为工厂自动化环境安排工程软件的工程系统和方法技术方案

公开了一种为工厂自动化环境安排工程软件的工程系统和方法。用于工厂自动化环境(270)的工程系统(100，260)包括：消息代理(140，210)，该消息代理被配置为基于多个工程软件(112，262，266，268)中的至少一个的运行来访问和更新知识库(125，230)，其中多个工程软件(112，262，266，268)被配置为使用与工厂自动化环境(270)的设计、调试、运行和维护中的至少一者相关联的工程数据来生成和/或运行，其中消息代理(140，210)被配置为将工程数据转换为可由多个工程软件(112，262，266，268)和知识库(125，230)辨识的消息；和通信地联接到消息代理(140，210)的至少一个图形用户界面(GUI)，被配置为实现经由消息代理(140，210)访问工程数据，由此至少一个工程软件(112，262，266，268)被配置为基于消息在工厂自动化环境(270)中发起动作。起动作。起动作。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】为工厂自动化环境安排工程软件的工程系统和方法


[0001]本专利技术涉及工厂自动化环境中的工业自动化设备和系统的工程化，并且尤其涉及安排被用于工程化该设备和系统的工程软件。

技术介绍

[0002]鉴于可能被用于其设计、配置、调试以及一般用于其工程化的多个软件，在工厂自动化环境中工程化工业/工厂自动化系统可能是复杂的。通常，工程软件可能限于某些领域或学科，可能无法向工程师提供所有所需信息。
[0003]用于多学科/多领域数据的专家工程系统可能要求来自多个工程软件的数据采用特定格式。因此，此类专家工程系统可能是不灵活的，并且局限于有限的领域。
[0004]随着人工智能(AI)在工厂自动化环境中的应用越来越多。例如，在生产自动化的情况下，基于AI的系统工程可能需要一种或多种AI技术和与之交互的工作流。此外，基于AI的工程化还可能涉及一种或多种类型的数据库，这些数据库允许根据来自自动化环境和/或工程软件的工程数据之间的相关性得出有意义的结论。用于基于AI的工程化的多种AI技术和相关数据库可能会使工程自动化设备和系统进一步复杂化。
[0005]因此，实现工程软件之间无缝通信的此类工程系统和方法可从改进中受益。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是实现自动化设备和系统的灵活性、可扩展和无缝工程化，其方式是通过链接/安排用于此类工程的工程软件。
[0007]例如，该目的是通过用于工厂自动化环境的工程系统来实现。该系统包括：消息代理，该消息代理被配置为基于多个工程软件中的至少一个的运行来访问和更新知识库，其中多个工程软件被配置为使用与工厂自动化环境的设计、调试、运行和维护中的至少一者相关联的工程数据来生成和/或运行，其中消息代理被配置为将工程数据转换为可由多个工程软件和知识库辨识的消息；和至少一个图形用户界面(GUI)，被通信地联接到消息代理，被配置为实现经由消息代理访问工程数据，由此至少一个工程软件配置为基于消息在工厂自动化环境中发起动作。
[0008]在另一示例中，该目的是通过安排与工厂自动化环境相关联的多个工程软件的方法来实现。该多个工程软件包括不同的数据结构和语法。该方法包括：基于多个工程软件中的至少一个工程软件的运行来访问工厂自动化环境的知识库，其中多个工程软件被配置为使用与工厂自动化环境的设计、调试、运行和维护中的至少一者相关联的工程数据生成和/或运行；将工程数据转换为可由多个工程软件和知识库辨识的消息；实现基于消息的发送和接收来访问工程数据；以及实现至少一个工程软件基于消息在工厂自动化环境中发起动作。例如，实现用户基于消息在工厂自动化环境中发起动作。
[0009]又另一示例包括计算机程序产品，该计算机程序产品包括计算机可读代码，该计算机可读代码当在处理器上执行时执行本文中的一个或多个方法的方法步骤中的任一个
方法步骤。
[0010]本专利技术还可包括基于AI的工程系统，该基于AI的工程系统被配置为基于工程师变化的需求来支持自动化设备和系统的工程。基于AI的工程系统可包括知识数据库，该知识数据库被配置为在多个计算设备上以分布式方式存储根据工程软件生成的工程数据。基于AI的工程系统还可包括AI方法/AI模块，该AI方法/AI模块被配置为依据知识库运行。AI模块可单独地被配置为彼此不同地发挥功能，从而生成不同的结果。因此，来自AI模块的不同结果可有利地被集成并提供给工程师。
[0011]工程系统有利地结合分布式知识库提供几种AI模块/AI方法的无缝链接。此类链接/安排的技术效果是，工程师能够以灵活和可扩展的方式利用各个AI模块的优势。本专利技术的灵活性和可扩展性使得能够更容易地集成新的工程软件/AI模块。例如，如果在工厂自动化环境中使用新的AI模块来调试自动化设备，则工程师不需要重新配置本专利技术系统。
[0012]在更详细地描述所建议的约定之前，应当理解，在整个该专利文件中提供了某些词语和短语的各种定义，并且本领域的普通技术人员将理解，此类定义在许多情况下(如果不是大多数情况的话)适用于这样定义的词语和短语的先前使用以及将来使用。虽然一些术语可包括各种各样的实施例，但是所附权利要求可明确地将这些术语限制于特定实施例。还应当理解，在所建议的方法的上下文中解释的特征也可通过适当地配置和调整系统而由所建议的系统所包括，反之亦然。
[0013]如本文所用，“工厂自动化环境”是指半自动化或完全自动化的制造、生产设施。除了设施之外，工厂自动化环境还包括用于设计和工程化该设施的工程软件。此外，工厂自动化环境可包括使用工程软件的自动化工程师。自动化设备和系统可以是工厂自动化环境的一部分。工厂自动化环境也可被称为工业自动化环境或实验室自动化环境。
