用于提供在基于SoA的工业环境中的监控特征参量的方法和系统技术方案

用于提供在工业环境中的监控特征参量的方法和系统，其基于面向服务的架构（SoA），具有目的：能够实现工业设备的过程和/或生产装置的状态变化的监视。这些状态变化通过分析基于特征的监控特征参量来获得，这些基于特征的监控特征参量由作为工业设备的监控组件的待监视的组件作为服务来提供。服务编排器在使用过程模型的物理或逻辑定律的情况下产生新的基于模型的监控特征参量。基于模型的监控特征参量作为服务被提供并且能够通过面向服务的网络被提供用于在具有服务编排器的检查系统中任意逻辑连接。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于提供在基于SoA的工业环境中的监控特征参量以便监视工业设备的过程和/或生产装置的状态变化的方法，其中这些状态变化通过分析基于特征的监控特征参量如传感器信号来获得，这些基于特征的监控特征参量由作为工业设备的监控组件（如传感器）的待监视的组件作为服务（S1…Sn）来提供给，以及涉及根据权利要求15的前序部分所述的用于执行该方法的系统。
技术介绍
用于提供在基于SoA的工业环境中的监控特征参量的方法和系统例如处于D.Cachapa等的出版物: “SoA-based Production Monitoring System for Energy Efficiency: A Case-study Using Ford’s POSMon System”, ICIT Conference 2010年3月14日-17日中。在出版物Cachapa中，从已知的生产监视系统出发描述了基于SoA的技术用于改善工业设备的监视的应用。在出版物“D.Cachapa”中描述的网络布局包括用于连接如PLC的控制装置的公司自己的网络，这些控制装置分别控制和监视生产系统的组件。此外，该网络例如基于TCP/IP还包括设备网络，其将全部的生产辅助系统例如生产数据库、警报识别系统、生产悬挂式显示器与监视单元连接，在所述监视单元中可以通过生产工程师进行数据分析。这两个网络通过数据检测服务器连接，该数据检测服务器构成两个网络之间的桥接器。为了改善已知的系统，尤其是具有提供监控特征参量的系统，建议基于SoA的架构，其中所谓的“智能装置”被构造为面向服务的组件，所述面向服务的组件能够例如经由服务接口作为服务来提供监控特征参量。在J.King等的2006年的文章：“Atlas： Service－oriented sensor platform”以及在WO 2007/098168 A1中描述了模块化的平台，其能够实现将异质设备、传感器和执行器自动集成到异质网络中。该系统包括硬件平台、至少一个驱动器、大量与该硬件平台连接的设备、中间件接口和大量软件服务。大量设备中的每一个从传感器和执行器的组中选择。大量软件服务由至少一个驱动器生成，其中软件服务与设备联合并且其中每个所述软件服务与中间件接口通信。也建议服务合成器（Service-Composer），其对传感器的服务进行编制，所述传感器虽然处于硬件平台的层面、也即“物理层”中。关于的面向服务的设备架构以及在面向服务的设备之间的通信和DPWS（用于Web服务的装置概况）的使用的一般提示可以从下面的文章中得到：F.Jammes 和H.Smit, “Service-oriented architectures for devices – the SIRENA view,” 3rdIEEE International Conference on Industrial Informatics(INDIN),2005,第140-147页以及F.Jammes, A.Mensch和H.Smit, “Service-oriented device communications using the devices profile for web services,” Proceedings of the 3rd international workshop on Middleware for pervasive and ad-hoc computing, ACM New York，NY，USA，2005，第1－8页。在D.Cachapa，A.Colombo, M.Feike和A.Bepperling的文章：“An Approach for Integrating Real and Virtual Production Automation Devices Applying the Service-oriented Architecture Paradigm,”IEEE Conference on Emerging Technologies & Factory Automation, 2007, 第309-314页中，描述了用于在使用面向服务的架构情况下集成真实的和虚拟的生产自动化设备的方案。现代的工业环境当今遭受所有方面的压力：政府要求更环保的和更安全的产品，而消费者要求质量、顾客特定的产品和低廉的价格。为了对待技术腾飞时代中的这些挑战，公司在企业架构的不同层面上使用越来越多的智能的机械电子（mechatronische）装备（设备和系统），以便较早承担通过人类工作完成的任务。制造自动化的范围是该领域的先驱者并且近年来借助于越来越复杂和高效工作的机器而得以强烈地发展。但是这些改变也导致在维护和监视这些机器时的越来越复杂的任务。现代制造系统的使用变成难以置信地昂贵和费时的任务，因为制造设定值（Fertigungsvorgaben）必须被转化为机器代码，其将所有设备彼此连接。