用于工业自动化控制系统的智能选择和建立的系统和方法技术方案

本公开内容涉及用于工业自动化控制系统的智能选择和建立的系统和方法。经由电子显示器的设计工业自动化系统的图形用户接口(GUI)包括设计窗口和第一附件窗口。GUI在第一附件窗口内呈现表示多个对象的库可视化，每个对象由图标表示并且对应于相应的工业自动化设备。GUI接收指示从库对第一对象的第一选择的第一输入，在设计窗口中呈现第一对象，接收指示从库对第二对象的第二选择的第二输入，在设计窗口中呈现第二对象，基于包括具有第一对象和第二对象的多个工业自动化系统设计的历史数据来确定建议的接下来的动作，以及更新GUI以显示包括建议的接下来的动作的通知。

【技术实现步骤摘要】
用于工业自动化控制系统的智能选择和建立的系统和方法
本公开内容的实施方式一般地涉及自动化控制和监视系统的领域。更特别地，本公开内容的实施方式涉及用于设计、监视自动化控制系统和对其进行故障排除的技术。另外，本公开内容的实施方式涉及用于根据工业自动化控制库和对象对工业自动化控制系统的智能选择和建立的系统和方法。
技术介绍
本部分旨在向读者介绍可能与下面描述和/或要求保护的本技术的各个方面相关的技术的各个方面。相信该讨论有助于向读者提供背景信息，以便于更好地理解本公开内容的各个方面。因此，应当理解，这些陈述要从这个角度来理解，而不是承认为现有技术。工业自动化系统的设计通常涉及设计者为工业自动化系统内的每个设备和/或对象编写程序代码部分。因此，甚至相对简单的工业自动化系统的设计也涉及设计者一次打开多个代码窗口，并且密切注意确保代码的各部分彼此正确地起作用。尽管设备或对象的某些组合可以被频繁地一起使用，但是当在特定工业自动化系统中使用时，设计者为每个部件编写代码，就好像它们之前从未被一起使用过一样。此外，在现有设计环境中，设计者可以自由将不兼容的对象一起使用，或在对象之间形成无效连接，而没有关于所采取的设计动作可能致使工业自动化系统不能操作的任何警告。这可能导致设计者花费大量时间来回顾候选对象或设备的先前设计和/或规格。如果出现问题，设计者要靠自己对用于工业自动化系统的程序代码进行故障排除，而没有关于问题是什么以及如何解决问题的任何指导。另外，如果设计者希望为工业自动化系统内对象或设备采用特定命名约定，则当根据约定保证有必要进行名称改变时，设计者人工更新对象或设备的名称。因此，如果设计者希望插入、移除或重新定位对象，则命名约定可能规定应相应地更新该改变的上游和/或下游的对象的名称。通常，设计者将人工地逐个更新名称。此外，如果设计者希望改变命名约定，则设计者根据新的命名约定人工地得出新的对象名称，并且然后逐个地遍历和更新名称。人工更新工业自动化系统中的对象的名称不仅耗时且乏味，而且当每个部件具有可能通过名称引用工业自动化系统中的其他部件的程序代码的相关联部分时，人工更新部件名称可能遭受人为错误。由于这些因素，工业自动化系统的设计者是相对小、受过高度培训且经验丰富的群体。因此，客户通常雇佣承包商作为设计者来设计工业自动化系统，或者向供应商付费来设计工业自动化系统并交付程序代码供客户实现，而不是客户自己设计工业自动化系统。因此，客户可能对其所操作的工业自动化系统的设计具有有限的理解，从而使得对该工业自动化系统的修改困难且占用大量资源。此外，一旦实现了设计，所得到的工业自动化系统可以由操作者经由运行时环境来操作。然而，运行时环境可能无法在问题出现时向操作者提供对工业自动化系统进行小的调整或修改以对工业自动化系统进行故障排除的途径。替代地，可能使工业自动化系统离线，并且请工程师或设计者来诊断和解决问题。
技术实现思路
当设计具有现有设计软件的工业自动化系统时，设计者自由地使用彼此不兼容的对象、创建对象之间的无效连接、或以其他方式采取不符合用于设计工业自动化系统的最佳实践或内部准则的动作。如果设计者在工业自动化系统的设计期间采取不符合最佳实践或准则的多个动作，则由采取这些动作引起的问题可能直到稍后在设计过程中才出现。当违规动作堆叠在多个后续设计动作之下时，尝试稍后在设计过程中解决问题可能是耗时的，并且进行拆分和解决是有挑战性的。所公开的技术包括应用一组工业自动化系统设计规则来确定规则是否允许设计者所采取的每个动作(例如，向项目添加对象、绘制对象之间的连接等)。规则可以充当“设计护栏”，以帮助设计者更高效地设计更好的系统，从而避免花费长时间进行故障排除。