用于供电组件的控制系统和用于针对供电组件进行起动、控制和监控的所属的方法技术方案

本发明专利技术涉及一种用于至少一个设备的供电组件（SV1、SV2、SV3）比如电的供电机构、电的安全机构、测量单元等的控制系统，由这些供电组件来监控和控制对所述至少一个设备的控制单元和/或计算机单元的能量供应。本发明专利技术的控制系统在此包括中央的服务器单元（ZS），其配属有数据库（DB），该数据库用于存储相应的所述供电组件（SV1、SV2、SV3）的特定的数据和/或参数。该控制系统还包括客户单元（C1、C2、C3），所述客户单元用于与所述供电组件（SV1、SV2、SV3）通信，且用于由所述供电组件传输特定的数据和/或参数和将其传输至这些供电组件。

Control systems for power supply components and methods for starting, controlling and monitoring power supply components

【技术实现步骤摘要】
用于供电组件的控制系统和用于针对供电组件进行起动、控制和监控的所属的方法
本专利技术涉及用于至少一个设备的供电组件比如电的供电机构、电的安全机构、测量单元等的控制系统，其中，监控并控制至少一个设备的控制单元和/或计算机单元的能量供应。此外，本专利技术还涉及用于带有根据本专利技术的控制系统的至少一个设备的电组件的起动、控制和监控的所属的方法。
技术介绍
通常把用于产品制造或者用于过程控制的完全的或者部分地自动化的工业设备称为作为自动化设备或者简称为设备。为了产品制造或者用于过程控制，工业设备通常包括控制单元和/或计算机单元，比如所谓的工业-PC和/或智能电子的、大多基于微处理器的设备（例如控制器、保护器、压力和温度测量变换器、流量计、调节驱动器（Stellantriebe）、可存储器编程的控制机构等），由它们控制、监控和/或检查设备内部的或设备专用的过程。对于控制单元和/或计算机单元的能量供应，在设备中使用供电组件。供电组件在此是指在电路中的全部组件，例如电的供电机构和/或开关电源、电的安全机构、蓄电器（例如蓄电池、电容器、超导的磁性的蓄能器等）、测量单元等，其监控、控制并保障通过该电路给相应的控制单元和/或计算机单元供应能量，并且由此负责设备中的尽可能无干扰的过程。因此，在工业设备中应用时，对供电组件提出了特殊的要求。因而例如灵活的且简单的配置和起动起到了重要的作用。尤其是设计/配置新设备时以及在改装已有的工业设备时，要确保给相应的控制单元和/或计算机单元可靠地供应能量，以便能够实现相应设备的尽可能无干扰的运行。因此，特别是对于供电组件来说，希望控制和监控系统可简单地操纵且灵活。在设备领域中，当今例如为了配置设备的自动化组件（比如控制单元、可存储器编程的控制机构、计算机单元、现场设备（Feldgeräte）等），采用基于软件的工程-工具。根据功率大小而定，有一些基于软件的应用，这些应用固定地安装或运行在一个人计算机（PC）上或者例如为了分布式的工作而安装或运行在多台PC上。通常，一些规模较小的或专门的应用仅安装在一PC上。近来，基于软件的工程-工具的一些变型也可作为应用程序用于移动的终端设备（例如手提电脑、平板-PC、智能手机等），其中，由于移动的终端设备的存储空间较小且计算能力较小，必须限制相应的工程-工具的功率大小。此外，云计算描述了通过因特网提供IT架构（例如存储空间、计算能力、应用软件）作为服务能力，在所谓的云计算过程中如下应用获得了重要性：这些应用在有时分布式的计算机单元（例如服务器）上运行，并且其功能规模在线地或者通过因特网提供给用户。在开发用于自动化组件的基于软件的应用时，大多必须精确地确定相应的应用或应用程序应在哪些目标系统（例如固定的和/或分布的终端设备、移动的终端设备、云计算）并且尤其是在哪些运行系统（例如Windows、Linux、OSX、Unix等）上运行。这具有如下缺点：例如具有同一功率大小的应用或应用程序不能在不同的平台上运行，或者不能被提供给不同的目标系统。也就是说，相应的应用必须适应于相应的目标系统和/或运行系统以及按照待管理的自动化组件予以调整。此外，例如在平台更换或者运行系统中出现修改时，需要相应的应用或应用程序的至少一个相应的调整。由自动化技术已知一些方案比如现场设备工具（FDT）或者现场设备集成（FDI），通过该现场设备工具可以实现仅利基于软件的应用对不同制造商的现场设备设定参数，该集成在文章“FDIDeviceIntegration-BestofBothWorlds”atp版，6/2010，第16至19页中有所记载，并且通过该集成可尽可能与平台无关地将现场设备集成在自动化设备中。