每一个的利用所述至少一个成员定义的所述第一要素值和所述第二要素值；并且其中用于所述至少一个成员的所述第一要素值和所述第二要素值被储存在多阵列中作为用于所述预定数量的扫描周期的每一个相应扫描周期的与所述至少一个成员相关联的时间戳对。...

【技术特征摘要】
2011.12.06 US 61/567,208;2012.12.04 US 13/693,7581.一种用于从被配置为自动化控制器的控制器捕捉自动化数据的方法，所述方法包括：使用所述控制器执行预定数量的扫描周期；其中以扫描频率执行所述预定数量的扫描周期的每个扫描周期；其中利用至少包括一个操作的操作序列来定义所述扫描周期；在所述扫描周期的每一个期间从与所述控制器通信的至少一个传感器采集输入数据；其中所述至少一个操作对应于所述至少一个传感器；配置包括多个数据矩阵的多阵列；其中所述多个数据矩阵的每一个对应于所述预定数量的扫描周期中的相应一个扫描周期；其中所述多个数据矩阵的每一个包括所述至少一个成员，第一要素利用所述至少一个成员定义，并且第二要素利用所述至少一个成员定义；其中：所述至少一个成员对应于所述至少一个操作；所述第一要素具有与所述至少一个操作的开始时间对应的第一要素值，其中所述开始时间通过所述控制器使用所述输入数据而检测；所述第二要素具有与所述至少一个操作的结束时间对应的第二要素值，其中所述结束时间通过所述控制器使用所述输入数据而检测；所述第一要素值是在所述至少一个操作的开始时间处通过所述控制器产生的第一时间戳；所述第二要素值是在所述至少一个操作的结束时间处通过所述控制器产生的第二时间戳；其中配置所述多阵列包括：在所述控制器中分配多阵列存储器位置；所述多阵列存储器位置包括用于在所述多个数据矩阵的每一个中利用所述至少一个成员定义的所述第一要素和所述第二要素的每一个的相应控制器存储器位置；在所述预定数量的扫描周期的每一个期间使用所述控制器确定所述第一要素值和所述第二要素值；在所述多阵列中的所述相应的控制器存储器位置中储存用于所述预定的扫描周期的每一个的利用所述至少一个成员定义的所述第一要素值和所述第二要素值；并且其中用于所述至少一个成员的所述第一要素值和所述第二要素值被储存在多阵列中作为用于所述预定数量的扫描周期的每一个相应扫描周期的与所述至少一个成员相关联的时间戳对。2.如权利要求1所述的方法，其中：所述控制器包括控制器时钟；并且所述第一时间戳和所述第二时间戳是通过所述控制器时钟产生的。3.如权利要求1所述的方法，其中：所述至少一个传感器包括第一传感器和至少第二传感器；在所述扫描周期期间采集输入数据包括从所述第一传感器和所述至少第二传感器采集输入数据；其中所述至少一个成员对应于所述第一传感器和所述至少第二传感器；使用在所述扫描周期期间从所述第一传感器采集的输入数据确定所述第一要素值和第二要素值的至少一个；并且使用在所述扫描周期期间从所述第二传感器采集的输入数据确定所述第一要素值和第二要素值的至少一个。4.如权利要求1所述的方法，其中：所述至少一个传感器是被配置为提供包括第一输入和至少不同于所述第一输入的第二输入的输入数据；所述至少一个成员包括：第一成员对应于所述传感器并且利用包括所述第一和第二要素的第一多个要素定义，其中所述第一和第二要素值的每一个利用所述第一输入确定；并且至少第二成员对应于所述传感器利用至少第二多个要素定义，该第二多个要素的每一个具有利用所述至少第二输入确定的各个要素值；所述多阵列包括所述第一和至少第二成员、以及所述第一和至少第二多个要素；所述多阵列存储器位置包括用于所述第一和至少第二多个要素的每个相应要素的相应控制器存储器位置；并且所述方法还包括：将对于所述扫描周期的所述第一和至少第二多个要素的每个相应要素的相应要素值储存在所述多阵列中的所述第一和至少第二多个要素的每个相应要素的相应控制器存储器位置中。