控制基础架构制造技术

技术编号:16309522 阅读:31 留言:0更新日期:2017-09-27 03:10
一种控制基础架构。在实施方案中,所述基础架构包括脚本执行模块,所述脚本执行模块包括:编译器,所述编译器将具有引用装置属性的指令的脚本编译成虚拟机程序;虚拟机,所述虚拟机执行虚拟机程序;以及脚本管理器,所述脚本管理器存储脚本、检索脚本并将脚本加载到所述编译器中。另外,所述基础架构可包括网关,所述网关以通信方式连接到物理装置。所述网关可每个包括处理器;驱动器,所述驱动器每个使用通信协议与至少一个物理装置通信以读取和/或写入所述物理装置的装置属性;以及装置管理器,所述装置管理器将在所述虚拟机程序中引用的装置属性映射到由所述驱动器使用的装置属性。

Control infrastructure

A control infrastructure. In an embodiment, the infrastructure includes a script execution module, the script execution module includes: the compiler, the compiler will have the compiler reference device attributes instruction script into virtual machine program; virtual machine, virtual machine program implementation of the virtual machine; and the script manager, the script manager stores the script, the script and the script retrieval is loaded into the compiler. In addition, the infrastructure may include a gateway that is connected to the physical device in a communication mode. The gateway may each include a processor; driver, the driver of each communication protocol and at least one physical communication device for reading and / or the physical device for writing device attributes; and device management, device attribute mapping the device manager will be referenced in the virtual machine program to device attributes used by the driver.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】控制基础架构背景专利
本文中描述的实施方案大体涉及控制基础架构的各种部件。相关技术描述当前,存在统一并流线化工业控制和家庭自动化领域的需要。虽然这两个领域共有控制外部装置的相同基本目标,但在可用于每一领域的现有解决方案中存在大量差异和复杂性。举例来说,在工业控制的领域中,系统一般通过系统集成公司针对每一特定客户的复杂要求手工操作。即使当此集成是基于广泛可用的部件时,那些部件的配置也在各集成之间有所不同,由此迫使工业自动化系统的成本上升。这些成本包含初始研发成本以及用于维护和升级的成本。因此,工业控制的领域将受益于构建块架构,所述构建块架构能够与几乎任何装置介接,但所述构建块架构足够简单以由不太熟练的用户构造和配置。工业控制的此去复杂化可消除对中间商(即,系统集成公司)的需要,并使客户的研发和维护成本下降。在家庭自动化的领域中,价格约束必然比在工业控制的领域中更加严格。因此,普通客户可尝试仅相对较简单形式的控制和自动化。不幸的是,当前存在大量不相容且重叠的架构可用于家庭自动化的领域中。因此,家庭自动化的领域将受益于可处理所有可能的基础的架构,并且所述架构可快速地、便宜地并且连续地升级为新技术出现。另外,当前存在针对每一竖直定向的市场解决方案的各种各样的竖井型传输协议。对于住宅应用,存在X-10TM、ZigBeeTM、Z-WaveTM以及KomexTM。对于商业应用,存在BACnetTM和LonworksTM。对于照明应用,存在DALITM。对于工业应用,存在ModbusTM、ProfileBusTM、DeviceNetTM以及ControlNetTM。对于汽车应用,存在CAN-BusTM。对于计量应用,存在M-BusTM。因此,所需要的是可使各种控制领域与平台无关的、协议无关的、传输无关的可扩展分布式构建块架构统一的控制基础架构。概述因此,本专利技术公开一种统一控制基础架构。在实施方案中,本专利技术公开一种系统。