用于存取與過程控制系統有關的信息的設備及方法

專利名稱：用于存取與過程控制系統有關的信息的設備及方法
技術領域：
本發明總體上涉及過程控制系統，尤其涉及用于存取與過程控制系統有 關的信息的設備及方法。
背景技術：
過程控制系統-如那些用于化學、石油或其他過程的過程控制系統-典型地包括一 個或多個過程控制器及輸入/輸出設備，過程控制器及輸入/輸 出設備通過模擬總線、數字總線或模擬/數字混合總線，與至少一個主機或 操作員工作站及與 一 個或多個現場設備通信連接。所述現場設備可能是閥、 閥定位器、開關及變送器(例如溫度傳感器、壓力傳感器及流率傳感器)， 它們在過程中發揮功能，如開啟及/或關閉閥及測量過程參數。所述過程控 制器接收所述現場設備所進行的過程測量的信號及/或關于所述現場設備的 其他信息，并使用這些信息來實施控制例程，然后產生控制信號并通過所述 總線及/或其他通信線傳送至所述現場設備，以控制所述過程的操作。照這 樣，所述過程控制器可以通過所述總線及/或其他與所述現場設備通信連接 的通信鏈路，使用所述現場設備來執行及協調控制策略。來自所述現場設備及所述控制器的信息可以傳送到由所述操作員工作 站(例如基于處理器的系統)執行的一個或多個應用程序(即軟件例程、程 序等等)，使操作員能夠執行所述過程需要的功能，比如觀察所述過程的當 前狀態、評估所述過程、修正所述過程的操作等等。許多過程控制系統也包括一個或多個應用站。典型地，這些應用站使用通過局域網(LAN)與所述 過程控制系統中的控制器、操作員工作站及其他系統通信連接的個人計算 機、工作站、服務器或類似物來實施。每個應用站可以執行一個或多個軟件應用程序，軟件應用程序在所述過程控制系統中執行營銷活動管理功能、維 護管理功能、實質控制功能、診斷功能、實時監測功能、安全相關功能、配 置功能等等。由通信連接到網絡的操作員工作站、應用站、控制器及其他處理器系統 執行的軟件過程經常需要存取其他數據源中的信息或數據，例如需要存取由 第三方提供的網絡實體(例如現場設備、服務器、數據庫、可編程邏輯控制 器、分析器、實驗室系統、業務系統、企業歷史數據庫、使用結構化查詢語 言(SQL)服務器或類似物的后端數據庫等等)中的信息或數據。然而，網 絡實體經常不使用相同的通信界面標準、協議、或數據存取功能。因此，在 工程師或用戶為開發軟件過程(例如過程控制例程)而需要對多個不同的數 據源進行數據存取的任何時候，工程師必須為其希望允許數據存取的每個數 據源開發自定義數據源存取界面。因此，工程師必須經過高級培訓或具備與 所述多種數據源有關的通信界面標準及協議方面的高層面知識，以便創建每 個自定義數據源存取界面。發明內容本專利公開用于存取與過程控制系統連接的網絡實體有關的信息的設 備及方法。根據一個范例， 一種范例設備包括處理器系統及通信連接到所述 處理器系統的存儲器。所述存儲器包括存儲指令，所述存儲指令允許所述處 理器系統接收第 一用戶定義參數名稱，以便參考第 一數據源中的第 一基準 值，并允許多個數據源界面中的第 一數據源界面存取所述第 一數據源中的所 述第一基準值。所述存儲指令也允許根據所述第一用戶定義參數名稱，參考 所述第一數據源中的所述第一基準值。此外，所述存儲指令允許所述處理器 系統產生數據源界面軟件，所述數據源界面軟件配置成存取所述第 一數據源 中的所述第一基準值，從而響應接收第一數據存取要求(包括所述第一用戶 定義參數名稱)。根據另一個范例， 一種范例方法涉及接收第一用戶定義參數名稱，以便參考第 一數據源中的第 一基準值。多個數據源界面中的第 一個數據源界面被 允許存取所述第一數據源中的所述第一基準值。所述范例方法也涉及允許根 據所述第 一用戶定義參數名稱，參考所述第 一數據源中的所述第 一基準值。 此外，數據源界面軟件接著被產生，以存取所述第一數據源中的所述第一基 準值，從而響應接收第一數據存取要求(包括所述第一用戶定義參數名稱)。


圖1為一框圖，其圖解一個范例過程控制系統。
圖2為一數據存取配置，該數據存取配置具有一個根據在此描述的范例 方法及設備實施的范例通用界面模塊，以允許存取多個數據源。
圖3為一框圖，其顯示圖2的通用界面模塊的一個實施范例。
圖4描繪一流程圖，其顯示可以用于實施圖2的通用界面模塊的一個范
例方法。
圖5描繪軟件過程可以通過通用界面模塊存取過程控制器中的數據的 一個范例方式。
圖6為圖1的范例企業網絡的部分，其中不同網絡實體實例化通用界面 模塊對象，以便存取其他與所述企業網絡通信連接的實體中的數據。
圖7為一個范例配置程序圖形用戶界面(GUI)，該范例配置程序圖形 用戶界面(GUI)可以在配置階段用于配置通用界面模塊。
圖8為一個范例運行時間圖形用戶界面(GUI),該運行時間圖形用戶 界面(GUI)可以用于顯示在執行階段使用通用界面模塊來存取的數據。
圖9描繪一個預編譯階段區，該預編譯階段區包括根據通過圖7的配置 程序圖形用戶界面(GUI)提供的用戶指定配置而產生的范例軟件指令。
圖10描繪一個范例通用通信界面，通用界面模塊可以通過該范例通用 通信界面，與第三方數據源通信。
圖11圖解一個資源框架及一個數據源擴展(DSE)框架，所述資源框 架及數據源擴展(DSE)框架可以用于實施圖IO的通用通信界面。圖12描繪一流程圖，其顯示一種范例方法，該范例方法可以用于允許 用戶在配置階段配置通用界面模塊。
圖13A、 13B及13C描繪一流程圖，其顯示一種范例方法，該范例方法 可以用于在運行時間階段實施通用界面模塊。
圖14為一框圖，其顯示一個范例處理器系統，該范例處理器系統可以 用于實施在此描述的范例設備及方法。
具體實施例方式
雖然以下描述的范例設備及系統除了包括其他元件之外，還包括在硬件 上執行的軟件及/或固件，但應該注意的是，這些系統僅僅是在于闡明本發 明，因此不應被當成是限制本發明包括的范圍。例如，預期任何或所有這些 硬件、軟件及固件構件可以單獨地實施于硬件、單獨地實施于軟件或實施于 任何硬件與軟件的組合。因此，雖然以下描述一些范例設備及系統，但本領 域的普通工程技術人員將可以理解，在此提供的這些范例并不是實施這些設 備及系統的僅有途徑。
已知用于允許軟件過程存取(例如讀或寫)與遍及網絡系統(例如擁有 多個子系統及數據源的公司企業)的多個位置的多種類別的數據源(例如數 據庫、服務器、過程控制系統控制器等等)有關的信息(例如在這些數據源 中發生或存儲在這些數據源的信息)的技術使用高度自定義的數據源界面構 建器或數據源界面模塊(例如軟件功能、對象導向程序級、軟件層等等)來 與各自的數據源交換信息。在連接到由相同的控制系統制造商供應的標準構 件時，這些界面典型地是預建的，而且許多的連接軟件復雜性對用戶緩存。 然而，在每次軟件過程被配置成存取與第三方不同的目標數據源中的信息 時，經過高級培訓或具備與所述目標數據源有關的通信界面標準及協議方面 的高層面知識的個人(例如程序員、工程師等等)必須創建高度自定義的數 據源界面，以存取所述目標數據源中的信息。因此，已知技術需要個人具備
相對高程度的、有關所述軟件過程將與其交換信息的每個數據源的通信界面、通信協議等等方面的知識。
與用于連接到第三方數據源的已知技術不同，在此描述的范例設備及方 法在不需要用戶具備充實的有關不同類別數據源的通信界面、通信協議等等 方面的知識的情況下，使得能夠使用通用數據源存取界面(即通用界面)來 存取與多種類別的數據源有關的信息或數據(例如在這些數據源中發生或存 儲在這些數據源的信息)。控制系統可能有多種通用界面實例，每個實例被 配置成存取一個或多個第三方數據源。所述通用界面的每個實例包括一通用 數據存取界面，可以通過該通用數據存取界面進行數據存取要求，以存取相 應于該通用界面實例的數據源中的數據。可以使用類似那些用于存取所述控 制系統中的其他數據的數據存取技術，通過所述控制系統來存取所述通用數 據存取界面。在圖解的范例中，用于配置及執行控制系統例程的控制系統軟 件以模塊來實施。模塊可以由用戶配置，以定義需由所述過程控制系統的控 制器及/或現場設備執行的過程控制例程。所述模塊包括多個功能塊，這些 功能塊定義功能，以實施所述過程控制例程。在有些實施例中，所述功能可 能促使控制器或現場設備獲得測量值(例如壓力值、溫度值、流率值、電壓 值、電流值等等)、執行算法或計算(例如積分、導數、相加、相減等等)、 控制儀器(例如開啟/關閉閥、熔爐調整、鍋爐調整等等)或執行任何其他 功能。在下述的圖解范例中，所述通用界面是以模塊來實施，該模塊具有多 個用戶可配置設置，用以指定需存取(例如讀、寫、修改等等)的數據的類 別。
所述通用界面模塊可以配置成向特定數據分配用戶定義名稱，以允許遍
次需存取所述數據時需要數據存取要求來提供與期望的數據的位置有關的 路徑信息、設備識別信息、注冊信息。所述范例通用界面模塊包括多個數據 源界面功能，這些數據源界面功能相對高度自定義，以便與不同類別的數據
源(例如可編程邏輯控制器(PLC's)、現場設備、服務器等等)進行通信。 所述范例通用界面模塊從與數據源有關的所述高度自定義數據源界面功能中摘取所述通用數據存取要求界面，可以在不需要求對不同數據源的多種通 信界面標準及協議有充分的通曉或知識的情況下，使得用戶或應用程序能夠 使用所述范例通用界面模塊來存取不同類別的數據源中的信息。
在 一 個實施例中，范例通用界面模塊可以實施于連接到實驗室數據系統 的應用站，以存取在所述實驗室數據系統中產生及/或存儲在所述實驗室數 據系統中的實驗室測量數據。所述應用站中的所述通用界面模塊包括一通用 數據存取界面，用戶或軟件過程(例如應用程序)可以使用該通用數據存取 界面，以被分配予相應的實驗室數據的用戶定義名稱來存取所述實驗室測量 數據。所述通用界面模塊也可以包括一實驗室數據存取要求產生器，該實驗 室數據存取要求產生器接收來自所述通用數據存取界面的數據要求，該數據 要求包含分配予所要求的實驗室數據的用戶定義名稱。所述實驗室數據存取 要求產生器被配置成使用存取產生及/或存儲實驗室數據的實驗室數據系統 中的實驗室數據的專用界面格式來格式化所述數據要求。照這樣，用戶或被 配置成使用所述范例通用界面模塊的軟件過程可以通過所述范例通用界面 模塊的通用數據存取要求界面，以用戶定義數據名稱來要求實驗室數據。依 次地，所述范例通用界面模塊可以使用所述實驗室數據存取要求產生器來產 生數據存取要求，并將所述要求傳送到所述實驗室數據系統，使得所述用戶 或所述軟件過程不需知道用于與所述實驗室數據系統直接進行通信的專用 數據要求格式。