以同样的方式，也必须设立用于监视（或者监控（Monitoring））的范围，使得制造工程师实时地获得关于智能机械电子组件的状态、关于生产和信息流、能量消耗、仓库管理的概况以及其他对于生产重要的特征参量。期待的是，在面向服务的架构（Service oriented Architecture, SoA）上构建的生产装置的基于事件的、高级的并且去耦合的行为方式能够实现监控系统的更简单的集成、配置和维护，同时相对传统系统提高效率和可能性。对在基于SoA的制造自动化中的监控任务和能量效能的研究允许不仅仅在这些范围中限制在当前现有技术的接管上，而且也必须拟就原型的工程解决方案，其演示所建议的方法学。这些解决方案应当依照工程师地构建在表示当前工业需求的现有的应用情况上。为了解决如何在现代生产设备中最好地使用可用的新技术的问题，首先必须理解对面向能量的生产监控的要求。在文档CACHAPA中，描述了当前的、相应于现有技术的监控系统的分析。
技术实现思路
由此出发，本专利技术所基于的任务是，能够与越来越便宜、越来越小和越来越有效率的数据处理设备的可用性结合地实现SoA范例的应用并且尤其是显著改善当前的面向能量的生产监控技术。根据本专利技术，该任务通过如下方式被解决，由工业设备的监控组件作为服务提供的基于特征的监控特征参量借助在基于SoA的工业环境的不同层面中分布地布置的监控组件和检查系统（Kontrollsystem）作为软件模块实现的服务编排器（Orchestrator）被编排成新的、不由现有的监控组件提供的基于模型的监控特征参量，服务的编排按照工业设备的过程模型的一个或多个物理或逻辑定律来进行，每个所述服务编排器构成在基于SoA的工业环境中的新的监控器组件，并且作为服务提供至少一个新的基于模型的监控特征参量并且由监控组件在基于SoA的工业环境的不同层面上作为服务提供的基于特征和基于模型的监控特征参量通过面向服务的网络被提供用于在具有服务编排器的检查系统中任意逻辑连接（Verknüpfung）。本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.05.04 DE 102010016764.91.用于提供在基于SoA的工业环境中的监控特征参量以便监视工业设备的过程和/或生产装置（PM）的状态变化的方法，其中所述状态变化通过分析基于特征的监控特征参量如传感器信号来获得，所述基于特征的监控特征参量由作为工业设备的监控组件（K1、K2、K3、K4、K5）如传感器的待监视的组件作为服务（S1…Sn；WS1、WS2、WS3）来提供，
其特征在于，
由工业设备的监控组件（K1、K2、K3、K4、K5）作为服务（S1…Sn；WS1、WS2、WS3）提供的基于特征的监控特征参量借助在基于SoA的工业环境的不同层面（SL、ML、EL）中分布地布置的监控组件（K1、K2、K3、K4、K5）和检查系统（DB、HMI、IB、D1、D2）作为软件模块实现的服务编排器（O1、O2）被编排成新的、不由现有的监控组件提供的基于模型的监控特征参量（F1），
服务（S1…Sn；WS1、WS2、WS3）的编排按照工业设备的过程模型的一个或多个物理或逻辑定律来进行，
服务编排器（O1、O2）中的每一个构成在基于SoA的工业环境中的新的监控器组件（D1、D2），并且作为服务（WSd1、WSd2）提供至少一个新的基于模型的监控特征参量并且
由监控组件（K1、K2、K3、K4、K5、D1、D2）在基于SoA的工业环境的不同层面上作为服务（WS1、WS2、WS3、WSd1、WSd2）提供的基于特征和基于模型的监控特征参量通过面向服务的网络（SN）被提供用于在具有服务编排器的检查系统（D1、D2、IM；HMI；DB）中任意逻辑连接。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述编排通过优选在一个或多个所述组件中嵌入的、构成服务编排器（O、O1、O2）的软件来实施。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，对于用于监控确定的过程所使用的每个物理或逻辑定律，执行自己的编排过程。
4.根据上述权利要求至少之一所述的方法，其特征在于，所述编排由一个或多个分布的编排器（O、O1、O2）来实施，也即由整个软件或部分来实施，所述一个或多个分布的编排器被嵌入在基于SoA的架构的一个组件（D1、D2）中或多个所述组件（D1、D2）中。
5.根据上述权利要求至少之一所述的方法，其特征在于，构成传感器编排器并且按照用于待监视的过程的物理或逻辑定律实施编排的软件可上传到基于SoA的组件（K1、K2、K3、K4、K5、D1、D2）中。
6.根据上述权利要求至少之一所述的方法，其特征在于，物理或逻辑定律由过程模型导出或者基于定性服务合并的方法。
7.根据上述权利要求至少之一所述的方法，其特征在于，过程模型包括模型参数和模型特性，其中通过分析模型特性产生新的监控特征参量，所述新的监控特征参量然后经由属于实施过程的组件的Web服务接口来提供。
8.根据上述权利要求至少之一所述的方法，其特征在于，当服务、也即监控特征参量的逻辑连接遵循按照过程的物理或数学或逻辑定律时，服务编排器（O、O1、O2）执行基于模型的监控。
9.根据上述权利要求至少之一所述的方法，其特征在于，当服务编排器（O、O1、O2）基于与基于特征的特征参量关联、也即与作为服务呈现的传感器信号数据关联的事件工作时，其执行基于特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：AW科隆博，D卡查帕，
申请(专利权)人：施奈德电气自动控制有限责任公司，
类型：
国别省市：