[0014]如本文所用，工程软件是允许来自多个学科的工程师处理公共或连接的工程数据的软件工具。许多工程软件都与工厂自动化环境相关联。多个工程软件被配置为使用与工厂自动化环境的设计、调试、运行和维护中的至少一者相关联的工程数据生成和/或运行。例如，在工厂环境中，工厂规划师可与机械工程师、电气工程师和自动化工程师一起为车门组件规划新的生产线。当自动化工程师将新的可编程逻辑控制器(PLC)引入项目时，该信息作为工程数据被存储在知识库中。多个工程软件接收用户输入并且使计算机辅助设计软件动作。多个工程软件可包括与电气、机械、工艺技术、软件和来自不同工程学科的其他从属元素相关的工程软件。
[0015]如本文所用，“知识库”是指被配置为存储与工厂自动化环境相关联的工程数据的一个或多个数据库。例如，知识库包括至少基于图形的数据库、分布在工厂自动化环境内的本体数据库和云计算平台。知识库可使用数据集成模块进行更新。消息代理可与该数据集成模块通信地联接，该数据集成模块被配置为将来自多个工程软件的工程数据集成到知识库中。取决于工程数据的机密性和数据库的位置，工程数据可在每个数据库中进行索引或者选择性地索引到单个数据库中。例如，本体数据库可与工厂自动化环境一起位于与工厂自动化环境相关联的专用网络上。与托管在云计算平台上的知识图形数据库相比，与工厂自动化环境中的旋转系统相关联的高频传感器数据可被存储在本体数据库中。
[0016]本专利技术有利地提出了一种能够从知识库提供访问和更新的工程数据的工程系统。这是使用消息代理来实现，该消息代理被配置为访问和更新知识库，然后执行工程软件中
的任何一个工程软件中的运行。消息代理被配置为生成消息，该消息经由GUI在工程软件、知识库和工程师之间进行传输。消息代理可被配置为根据可由多个工程软件、知识库和GUI(统称为交互系统)解释的消息格式来生成消息。此外，知识库、GUI、AI模块和多个工程软件以可修改的方式被注册为消息代理的订阅者和/或发布者。例如，消息代理可被配置为作为用于消息交换的基于消息队列的中间件来运行。因此，消息代理可充当通信地联接到交互系统的专用消息总线。工程软件、知识库和GUI可充当消息代理的多向发布者和订阅者。因此，消息代理可被配置为实现来自规则引擎、GUI和AI模块的消息基于统一消息队列本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于工厂自动化环境(270)的工程系统(100，260)，所述系统包括：消息代理(140，210)，被配置为基于多个工程软件(112，262，266，268)中的至少一个的运行来访问和更新知识库(125，230)，其中，所述多个工程软件(112，262，266，268)被配置为使用与所述工厂自动化环境(270)的设计、调试、运行和维护中的至少一者相关联的工程数据来生成和/或运行，其中，所述消息代理(140，210)被配置为将所述工程数据转换为能够由所述多个工程软件(112，262，266，268)和所述知识库(125，230)辨识的消息；和至少一个图形用户界面(GUI)，被通信地联接到所述消息代理(140，210)，所述至少一个图形用户界面被配置为实现经由所述消息代理(140，210)访问所述工程数据，由此至少一个工程软件(112，262，266，268)被配置为基于所述消息在所述工厂自动化环境(270)中发起动作，其中，所述消息代理(140，210)被通信地联接到一个或多个人工智能模块(220)，所述一个或多个人工智能模块被配置为分析所述多个工程软件(112，262，266，268)的运行、来自所述GUI的用户输入或它们的组合，其中，所述人工智能模块被配置为将所述多个工程软件(112，262，266，268)的运行、所述用户输入或所述组合映射到所述知识库(125，230)中的所述工程数据，其中，所述消息代理(140，210)将所映射的工程数据发送到所述至少一个工程软件(112，262，266，268)，以实现所述至少一个工程软件(112，262，266，268)在所述工厂自动化环境(270)中发起动作，所述人工智能模块包括神经网络模块、强化学习模块、基于规则的模块和它们的组合中的一者。2.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中，所述消息代理(140，210)被通信地与数据集成模块(122，220)联接，所述数据集成模块被配置为将来自所述多个工程软件(112，262，266，268)的所述工程数据集成到所述知识库(125，230)中。3.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中，所述消息代理(140，210)被配置为基于与所述多个工程软件(112，262，266，268)相关联的规则引擎(130)来接收所述工程数据，其中，所述规则引擎(130)能够基于行业标准和制造要求中的一者来配置。4.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中，所述消息代理(140，210)被配置为基于统一消息队列实现来自所述规则引擎(130)、所述GUI(150，262)和所述人工智能模块(122，220)的消息的多向传输。5.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中，所述知识库(125，230)、所述GUI、所述人工智能模块(122，220)和所述多个工程软件(112，262，266，268)以可修改的方式被注册为所述消息代理(140，210)的订阅者和/或发布者。6.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中，所述消息以一种或多种消息格式来接收和发送，所述一种或多种消息格式被分类为查询格式、响应格式、推荐格式和动作格式。7.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中，所述知识库(125，230)至少包括基于图形的数据库(126，234)、分布在所述工厂自动化环境(270)内的本体数据库(124，232)和云计算平台(2...

【专利技术属性】
技术研发人员：伊丽莎白，
申请(专利权)人：西门子股份公司，
类型：发明
国别省市：