在另 一個實施例中，實施于控制系統中的應用站的范例通用界面模塊可
以擁有結構化查詢語言(SQL)數據庫界面，以便向所述控制系統之內或之 外的結構化查詢語言(SQL)數據庫提供數據存取。所述結構化查詢語言 (SQL)數據庫界面可以包括查詢字符串產生器功能，所述查詢字符串產生 器功能將數據要求格式化為結構化查詢語言(SQL)查詢字符串，以傳送到 結構化查詢語言(SQL)數據庫，以供檢索及/或存儲數據。照這樣，用戶或 被配置成使用所述范例通用界面模塊的軟件過程可以通過所述范例通用界 面模塊的所述通用數據存取要求界面來提供數據存取要求。所述數據存取要求可以在執行所述通用界面模塊的所述應用站中發生，或從另一應用站或通 信連接到所述應用站的其他構件發生。依次地，所述范例通用界面模塊可以 使用所述結構化查詢語言(SQL)查詢字符串產生器功能，將所述數據存取
要求轉換為適當的結構化查詢語言(SQL)查詢字符串，并將所述結構化查 詢語言(SQL)查詢字符串傳送到所述結構化查詢語言(SQL)數據庫。
現在參看圖1， 一范例企業網絡100包括一個或多個過程控制系統、數 據分析系統、數據存儲系統等等，這些系統與(例如)制造環境、材料處理 環境等環境中的一個或多個過程的自動化有關。范例企業網絡100包括應用 站102及操作員站104，應用站102及操作員站104通過總線或局域網(LAN) 106，通信連接到控制器A 108、控制器BllO、應用站112及業務系統114, 而業務系統1]4通過應用站102,連接到企業網絡IOO。雖然圖l為了方面 討論而顯示特定數量的系統及特定類別的系統，范例企業網絡100可以包括 更多或更少系統或其他類別的系統。
應用站102可以配置成執行與 一個或多個信息技術應用程序、用戶互動 應用程序及/或通信應用程序的操作。例如，應用站102可以配置成執行與 過程控制相關的應用程序及通信應用程序的操作，這使得應用站102、操作 員站104、控制器A 108、控制器B 110、應用站112及業務系統114能夠彼 此相互通信及Z或使用任何期望的通信媒介(例如無線、有線等等)及協議 (例如HTTP、 SOAP等等)與其他系統進行通信。
局域網(LAN) 106可以使用任何期望的通信i某介及協議來實施。例如， 局域網(LAN) 106可以以有線或無線以太網通信方案為基礎，而無線以太 網通信方案廣為人知，在此不做更詳細的描述。然而，本領域的普通工程技 術人員將可以理解，任何其他合適的通信媒介及協議可以被使用。此外，雖 然圖中顯示一個單一局域網(LAN),但可以使用超過一個局域網(LAN) 以及應用站102及操作員站104中的合適通信硬件，以便在這些系統之間提 供冗余通信路徑。雖然圖中顯示范例企業網絡IOO的站102、 104及112及/ 或控制器108及110通過局域網(LAN)106通信連接，但范例企業網絡100中的一個或多個站102、 104及112、控制器108及110、及/或第三方業務 系統114可以在地理上遙遠地定位，在這種情況下，那些一個或多個站及控 制器可以通過(例如)以無線通信鏈路、基于互聯網或其他轉換或基于包通 信鏈路、電話線(例如數字用戶線)或上述各項的任何組合來實施的廣域網
(WAN)(圖中未顯示)，通信連接到局域網(LAN) 106。此外，雖然圖 中顯示一個單一局域網(LAN),但可以使用超過一個局域網(LAN)以及 站102、 104及112、控制器108及110、及/或業務系統114中的合適通信 硬件，以便在它們之間提供冗余通信路徑。
應用站102也可以配置成執行與用于實施在此描述的范例方法及系統 的一個或多個應用程序有關的操作，以使軟件過程能夠存取(例如讀及/或 寫)應用站102、操作員站104、控制器A108、控制器BllO、應用站112 及/或業務系統114的其中一個或多個中的信息。應用站102及操作員站104 可以以一個或多個工作站或任何其他合適的計算機系統或處理系統(例如圖 4的處理器系統1410)來實施。例如，應用站102及操作員站104可以以 單處理器個人計算機、單處理器或多處理器工作站等等來實施。
現在詳細參看控制器108及110，控制器A108包括一控制中央處理器
(CPU) 116，而控制器B 110包括一控制中央處理器(CPU) 118，每個控 制中央處理器(CPU)與局域網(LAN) 106通信連接。控制中央處理器
(CPU's) 116及118通過各自的輸入/輸出設備128及130，與各自的現場 設備120及122以及各自的可編程邏輯控制器(PLC) 124及126通信連接。 現場設備120及122以及可編程邏輯控制器(PLC's) 124及126可以由控 制系統制造商或由第三方供應。連接到控制器A 108的控制中央處理器
(CPU) 116、現場設備120、可編程邏輯控制器(PLC) 124以及輸入/輸出 設備128可以充分地類似或不同于相應的連接到控制器B 110的控制中央處 理器(CPU) 118、現場設備122、可編程邏輯控制器(PLC) 126以及輸入 /輸出設備130。
控制器118及110的其中之一或兩者可以使用(例如)由費舍爾'柔斯芒特系統有限公司(Fisher-Rosemount Systems, Inc.)- —家"艾默生過程控 制，，(Emerson Process Management TM )公司-出售的DeltaV 控制器來實 施。然而，也可以改為使用任何其他控制器。雖然圖1顯示控制器108及 110中的每一個控制器只有一個控制中央處理器(CPU),但可以提供任何 期望類別的或多類別的組合的附加控制中央處理器(CPU's)。無論如何， 控制中央處理器(CPU's) 116及118可以執行一個或多個過程控制模塊， 所述過程控制模塊帶有已經由系統工程師或其他系統操作員使用應用站102 來產生、并且已經實施于控制中央處理器(CPU's) 116及118的一個或多 個過程控制例程。此外，控制中央處理器(CPU's) 116及118可以執行一 個或多個通用界面模塊，以便在不需要提供定義網絡實體(包括第三方設備) 中的數據位置的設備標識符(ID，s)、注冊地址或標識符(ID，s)等等的情
現場設備120及122以及可編程邏輯控制器(PLC's) 124及126中的數據。 在此描述的通用界面模塊可以配置成定期地存取及局部地緩存存取自網絡 實體(包括第三方設備)的值，以使得容易將這些信息提供給所述控制系統 中的其他應用程序。
現場設備120及122的其中之一或兩者可以是符合Fieldbus協議的閥、 促動器、傳感器等等，在這種情況下，現場設備120及122使用廣為人知的 Fieldbus協議，與它們各自的控制中央處理器(CPU) U6及118進行通信。 當然，可以改為使用更少或更多的現場設備及其他類別的現場設備及通信協 議。例如，現場設備120及122的其中之一或兩者可以是符合Profibus或 HART協議的設備，它們使用廣為人知的Profibus及HART通信協議，與他 們各自的控制中央處理器(CPU) 116及118進行通信。附加的輸入/輸出設 備(類似或相同于輸入/輸出設備128及130)可以連接到控制中央處理器 (CPU) 116及118,以使得附加組合的現場設備(其可以是Fieldbus設備、 HART設備等等)能夠與控制中央處理器(CPU) 116及118進行通信。
如圖1所描繪，應用站112執行一個告警及事件監測器132及一個事件歷史數據庫134。告警及事件監測器132可以配置成執行與一個或多個監測 例程有關的操作，以監測與范例企業網絡100的過程控制器108及110中的 一個或多個控制器有關的多個方面及/或區域。例如，用戶可以指定需由告 警及事件監測器132監測的、控制器108及110中的特定事件(例如壓力極 限、過程開始時間、過程結束時間、設備故障等等)，而且可以進一步指定 在所述事件有特定屬性(例如達到的閥值極限)時需被產生的告警的類別。 事件歷史數據庫134可以獲得或采集與需由告警及事件監測器132監測的每 個事件、告警、動作等等有關的過程控制記錄信息。事件歷史數據庫134可 以在記錄數據庫(圖中未顯示)中存儲所述過程控制記錄信息。
業務系統114擁有多個服務器及數據庫，其中第三方服務器136及第三 方數據庫138被顯示為范例。 一般上，業務系統114可以定向于企業網絡 100的業務方面，例如會計、采購、銷售、行銷等等。例如，業務系統114 可以存儲有關原料存貨數量、經營成本、所需生產數量等等的信息。業務系 統114中的有些信息可以根據獲得自企業網絡100的其他構件(例如控制器 108及110、應用站112等等)的信息產生。此外，控制器108及110及/或 應用站112可以通過由應用站112執行、并且被配置成允許存取業務系統 114中的數據的通用界面模塊(例如圖2的通用界面模塊206),檢索存儲 在業務系統114中的信息。另外，生產性能信息可以從由站102、 104及112 以及控制器108及110構成的所述控制系統傳送到所述業務系統。
第三方服務器136及第三方數據庫138可以被實施來執行任何業務相關 操作。命名慣例"第三方，，用于指示第三方服務器136及第三方數據庫138 不使用與站102、 104及112以及控制器108及110有關的數據存取界面標 準或協議相同的數據存取界面標準或協議。換句話說，用于存取笫三方服務 器136及第三方數據庫138中的信息的數據存取協議可以充分地不同于用于 存取由站102、 104及112以及控制器108及110構成的所述控制系統中的 信息的數據存取協議。例如，如果站102、 104及112以及控制器108及110 由普通供應商(例如Emerson Process Management )作為控制系統軟件套組(例如由Emerson Process Management丁M供應的DeltaV數字自動化系統) 來供應，則站102、 104及112以及控制器108及110中的每一個可以配置 成使用供應商定義數據存取標準(即原有數據存取界面標準)。然而，站 102、 104及112以及控制器108及110不能配置成使用與第三方服務器136 及第三方數據庫138或第三方現場設備(比如現場設備或可編程邏輯控制 器)有關的非原有、第三方數據存取界面標準。在圖解的范例中，所述第三 方數據存取界面與原有數據存取界面不同。換句話說，需要所述第三方數據 存取界面的第三方數據源不帶根據與用于實施所述原有數據存取界面的供 應商定義數據存取標準相同的供應商定義數據存取標準來設計或配置的數 據存取界面。
