工业自动化环境中的网络通信制造技术

一种工业自动化设备包括接收对驻留在工业自动化设备内的数据的请求的接收组件。通信地耦合到该接收组件的编码组件接收与该请求相关联的二进制位流并将该位流的有效载荷编码成ＸＭＬ数据，该编码组件还经由工业自动化协议传送经编码的有效载荷。此外，该工业自动化设备可包括压缩ＸＭＬ数据的压缩组件。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术一般涉及工业控制系统，尤其涉及工业自动化环境中的通信。 背景由于计算技术的进步，在与仅几年前的基本类似的商务相比，当今的商务 能够更有效地运行。例如，网络使得公司的职员能够通过邮件即时地通信、快 速地将数据文件转移给不同职员、处理数据文件、共享与项目有关的数据以减 少工作成果中的重复等。此外，技术的进步使得工厂应用变得部分或完全自动 化。例如，曾经需要工作者亲身接近重型机械和其它各种危险环境的操作如今 可在距其安全的距离处完成。此外，与人类活动相关联的缺陷已通过采用高精度的机器最小化。许多这 些工厂设备向可由工厂楼层上的系统/过程/项目管理者访问的数据库提供与制 造有关的数据。例如，传感器和相关联的软件可检测特定机器在给定规定时间 量内已完成操作的大量实例。此外，来自传感器的数据可被递送到与系统报警 有关的处理单元。因此，工厂自动化系统可检査所采集的数据并自动和/或半自 动地调度设备的维护、设备的替换、设备致动器、实时响应数据、以及与使过 程自动化有关的其它各种工序。为了实现合适的工业自动化，许多企业利用针对工业自动化设计的多个不 同网络来在一工业装置内的组件之间传送数据。更具体地，常规用于办公室或 家庭环境中的个人计算机的网络协议对于工业装置通常是不足的，因为在工业 装置中通常要求数据的实时接收和处理。因此，用于工业环境的各种协议己被 设计成在工业环境中使用，并且还在其上设计了应用层协议以允许数据跨不同 工业协议来传送。虽然已关于生成数据并经由不同工业协议来传送数据作出了各种技术进 步，但是解释和利用这种数据仍然是艰巨而繁重的任务。例如，已引入标准来帮助对数据分类。更具体地，第一比特集合可表示类、第二比特集合可表示实 例、第三比特集合可表示特定属性、而第四比特集合可表示与数据相关联的服 务。然而，在不具备宽泛的标准知识的情况下，无法解释这些数据。因而，未 即时访问标准的个人不能查阅与设备相关联的数据以及确定此数据的意义，更 无法将这些数据用于期望应用。此外，与工业数据相关联的许多标准包括任选 属性——因此，如果特定属性并非是第一开发者所期望的，则这个开发者可在 与该属性相关联的字节流内的点上设置零。然而，第二开发者可简单地跳过字 节流内的此部分。因此，可以理解，在没有诸如感兴趣的每个应用对象版本的 源代码或设计说明书的文件编制的情况下，几乎无法确定与工业控制设备相关 联的数据的意义。概述以下给出了所要求权利的主题的简要概述以提供对某些方面的基本理解。 该概述并非本专利技术的详尽综述。其并非旨在标识本专利技术的关键性/决定性要素或 划出所要求权利的主题的范围。其唯一目的是以简要形式给出某些概念作为对 稍后给出的更详细描述的前序。本文所述的所要求权利的主题涉及驻留在工业自动化环境内的数据的编 码和通信。诸如可编程逻辑控制器的工业自动化设备可包括与预定义分类相关 联的数据(软件对象等)。然而，在不具备对分类方案的基本了解的情况下通 常难以发现与此数据有关的有意义信息。因此，按照惯例，数据的二进制流被 提供给用户，而该用户不具有用于确定此数据的意义的机制。为了补偿这些缺 陷，公共属性可被自动地附加到对数据的请求中，使得描述分类系统的文本流返回。二进制位流的至少一部分和/或文本的至少一部分可被编码为XML有效 载荷，并且之后通过诸如DeviceNet、 ControlNet、以太网/IP、 Hart、 Foundation Fieldbus (基金会现场总线)、ModBus、控制和信息协议等的工业自动化协 议来传送。XML编码有效载荷或派生物可在随后经由图形用户界面或人机界 面来提供给用户。使用常规分类方案的工业自动化设备可由此无需强制实现整 个新的分类方案或设计整个新的协议的情况下包括可发现数据。