在一些情况下，可以完全防止设计者采取禁止的动作，而在其他情况下，具有某些指定证书的设计者可能能够超控与给定设计动作未遵循准则有关的警告消息。通常，设计工业自动化系统的设计者人工选择他们想要包括在系统中的部件，并定义这些部件之间的连接。因此，设计者可能花费大量时间来查阅工业自动化系统的先前设计并查阅部件的规格表，以确定给定部件在工业自动化系统中使用的适用性以及该部件与系统内的其他部件的兼容性。所公开的技术包括使用AI和/或机器学习以鉴于先前的设计和已知的部件规格来考虑设计者所采取的动作，以建议设计者可以接受或拒绝的设计动作。建议可以包括例如使用特定型号的部件、添加部件之间的连接、插入附加部件、用替换部件替换寿命终止的部件等等。当建议了动作时，设计者可以选择是接受建议还是撤消建议。在一些情况下，系统还可以向设计者提供到建议的部件的供应商或制造商的超链接或联系信息，或购买建议的部件的其他途径。通常，当对工业自动化系统的设计进行故障排除时，工业自动化系统的设计者会被留给他们自己的设备。因此，设计者不得不开发他们自己的用于对设计进行故障排除的过程。作为结果，设计者在对设计进行故障排除时的熟练程度取决于他或她已经开发的故障排除过程，以及设计者在对各种情况进行故障排除方面的经验。所公开的技术包括使用AI和/或机器学习来分析历史数据集、识别之前何时遇到过当下问题、以及向设计者建议补救动作。例如，系统可以识别已经遇到过问题，并且使用历史数据集来识别过去何时遇到过该问题。然后，系统可以考虑在那些先前发生的事情中做了什么以补救该问题。然后，系统可以识别一个或更多个可能的补救动作以解决问题。在一些情况下，系统可以对可能的补救动作进行排名或以其他方式对其进行评估，以识别每个可能的补救动作的成功可能性。然后，系统可以向设计者建议补救动作中的一个或更多个。例如，系统可以通知设计者“上一次出现这个问题时，我们采取这个补救动作”。在一些情况下，设计者可以具有自动实现建议的补救动作、查看用于人工实现建议的补救动作的指令或撤消建议的选项。工业自动化系统软件通常被分成设计时环境和运行时环境。设计者使用设计时环境来设计工业自动化系统并开发运行这些系统的代码。通常，工业自动化系统的设计发生在远离工业自动化系统的位置。相比之下，运行时环境由操作者在现场使用以监视工业自动化系统的操作。有时在工业自动化系统的操作期间出现仅需要小的调整(例如，重置部件、调整设定点、调整阈值等)来解决的问题。运行时环境通常不具有对工业自动化系统进行甚至小的调整的能力。因此，当问题出现时，可以停止工业自动化系统，并且设计者或工程师介入以解决可能仅需要小的调整的问题。所公开的技术包括轻工程客户端环境，轻工程客户端环境类似于运行时环境，但是包括设计时环境的一些功能，从而允许操作者对工业自动化系统进行小的调整以解决小的问题。在一些实施方式中，轻工程客户端也能够提供关于如何解决出现的问题的建议。当设计工业自动化系统时，设计者通常为工业自动化系统中的每个对象或设备编写代码部分。尽管一组部件可能被频繁地一起使用(例如，罐、阀和泵)，但是对于使用该组部件的每种情况，设计者必须编写定义部件之间的交互的新代码。这可能是乏味的且资源密集的。所公开的技术包括使用包括被编程为以已知方式彼此交互的对象的部件库。因此，设计者可以将部件从库拖动到设计窗口中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种系统，包括：/n处理器；以及/n存储器，其能够由所述处理器访问，所述存储器存储指令，所述指令在由所述处理器执行时使所述处理器执行操作，所述操作包括：/n生成图形用户接口GUI，其中，所述GUI包括：/n第一窗口可视化，其用于描绘工业自动化系统的视觉表示；以及/n第二窗口可视化，其包括对象库，其中，所述对象库中的每个对象对应于相应的工业自动化设备；/n接收指示所述对象库中的第一对象在所述第一窗口可视化内的第一定位的第一输入；/n接收指示所述对象库中的第二对象在所述第一窗口可视化内的第二定位的第二输入；/n基于对包括多个工业自动化系统设计的历史数据的分析来确定建议动作，所述多个工业自动化系统设计包括所述第一定位处的所述第一对象和所述第二定位处的所述第二对象；以及/n在所述GUI上显示所述建议动作的通知。/n