在有些實施例中，用于存取第三方數據源中的數據的第三方數據存取界 面根據供應商定義數據存取標準或不同于供應商定義數據存取標準的行業 定義數據存取標準配置。在此描述的設備及方法提供通用界面模塊，該通用 界面模塊將第一格式的數據存取要求轉換為原有數據存取界面格式及/或第 三方數據存取界面格式，以便在不需要用戶、軟件過程及/或軟件應用程序 以每個類別的數據源專用的格式提供數據存取要求的情況下，允許所述用 戶、軟件過程及/或軟件應用程序存取原有數據源及第三方數據源。照這樣， 用于存取任何類別的數據源中的數據的所述數據存取要求格式被標準化為 通用格式，用戶可以以通用格式為需要存取的數據定義參數名稱，而且所述 用戶、軟件過程及/或應用程序可以使用所述用戶定義參數名稱來存取數據。
在此描述的范例方法及設備可以用于實施可由控制系統的原有構件(比 如站102、 104及112以及控制器108及110)執行的通用界面模塊，以存 取由它們產生及/或存儲在它們中的數據。所述通用界面模塊也可以由控制 系統的原有構件用于存取由業務系統114、現場設備(例如類似或相同于現 場設備120及122的現場設備)及/或第三方制造商提供的可編程邏輯控制 器(PLC)子系統(例如類似或相同于可編程邏輯控制器(PLC，s) 124及 128的可編程邏輯控制器(PLC's))產生及/或存儲在它們中的數據。明確地說，所述通用界面模塊允許在不需要所述原有構件的用戶或軟件過程具備 相對高程度的、有關遍及企業網絡100的不同數據源的多種通信協議、通信 界面或數據存取功能的知識的情況下，存取連接到控制系統的任何構件中的數據。
范例企業網絡IOO被提供來說明一種系統，在所述系統中，以下更詳細
地描述的范例系統及方法可以有利地使用。然而，如果需要，在此描述的范
例系統及方法可以有利地使用于其他比圖1中顯示的范例企業網絡100的復
雜性更大或更小的系統及/或有利地使用于與過程控制活動、企業管理活動、 通信活動等等有關的系統。
圖2中描繪的數據存取配置200根據在此描述的范例方法及設備配置， 而且被配置來允許由應用站102執行的軟件過程202通過范例通用界面模塊 來存取多個不同數據源中的信息。在所述圖解范例中，由應用站102執行的 范例通用界面模塊206通過第三方數據庫界面208,提供對第三方數據庫38 的存取。由控制中央處理器(CPU) 116執行的范例通用界面模塊210提供 對由控制器A108、現場設備120及/或可編程邏輯控制器(PLC) 124產生 及/或存儲在它們中的數據的存取。由控制中央處理器(CPU) 118執行的范 例通用界面模塊212提供對由控制器B 110、現場設備122及/或可編程邏輯 控制器(PLC ) 126產生及/或存儲在它們中的數據的存取。通用界面模塊206、 210及212中的每一個通用界面模塊由其各自的網絡實體根據指定需存取的 數據及該數據的用戶定義參數名稱的用戶定義配置實例化及執行。通用界面 模塊206、 210及212的實例被實施為模塊，這些模塊可以在配置階段相對 容易地配置一次，以定義通往需存取的數據的路徑以及定義隨后可以多次使
用用戶定義參數名稱來存取該數據的路徑。
軟件過程202可以是可在站102及104 (圖1 )上執行而且具有圖形用 戶界面(GUI)的用戶應用程序，也可以是可由充分地類似或相同于控制中 央處理器(CPU's) 116及118的其中之一的控制中央處理器(CPU)執行 的軟件過程，或可以是可由任何其他系統執行的軟件過程。在有些實施例中，軟件過程202可以是監測在企業網絡100中產生的特定數據的背景過程。在
其他實施例中，軟件過程202可以是網基應用程序，通過所述網基應用程序， 用戶可以存取與企業網絡IOO有關的信息。使用通用界面模塊206,軟件過 程202不需要擁有專用于第三方數據庫界面208的數據存取功能來存取第三 方數據庫138。同樣地，軟件過程202可以使用通用界面模塊210來存取控 制中央處理器(CPU) 116、現場設備120及/或可編程邏輯控制器(PLC) 24中的數據，而且可以使用通用界面模塊212來存取控制中央處理器 (CPU) ]18、現場設備122及/或可編程邏輯控制器(PLC) 126中的數據。 在所述圖解范例中，以及如以下所作的更詳細描述那樣，通用界面模塊206、 210及212被實施為擁有多種預定義功能的模塊，這些預定義功能配置成接 收包含用戶定義參數名稱的第一格式的數據存取要求；及將所述數據存取要 求轉換為相應于需存取的數據源的格式，以及將所格式化的數據存取要求傳 送到相應的數據源(例如第三方數據庫138、控制中央處理器(CPU，s) 116 及118、現場設備120及122、可編程邏輯控制器(PLC's) 124及126)。 此外，在軟件過程202提供數據以寫入數據源時，通用界面模塊206、 210 及212被配置成將所提供的數據轉換為相應于各自的數據源的格式。照這 樣，用戶不需知道與其交換信息的不同數據源有關的不同通信協議、通信格 式、通信界面等等的細節。
圖3為一框圖，其顯示可以用于實施圖2的每個通用界面模塊206、 210 及212的一個范例編程結構。在所述圖解范例中，每個通用界面模塊206、 210及212使用對象導向編程環境來實施。然而，可以改為使用與任何合適 類別的編程語言有關的其他類別的編程環境。通用界面模塊可以實例化于不 同網絡實體。例如，圖l及2的應用站102配置成實例化及執行通用界面模 塊206，圖l及2的控制中央處理器(CPU) 116配置成實例化及執行通用 界面模塊210,而圖l及2的控制中央處理 器(CPU) 118配置成實例化及 執行通用界面模塊212。通用界面模塊的有些或所有功能可以以存儲在機器 可存取媒介的指令、編碼及/或其他軟件及/或固件等等來實施，這些指令、編碼及/或其他軟件及/或固件在被執行時-例如被處理器系統(例如圖14
的范例處理器系統1410)執行時-執行圖13A-13B的流程圖中代表的操作。 在所述圖解范例中，圖2的每個通用界面模塊206、 210及212可以設 計、編程(等等)為由企業網絡100 (圖1)的相應的原有構件執行，以存 取該構件(例如圖1的控制器A108)中的數據或存取連接到該構件的另一 數據源(例如圖1及2的現場設備或可編程邏輯控制器(PLC) 124)中的 數據。用于存取不同網絡實體(包括原有及第三方控制器、服務器、數據庫 等等)的數據存取要求格式可以由軟件供應商、過程控制系統供應商、設備 制造商等等定義。
通用界面模塊的實例化可以配置成根據一個或多個用戶可選功能來進 行操作，所述用戶可選功能可以通過以下圖7中描述的配置界面來配置。在 配置階段，用戶(例如軟件供應商、過程控制系統供應商、設備制造商等等 的客戶)可以根據所述用戶希望允許對其進行數據存取的數據源的類別以及 所述用戶希望允許連同所述數據存取一起使用的功能的類別(例如數據處 理、告警等等)，選擇一些或所有所述功能。在執行階段，通用界面模塊根 據在配置階段指定的用戶配置來進行操作。通用界面模塊的設計階段、配置 階段及執行階段在以下所作有關圖4的描述中討論。
如圖3所示，圖2的每個通用界面模塊206、 210及212是以"通用界 面級"(UniversalInterfaceClass )類別的對象導向級來實施，所述"通用界 面級"(UniversalInterfaceClass )在此稱為通用界面級302。通用界面級302 可以用于實例化"通用界面級"(UniversalInterfaceClass )類別的對象，所 述對象繼承其他可以根據以下所作有關圖3的描述中的功能來實施的級(例 如數據源界面級、告警級、數據處理級等等)的特性。照這樣，"通用界面 級"(UniversalInterfaceClass )的對象類別可以作為容器或模塊使用，所述 容器或模塊具備多種性能，以允許企業網絡100的任何原有構件存取一個或 多個數據源(例如圖1及2的現場設備120及122、可編程邏輯控制器(PLC，s ) 124及126以及第三方數據庫138 )。通用界面級302擁有一個通用數據存取界面304，通過通用數據存取界 面304,可以以充分地類似或相同于存取企業網絡100的其他模塊(例如過 程控制例程模塊)中的數據的方式，存取數據源中的數據。通用數據存取界 面304可以定義多個通用數據存取功能，以供企業網絡100的原有構件用來 要求存取存儲在一個或多個原有數據源(例如圖1及2的現場設備120及 122以及可編程邏輯控制器(PLC，s) 124及126)中的信息。通用數據存取 界面304的通用數據存取功能可以由企業網絡IOO的原有構件以相同方式用 于存取位于第三方系統及設備(例如圖1的業務系統114)中的數據源中的 信息。
為了允許通用界面模塊存取在配置階段指定的原有數據源中的信息，通 用界面級302擁有一個輸入/輸出界面306。為了允許通用界面模塊存取在配 置階段指定的第三方數據源中的信息，通用界面級3 02擁有多個第三方數據 源界面308a-c。
在所述圖解范例中，第三方數據源界面308a-c包括一個第三方控制器 界面308a、 一個第三方服務器界面308b及一個第三方數據庫界面308c。在 其他實施例中，可以提供其他第三方數據存取界面，以便存取其他類別的第 三方數據源中的信息。如以上所述，第三方數據源(例如圖1的第三方服務 器136及第三方數據庫138)是以根據數據存取標準(例如供應商定義標準 或行業定義標準)實施的第三方數據存取功能來存取的數據源，所述數據存 取標準不同于用于實施原有數據存取功能的數據存取標準(例如另 一供應商 定義標準或另一行業定義標準)。因此，第三方數據源界面308a-c包括第 三方數據存取功能，以存取第三方數據源中的信息。
為了存儲數據于存儲器312,通用界面級302可以擁有數據存儲界面310 (即數據結構界面310)。在所述圖解范例中，通用界面級302的實例使用 存儲器312來存儲由所述通用界面模塊實例存取(例如寫或讀)的信息的拷 貝。例如，如果圖2的通用界面模塊206配置成定期地傳輸從圖l及2的第 三方數據庫138讀取數據的要求，通用界面模塊206通過第三方數據庫界面308c,從所指定的數據源讀取所述數據，并使用數據存儲界面310來將所讀 取的數據存儲(例如緩存所讀取的數據)在存儲器312中。照這樣，如果企 業網絡100的原有構件(例如圖1及2的應用站102)將數據讀取要求傳送 到通用界面模塊206，通用界面模塊206可以確定本地存儲器中是否緩存有 所要求的數據，而如果通用界面模塊206確定本地存儲器中緩存有所要求的 數據，通用界面模塊206可以立即通過通用數據存取界面304，將緩存的值 回送到應用站102,而不需要較長地延遲存取第三方數據庫138。同樣地， 在應用站102傳送寫入要求以更改第三方數據庫138中的值時，通用界面模 塊206改變存儲器312中的值，并通過第三方數據庫界面308c，將已經在存 儲器312中改變的數據寫到第三方數據庫138。
