用于过程控制系统的面向服务的架构技术方案

本发明专利技术公开了一种用于过程控制系统的面向服务的架构。在一个示例中，用于在过程控制系统中的客户端过程和服务器过程之间传递过程控制信息的方法，建立包含多个过程控制服务的服务器过程，所述多个过程控制服务中的每个过程控制服务均有相应的服务界面。该示例性方法还建立具有用于多个服务中的每个服务的代理的客户端过程，该客户端过程与所述服务建立通信连接。另外，该示例性方法还向客户端过程提供与服务界面相关联的端口信息，使得客户端过程和服务器过程之间能够进行过程控制信息的传递。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术总的来说涉及过程控制系统，更具体而言，涉及一种用于过程控制系统的面向服务的架构。
技术介绍
过程控制系统(比如那些化学，石油或其它过程中用到的)一般包括一个或多个过程控制器和输入/输出(I/o)设备，它们通过模拟、数字或模/数相结合的总线与至少一个主机或操作员工作站以及与一个或多个现场设备通信地连接。现场设备可以是阀门、阀门定位器、开关以及变送器(如温度、压力和流速传感器)，用在过程中执行诸如打开或关闭阀门以及测量过程参数等功能。过程控制器接收的信号用来表示现场设备生成的过程测量结果和/或关于现场设备的其它信息，并使用该信息执行一控制例行程序，然后产生控制信号，并通过总线或其它通信线路将该控制信号发送给现场设备以控制对过程的操作。按照这种方法，过程控制器可以利用现场设备通过总线和/或别的与现场设备相通信连接的通信链路来执行并协调控制策略。可以将来自现场设备和控制器的信息应用于由操作员工作站(如基于处理器的系统)执行的一个或多个应用程序(如软件例行程序、程序等等)，以使操作员能够根据需要执行有关过程的功能，例如查看当前过程状态，对过程进行评估，以及修改过程操作等等。许多过程控制系统也包括一个或多个应用程序站。一般地，这些应用程序站由个人计算机、工作站或其它类似设备来实现,它们通过局域网(local area network, LAN)与控制器、操作员工作站以及过程控制系统内的其它系统进行通信地连接。每个应用程序站可以执行一个或多个软件应用程序。这些软件应用程序可以在过程控制系统内执行活动管理功能、维护管理功能、虚拟控制功能、诊断功能、实时监测功能、安全相关功能、配置功能等等功能。用于实现许多过程控制系统的各种应用程序的软件元素(如程序)一般都非常依赖使用面向对象的编程技术和架构。这种面向对象的编程技术和架构基于分层分布的软件对象，其中更高一层(或者更复杂的)软件对象由一个或多个较低一层的对象构造而成并继承了其属性。在这些面向对象的程序设计构造内使用大量的继承使得代码(即软件指令，程序等等)高度共享，这就趋向于大大减小用来实现控制系统所需的代码或程序总量。虽然现有的面向对象的程序设计构造能够有利地减小用来实现相对复杂的过程控制系统所需的代码或软件总量，但是与这些构造相关的高度继承或代码的高度共享导致了组成控制系统的各种例行程序或组件之间的高度依赖性(例如，数据依赖性)。结果，对这些各种软件例行程序的独立开发和/或修订变得非常困难或者说不可能。例如，在一些使用上述面向对象的构造的过程控制系统中，过程控制系统应用程序(如过程监测应用程序)、数据库服务以及运行期服务被紧密绑定(即彼此高度依赖)。尤其是，客户端应用程序可以建立在一套通用的代表数据库中数据的数据组件。这样，通用数据组件中的任何改变都要求重建客户端应用程序。结果，这些公知的面向对象的过程控制软件架构固有的数据依赖性使得对数据库组件和运行期软件组件的独立修改或开发变得非常困难或不可能，特别是当过程控制系统的不同软件组件在不同的地方(即开发地点和开发中心)开发的情况。为了解决这些公知的面向对象的架构固有的数据依赖性问题，过程控制软件开发者必须严密协调数据库、运行期以及系统软件组件的开发，以使得这些组件能以统一的方式创建和发布。
技术实现思路