【技术特征摘要】
20190927 US 16/586,1881.一种系统，包括：
处理器；以及
存储器，其能够由所述处理器访问，所述存储器存储指令，所述指令在由所述处理器执行时使所述处理器执行操作，所述操作包括：
生成图形用户接口GUI，其中，所述GUI包括：
第一窗口可视化，其用于描绘工业自动化系统的视觉表示；以及
第二窗口可视化，其包括对象库，其中，所述对象库中的每个对象对应于相应的工业自动化设备；
接收指示所述对象库中的第一对象在所述第一窗口可视化内的第一定位的第一输入；
接收指示所述对象库中的第二对象在所述第一窗口可视化内的第二定位的第二输入；
基于对包括多个工业自动化系统设计的历史数据的分析来确定建议动作，所述多个工业自动化系统设计包括所述第一定位处的所述第一对象和所述第二定位处的所述第二对象；以及
在所述GUI上显示所述建议动作的通知。


2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述通知包括接受或拒绝所述建议动作的选项。


3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述操作包括自动地实现所述建议动作。


4.根据权利要求1所述的系统，其中，确定所述建议动作包括：
基于对所述历史数据的分析来识别一组候选动作；
基于对所述历史数据的分析为所述一组候选动作中的每个候选动作分配概率值；
确定所述一组候选动作中的一个候选动作的概率值超过阈值；以及
将所述一个候选动作识别为所述建议动作。


5.根据权利要求1所述的系统，其中，确定所述建议动作包括：
基于对所述历史数据的分析来识别一组候选动作；
基于对所述历史数据的分析为所述一组候选动作中的每个候选动作分配概率值；
识别所述一组候选动作中的一个候选动作，所述一个候选动作具有比所述一组候选动作中的每个候选动作的每个相应概率值大的相应概率值；以及
将所述一个候选动作识别为所述建议动作。


6.根据权利要求1所述的系统，其中，所述建议动作包括将第三定位的第三对象添加到所述第一窗口可视化。


7.根据权利要求1所述的系统，其中，所述建议动作包括在所述第一对象的第一接口元素与所述第二对象的第二接口元素之间添加连接。


8.根据权利要求1所述的系统，其中，所述操作包括在所述GUI上显示所述通知之前参考规则以确定所述建议动作符合所述规则。


9.根据权利要求1所述的系统，其中，确定所述建议动作包括应用机器学习算法，所述机器学习算法被配置成对所述历史数据进行解析并且生成用于基于一个或更多个条件来确定所述建议动作的算法。


10.一种方法，包括：
生成图形用户接口GUI，其中，所述GUI包括；
第一窗口可视化，其用于描绘工业自动化系统的视觉表示；以及
第二窗口可视化，其包括对象库，其中，所述对象库中的每个对象对应于相应的工业自动化设备；
接收指示所述对象库中的第一对象在所述第一窗口可视化内的第一定位的第一输入；
接收指示所述对象库中的第二对象在所述第一窗口可视化内的第二定位的第二输入；
基于对包括多个工业自动化系统的历史数据的分析从所述库中确定建议在第三定位处添加到所述工业自动化系统的建议第三对象，所述多个工业自动化系统包括所述第一定位处的所述第一对象和所述第二定位处的所述第二对象；以及
在所述GUI上显示与所述第三定位处的建议第三对象有关的通知。


11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述通知包括接受或拒绝所述第三定位处的建议第三对象...

【专利技术属性】
技术研发人员：安德鲁·R·斯顿普，安东尼·卡拉拉，克里斯托弗·W·科莫，沙龙·比利杜兰，马修·R·埃里克森，斯尔詹·约西波维奇，埃什沃·斯里尼瓦桑，迈克尔·D·卡兰恩，
申请(专利权)人：罗克韦尔自动化技术公司，
类型：发明
国别省市：美国;US