在一個實施例中，通用界面模塊206使用數據存儲界面310來要求存儲 器312被分配在應用站102的本地存儲器(例如硬盤、隨機存取存儲器 (RAM))。通過允許多次存取所述相同的信息及由企業網絡100的多個 網絡構件存取所述相同的信息，而不需要存取所述數據源(例如現場設備 120及122的其中之一或可編程邏輯控制器(PLC's )124及126的其中之一 )， 本地地存儲數據于存儲器312可以有利地用于增加存取速度。此外，由存儲 器312提供的本地存儲容量允許應用程序將數據寫入要求連同需寫入的數 據一起傳送到通用界面模塊，不論所述通用界面模塊與所述第三方設備之間 的通信狀況(例如不論通信鏈路是否暫時失去能力)。例如，所述通用界面 模塊可以使用存儲器312來本地地存儲數據寫入要求，并隨后在所述通用界 面模塊與所述第三方設備之間的通信鏈路重新建立時，將所述數據寫到第三
方設備。
在有些實施例中，需將數據寫到第三方設備，通用界面模塊206可以使 用廣為人知的緩存技術(例如數據直寫、數據回寫等等)來將數據存儲在存 儲器312。在配置時間期間，用戶可以提供更新或修正參數值以指示更新或 修正存儲在存儲器312的數據的頻繁程度，及/或指示將存儲在存儲器312 的數據回寫到相應的數據源的頻繁程度。
23在所述圖解范例中，為了通過檢測存儲器312中的數據在什么時候可能
不再有效，以確保數據完整性，通用界面模塊302擁有數據有效監測器314。 數據有效監測器314可以配置成確定與數據源的數據通信已經在什么時候 失效，以指示存儲器312中的數據可能不再是與所述相應的數據源中的相應 數據相同。例如，如果通用界面模塊302用于通過第三方服務器界面308b, 與圖1的第三方服務器136進行通信，數據存儲界面310將所存取的數據存 儲在存儲器312。在圖2的圖解范例中，如果第三方數據庫138發生故障或 被禁止與通用界面模塊206進行通信，數據有效監測器314檢測故障，以便 與第三方數據庫138交換信息及/或接收來自與局域網(LAN) 106通信連接 的網絡監測器(圖中未顯示)的不可用通知。數據有效監測器314接著產生 告警信息及/或更新與來自第三方數據庫138的所述數據有關的數據品質參 數，以指示存儲在存儲器312并相應于第三方數據庫138的所述數據可能不 再有效。照這樣，可以連續地監測存儲在存儲器312的所述數據的完整性， 而且可以保障通過通用界面模塊206來存取數據的企業網絡100的原有構件 不會使用無效數據。
圖2的每個通用界面模塊206、210及212可以配置成限制對數據源(例 如圖1及2的第三方數據庫138)中的特定數據的存取。為了限制特定類別 的數據存取及/或限制對特定數據的存取，通用界面級302擁有一個或多個 規則316。規則316限制對特定數據源的特定類別的數據存取(例如讀存取、 寫存取等等)及/或限制對數據源中的特定數據的存取。在有些實施例中， 規則316可以選擇性地用于數據源界面306及308a-c中的特定數據源界面。 規則316可以包括必需規則及用戶可選規則。必需規則沒有被配置成由用戶 禁止。然而，可選規則可以在配置期間被允許或禁止。
為了通過通用數據存取界面304將由企業網絡IOO的原有構件提供的數 據存取要求轉換為相應于數據源界面306及308a-c中的每個數據源界面的 數據存取要求格式，通用界面級302擁有一個或多個轉換器318。在所述圖 解范例中，轉換器318接收來自通用數據存取界面304的描述所述數據存取要求的信息，然后轉換器318將所述信息轉換為相應于數據源界面306及 308a-c中的相應數據源界面的數據存取要求格式(例如相應于目標數據源及 與這些目標數據源有關的通信協議)。雖然轉換器318被顯示為與數據源界 面306及308a-c分離，在有些實施例中，數據源界面306及308a-c中的每 個數據源界面可以包括各自的一個轉換器318。
為了允許通用界面模塊206、 210及212中的每個通用界面模塊執行數 據處理操作(例如數據過濾、數據類別轉換等等)，通用界面級302擁有一 個或多個數據處理功能320。數據處理功能320可以包括(例如)數據類別 轉換、數據調節功能(例如平均功能、數據過濾器等等)、邏輯功能(例如 位轉化)。用戶可以選擇數據處理功能320中的哪個數據處理功能來與數據 源界面306及308a-c中被選擇的數據源界面連同使用。為了根據用戶指定 數據來產生告警，數據處理功能320擁有一個或多個告警322。用戶可以從 數據源中選擇任何期望數據的告警322中的一個或多個。告警322可以配置 成監測特定數據及在所監測的數據值超過或低于閥值時產生通知。數據源界 面306及308a-c、數據存儲界面310、數據有效監測器314、規則316、轉 換器318、功能320及告警322可以實施為通用界面級302的數據成員及/ 功能成員。
圖4描繪一流程圖，其顯示可以用于實施圖2的通用界面模塊206、 210 及212的一個范例方法。明確地說，在設計階段402，通用界面模板設計者 (例如軟件供應商、過程控制系統供應商、設備制造商等等)可以設計或編 程用戶可選數據源界面(例如圖3的數據源界面306及308a-c (例如產生軟 件編碼))、定義數據存取規則(例如圖3的規則316)(其中有些可以是 用戶可選數據存取規則)、定義用戶可選告警類別(例如圖3的告警318)、 定義用戶可選數據處理功能(例如圖3的數據處理功能320 )(流程塊404 )。 另外，在設計階段402，在流程塊404提供的所述用戶可選數據源界面、所 述數據存取規則、所述用戶可選告警類別以及所述用戶可選數據處理功能用 于產生通用界面模板408 (流程塊406)。在配置階段410,用戶可以使用配置應用程序(其可以具有如圖7中所
示的配置程序圖形用戶界面(GUI) 700 )，以通用界面模板408來指定通 用界面模塊(例如圖2的通用界面模塊206、 210及212的其中之一)的特 定配置。例如，通用界面模板408可以提供在此所作的有關圖3的描述中討 論的所有功能，其中有些功能可以是用戶可選功能，例如數據源界面306及 308a-c、 一些或所有規則316、數據存取要求轉換器318、數據處理功能320 及告警322。用戶可以接著根據其希望通用界面模塊在運行時間階段412期 間操作的方式，選擇(例如啟動)有些流程塊。例如，如圖4中所示，用戶 可以選擇數據源界面(例如圖3的數據源界面306及308a-c中的一個或多 個數據源界面)、選擇數據存取規則(例如圖3的規則316中的一個或多個 規則)或定義用戶定義規則、選擇告警類別(例如圖3的告警322中的一個 或多個告警)以及選擇數據處理功能(例如圖3的數據處理功能320中的一 個或多個數據處理功能)(流程塊414)。在有些實施例中，用戶可以選擇 不進行某些選擇。例如，用戶可以不選擇任何告警322或任何數據處理功能 320。
在流程塊414進行選擇之后，用戶可以指定數據存取參數(流程塊416 )。 數據存取參數包括數據源路徑(例如圖1及2的現場設備120及122、可編 程邏輯控制器(PLC's) 124及126以及圖1的業務系統114的網絡路徑或 網絡地址)、需存取的數據、用于分配所述通用界面模塊中的每個基準的用 戶定義名稱等等。此外，用戶可以定義告警的觸發需根據與從指定數據源檢 索的數據有關的特定閥值水平。通用界面模塊420接著被產生，以包括所述 用戶選"f斧功能，并被下載到企業網絡100的相應構件(例如圖1的站102、 104及112的其中之一或控制器108及110的其中之一 )(流程塊418 )。
在運行時間階段412，處理器系統(例如圖1的應用站102、控制器116、 控制器118等等)可以執行所下載的通用界面模塊420 (流程塊422 )。通 用界面模塊420接著根據在配置階段410指定的用戶配置，執行數據存取、 告警監測、數據處理功能等等(流程塊424)。圖5描繪企業網絡100的原有構件(例如操作員站104)可以通過通用 界面模塊210來存取控制器A 108中的數據的一個范例方式。在所述圖解范 例中，通用界面模塊210的模塊名稱501為ModuleA(模塊A)。如圖中所 示，通用界面模塊210擁有多個參數502，而參數502包括特定數據的參數 名稱504及數據路徑506。企業網絡100的原有構件可以使用模塊名稱501 來唯一地識別通用界面模塊210 (即包含于讀取要求512的模塊名稱501唯 一地與由控制器A 108執行的通用界面模塊210有關)。為了存取控制器A 108中的數據，操作員站104使用在通用界面模塊210中配置的模塊名稱501 及參數名稱504。在所述圖解范例中，模塊名稱501、參數名稱504及其相 關數據路徑506在圖4的配置階段410期間由用戶指定。模塊名稱50]及參 數名稱504由操作員站104使用來查閱感興趣的、通過控制器A 108從現場 設備120檢索的信息。為參考參數定義的數據路徑506指定現場設備120的 設備標識符(PT1)及現場設備120的輸入端口 (IN),現場設備120產生 所述數據，以便由通用界面模塊210檢索及本地地存儲在存儲器(例如存儲 器312)。
為了促使通用界面模塊210從控制器A 108檢索數據，操作員站104將 通用界面讀取功能呼叫512( UnivRead(ModuleA, Pressure))傳送到控制器A 108,而控制器A 108接著將讀取功能呼叫512傳送到通用數據存取界面304。 在所述圖解范例中，通用界面讀取功能呼叫512的格式被稱為UnivRead(模 塊名稱、參數名稱)，以指定感興趣信息。所述模塊名稱(例如模塊名稱=> 模塊A)在企業網絡100 (圖1)中用于指定應檢索數據及的數據源(即所 述模塊名稱于企業網絡100的特定構件有關)及指定需檢索的特定數據(例 如參數名稱=〉壓力)。如果應用程序定期地傳送數據存取要求以接收參數值， 則存儲在所述緩存存儲器(例如存儲器312)中的最新近參數值將立即回送 到所述應用程序。否則，轉換器318使用為通用界面模塊210配置的參數 502，以產生根據與現場設備120有關的數據存取要求格式來格式化的數據 存取要求514。在所述圖解范例中，數據存取要求514的格式不同于通用界面讀取功能呼叫512的格式，而且不一定像圖5描繪的那樣格式化。在轉換 器318產生數據存取要求514之后，通用界面模塊210將數據存取要求514 傳送到現場設備120。