FDI技术基于客户-服务器-架构，在该客户-服务器-架构中主要借助中央的计算机单元-服务器-管理现场设备。在此，在该设备的拓扑范围内把每个现场设备的配置都存储在该服务器上。为了实际上配置现场设备，设置配置工具，该配置工具被设立用于管理现场设备或FDI客户的配置。在此，首先把变化写到服务器上，并且然后传输至相应的现场设备，其中，需要在服务器与现场设备或FDI客户之间存在通信连接，并且相应的现场设备因数据传输而有时会出现相对高的负担（Belastung）。此外，FDI-方案尤其局限于现场设备。另外，由文献DE102008019040A1已知用于自动化系统特别是控制器或可存储器编程的控制机构（SPS）的简化的且改善的操纵尤其是配置的方法和系统。为此在控制器中提供了控制模块以及接口模块，其中，通过接口模块能实现将数据传输至输入/输出机构，以便在控制器上产生、处理和/或实施控制功能，并且将参数传输至控制器，和/或读出处理数据。在文献DE102008019040A1中记载的应用同样基于服务器-客户-架构，其中，服务器-应用在控制器上运行，并且客户-应用作为网络-客户在输入/输出机构上运行。所述系统因而具有如下缺点：服务器-应用直接在控制器上实施，由此控制器具有高的数据复杂性，并且通过数据通信和数据处理而附加地负担。此外，通过选取的服务器-客户-架构，控制器上的服务器-应用与一个或者只是很少的客户-应用的关系存在限制。在访问多个客户-应用时，服务器-应用或控制器会出现过载，因为自动化组件的通信资源大多根据在相应的设备中必需的功能或者按照应用领域的功能而定制（zugeschnitten）。对于例如与配置应用的进一步通信等来说，大多只有备用资源（Reserveressourcen）可用。与自动化组件（例如控制器、可存储器编程的控制机构、现场设备等）不同，对于供电组件比如电的供电机构和/或开关电源、电的安全机构、测量单元等来说，用于配置、控制和监控的相应的应用和应用程序几乎是未知的。由文献WO2015/197689A1和WO2015/197684A1例如已知一种带有用于连接到通信网络的网络接口的开关电源以及一种用于远程配置应用在工业设备中的开关电源的方法。在这两个文献中记载的方案基于的是，供电组件或开关电源具有网络服务器，该网络服务器被用来通过网络-浏览器在配置单元（例如PC、移动的终端设备）上配置、修改和/或控制数据（例如运行参数、处理数据等）。对于工业供电组件而言，效率通常起到重要的作用。因此，对安装在供电组件中的计算和通信单元（例如处理器、输入/输出带宽等）的选取以及对存储器容量的计量受到限制。此外，对于选取所用的电子构件来说，存在高的成本压力。因此，就供电组件而言，用于数据处理和数据通信的资源通常与核心任务相匹配。对于进一步的通信任务来说（例如与网络-浏览器-应用交换数据、访问网络服务器等），在供电组件中大多只提供了备用资源。由此，在两个文献WO2015/197689A1和WO2015/197684A1中记载的解决方案具有如下主要缺点：对于每个网络-浏览器来说，都必须打开与供电组件的通信连接。这会在供电组件中导致沉重的通信技术上的负担。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的在于，提出一种控制系统以及一种所属的方法，通过它们能与平台无关地、灵活地且以简单的以及成本低廉的方式配置、控制和监控工业设备中的供电组件，并且，它们具有尽可能小的通过用于相应的供电组件的数据传输和数据处理所致的负担。该目的通过具有根据本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于至少一个设备的供电组件（SV1、SV2、SV3）的控制系统，由所述供电组件来监控和控制对所述至少一个设备的控制单元和/或计算机单元的能量供应，所述控制系统包括：‑ 中央的服务器单元（ZS），其带有配属的数据库（DB），所述数据库用于存储相应的所述供电组件（SV1、SV2、SV3）的特定的数据和/或参数；‑ 客户单元（C1、C2、C3），所述客户单元用于与所述供电组件（SV1、SV2、SV3）通信且用于由所述供电组件传输特定的数据和/或参数以及将所述数据和/或参数传输至所述供电组件，其中，针对每个通过通信网络连接的且被识别的供电组件都能够产生自身的客户单元（C1、C2、C3）；‑ 用于通信的本地的服务器单元（LS1、LS2、LS3），所述服务器单元固定地配属给相应的所述供电组件（SV1、SV2、SV3）。