在一个示例中，一种用于在过程控制系统中的客户端过程和服务器过程之间传递过程控制信息的方法和装置创建包括多个过程控制服务的服务器过程，每个过程控制服务都有对应的服务界面。该示例性方法和装置还建立一客户端过程，该客户端过程具有用于多个服务中的每个服务的代理，并与所述服务之间建立通信连接。另外，该示例性方法和装置向该客户端过程提供与所述服务界面相关联的端点信息(如端口信息、URL、URI，等等)，以使得过程控制信息能够在该客户端过程和服务器过程之间传递。在另一个例子中，一种将信息绑定至运行期(runtime)应用程序的方法将与运行期应用程序相关联的数据上下文提供给一资源管理器，并通过该资源管理器将来自该数据上下文的至少一个属性与变量、脚本或数据源引用中的至少一个相关联。另外，该方法将所述至少一个属性绑定至变量、脚本或数据源引用中的所述至少一个。附图说明图I为本文描述的使用面向服务的架构的示例性过程控制系统的框图。图2为描述可以用于图I的示例性过程控制系统的面向服务的架构的框图。图3是描述由图2的示例性架构提供的发现服务器和运行期服务器之间关系的图。图4为描述一种方法的框图，在该方法中，图3的发现服务及其主控服务器与图3的数据访问服务及其主控服务器协同工作。图5为一示例性过程，图3中发现服务通过该过程可以定位一服务。图6为描述一会话服务的示例性实现的图。图7为图3中示例性的运行期服务器提供的更为详细的运行期服务的图示。图8为可以由图6中的数据库服务器提供的更为详细的示例性数据服务的图示。图9为一示例性方法的示意图，在该方法中，版本控制服务器、版本服务器以及图6中的数据库服务器可以协同工作。图10为可以提供多个历史服务的更为详细的示例性历史服务器的图示。图11为描述一示例性历史扫描服务器以及方法的图，在该方法中，该历史扫描服务器可以和图7中的示例性运行期服务以及图10的示例性历史服务协同工作。图12描述一示例性报警和事件服务器，该服务器可用于实现本文描述的示例性面向服务的架构。图13描述一示例性OPC数据服务器，该服务器可用于实现本文描述的示例性面向服务的架构。图14描述一种方法的示例，在该方法中，本文描述的示例性面向服务的架构可以用于将与客户端应用程序相关联的运行期过程链接或绑定至数据服务或数据源。图15描述一种方法的更为详细的示例，在该方法中，可以将用户界面显示图形链接或绑定至数据服务或数据源。图16描述一不例性的处理器系统,该系统可以用于实现本文描述的装置和方法。具体实施例方式总的来说，本文描述的示例性装置、方法和制品可用在过程控制系统中，以提供组成过程控制系统的各种软件元 素(如程序、应用程序、服务等等)之间的高度独立性。具体来说，本文描述的示例利用了软件和硬件架构，该架构提供了多个松散耦合的(即数据基本上独立的)核心服务，多个独立的过程控制相关应用程序根据该核心服务进行分层。每个核心服务提供可以被独立测试或修订的明确的外部界面(比如模式、输入服务和/或从服务输出的参数、数据格式等等)。类似地，由于应用程序的数据基本上独立的特点，所以能够以高度独立的方法(比如，使不同开发团队和不同地方间的协作最小或很小)创建和开发过程控制相关的应用程序。换句话说，一个地方的软件开发人员在开发用于整个过程控制系统的特定应用程序时，不必紧密地参与或被告知由另一个软件开发团队在另一个物理位置对另一个应用程序进行的有关开发。在该方法中，本文描述的面向服务的架构的例子最小化或消除了不同开发团队花费大量时间(比如通过会议或其它形式的交流)来协调各自的开发成果的需要，因此很大程度上减少了各自的开发成果所需要的开发时间和成本。与许多公知的注重源码或软件重用的面向对象的实现或架构相反，本专利技术的示例性面向服务的过程控制架构强调数据服务和/或客户端应用程序之间的相对松散的耦合(比如，若有的话，相对小的数据依赖性)。另外，应用公知的面向对象本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在过程控制系统中注册过程控制服务的方法，包括：在所述过程控制系统中建立一发现服务；使用运行期服务器分配一端口号并产生与所述过程控制服务相关联的标识符；和通过发现代理向所述发现服务传送来自所述运行期服务器的所述端口号和标识符，在所述过程控制系统中注册所述过程控制服务。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：肯·J·贝欧格特，斯蒂芬·吉尔伯特，马克·J·尼克松，迈克尔·J·卢卡斯，
申请(专利权)人：费舍柔斯芒特系统股份有限公司，
类型：发明
国别省市：