在有些實施例中，通用界面模塊210可以配置成使用界面專用格式來存 取數據源中的數據。應用程序可以傳送到通用界面模塊210 (以便從所述模 塊'ModuleA，(模塊A)讀取參數'Pressure'(壓力))的范例界面專用 格式要求可以格式化為'ModuleA/Pressure/PV.CV'。為了將特定數據類別
(例如整數、加倍、浮動等等)從特定數據源回送到提出要求的應用程序， 所述數據存取要求格式可以擴展成包括回送數據類別指定器及源指定器，而 且可以格式化為'DvRt:float〃ModuleA/Pressure/PV.CV'。
圖6為圖1的企業網絡100的部分，其中不同網絡實體(例如圖]的應 用站102及控制器108)實例化基于通用界面級302 (圖3)的通用界面模 塊對象602及604，以便存取其他與控制器108通信連接的構件(例如圖1 及2的可編程邏輯控制器(PLC) 124及現場設備120)中的數據。如圖中 所示，應用站102，實例化基于通用界面級302的、屬于UniversalInterfaceClass
(通用界面級)類別的實驗室對象602 (即實驗室通用界面模塊對象602 )。 實驗室對象602為通用界面模塊，其名稱為"實驗室"。在所述圖解范例中， 實驗室對象602可以配置成定期地存取第三方實驗室系統603及將所一全索的 數據本地地緩存在本地存儲器(例如圖3的存儲器312),以利于通過企業 網絡100中的應用程序來存取所述數據(例如通過增加數據存取速度及/或 通過允許從與實驗室對象602有關的本地緩存存儲器檢索所述數據)-即使 是在實驗室對象602與第三方實驗室系統603之間的通信鏈路發生故障時。 實驗室對象602定義數據參數，包括密度數據值606及粘性數據值608。在 所述圖解范例中，實驗室系統603提供相應于密度數據值606及粘性數據值 608的數據。
亦如圖中所示，控制器108實例化基于通用界面級302的、屬于 UniversalInterfaceClass (通用界面級)類別的吹灰器對象604 (即吹灰器通用界面模塊對象604)。吹灰器對象604為通用界面模塊，其名稱為"吹灰 器"。吹灰器對象604定義數據參數，包括管1溫度數據值610、管2溫 度數據值612及壓力差數據值6M。在所述圖解范例中，可編程邏輯控制器 (PLC)124提供相應于管1溫度數據值610及管2溫度數據值612的數據。 壓力差數據值614可以由功能320 (圖3)的其中之一產生，所述其中一個 功能320配置成將第一數據值(例如第一壓力值)從第二數據值(例如第二 壓力值)減去。
在所述圖解范例中，控制器108包括總線卡620 (以便與現場設備120 進行通信)及字符串行卡622 (以便與可編程邏輯控制器(PLC) 124進行 通信)。為了存取現場設備120中的數據，吹灰器對象604配置成根據相 應于通用數據存取界面304 (圖3)的格式的用戶定義參數名稱，定期地存 取及緩存數據；以及使用(例如)圖3的轉換器318的其中之一，將所述數 據存取要求轉換為相應于總線卡620及現場設備120 (或字符串行卡622及 可編程邏輯控制器(PLC) 124)的格式。此外，為了存取可編程邏輯控制 器(PLC) 124中的數據，吹灰器對象604可以配置成接收相應于通用數據 存取界面304 (圖3)的格式的格式的數據存取要求，以及使用(例如)圖 3的轉換器318的其中之一，將所述數據存取要求轉換為相應于總線卡620 及現場設備120 (或字符串行卡622及可編程邏輯控制器(PLC) 124)的格 式。
實驗室對象602及吹灰器對象604的配置(例如所述模塊名稱"實驗室" 及"吹灰器"、每個模塊的所述參數名稱、所述數據處理功能、所述數據路 徑等等)可以在配置階段(例如圖4的配置階段410)期間由用戶指定。應 用站102及控制器108可以接著在運行時間階段(例如圖4的運行時間階段 412)期間執行相應的實驗室對象602及吹灰器對象604，以執行所迷用戶 指定操作。
圖7為一個范例配置程序圖形用戶界面(GUI) 700,該范例配置程序 圖形用戶界面(GUI) 700可以在配置階段(例如圖4的配置階段410)用于配置圖6的通用界面實驗室模塊602。在有些實施例中，配置程序圖形用 戶界面(GUI) 700被提供為控制系統軟件套組(例如例如由Emerson Process ManagementTM供應的DeltaV數字自動化系統)的部分，以允許用戶配置通 用界面模塊(例如實驗室通用界面模塊對象602或任何其他通用界面模塊)。 配置程序圖形用戶界面(GUI) 700允許用戶為通用界面模塊的每一實 例提供唯一模塊名稱。此外，用戶可以為將通過通用界面模塊的實例存取的 數據提供用戶定義參數名稱。此外，用戶可以指定哪些參數需要在所述通用 界面模塊(例如圖3的存儲器312)中定期地更新及緩存。典型地，模塊的 參數及已經為每個參數選擇的屬性將在配置階段以表(或電子數據表)顯示， 其中所述表的每行代表與以上所作有關圖3的描述中討論的屬性，以指定實 驗室通用界面模塊對象602在運行時間階段(例如圖4的運行時間階段412 ) 應怎樣運行。
為了顯示與數據源界面(例如圖3的數據源界面306及308a-c的其中 之一)、告警(例如圖3的告警322 )、規則(例如圖3的規則316)、數 據處理功能(例如圖3的數據處理功能320 )等等有關的用戶可編輯參數值， 配置程序圖形用戶界面(GUI) 700擁有參數編輯區710。在所述圖解范例 中，參數編輯區710以表或電子數據表格式來顯示參數值。所述參數值可以 存儲(例如通過選擇'存儲參數'選項)在可以輸出到圖形用戶界面(GUI) 700的電子數據表視圖的電子數據表文件、文本文件、可擴展標記語言 (XML)文件或任何其他文件。用戶可以通過使用圖形用戶界面(GUI) 700 的電子數據表視圖來查看及編輯所述電子數據表文件、文本文件、可擴展標 記語言(XML)文件等等的參數，以改變實驗室通用界面模塊對象602的操 作方式。
在用戶添加數據參數到通用界面模塊及為所述數據參數命名時，則該用 戶可以提供通過所述通用界面模塊來存取及處理感興趣信息所需要的信息。 在圖7的圖解范例中，配置程序圖形用戶界面(GUI) 700擁有數據類別域 712、只讀域714、路徑域716及更新時間域(或更新間隔域)718。數據類別域712允許用戶指定需存取的數據的數據類別(例如浮動點、整數等等)。 只讀域714允許用戶指示所述數據參數是否應該是只讀數據參數。
路徑域716允許用戶指定企業網絡100 (圖1)中的數據參數的路徑及 產生及/或存儲所述數據的數據源。所述路徑域中指定的路徑促使所述通用 界面模塊選擇應的數據源界面。例如，如果所述路徑相應于原有現場設備， 所述通用界面模塊選擇圖3的輸入/輸出界面306。另一方面，如果所述路徑 相應于第三方數據源，則所述通用界面模塊選擇第三方界面308a-c的其中 之一
更新時間域718允許用戶指定所述通用界面模塊應更新所述本地地存 儲的基準(例如本地地存儲在圖3的存儲器312的基準值)的頻繁程度。例 如，如果所述基準相應于高速現場設備，用戶可以指定較短的更新時間，以 促使所述通用界面模塊以相對較高的頻率更新所述基準。另一方面，如果所 述基準相應于現場設備中每日更新一次的參數，則用戶可以指定較長的更新 時間，以促使所述通用界面模塊以相對較低的頻率更新所述基準。無論如何， 所述基準值本地地存儲在(例如)存儲器312，所以只要在所述通用界面模 塊接收到對該基準的存取要求時，所述通用界面模塊可以從本地存儲器312 檢索所述基準值，而不需要與(例如)現場設備(例如圖2的現場設備120)、 可編程邏輯控制器(例如圖2的可編程邏輯控制器(PLC) 124)或任何其 他連接到所述通用界面模塊的構件建立通信。
配置程序圖形用戶界面(GUI) 700也擁有告警域720、告警值域722 及數學統計/功能域724 。告警域720允許用戶指定是否應為相應數據提供告 警。告警值域722允許用戶指定根據基準值將促使觸發告警的最小及/或最 大閥值。可以為配置于通用界面模塊中的任何參數定義告警監測。在有些實 施例中，在告警情況被監測到時，告警被自動地報告給操作員站104(圖1)， 其報告方式與為企業網絡100中的其他模塊(例如過程控制模塊)報告告警 的方式相同。數學統計/功能域724允許用戶指定是否應對相應數據執行任 何統計、數學或其他處理功能。圖8為一個范例運行時間圖形用戶界面(GUI) 800，該運行時間圖形 用戶界面(GUI) 800可以用于顯示在執行階段(例如圖4的執行階段406) 使用通用界面模塊來存取的數據。范例運行時間圖形用戶界面(GUI) 800 擁有以表或電子數據表格式實施的顯示區810，顯示區810顯示與所述配置 參數有關的運行時間操作值。在所述圖解范例中，范例運行時間圖形用戶界 面(GUI) 800擁有實際值域812，以顯示從相應數據源(例如圖1及2的 現場設備或可編程邏輯控制器(PLC) 124)中檢索的數據的值。范例運行 時間圖形用戶界面(GUI) 800也擁有數據品質域814,以顯示與相應數據 有關的數據品質參數，從而指示本地地存儲在(例如)圖3的存儲器312的 數據可能不再有效。照這樣，可以連續地監測存儲在存儲器312的所述數據 的完整性，而且可以保障通過通用界面模塊來存取數據的企業網絡00的原 有構件不會使用無效數據。
圖9描繪一個預編譯階段區900(例如軟件文件)，該預編譯階段區卯0 包括根據通過圖7的配置程序圖形用戶界面(GUI) 700指定的用戶指定配 置而產生的范例軟件指令。在所述圖解范例中，與通用界面模塊的參數有關 的每個輸入相應于在運行時間階段(例如圖4的運行時間階段412)執行的 功能。在配置階段(例如圖4的配置階段410),當用戶完成指定通用界面 模塊的每個參數所需要的信息及選擇"編譯"或"產生"選項時，配置程序 在預編譯階段區900中產生所述通用界面模塊信息，以產生通用界面模塊 (例如圖4的通用界面模塊420)。照這樣，所述通用界面模塊可以在運行 時間階段(例如圖4的運行時間階段412 )執行。