【技术特征摘要】
2018.02.15 EP 18156846.01.一种用于至少一个设备的供电组件（SV1、SV2、SV3）的控制系统，由所述供电组件来监控和控制对所述至少一个设备的控制单元和/或计算机单元的能量供应，所述控制系统包括：-中央的服务器单元（ZS），其带有配属的数据库（DB），所述数据库用于存储相应的所述供电组件（SV1、SV2、SV3）的特定的数据和/或参数；-客户单元（C1、C2、C3），所述客户单元用于与所述供电组件（SV1、SV2、SV3）通信且用于由所述供电组件传输特定的数据和/或参数以及将所述数据和/或参数传输至所述供电组件，其中，针对每个通过通信网络连接的且被识别的供电组件都能够产生自身的客户单元（C1、C2、C3）；-用于通信的本地的服务器单元（LS1、LS2、LS3），所述服务器单元固定地配属给相应的所述供电组件（SV1、SV2、SV3）。2.按权利要求1所述的控制系统，其特征在于，还能够连接至少一个输入/输出单元（AE1、AE2），通过所述至少一个输入/输出单元能够输入、输出和/或改变用于相应的所述供电组件（SV1、SV2、SV3）的特定的数据/参数。3.按权利要求2所述的控制系统，其特征在于，为了连接所述至少一个输入/输出单元（AE1、AE2），能够采用应用程序特别是网络应用程序，并且对用于相应的所述供电组件（SV1、SV2、SV3）的特定的数据和/或参数的输入、输出和/或改变能够借助网络浏览器来执行。4.按权利要求2或3所述的控制系统，其特征在于，能够通过至少一个输入/输出单元在线地和离线地对用于相应的所述供电组件（SV1、SV2、SV3）的特定的数据和/或参数进行输入、输出和/或改变。5.按前述权利要求中任一项所述的控制系统，其特征在于，为了产生相应的所述客户单元（C1、C2、C3），设置样品单元。6.按前述权利要求中任一项所述的控制系统，其特征在于，还设置网关单元（GE），所述网关单元能够配属有本地的服务器单元（LS3），并且通过所述网关单元，借助点对点连接能够连接供电组件（SV3），其中，为了与配属给所述网关单元（GE）的所述本地的服务器单元（LS3）通信，能够产生客户单元（C3）。7.按前述权利要求中任一项所述的控制系统，其特征在于，能够借助所谓的云计算来提供所述中央的服务器单元（ZS）和/或配属给所述中央的服务器单元（ZS）的所述数据库（DB）和/或所述客户单元（C1、C2、C3）。8.按前述权利要求中任一项所述的控制系统，其特征在于，在所述客户单元（C1、C2、C3）与固定地配属给所述供电组件（SV1、SV2、SV3）的所述本地的服务器单元（LS1、LS2、Ls3）之间的通信能够借助所谓的OPC-UA-接口执行。9.按前述权利要求中任一项所述的控制系统，其特征在于，为了访问和/或为了查询所述供电组件（SV1、SV2、SV3）的特定的数据和/或参数，设置有验证，其中，能够通过不同的用户角色来规定所显示的数据的规模和/或允许的改变和配置可行性。10.一种利用根据权利要求1至9中任一项的控制系统的用于至少一个设备的供电组件（SV1、SV2、SV3）的起动、控制和监控的方法，由所述至少一个设备的供电组件监控和控制所述至少一个设备的控制单元和/或计算机单元的能量供应，其特征在于：–借助识别呼叫来响应（101）通过通信网络与所述控制系统连接的供电组件（SV1、SV2、SV3）；–由固定地配属给相应的所述供电组件（SV1、SV2、SV3）的本地的服务器单元（LS1、LS2、LS3）把具有相应的所述供电组件（SV1、SV2、SV3）的明确的识别数据（ID1、ID2、ID3）的应答消息发回（102）；–为每个被识别的供电组件（SV1、SV2、SV3）都产生（103）客户单元（C1、C2、C3），用于与配属给相应的所述供电组件（SV1、SV2、SV3）的本地的服务器单元（LS1、LS2、LS3）通信；并且–由相应的所述客户单元（C1、C2、C3）把相应的所述供电组件（SV1、SV2、SV3）的明确的识别数据（ID1、ID2、ID3）传输（104）至中央的服务器单元（ZS），并存储（105）在...

【专利技术属性】
技术研发人员：G阿拉胡特，R舍德伯格，E韦尔兰德，
申请(专利权)人：西门子股份公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE