可编程逻辑控制器和中央单元之间通信的通信方法及自动远程监控和诊断系统技术方案

提供监控和诊断系统（１１０），其包括监控单元（１００）和距监控单元远端的被监控单元（１０４）。系统也包括监控单元和被监控单元之间的通信装置（１０２）。被监控单元包括提供被监控单元的故障数据的数据获取装置，并且该通信装置适合于从被监控单元向监控单元传输故障数据。监控单元包括规则引擎（１２４），其有分析包含在故障数据中的信息的专家规则组并适合于从规则和信息推导诊断信息（１２６）。此外，提供在第一可编程逻辑控制器和第二可编程逻辑控制器或中央单元（１１８）之间通信的通信方法，通信方法中提供描述文件（１４２）。

Communication method between programmable logic controller and central unit and automatic remote monitoring and diagnosis system

A monitoring and diagnostic system (110) is provided that includes a monitoring unit (100) and a monitoring unit (104) from the remote end of the monitoring unit. The system also includes a communication device (102) between the monitoring unit and the monitored unit. The monitored unit includes a data acquisition device that provides fault data for the monitored unit, and the communication device is adapted for transmitting fault data from the monitored unit to the monitoring unit. The monitoring unit includes a rule engine (124) that has an expert rule set for analyzing information contained in the fault data and is suitable for deriving diagnostic information from rules and information (126). In addition, a communication method providing communication between the first programmable logic controller and the second programmable logic controller or the central unit (118) is provided, and a description file (142) is provided in the communication method.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术通常涉及监控和诊断系统，并且更特别地涉及通信方法，尤其涉及可编程逻辑控制器和中央单元之间通信的通信方法。
技术介绍
监控和诊断系统(M&D系统)通常用于需要监控的装置的任何时间。如果需要监控遍布在广大的区域或另外难于或不便于访问的多个装置，该系统是特别有用的(远程监控和诊断系统，或RM&D系统)。例如，给定风轮机的地理的分布，操作者处在给定的风轮机处通常是不可行的。进一步的例子包括太阳电池板，医疗装置，升降机，机车，交通管制系统，等等。M&D系统包括指示故障的装置中的传感器和通信线路，以传送传感器信号到中央位置，那里人工操作者能够分析信号并采取适当的行动。 一个关于M&D系统的问题是响应时间，即故障事件和适当的行动的起始之间的时间跨度。期望有短的响应时间，例如，因为装置故障可以导致装置不可用，进一步损坏装置，或增加风险(例如在医疗设备或交通管制系统的情况下)。 在M&D系统中，响应时间依赖于人工操作者的可用性。例如，如果连接到M&D系统的风轮机故障，通常停止它的操作直到操作者能够分析它的状况，以确定复位风轮机是可行的和执行复位，在这期间，风轮机是不可用的并且不能产生能量。为了提高响应时间，当风轮机故障时操作者需要是可用的。但是，永久操作者的可用性是昂贵的，并且仍不能保证短的响应时间，例如在多个装置同时故障的情况下。 可编程逻辑控制器和其它系统之间的通信方法在多数情况下已经使用静态协议，即在其中根据预定结构传送数据项的协议。这些协议难于扩展。例如，可以发现信息的位置以及每个数据点的类型和长度通常是相同的，并且没有动态方面。 考虑到来自或去往可编程逻辑控制器的更灵活的数据传送的协议也是已知的，例如根据规范IEC 60870-5-104和JEC 61850的协议。这些协议允许与关于传送数据的结构的信息一起传送数据。但是，数据和信息都在相同的信道传送，由此协议的性能降级。并且，例如对于与其它静态协议相关的可选的兼容性，期望原始数据和信息之间的明确的区别。
技术实现思路
在一个方面，监控和诊断系统包括监控单元，被监控单元，和所述监控单元和所述被监控单元之间的通信装置，其中所述监控和诊断系统这样配置所述被监控单元包括提供所述被监控单元的故障数据的数据获取装置；所述通信装置适合于从所述被监控单元向所述监控单元传输故障数据；和所述监控单元包括推理引擎，推理引擎包括分析包含在故障数据中的信息的诊断知识，并适合于从所述诊断知识和信息推导诊断信息。 在另一方面，用于在第一可编程逻辑控制器及第二可编程逻辑控制器和中央单元中的至少一个之间通信的通信方法包括第一可编程逻辑控制器及第二可编程逻辑控制器和中央单元中的至少一个根据实质上确定的传送结构，通过通信信道传输数据项；第一可编程逻辑控制器及第二可编程逻辑控制器和中央单元中的至少一个提供单独的对包含在数据项或数据项的序列中的信息的描述的描述文件。附图说明图1是监控和诊断系统的示意图；图2是被监控单元的示意图；图3是监控单元的示意图；图4示出了可编程逻辑控制器和中央单元之间的通信方法。具体实施方式考虑到上面，提供的监控和诊断系统包括，监控单元和被监控单元，和监控单元和被监控单元之间的通信装置。被监控单元包括提供被监控单元的故障数据的数据获取装置，并且该通信装置适合于从被监控单元向监控单元传输故障数据。监控单元包括推理引擎，推理引擎具有分析包含在故障数据中的信息的诊断知识，并适合于从所述诊断知识和信息推导诊断信息。因此，例如组合监控和诊断系统与推理引擎通过使用诊断知识来提供用于自动处理装置中，例如多个位于远端的装置中的故障的系统，推理引擎例如是基于规则的包括诊断知识的专家分析引擎。该推理引擎传统上用于数据库应用，在那里其用于分析复杂的数据组和推导适当的判定。例子包括银行信贷判定的记分卡片引擎，或字处理器中的拼写检查系统。 监控和诊断系统也可以提供诊断信息，即关于故障的本质或起源的信息。该系统也可以提供装置诊断或修复的下一步的建议。推理引擎包括分析装置的故障数据和应用诊断知识决定行动过程的装置。当与故障过程关联的知识/经验增加时，可以容易地更新诊断知识。 本专利技术的优点是可以最小化对装置的人工本地访问和人工远程访问的需要。进一步的优点是可实现响应时间的减少。进一步的优点是提高成本效率。因为由于诊断知识，系统经过明确的故障处理过程和分析步骤，进一步的优点是提高装置故障处理的一致性。 在一个方面，推理引擎包括至少一个从组获得的元素，该组包括贝叶斯置信网络，因果引擎，规则引擎，判定树，分类树，仿真引擎，神经网络，数据库比较，和它们的组合。诊断知识包括至少一个从组获得的元素，该组包括贝叶斯图，过程，专家规则组，数据库入口，和它们的组合。此外，推理引擎适合于分析包括在故障数据中的多个故障之间的交叉关系，并且M&D系统包括控制被监控单元的设置或工作参数的控制装置。进一步的，M&D系统包括记录进一步使用的故障数据和诊断信息的数据库。此外，M&D系统包括更新诊断知识的装置，并包括多个被监控单元。推理引擎适合于根据包含在故障数据中的信息为可能采取下一步骤提供建议。推理引擎进一步适合于根据包含在故障数据中的信息确定和启动要采取的行动过程。M&D系统也包括用于检查是否成功执行启动的行动过程并且从被监控单元远程监控监控单元的交叉证实装置，即例如，监控单元与被监控单元分离，被监控单元位于距离大于10m，100m，1km，或10km，或难于或不便于从监控单元访问的位置，。 在一个方面，被监控单元是风轮机，一个可能的执行的行动过程是风轮机的自动复位。通信装置使得例如可以通过故障，故障类型，被监控单元，或一组被监控单元来选择要传输的故障数据。监控和诊断系统包括监控单元和位于距监控单元遥远的被监控单元，和监控单元和被监控单元之间的通信装置，由此被监控单元包括提供被监控单元的故障数据的数据获取装置，该通信装置适合于从被监控单元向监控单元传输故障数据，并且监控单元包括推理引擎，推理引擎包括用于分析包含在故障数据中的信息的诊断知识，并适合于从所述诊断知识和所述信息中推导诊断信息。而且，提供用于在第一可编程逻辑控制器及第二可编程逻辑控制器和中央单元中的至少一个之间通信的通信方法，在通信方法中提供描述文件。 提供用于在第一可编程逻辑控制器及第二可编程逻辑控制器和中央单元中的至少一个之间通信的通信方法，其包括第一可编程逻辑控制器及第二可编程逻辑控制器和中央单元中的至少一个根据实质上确定的传送结构，通过通信信道传输数据项。此外，第一及第二可编程逻辑控制器和中央单元中的至少一个提供单独的对包含在数据项中或在数据项的序列中的信息的描述的描述文件。 描述文件如XML文件允许相应于特定信息的特定数据点位于通信序列中。在本专利技术的进一步的方面，描述文件是XML文件。在静态通信信道中，或根据传送结构，数据项以预定的顺序传送，因此在数据项的序列中以固定的顺序传送信息。在本专利技术的进一步的方面，数据项在通信信道中，或根据传送结构，不包括描述元素。在进一步本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种监控和诊断系统（１１０），包括　　　　监控单元（１００），被监控单元（１０４），和所述监控单元和所述被监控单元之间的通信装置（１０２），其中所述监控和诊断系统被这样配置：　　　　所述被监控单元包括用于提供所述被监控单元的故障数据的数据获取装置，　　　　所述通信装置适合于从所述被监控单元向所述监控单元传输故障数据，和　　　　所述监控单元包括推理引擎（１２４），该推理引擎包括用于分析包含在故障数据中的信息的诊断知识（１２６）并适合于从所述诊断知识和从所述信息中推导出诊断信息。

【技术特征摘要】
US 2005-10-27 11/260324意欲覆盖这些其它的实施例和变体。 部件列表权利要求1.一种监控和诊断系统(110)，包括监控单元(100)，被监控单元(104)，和所述监控单元和所述被监控单元之间的通信装置(102)，其中所述监控和诊断系统被这样配置所述被监控单元包括用于提供所述被监控单元的故障数据的数据获取装置，所述通信装置适合于从所述被监控单元向所述监控单元传输故障数据，和所述监控单元包括推理引擎(124)，该推理引擎包括用于分析包含在故障数据中的信息的诊断知识(126)并适合于从所述诊断知识和从所述信息中推导出诊断信息。2.根据权利要求1的监控和诊断系统(110)，其中推理引擎(124)包括下面元件中的至少一个贝叶斯置信网络，因果律引擎，规则引擎，因果树，判定树，分类树，仿真引擎，神经网络，和数据库比较。3.根据权利要求1的监控和诊断系统(110)，其中所述诊断知识(126)包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：VB雅穆，CM格雷陈，A柯奇纳，A斯莫伦斯基，MA莫尔亚里亚，S德，A布罗，V维默，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]