在圖9的圖解范例中，預編譯階段區卯0擁有參數定義卯2及904。此 外，預編譯階段區900擁有主功能906,在主功能906中可以實例化屬于 UniversallnterfaceClass (通用界面級)(基于圖3的通用界面級302 )類別 的實驗室對象(例如圖6的實驗室對象602 )。此外，雖然圖中未顯示，但 預編譯階段區900包括軟件指令，以允許與參數定義902及卯4有關的操作。
圖10描繪一個實施例，其中通用界面模塊206通過通用通信界面1004，與第三方數據源1002進行通信。如圖中所示，其他通用界面模塊1012及 1014也可以通過通用通信界面1004，與第三方數據源1002進行通信。可以 用于實施通用通信界面1004的范例通用通信界面包括廣為人知的行業標準 OPC(用于過程控制的對象鏈接及嵌入)(根據Microsoft Corporation的OLE
(對象鏈接及嵌入)/ COM (構件對象模型)標準)。通用通信界面1004 提供相對高程度的、由不同供應商供應或根據不同標準設計的客戶及服務器 應用程序之間的互用性。在過去，客戶應用程序供應商需開發不同的驅動器 來連接每個控制設備。通用通信界面1004允許通用界面模塊206使用在圖 10中顯示為通用通信數據源界面1006的一種界面來存取第三方數據源 1002。在圖10的圖解范例中，可以使用通用通信數據源界面1006來代替以 上所作有關圖3的描述中討論的第三方數據源界面308a-c,或除了使用以上 所作有關圖3的描述中討論的第三方數據源界面308a-c之外，還可以使用 通用通信數據源界面1006。
通用界面模塊206可以使用由通用通信界面004允許的相同的功能呼 叫，與第三方數據源1002中的任何數據源進行通信。換句話說，通用通信 界面1004使通用界面模塊206不需要知道與第三方數據源1002中的每個數 據源有關的通信標準。當然，在以上所述的其他實施例中，通用界面模塊 206可以擁有第三方數據源界面(例如第三方數據源界面308a-c),以便與 第三方數據源1002直接地進行通信。
圖11圖解一個資源框架1102及一個數據源擴展(DSE)框架1104，所 述資源框架1]02及數據源擴展(DSE)框架1104可以用于實施圖10的通 用通信界面1004。 一般上，如以下詳細描述的那樣，資源框架1102配置成 實施數據捆綁相關過程，而且包括資源管理器1106,資源管理器1106創建 及跟蹤變數、腳本及對數據源(例如圖10的第三方數據源1002 )的參考。 每個通用界面模塊(例如通用界面模塊206 )由各自的資源管理器實例(例 如資源管理器1106)管理。例如，資源框架1102可以包括相似于資源管理 器1106的多個資源管理器實例，其中每個資源管理器實例與不同的通用界面模塊唯一地發生聯系。如圖ll所示，通用界面模塊206擁有一模塊資源 管理器1108,模塊資源管理器1108從資源管理器1106繼承特性或屬性(例 如數據成員及功能成員)。模塊資源管理器1108可以實施于通用通信界面 數據源界面1006 (圖10),而且與一個或多個變數1110、腳本(即可執行 軟件腳本)1112及存儲在變數庫1114的數據源參考發生聯系。變數庫1114 通過語境1118的一個或多個數據鏈路或數據鏈路對象1116 (即捆綁或捆綁 對象1116),將變數1110、腳本(即可執行軟件腳本)1112及存儲在變數 庫1114的所述數據源參考連接、鏈接或捆綁到一個或多個數據服務或數據 源(例如圖IO的第三方數據源1002 )。
在所述圖解范例中，數據鏈路1116通過配置參考1120及活動參考1122， 通信連接到第三方數據源1002 (圖10)。配置參考1120及活動參考1122 是字符串對象，它們包含數據源擴展(DSE)框架1104為查找特定數據項 目所需要的信息(例如網絡路徑信息)。在所述圖解范例中，活動參考1122 的別名(例如變數名)必須完全分解(即所述別名必須轉化到相應網絡路徑 或與相應網絡路徑發生聯系)，但配置參考1120可以包含未分解別名。
數據鏈路1116可以包括數據源(例如圖10第三方數據源1002的其中 之一)中的特定數據項目的位置的字符串表示，因此，數據鏈路1116專用 于數據源。此外，所述字符串表示可以包含對別名的參考，該參考可以在運 行時間改變。如圖中所示，以下討論語境1118也連接到數據源1124 (例如 運行時間數據源)及數據源管理器1126。
如圖11中所描繪的那樣，資源管理器1106接收來自模塊資源管理器 1108的數據語境。 一般上，所述數據語境由模塊資源管理器1108所使用的 屬性(例如參數名稱、數據源標識符等等)組成。資源管理器1106配置成 將所述數據語境的所述屬性映射到與變數1110、腳本1112及變數庫1114 中的參考、使所述數據語境的所述屬性與變數1110、腳本1112及變數庫1114 中的參考發生關聯或聯系。此外，資源管理器1106也可以進一步配置成通 過捆綁1116、語境1118及數據源管理器1126，將所述屬性映射到一個或多個第三方數據源1002、使所述屬性與一個或多個第三方數據源1002發生關 聯或聯系。由資源管理器1106用于使模塊資源管理器1108的屬性與變數 1110、腳本1112、變數庫1114中的參考及/或第三方數據源1002發生關聯 的映射，可以在系統配置操作(例如圖4的配置階段410)期間由(例如) 配置工程師或任何其他系統用戶建立。
在操作中，資源管理器1106可以接收關于變數、需寫到數據源的值等 等的改變的信息。在有些情況中，所述數據改變可以通過由模塊資源管理器 1108向資源管理器1106提供的數據語境改變來傳輸。更明確地說，在所述 情況中，用戶起動改變或由圖2的軟件過程202進行的、對一個或多個數據 語境屬性的改變可以調用一個或多個腳本1112，從而促使與參數1110及/ 或變數庫1114中的參考有關的一個或多個值改變。在所述改變涉及存儲在 一個或多個第三方數據源1002的數據的情況下，對由資源管理器1106管理 的對象的改變可以接著自動地通過捆綁1116及語境對象1118，傳播到適當 的一個或多個第三方數據源1002。在其他情況中，數據改變可以發生在一 個或多個第三方數據源1002之內(由于參考的過程變數的改變)，而且所 述改變可以自動地通過語境對象1118及捆綁1116，傳播到通過由資源管理 器U06提供的映射功能而存儲在通用界面模塊206的模塊資源管理器1108 中的適當的屬性。
數據源管理器1]26創建及管理語境對象(例如語境對象1118)，語境 對象用于維護關于與數據源(例如第三方數據源1002的其中之一)有關的 一組梱綁對象(例如數據鏈路1116)的客戶狀態信息。在通用界面模塊206 的情況而言，語境對象1U8與各自的第三方數據源界面(例如圖IO的通用 通信界面數據源界面1006及/或圖3的第三方數據源界面308a-c)之間存在 一對一 的相應。換句話說，通用界面模塊206中每個數據源界面有 一 個語境， 而且每個語境只包含與該數據源界面有關的捆綁。因此，在圖ll的范例中， 語境對象1118唯一地相應于(例如)圖10的通用通信界面數據源界面1006。
語境對象也提供數據更新機制，其中一個數據更新機制基于事件，并起動更新以響應每一事件；而另一個數據更新機制比較本質，并采集多個數據 改變事件，以及通過發送已改變捆綁項目清單到數據源，周期性(例如根據 計時器)地起動更新，以響應所述計時器。當然，如果需處理的事件的數量
相對大，個別地響應每個事件可能削弱圖1的企業網絡100中的運行時間過
程及/或過程控制系統的性能(例如敏感度)。因此，定期地響應粗糙捆綁 清單(例如數據已經改變但尚未傳到運行時間過程的已采集捆綁)，可以改
善整體性能。語境對象1118與第三方數據源1002之間的連接可以使用由 Microsoft Corporation (微軟公司)提供的Indigo框架來實施。
雖然與圖11的范例有關的改變信息的流動被描述為在通用界面模塊 206起動及自動地通過資源管理器1106、數據鏈路1116、數據源管理器1126 及語境1118,傳播到一個或多個第三方數據源1002,但數據改變信息可以 替代地或附加地自動從一個或多個第三方數據源002傳播到通用界面模塊 206。資源框架U02及數據源擴展(DSE)框架1104的進一步細節在2005 年5月4日提交的"專利合作公約"(PCT) PCT/US2005/015394號專利申 請(PCT patent application no. PCT/US2005/015394 )中提供，所述專利申請
圖12、 13A、 13B及13C為流程圖，它們顯示多種范例方法，這些范例 方法可以用于實施范例通用界面模塊206、 210及212(圖2)。為了方便討 論，以下對這些流程圖及連同范例通用界面模塊206 —起進行描述。在有些 實施例中，圖12、 13A、 13B及13C的范例方法可以以包括由處理器(例如 圖14的范例處理器系統1410中顯示的處理器1412)執行的程序的機器可 讀指令來實施。所述程序可以以廣為人知的方式實施于存儲在有形媒介(例 如光盤只讀存儲器(CD-ROM)、軟盤、硬盤、數字多功能光盤(DVD)或 與處理器1412有關的存儲器)上的軟件中及/或實施在固件及/或專用硬件 中。此外，雖然所述范例程序以圖12、 13A、 13B及13C中圖解的流程圖作 為參考進行描述，但本領域的普通工程技術人員將可以理解，范例通用界面 模塊206可以替代地以許多其他方法來實施。例如，流程塊的執行順序可以改變，及/或所述的有些流程塊可以改變、排除或結合。
現在參看圖12,其中描繪的范例方法可以在圖4的配置階段410期間
實施，以允許用戶為通用界面模塊206指定特定配置。照這樣，用戶可以指 定通用界面模塊206需存取的數據源，而且用戶也可以指定通用界面模塊 206需執行的任何其他操作(例如數據處理操作、告警產生操作等等)。在 所述的圖解范例中，圖12的范例方法的描述涉及圖7的配置程序圖形用戶 界面(GUI) 700及圖9的預編譯階段區900。然而，圖12的范例方法的實 施并不一定涉及配置程序圖形用戶界面(GUI) 700或涉及任何其他基于圖 形用戶界面(GUI)的程序。例如，在有些實施例中，圖12的范例方法可 以以基于文本的用戶界面(例如命令行界面)或任何其他類別的用戶界面來 實施。