所述系统可包括脚本执行模块,所述脚本执行模块包括:编译器,所述编译器将用基础脚本语言表示的脚本编译成虚拟机程序,其中所述脚本包括引用装置属性的指令,虚拟机,所述虚拟机执行虚拟机程序,以及脚本管理器,所述脚本管理器将脚本存储在脚本注册表中,从所述脚本注册表检索脚本,并将脚本加载到编译器中;以及一个或多个网关,其中所述一个或多个网关中的每一个以通信方式连接到一个或多个物理装置,并且其中所述一个或多个网关中的每一个包括:至少一个硬件处理器,一个或多个驱动器,其中所述一个或多个驱动器中的每一个使用通信协议来与一个或多个物理装置中的至少一个通信,以读取、写入或读取并写入物理装置的装置属性,以及装置管理器,所述装置管理器在通过至少一个硬件处理器执行时,根据映射,将在虚拟机程序中引用的装置属性映射到通过一个或多个驱动器使用的装置属性。一个或多个网关可包括多个网关。一个或多个网关中的每一个可还包括脚本执行模块。对于一个或多个网关中的每一个,脚本执行模块和装置管理器可被网关的至少一个硬件处理器执行为单一统一过程。对于一个或多个网关中的每一个,一个或多个驱动器中的每一个可通过网关的至少一个硬件处理器以与一个或多个驱动器中的其它驱动器和所述单一统一过程不同的过程执行。一个或多个网关中的每一个可还包括通信层,并且对于一个或多个网关中的每一个,脚本执行模块和装置管理器可通过网关的至少一个硬件处理器执行为单独的过程,并且脚本执行模块的过程和装置管理器的过程可经由网关的通信层彼此通信。所述系统可还包括平台,所述平台经由至少一个网络以通信方式连接到一个或多个网关中的每一个。所述平台可包括至少一个硬件处理器和脚本执行模块,多个网关中的每一个可还包括通信层,脚本执行模块可通过平台的至少一个硬件处理器执行为第一过程,对于多个网关中的每一个,装置管理器可通过网关的至少一个硬件处理器执行为第二过程,以及对于多个网关中的每一个,第一过程可经由至少一个网络和网关上的通信层与网关上的第二过程通信。所述平台可包括存储器,所述存储器存储定义通过装置管理器使用的映射的模式,并且一个或多个网关中的每一个在初始化后可经由至少一个网络从平台下载所述模式。所述模式可使用适配器编程语言来定义映射,所述适配器编程语言是基础脚本语言的子集。所述平台可包括web应用,所述web应用在通过平台的至少一个硬件处理器执行时,产生脚本图形用户界面(GUI)以用于创建脚本。所述脚本GUI可包括一个或多个输入用于将每个表示基础脚本语言的结构的图形元素链接到脚本的图形表示中,并且平台的至少一个硬件处理器可将脚本的图形表示转换成中间的基于文本的格式。脚本执行模块可还包括脚本转换器,所述脚本转换器将脚本的中间的基于文本的格式转换成符合基础脚本语言的脚本。以通信方式连接到一个或多个网关中的每一个的一个或多个物理装置中的每一个的每一装置属性可与所述装置属性的值和状态相关联,所述状态指示权威机构是否已确认装置属性的值表示装置属性的实际值。权威机构可为与具有装置属性的物理装置通信的驱动器。基础脚本语言可提供assign-and-wait-while-pending运算符,所述运算符在用于在被编译成虚拟机程序并通过虚拟机执行的脚本内将值赋给装置属性的指令中时,使得虚拟机将值赋给装置属性,并等待直到与装置属性相关联的状态指示权威机构已确认所赋的值表示装置属性的实际值,才继续执行虚拟机程序中的任何其它经编译指令。基础脚本语言可提供trigger结构,所述trigger结构包括触发条件和主体,并且其中trigger结构在用于被编译成虚拟机程序并通过虚拟机执行的脚本中时,使得虚拟机每当发生从不满足触发条件的第一状态到满足触发条件的第二状态的转变时执行对应于主体的指令。trigger结构可还包括滞后量,通过所述滞后量在从第一状态到第二状态的转变发生之前必须满足触发条件。基础脚本语言可提供every结构,所述every结构定义时间间隔并包括主体,其中every结构在用于被编译成虚拟机程序并通过虚拟机执行的脚本中时,使得虚拟机在连续多次经过所定义的时间间隔中的每一次经过之后执行对应于主体的指令。基础脚本语言可提供pause结构,所述pause结构定义时间段,其中pause结构在用于被编译成虚拟机程序并通过虚拟机执行的脚本中时,使得虚拟机在继续执行虚拟机程序中的任何其它经编译指令之前在所定义的时间段的长度上暂停。基础脚本语言可提供activation结构,所述activation结构识别脚本,其中activation结构在用于被编译成父虚拟机程序并通过虚拟机执行的父脚本中时,使得虚拟机激活所识别的脚本以作为父脚本的子脚本。激活所识别的脚本以作为子脚本可包括执行从子脚本编译的子虚拟机程序。基础脚本语言可提供关键字,所述关键字在与activation结构一起用于被编译成父虚拟机程序并通过虚拟机执行的父脚本中时,使得虚拟机并行地执行子虚拟机程序与父虚拟机程序。当关键字不与activation结构一起用于被编译成父虚拟机程序并通过虚拟机执行的父脚本中时,虚拟机可在继续执行父虚拟机程序中的任何其它经编译指令之前执行子虚拟机程序。虚拟机可并行地执行多个虚拟机程序。一个或多个网关中的每一个可还包括脚本执行模块,本文档来自技高网...
控制基础架构

【技术保护点】
一种系统,所述系统包括:脚本执行模块,所述脚本执行模块包括编译器,所述编译器将用基础脚本语言表示的脚本编译成虚拟机程序,其中所述脚本包括引用装置属性的指令,虚拟机,所述虚拟机执行虚拟机程序,以及脚本管理器,所述脚本管理器将脚本存储在脚本注册表中,从所述脚本注册表检索脚本,并将脚本加载到所述编译器中;以及一个或多个网关,其中所述一个或多个网关中的每一个以通信方式连接到一个或多个物理装置,并且其中所述一个或多个网关中的每一个包括至少一个硬件处理器,一个或多个驱动器,其中所述一个或多个驱动器中的每一个使用通信协议来与所述一个或多个物理装置中的至少一个通信,以读取、写入或读取并写入所述物理装置的装置属性,以及装置管理器,所述装置管理器在通过所述至少一个硬件处理器执行时,根据映射,将在所述虚拟机程序中引用的装置属性映射到通过所述一个或多个驱动器使用的装置属性。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.01.02 US 62/099,3671.一种系统,所述系统包括:脚本执行模块,所述脚本执行模块包括编译器,所述编译器将用基础脚本语言表示的脚本编译成虚拟机程序,其中所述脚本包括引用装置属性的指令,虚拟机,所述虚拟机执行虚拟机程序,以及脚本管理器,所述脚本管理器将脚本存储在脚本注册表中,从所述脚本注册表检索脚本,并将脚本加载到所述编译器中;以及一个或多个网关,其中所述一个或多个网关中的每一个以通信方式连接到一个或多个物理装置,并且其中所述一个或多个网关中的每一个包括至少一个硬件处理器,一个或多个驱动器,其中所述一个或多个驱动器中的每一个使用通信协议来与所述一个或多个物理装置中的至少一个通信,以读取、写入或读取并写入所述物理装置的装置属性,以及装置管理器,所述装置管理器在通过所述至少一个硬件处理器执行时,根据映射,将在所述虚拟机程序中引用的装置属性映射到通过所述一个或多个驱动器使用的装置属性。2.根据任一前述权利要求所述的系统,其中所述一个或多个网关包括多个网关。3.根据任一前述权利要求所述的系统,其中所述一个或多个网关中的每一个还包括所述脚本执行模块。4.根据权利要求3所述的系统,其中,对于所述一个或多个网关中的每一个,所述脚本执行模块和所述装置管理器被所述网关的所述至少一个硬件处理器执行为单一统一过程。5.根据权利要求4所述的系统,其中,对于所述一个或多个网关中的每一个,所述一个或多个驱动器中的每一个通过所述网关的所述至少一个硬件处理器以与所述一个或多个驱动器中的其它驱动器和所述单一统一过程不同的过程执行。6.根据权利要求3所述的系统,其中所述一个或多个网关中的每一个还包括通信层,以及其中,对于所述一个或多个网关中的每一个,所述脚本执行模块和所述装置管理器通过所述网关的所述至少一个硬件处理器执行为单独的过程,并且其中所述脚本执行模块的所述过程和所述装置管理器的所述过程经由所述网关的所述通信层彼此通信。7.根据任一前述权利要求所述的系统,所述系统还包括平台,所述平台经由至少一个网络以通信方式连接到所述一个或多个网关中的每一个。8.根据权利要求7所述的系统,其中所述平台包括至少一个硬件处理器和所述脚本执行模块,其中所述多个网关中的每一个还包括通信层,其中所述脚本执行模块通过所述平台的所述至少一个硬件处理器执行为第一过程,其中,对于所述多个网关中的每一个,所述装置管理器通过所述网关的所述至少一个硬件处理器执行为第二过程,以及其中,对于所述多个网关中的每一个,所述第一过程经由所述至少一个网络和所述网关上的所述通信层与所述网关上的所述第二过程通信。9.根据权利要求7和8中的任一项所述的系统,其中所述平台包括存储器,所述存储器存储定义通过所述装置管理器使用的所述映射的模式,并且其中所述一个或多个网关中的每一个在初始化后经由所述至少一个网络从所述平台下载所述模式。10.根据权利要求9所述的系统,其中所述模式使用适配器编程语言来定义所述映射,所述适配器编程语言是所述基础脚本语言的子集。11.根据权利要求7至10中的任一项所述的系统,其中所述平台包括web应用,所述web应用在通过所述平台的所述至少一个硬件处理器执行时,产生脚本图形用户界面(GUI)以用于创建脚本。12.根据权利要求11所述的系统,其中所述脚本GUI包括一个或多个输入用于将每个表示所述基础脚本语言的结构的图形元素链接到脚本的图形表示中,并且其中所述平台的所述至少一个硬件处理器将所述脚本的所述图形表示转换成中间的基于文本的格式。13.根据权利要求12所述的系统,其中所述脚本执行模块还包括脚本转换器,所述脚本转换器将所述脚本的所述中间的基于文本的格式转换成符合所述基础脚本语言的脚本。14.根据任一前述权利要求所述的系统,其中以通信方式连接到所述一个或多个网关中的每一个的所述一个或多个物理装置中的每一个的每一装置属性与所述装置属性的值和状态相关联,所述状态指示权威机构是否已确认所述装置属性的所述值表示所述装置属性的实际值。15.根据权利要求14所述的系统,其中所述权威机构是与具有所述装置属性的物理装置通信的所述驱动器。16.根据权利要求14或15中的任一项所述的系统,其中所述基础脚本语言提供assign-and-wait-while-pending运算符,所述运算符在用于在被编译成虚拟机程序并通过所述虚拟机执行的脚本内将值赋给装置属性的指令中时,使得所述虚拟机将所述值赋给所述装置属性,并等待直到与所述装置属性相关联的所述状态指示所述权威机构已确认所述所赋的值表示所述装置属性的实际值,才继续执行所述虚拟机程序中的任何其它经编译指令。17.根据任一前述权利要求所述的系统,其中所述基础脚本语言提供trigger结构,所述trigger结构包括触发条件和主体,并且其中所述trigger结构在用于被编译成虚拟机程序并通过所述虚拟机执行的脚本中时,使得所述虚拟机每当发生从不满足所述触发条件的第一状态到满足所述触发条件的第二状态的转变时执行对应于所述主体的指令。18.根据权利要求17所述的系统,其中所述trigger结构还包括滞后量,通过所述滞后量在从所述第一状态到所述第二状态的转变发生之前必须满足所述触发条件。19.根据任一前述权利要求所述的系统,其中所述基础脚本语言提供every结构,所述every结构定义时间间隔并包括主体,并且其中所述every结构在用于被编译成虚拟机程序并通过所述虚拟机执行的脚本中时,使得所述虚拟机在连续多次经过所述所定义的时间间隔中的每一次经过之后执行对应于所述主体的指令。20.根据任一前述权利要求所述的系统,其中所述基础脚本语言提供pause结构,所述pause结构定义时间段,并且其中所述pause结构在用于被编译成虚拟机程序并通过所述虚拟机执行的脚本中时,使得所述虚拟机在继续执行所述虚拟机程序中的任何其它经编译指令之前在所述所定义的时间段的长度上暂停。21.根据任一前述权利要求所述的系统,其中所述基础脚本语言提供activation结构,所述activation结构识别脚本,并且其中所述activation结构在用于被编译成父虚拟机程序并通过所述虚拟机执行的父脚本中时,使得所述虚拟机激活所述所识别的脚本以作为所述父脚本的子脚本。22.根据权利要求21所述的系统,其中激活所述所识别的脚本以作为子脚本包括执行从所述子脚本编译的子虚拟机程序。23.根据权利要求22所述的系统,其中所述基础脚本语言提供关键字,所述关键字在与所述activation结构一起用于被编译成所述父虚拟机程序并通过所述虚拟机执行的所述父脚本中时,使得所述虚拟机并行地执行所述子虚拟机程序与所述父虚拟机程序。24.根据权利要求23所述的系统,其中当所述关键字不与所述activation结构一起用于被编译成所述父虚拟机程序并通过所述虚拟机执行的所述父脚本中时,所述虚拟机在继续执行所述父虚拟机程序中的任何其它经编译指令之前执行所述子虚拟机程序。25.根据任一前述权利要求所述的系统,其中所述虚拟机并行地执行多个虚拟机程序。26.根据权利要求7至25中的任一项所述的系统,其中所述一个或多个网关中的每一个还包括所述脚本执行模块,其中,对于所述一个或多个网关中的每一个,所述网关的所述脚本管理器使其脚本注册表经由所述至少一个网络与镜像脚本注册表同步,所述镜像脚本注册表与所述网关相关联并存储在所述平台上。27.根据权利要求26所述的系统,其中,对于所述一个或多个网关中的每一个,即使当所述网关不能够经由所述至少一个网络与所述平台通信时,所述脚本管理器也从所述脚本注册表检索脚本,所述编译器将所述检索出的脚本编译成虚拟机程序,且所述虚拟机执行所述虚拟机程序。28.根据权利要求7至27中的任一项所述的系统,其中所述一个或多个网关中的每一个还包括所述脚本执行模块,并且其中所述平台包括web应用,所述web应用在通过所述平台的所述至少一个硬件处理器执行时,产生图形用户界面(GUI)以用于选择一个或多个脚本以发送到所述一个或多个网关的子集中的至少每一个的所述脚本注册表并存储在所述脚本注册表中。29.根据权利要求28所述的系统,其中所述GUI包括一个或多个输入以用于将多个物理装置分成装置群组,所述装置群组表示为虚拟装置,并且其中所述基础脚本语言将对虚拟装置的引用视为与对物理装置的引用相同。30.根据权利要求29所述的系统,其中装置群组可包括一个或多个虚拟装置。31.根据权利要求29或30中的任一项所述的系统,其中当对在虚拟机程序中引用并表示装置群组的虚拟装置的装置属性执行所述映射时,对于所述装置群组中的每一物理装置,所述装置管理器:当所述物理装置不具有对应于所述虚拟装置的所述装置属性的装置属性时,不将所述虚拟装置的所述装置属性映射到由所述一个或多个驱动器使用的任何装置属性,以及,当所述物理装置的确具有对应于所述虚拟装置的所述装置属性的装置属性时,将所述虚拟装置的所述装置属性映射到所述对应的装置属性。32.根据任一前述权利要求所述的系统,其中所述装置管理器还包括:装置管理器抽象层,所述装置管理器抽象层根据第一映射将在所述虚拟机程序中引用的...

【专利技术属性】
技术研发人员:J·费尔韦瑟G·雅克布R·卢茨J·皮罗西尼J·洛克L·V·F·小瓦茨R·惠灵顿欧古瑞A·维塞G·威仪舒伯特
申请(专利权)人:希斯泰克公司
类型:发明
国别省市:美国,US

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