此外，为了降 低带宽需求，XML编码有效载荷的至少一部分可在通过工业自动化协议传送之前被压縮或者包括二进制附件。本文也描述了一种工业自动化通信网络，其中XML数据可通过控制和信 息协议(CIP)通信介质来传送。更具体地，工业自动化设备可被耦合到CIP 通信介质，该介质可以是敷设缆线、无线机制等。该CIP通信介质可随后用于传送与工业自动化设备有关的XML数据。例如，工业自动化设备可经由XML 数据来编程。此外，该XML数据可作为带有MIME附件或二进制附件的SOAP 消息来递送，由此允许未根据ASCIII格式化的数据经由CIP来传送。此外， 工业自动化设备可设有可由远程客户机设备发现的模式，由此有助于测试和验 证来自工业自动化设备中的数据。此外，附加到经由此协议传送和/或存在于工 业自动化设备和/或远程设备内的数据的CIP接口可与web服务一起打包。另外，若干安全机制可与本文所述的所要求权利的主题的各个方面一起使 用。例如，可向数据请求的发起者提示安全信息，诸如用户名、口令、个人标 识码等。类似地，可针对网络地址、唯一标识符或允许验证用户身份的其它合 适数据提示请求数据的实体或设备。不同的许可级别可被指派给不同用户/实 体，而对内部组件的访问可被映射到不同的许可组，由工业自动化环境内 的数据提供附加的安全级别。为了实现前述及相关目标，本文结合以下描述和附图描述了本专利技术的 某些示例性方面。然而，这些方面仅表示其中可采用本专利技术的原理的各种 方式中的少数几个，并且本专利技术旨在包括所有这些方面及其等效方案。根 据以下结合附图考虑的详细描述，本专利技术的其它优点和新颖性特征可变得 显而易见。附图简述附图说明图1示出了可将二进制数据和/或文本数据编码为XML编码有效载荷的工 业自动化设备。图2示出了可通过工业自动化协议传送经压縮的XML的工业自动化设备。图3示出了便于经由工业自动化协议在工业自动化设备之间传送XML编 码数据的系统。图4示出了可经由工业自动化协议来生成和传送定制用户界面的工业自 动化设备。图5示出了便于通过CIP传送XML数据的工业自动化网络。 图6示出了便于由客户机设备发现、测试和确认工业自动化设备内的数据的工业自动化网络。图7示出可在不同设备之间传输XML数据的CIP通信介质。图8示出了一代表性流程图，该流程图示出了用于通过工业自动化协议传送经编码的XML数据的方法。图9示出了 一代表性流程图，该流程图示出了通过工业自动化协议递送带MIME附件的SOAP消息的方法。图IO示出了一代表性流程图，该流程图示出了用于通过工业自动化协议传送XML编码有效载荷的方法。图ll示出了用于经由CIP传送XML数据的代表性流程图。 图12示出了用于打包CIP接口和web服务的代表性流程图。 图13示出了通过CIP在不同节点之间递送的通信。 图14是可结合所要求权利的主题使用的示例性计算环境。 图15是可结合所要求权利的主题使用的示例性计算配置。详细描述现在参照附图描述所要求权利的主题，其中类似附图标记通篇用于指 类似要素。在以下描述中，出于说明的目的，阐述许多特定细节以提供对 所要求权利的主题的透彻理解。然而，可在不用这些特定细节的情况下实 践所要求权利的主题是显而易见的。在其它实例中，以框图形式示出了众 所周知的结构和设备以帮助描述本专利技术。如本申请中所用的，术语"组件"和"系统"旨在指计算机相关实体，或 者是本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种工业自动化设备，包括：　接收组件，它接收对驻留在所述工业自动化设备内的数据的请求；以及　通信地耦合到所述接收组件的编码组件，它接收与所述请求相关联的二进制位流并将所述位流的至少一部分编码成ＸＭＬ编码有效载荷，所述编码组件还经由工业自动化协议传送所述经编码的有效载荷。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：DM卡拉甘，SA图特科维斯，
申请(专利权)人：洛克威尔自动控制技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]