如圖12中所示，最初配置程序圖形用戶界面(GUI) 700接收(或檢索) 通用界面模板(例如圖4的通用界面模板408 )(流程塊1202 )。配置程序 圖形用戶界面(GUI) 700接著加載由通用界面模板408提供的用戶可選擇 選項或功能(流程塊1204 )。例如，配置程序圖形用戶界面(GUI) 700可 以以可選擇數據源路徑、數據類別、數據處理功能、告警類別、更新時間等
等來填寫下拉菜單。
配置程序圖形用戶界面(GUI) 700接著確定基準參數(例如壓力基準 參數)是否已經被添加到所述模塊(流程塊1206 )。如果配置程序圖形用 戶界面(GUI) 700確定基準參數已經被添加(流程塊1206),配置程序圖 形用戶界面(GUI) 700將相應于所添加的參數的軟件編碼存儲在預編譯階 段區900 (圖9)(流程塊1208 )。例如，配置程序圖形用戶界面(GUI) 700可以存儲參數定義(例如圖9的參數定義卯2及904的其中之一 )。
配置程序圖形用戶界面(GUI) 700接著在參數編輯區710 (圖7)中顯 示所述用戶可選擇或用戶可編輯特征(流程塊1210)。配置程序圖形用戶 界面(GUI) 700接著為所添加的基準參數接收用戶指定特征選擇(流程塊 1212)。配置程序圖形用戶界面(GUI) 700使所述用戶指定特征與預編譯
37階段區卯0中的相應參數定義發生聯系(流程塊1214)。配置程序圖形用
戶界面(GUI) 700使用戶定義基準參數名稱與相應數據源中的基準位置發 生聯系(流程塊1216)。例如，如果所述用戶定義基準參數名稱為'壓力， (如圖7中所示)，而需存取的基準值的位置為現場設備中標識符為'PT1， 的'IN，(輸入)端口 (圖5及7)，配置程序圖形用戶界面(GUI) 700 使所述用戶定義基準參數名稱'壓力，與企業網絡100中的基準PT1.IN的 位置發生聯系，以允許企業網絡100的原有構件根據所述用戶定義基準參數 名稱為'壓力，來參考及存取在PT1.IN的基準值。
配置程序(例如相應于配置程序圖形用戶界面(GUI) 700的配置程序) 確定其是否應產生圖2的通用界面模塊206 (流程塊1220)。例如，如果用 戶在配置程序圖形用戶界面(GUI) 700上選擇"編譯"選項或"產生"選 項(圖中未顯示)，所述配置程序可以確定其應產生通用界面模塊206。如 果所述配置程序確定確定其應產生通用界面模塊206 (流程塊1220 )，所述 配置程序根據預編譯階段區900中的信息，產生通用界面模塊206 (流程塊 1222 )。在產生產生通用界面模塊206 (流程塊1222)之后，或如果所述配 置程序確定其不應產生通用界面模塊206 (流程塊220)，或如果配置程序 圖形用戶界面(GUI) 700確定基準參數尚未被添加(流程塊1206 ),所述 配置程序確定其是否應結束圖12的范例方法(流程塊1224)。例如，如果 用戶退出配置程序圖形用戶界面(GUI) 700或關閉當前配置工作空間，所 述配置程序確定其應結束所述范例方法。如果所述配置程序確定其不應結束 所述范例方法，控制返回到流程塊1206。否則，圖12的范例方法結束。
現在參看圖13A、 13B及13C，其中描繪的范例方法可以在圖4的運行 時間階段412期間實施，以允許通用界面模塊206存取一個或多個數據源中 的數據。為了方便討論，圖13A、 13B及13C的范例方法在以下被描述為由 應用站102(圖l及2)實施。然而，所述范例方法可以以任何其他處理器 系統或設備來實施。最初應用站102實例化通用界面模塊206(流程塊1302 )。 例如，應用站102可以實例化屬于通用界面級類別的通用界面模塊對象。應用站102接著實例化相應于用戶指定參數的數據源界面(例如圖3的一個或 多個數據源界面306及308 a-c)(流程塊1304 )。應用站102接著將所述 數據源界面捆綁到相應的數據源(流程塊1306 )。例如，應用站102可以 將圖5的模塊名稱501設置為等于所述用戶指定模塊名稱"實驗室"及將多 個參數502 (圖5)設置為等于所述用戶指定基準參數名稱及路徑。
應用站102接著實例化用戶指定數據處理功能(流程塊1308 )。例如， 應用站102可以實例化圖3的一個或多個數據處理功能320。應用站102接 著將所述用戶指定數據處理功能捆綁到相應的數據源界面或其他數據處理 功能(流程塊1310)。例如，應用站102可以將所述用戶指定數據處理功 能捆綁到在流程塊1304實例化的數據源界面306及308a-c中的相應數據源 界面。應用站102接著實例化用戶指定告警功能(流程塊1312)。例如， 應用站102可以實例化圖3的一個或多個告警322。應用站102接著將被允 許的告警322捆綁到通用界面模塊206 (流程塊1314)。例如，應用站102 可以將所述告警捆綁到相應的基準參數。應用站102接著實例化通用數據存 取界面304 (圖3 )(流程塊1316)并運行(或執行)通用界面模塊206 (流 程塊1318 )。
通用界面模塊206從一個或多個相應的數據源執行對用戶指定數據的 最初讀取(流程塊1320 )(圖13B)。例如，如果用戶指定數據包括第三方 數據，通用界面模塊206從第三方數據庫138 (圖2)讀取數據。通用界面 模塊206接著將所述數據存儲在本地存儲器中(流程塊1322 ),比如存儲 在圖3的存儲器312中。通用界面模塊206可以隨后根據存儲在圖7的更新 時間域中的更新時間或間隔值，定期地或不定期地從第三方數據庫138讀取 數據。通用界面模塊206確定其是否已經接收來自數據源的數據存取要求 (流程塊1324 )(圖13B)。例如，如果通用界面模塊206從企業網絡100 (圖1 )的另一構件或網絡實體接收所述通用界面讀取功能呼叫512(圖5), 通用界面模塊206確定其已經接收數據存取要求。
如果通用界面模塊206確定其已經接收數據存取要求(流程塊1324 ),通用界面模塊206使用(例如)數據存儲界面310 (圖3),從存儲器312 檢索所要求的本地地緩存的數據(流程塊1326 )。通用界面模塊206確定 其是否應執行一個或多個數據處理功能(流程塊1328 )。例如，如果在通 用界面模塊206為所要求的數據實例化用戶指定功能，通用界面模塊206對 所要求的功能執行一個或多個數據處理功能(流程塊1330 )。所述數據處 理功能可以在任何時候執行，而且只是在數據存取要求由通用界面模塊206 接收時不需執行所述數據處理功能。
在執行所述數據處理功能(流程塊1330 )之后或如果通用界面模塊206 確定其尚未接收數據存取要求(流程塊1324 ),通用界面模塊206確定其 是否應產生一個或多個告警(流程塊1338 )(圖13C)(例如相應于圖8 的告警域的告警)。例如，如果更新數據可用于在流程塊1312 (圖13A) 實例化的告警322 (圖3)的其中之一，而所述更新數據低于用戶指定的低 限閥值或高于用戶指定的高限閥值，則通用界面模塊206產生所述告警(流 程塊1340 )。
在通用界面模塊206產生所述告警(流程塊1340 )之后或如果通用界 面模塊206確定其不應產生所述告警(流程塊1338 ),通用界面模塊206 確定其是否應將數據寫到數據源(流程塊1342 )。例如，如果通用界面模 塊206接收到來自企業網絡100 (圖1)的原有構件或網絡實體的通用界面 寫入功能呼叫，或如果用戶已在配置階段410 (圖4)期間配置通用界面模 塊206為定期地將特定信息寫到特定數據源，通用界面模塊206確定其應將 數據寫到數據源。
如果通用界面模塊206確定其將數據寫到指定數據源(流程塊1342 ), 通用界面模塊206選擇相應于指定的目標數據源的數據源界面306及308a-c 的其中之一 (流程塊1344 )。轉換器318 (圖3)的其中之一接著根據所述 目標數據源的格式產生數據寫入要求(例如寫入數據功能呼叫)(流程塊 1346 )。相應于所述目標數據源的所述數據源界面(例如適用于原有數據源 的、圖3及5的輸入/輸出界面306，或適用于第三方數據源的、圖3的第三方數據源界面308a-c)接著將所述輸入寫入要求及需寫入的數據傳送到所述 目標數據源(流程塊1348 )。
通用界面模塊206接著確定其是否應將所述數據本地地緩存(流程塊 1350 )于(例如)存儲器312。例如，用戶可以在配置階段410 (圖4)指 定什么數據應本地地緩存。如果通用界面模塊206確定其應將所述數據本地 地緩存(流程塊1350 ),則存儲界面310 (圖3 )將所述數據存儲在存儲器 312(流程塊1352 )。在存儲界面310將所述數據存儲在存儲器312之后或 如果通用界面模塊206確定其不應將所述數據本地地緩存(流程塊1350 ), 通用界面模塊206確定其是否應結束其操作(流程塊1354 )。例如，用戶 或軟件過程(例如圖2的軟件過程202 )可以終止通用界面模塊206。如果 通用界面模塊206確定其不應結束其操作，控制返回到圖13B的流程塊 1320。否則，圖13A、 13B及13C的范例方法結束。
圖14為為一框圖，其顯示一個范例處理器系統1410，該范例處理器系 統1410可以用于實施在此描述的范例設備及方法。如圖14中所示，處理器 系統1410包括連接到互連總線1414的處理器1412。處理器1412包括寄存 器或寄存空間1416，寄存器或寄存空間1416在圖14被描繪成完全在芯片， 但其可以替代地完全或部分地位于芯片外，并通過專用電氣連接及/或通過 互連總線1414連接到處理器1412。處理器1412可以是任何合適的處理器、 處理單元或微處理器。雖然圖14中未顯示，但處理器系統1410可以是多處 理器系統，因此其可以包括相似或相同于處理器1412、而且通信連接到互 連總線1414的一個或多個附加處理器。
圖14的處理器1412連接到芯片組1418,芯片組1418包括存儲器控制 器1420及外圍輸入/輸出控制器1422。廣為人知的是，芯片組典型地提供輸 入/輸出及存儲器管理功能以及多種通用及/或專用寄存器、計時器等等，這 些輸入/輸出及存儲器管理功能以及多種通用及/或專用寄存器、計時器等等 可以由連接到芯片組1418的一個或多個處理器使用。存儲器控制器1420執 行功能，從而使處理器1412 (或多個處理器-如果有多個處理器)能夠存取系統存儲器1424及大容量存儲器1425。
系統存儲器1424可以包括任何期望類別的揮發性及/或非揮發性存儲 器，例如靜態隨機存取存儲器(SRAM)、動態隨機存取存儲器(DRAM)、 閃速存儲器、只讀存儲器(ROM)等等。大容量存儲器1425可以包括任何 期望類別的大容量設備，包括硬盤驅動器、光盤驅動器、磁帶存儲設備等等。