5.如权利要求1所述的方法，其中：所述至少一个成员利用与装置通信的所述至少一个传感器定义；并且所述第一和第二要素的每一个利用所述装置的状态来确定。6.如权利要求1所述的方法，其中：所述至少一个成员利用一组装置定义；所述至少一个传感器与所述组的装置通信；并且其中所述第一要素利用所述组的装置的第一状态确定并且所述第二要素利用所述组的装置的第二状态确定。7.如权利要求1所述的方法，还包括：提供与所述控制器通信的计算装置；使用所述计算装置配置第一数据表；其中配置所述第一数据表包括在计算装置中储存用于所述多个要素的每个相应要素的相应控制器存储器位置，使得用于每个相应要素的所述控制器存储器位置的每一个与所述第一数据表中的对应位置相关联以提供多个对应位置；以数据捕捉频率执行数据捕捉周期，使用所述计算装置；其中所述数据捕捉频率利用所述扫描频率和所述预定数量的扫描周期定义，使得所述数据捕捉频率是与所述扫描频率不同的频率；在所述数据捕捉周期期间使用所述计算装置读取所述控制器的多阵列存储器位置；并且将从所述控制器的所述多阵列存储器位置读取的每个相应要素值写入到第一数据表的对应位置。8.如权利要求7所述的方法，其中：所述扫描周期利用扫描率表征；所述捕捉周期利用比所述扫描率更长的持续期间的捕捉率表征。9.如权利要求7所述的方法，其中读取所述控制器的多阵列存储器位置包括读取所述多阵列存储器位置的相应控制器存储器位置的每一个。10.如权利要求7所述的方法，还包括：使用所述计算装置配置第二数据表；其中所述第二数据表被配置为将写入到所述第一数据表的多个对应位置的多个要素的相应要素值转换为所述第二表，使得所述至少一个成员与利用所述至少一个成员定义的多个要素的相应要素值相关联；其中使用所述计算装置执行所述数据捕捉周期还包括将写入到所述第一数据表中的要素值转换为所述第二数据表；使用所述计算装置在数据库中储存所述第二数据表；其中利用所述至少一个成员定义的多个要素的相应要素值与数据库中的至少一个成员相关联。11.如权利要求10所述的方法，还包括：使用所述计算装置多次执行所述数据捕捉周期，以提供多个数据捕捉周期；并且其中使用所述计算装置在数据库中储存所述第二数据表包括储存来自所述多个数据捕捉周期的多个要素的相应要素值，使得与来自所述多个数据捕捉周期之一的至少一个成员相关联的相应要素值能够与来自另一个所述多个数据捕捉周期的所述至少一个成员相关联的相应要素值相比较。12.如权利要求11所述的方法，其中用于所述至少一个成员的周期时间利用所述第一时间戳和所述第二时间戳定义；所述方法还包括：使用所述计算装置确定用于所述至少一个成员的第一周期时间；其中所述第一周期时间利用与来自所述多个数据捕捉周期的一个的所述至少一个成员相关联的相应的第一和第二时间戳定义。13.一种用于从被配置为自动化控制器的控制器捕捉自动化数据的系统，所述系统包括：控制器；与所述控制器通信的至少一个传感器；其中所述控制器被编程为：以扫描频率执行预定数量的扫描周期；其中以扫描频率执行所述预定数量的扫描周期的每个扫描周期；在所述扫描周期的每一个期间从所述与所述控制器通信的至少一个传感器采集输入数据；其中所述至少一个操作对应于所述至少一个传感器；配置包括多个数据矩阵的多阵列；其中所述多个数据矩阵的每一个对应于所述预定数量的扫描周期的相应一个；其中所述多个数据矩阵的每一个包括所述至少一个成员，第一要素利用所述至少一个成员定义，并且第二要素利用所述至少一个成员定义；其中：所述至少一...

【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