外圍輸入/輸出控制器1422執行功能，從而使處理器1412能夠通過外 圍輸入/輸出總線1432與外圍輸入/輸出設備1426及1428以及網絡界面1430 進行通信。輸入/輸出設備1426及1428可以是任何期望類別的輸入/輸出設 備，例如鍵盤、視頻顯示器或監控器、鼠標等等。網絡界面1430可以是(例 如)以太網設備、異步傳輸模式(ATM)設備、802.11設備、DSL(數字用 戶線)調制解調器、線纜調制解調器、蜂窩式樣調制解調器等等，其使處理 器系統1410能夠與另一處理器系統進行通信。
雖然存儲器控制器1420及輸入/輸出控制器1422在圖14被描繪為芯片 組1418中的單獨的功能塊，但由這些功能塊執行的功能可以在單一半導體 線路中集成，或可以以兩個或多個單獨的集成電路來實施。
雖然在此已經描述某些方法、設備及制造件，但本專利包括的范圍并未 受其限制。相反地，本專利包括所有根據字面意義或等效原則正當地屬于附 此的權利要求范圍的方法、設備及制造件。
權利要求
1、一種用于存取與過程控制系統有關的信息的設備，所述設備包括處理器系統；以及存儲器，其通信連接到所述處理器系統，所述存儲器包括存儲指令，這些存儲指令允許所述處理器系統接收第一用戶定義參數名稱，以便參考第一數據源中的第一基準值；允許多個數據源界面中的第一數據源界面存取所述第一數據源中的所述第一基準值；允許根據所述第一用戶定義參數名稱，參考所述第一數據源中的所述第一基準值；以及產生數據源界面軟件，所述數據源界面軟件配置成存取所述第一數據源中的所述第一基準值，從而響應接收第一數據存取要求(包括所述第一用戶定義參數名稱)。
2、 如權利要求l所述的設備，其中所述第一數據源是控制系統現場設備、 可編程邏輯控制器或數據庫的其中之一。
3、 如權利要求1所述的設備，其中所述存儲指令允許所述處理器系統基于 所述多個數據源界面中的第二數據源界面來產生所述數據源界面軟件，以允許 所述數據源界面軟件存取第二數據源中的第二基準值，從而響應接收第二數據 存取要求(包括第二用戶定義參數名稱)。
4、 如權利要求3所述的設備，其中所述第一及第二數據存取要求為第一格 式，及其中所述數據源界面軟件配置成根據所述第 一數據存取要求，產生與所述第 一數據源有關的第二格式的第 三數據存取要求；以及根據所述第二數據存取要求，產生與所述第二數據源有關的第三格式的第 四數據存取要求。
5、 如權利要求3所述的設備，其中所述第一數據源與第一數據存取協議有關，而所述第二數據源與不同于所述第 一數據存取協議的第二數據存取協議有關。
6、 如權利要求l所述的設備，其中所述存儲指令允許所述處理器系統顯示 表圖形用戶界面，所述表圖形用戶界面有多個用戶可選域，以允許用戶指定所 述第一用戶指定參數名稱。
7、 如權利要求l所述的設備，其中所述存儲指令允許所述處理器系統將所 述數據源界面軟件存儲在模塊數據結構中，所述模塊數據結構可以傳送到網絡 實體，以便由所述網絡實體執行。
8、 如權利要求l所述的設備，其中所述第一數據源界面配置成通過通用通 信界面來存取所述第 一數據源。
9、 如權利要求8所述的設備，其中所述通用通信界面以對象鏈接及嵌入標準來實施。
10、 如權利要求1所述的設備，其中所述存儲指令允許所述處理器系統啟 動數據處理功能，以便將所述數據源界面軟件配置成對所述第一基準值執行數 學操作。
11、 如權利要求1所述的設備，其中所述存儲指令允許所述處理器系統啟動告警功能，以便將所述數據源界面軟件配置成根據所述第一基準值來產生告攀曰 。
12、 如權利要求1所述的設備，其中所述存儲指令允許所述處理器系統將 所述數據源界面軟件配置成通過通用通信界面來與第三方數據源進行通信。
13、 如權利要求12所述的設備，其中所述存儲指令允許所述處理器系統向 所述數據源界面軟件提供模塊資源管理器，以便同所述通用通信界面的資源管 理器建立數據語境，及其中所述資源管理器使所述數據語境的第一屬性與同存 取所述第三方數據源中的數據有關的所述通用通信界面的第二屬性發生聯系。
14、 如權利要求13所述的設備，其中所述通用通信界面包括多個其他資源 管理器，其中每個資源管理器與多個其他數據源界面中不同的一個數據源界面 唯一地發生聯系。
15、 一種機器可存取媒介，其上存儲有指令，所述指令在被執行時促使機器接收第一用戶定義參數名稱，以便參考第一數據源中的第一基準值； 允許多個數據源界面中的第一數據源界面存取所述第一數據源中的所述第 一基準值；允許根據所述第一用戶定義參數名稱，參考所述第一數據源中的所述第一 基準值；以及產生數據源界面軟件，所述數據源界面軟件配置成存取所述第一數據源中 的所述第一基準值，從而響應接收第一數據存取要求(包括所述第一用戶定義 參數名稱)。
16、 如權利要求15所述的機器可存取媒介，其上存儲有指令，所述指令在述數據源界面軟件，以允許所述數據源界面軟件存取第二數據源中的第二基準 值，從而響應接收第二數據存取要求(包括第二用戶定義參數名稱)。
17、 如權利要求16所述的機器可存取媒介，其中所述第一及第二數據存取 要求為第一格式，及其中所述機器可存取媒介上存儲有指令，所述指令在被執 行時促使所述機器根據所述第 一數據存取要求，產生與所述第一數據源有關的第二格式的第 三數據存取要求；以及根據所述第二數據存取要求，產生與所述第二數據源有關的第三格式的第 四數據存取要求。
18、 如權利要求16所述的機器可存取^ 某介，其上存儲有指令，所述指令在 被執行時促使所述機器將所述數據源界面軟件配置成使用第一數據存取協議 來存取所述第一數據源，及使用不同于所述第一數據存取協議的第二數據存取 協議來存取所述第二數據源。
19、 如權利要求15所述的機器可存取媒介，其上存儲有指令，所述指令在 被執行時促使所述機器顯示表圖形用戶界面，所述表圖形用戶界面有多個用戶可選域，以允許用戶指定所述第一用戶指定參數名稱。
20、 如權利要求15所述的機器可存取媒介，其上存儲有指令，所述指令在塊數據結構可以傳送到網絡實體，以便由所述網絡實體執行。
21、 如權利要求15所述的機器可存取媒介，其上存儲有指令，所述指令在 被執行時促使所述機器將所述數據源界面軟件配置成通過通用通信界面來存取 所述第一數據源。
22、 如權利要求21所述的機器可存取媒介，其中所述通用通信界面以對象 鏈接及嵌入標準來實施。
23、 如權利要求15所述的機器可存取^ 某介，其上存儲有指令，所述指令在 被執行時促使所述機器啟動數據處理功能，以便將所述數據源界面軟件配置成 對所述第 一 基準值執行數學操作。
24、 如權利要求15所述的機器可存取媒介，其上存儲有指令，所述指令在 被執行時促使所述機器啟動告警功能，以便將所述數據源界面軟件配置成根據 所述第一基準值來產生告警。
25、 如權利要求15所述的機器可存取媒介，其上存儲有指令，所述指令在 被執行時促使所述機器將所述數據源界面軟件配置成通過通用通信界面來與第 三方數據源進行通信。
26、 如權利要求25所述的機器可存取媒介，其上存儲有指令，所述指令在 被執行時促使所述機器向所述數據源界面軟件提供模塊資源管理器，以便同所 述通用通信界面的資源管理器建立數據語境，及其中所述資源管理器使所述數 據語境的第一屬性與同存取所述第三方數據源中的數據有關的所述通用通信界 面的第二屬性發生聯系。
27、 如權利要求26所述的機器可存取媒介，其中所述通用通信界面包括多 個其他資源管理器，其中每個資源管理器與多個其他數據源界面中不同的一個 數據源界面唯一地發生聯系。
28、 一種用于存取與過程控制系統有關的信息的方法，所述方法包括接收第 一用戶定義參數名稱，以便參考第 一數據源中的第 一基準值； 允許多個數據源界面中的第一數據源界面存取所述第一數據源中的所述第一基準值；允許根據所述第一用戶定義參數名稱，參考所述第一數據源中的所述第一 基準值；以及產生數據源界面軟件，所述數據源界面軟件配置成存取所述第一數據源中 的所述第一基準值，從而響應接收第一數據存取要求(包括所述第一用戶定義參數名稱)。
29、 如權利要求28所述的方法，進一步包括基于所述多個數據源界面中的 第二數據源界面來產生所述數據源界面軟件，以允許所述數據源界面軟件存取 第二數據源中的第二基準值，從而響應接收第二數據存取要求(包括第二用戶 定義參數名稱)。
30、 如權利要求29所述的方法，其中所述第一及第二數據存取要求為第一 格式，及所述方法進一步包括根據所述第 一數據存取要求，產生與所述第 一數據源有關的第二格式的第 三數據存取要求；以及根據所述第二數據存取要求，產生與所述第二數據源有關的第三格式的第 四數據存取要求。
31 、如權利要求29所述的方法，進一步包括將所述數據源界面軟件配置成 使用第 一數據存取協議來存取所述第 一數據源，及使用不同于所述第一數據存 取協議的第二數據存取協議來存取所述第二數據源。
32、 如權利要求28所述的方法，進一步包括顯示表圖形用戶界面，所述表 圖形用戶界面有多個用戶可選域，以允許用戶指定所述第一用戶指定參數名稱。
33、 如權利要求28所述的方法，進一步包括將所述數據源界面軟件存儲在 模塊數據結構中，所述模塊數據結構可以傳送到網絡實體，以便由所述網絡實 體執行。
34、 如權利要求28所述的方法，進一步包括將所述數據源界面軟件配置成通過通用通信界面來存取所述第 一數據源。
35、 如權利要求32所述的方法，其中所述通用通信界面以對象鏈接及嵌入 標準來實施。
36、 如權利要求28所述的方法，進一步包括啟動數據處理功能，以便將所 述數據源界面軟件配置成對所述第 一基準值執行數學操作。
37、 如權利要求28所述的方法，進一步包括啟動告警功能，以便將所述數 據源界面軟件配置成根據所述第 一基準值來產生告警。
全文摘要
本發明公開用于存取與過程控制系統有關的信息的設備及方法。所公開的范例方法涉及接收第一用戶定義參數名稱，以便參考第一數據源中的第一基準值。多個數據源界面中的第一個數據源界面被允許存取所述第一數據源中的所述第一基準值。所述范例方法也涉及允許根據所述第一用戶定義參數名稱，參考所述第一數據源中的所述第一基準值。此外，數據源界面軟件接著被產生，以存取所述第一數據源中的所述第一基準值，從而響應接收第一數據存取要求(包括所述第一用戶定義參數名稱)。
文檔編號G05B19/418GK101315558SQ200810098400
公開日2008年12月3日 申請日期2008年6月2日 優先權日2007年5月31日
發明者特里·布萊文斯, 約翰·M·盧卡斯, 肯·貝歐格特, 馬克·J·尼克松 申請人:費舍-柔斯芒特系統股份有限公司