工業使能移動設備的制造方法

工業使能移動設備的制造方法
【技術領域】
[0001]本主題申請總體上涉及工業自動化，更具體地涉及能夠促進用戶與工業設備之間的無線交互的工業使能移動個人設備。
【背景技術】
[0002]工業控制器及其相關聯的I/O設備是現代自動化系統的操作的中心。這些控制器與工廠區域的現場設備進行交互，以控制與如產品制造、材料運輸、批量加工、監督控制以及其他這樣的應用之類的目的有關的自動化過程。工業控制器存儲并且執行用戶定義的控制程序，以實現與受控過程有關的決策制定。這樣的程序可以包括但不限于:梯形邏輯、順序功能圖、功能塊圖、結構化文本、或其他這樣的編程結構。在一般情況下，工業控制器從提供與受控系統的一個或更多個狀態有關的離散和遙測數據的傳感器和計量設備讀取輸入數據，并且根據用戶定義的程序基于這些輸入來生成控制輸出。
[0003]除了工業控制器及其相關聯的I/O設備之外，這些工業自動化系統還可以包括較低級別的控制系統，例如視覺系統、條碼標記系統、變頻驅動器、工業機器人等，這些較低級別的控制系統對工業過程的一部分執行本地控制或者具有其自身的本地化控制系統。
[0004]與這些全異的工業設備進行人交互，包括但不限于設備的安裝和配置、設備的可視指示符的識別、設備校準、診斷、存儲在設備上的日志數據的檢索和翻譯以及其他這樣的交互，通常要求用戶充分接近設備，以使用戶能夠在視覺上檢查設備、手動地調節配置參數或模式設定(例如，通過致動設備上的按鈕或刻度盤)、或者向設備插入物理線纜以促進設備與便攜式計算機(如膝上型計算機)之間進行通信。此要求限制了用于這樣的設備的可能安裝位置，原因是安裝位置的選擇必須考慮這些類型的維護訪問。
[0005]此外，這些工業設備的安裝、維護和診斷通常需要工廠維護人員或工程人員參考設備的文檔(例如，用戶手冊、安裝指南等)或者聯系遠程技術支持實體，以便識別設備、解讀錯誤代碼、翻譯存儲在設備上的日志數據或者進行其他這樣的設備交互。然而，當需要時，特別是在用戶調查關于工廠區域的維護問題情況下，工廠人員可能不容易得到設備文檔。在這樣的情形下，用戶可能位于該問題的地點(例如，在物理上接近設備)，而關于設備的文檔可能位于工廠的其他地方(例如，在工程辦公室)或者可能完全丟失。
[0006]如果用戶希望聯系遠程技術支持人員以協助診斷工業設備的性能問題，則用戶首先必須定位遠程支持辦公室的聯系信息。一旦與遠程支持人員取得聯系，用戶則必須提供關于設備和要解決的問題的信息，這可以包括識別設備、解讀由設備呈現的可視指示符、描述設備的最近操作等。然而，終端用戶與技術支持團隊之間的這些交互可能需要終端用戶不具有的關于設備的一定程度的知識。
[0007]當今工業控制和業務系統的上述缺點僅僅旨在提供常規系統的問題中的一些問題的概述而并非旨在窮舉。在閱讀以下描述之后，常規系統的其他問題和本文所描述的各種非限制性實施方式的對應優點會變得明顯。

【發明內容】

[0008]下面呈現了簡要概括以便提供對本文所描述的一些方面的基本理解。該概括即不是詳盡的概述，也不旨在識別關鍵/重要元素或界定本文所描述的各方面的范圍。其唯一目的在于以簡要的形式呈現一些概念作為稍后呈現的更詳細描述的前序。
[0009]本公開內容的一個或更多個實施方式涉及移動個人電子設備，例如智能電話、平板計算機等，對工業自動化設備進行文檔管理、安裝、校準、診斷方面的使用。為此，可以在移動電子個人設備上安裝一個或更多個工業特定應用，從而使該移動設備能夠與一個或更多個工業設備(例如，工業控制器、傳感器光電器件、安全繼電器或其他安全自動化部件等)進行交互以執行各種工業功能。工業特定應用可以利用移動設備的一個或更多個外圍設備，包括但不限于移動設備的相機、麥克風、無線接口、生物計量讀取器、顯示屏幕、位置檢測系統(如全球定位系統)等，以捕獲或檢索關于工業設備的信息或存儲在工業設備上的信息，并且處理該信息以在識別工業設備、發現關于工業設備的信息、經由移動設備向工業設備發送指令、配置工業設備或進行其他這樣的功能方面協助用戶。
[0010]根據各種實施方式，運行工業特定應用的移動設備可以捕獲工業設備的照片或視頻，并且基于該照片或視頻來翻譯由工業設備呈現的錯誤代碼或LED閃爍序列、基于該照片或視頻來識別工業設備和/或基于該照片或視頻來從遠程知識庫中檢索相關設備文檔。
[0011]在一些實施方式中，工業使能移動設備還可以用于經由移動設備的無線接口，例如，藍牙、近場通信(NFC)或其他這樣的無線接口，向工業設備寫入數據或發送命令信號。在這樣的實施方式中，工業使能移動設備可以使用移動設備的用戶識別功能，包括但不限于基于生物計量或密碼的驗證，來對所選擇的工業設備實施基于角色的讀/寫權限。這確保僅經驗證的授權人員(例如，維護人員或工程人員)被許可經由移動設備讀取信息和向工業設備寫入信息。
[0012]工業使能移動設備的一些實施方式還可以使工廠人員與遠程技術支持服務之間的交互簡單化和自動化。這可以包括例如:基于由移動設備采集的關于工業設備的信息來自動地從基于網絡的知識庫或基于云的知識庫中檢索相關技術支持文檔，或者將所捕獲的設備信息路由至能夠對該設備數據進行分析并向移動設備遞送配置或診斷推薦的基于網絡的診斷服務或基于云的診斷服務。在一些實施方式中，移動設備可以以引導用戶通過一系列核查和/或操作來得到設備性能問題的解決方案的故障排除向導的形式向用戶呈現這些診斷特征。在另一示例中，工業使能移動設備可以采集關于工業設備的相關信息(例如，經由移動設備的相機和/或無線接口)，并且將所采集的數據路由至能夠在工業設備的安裝或故障排除方面協助終端用戶的合適的遠程技術支持人員。工業使能移動設備隨后可以促進終端用戶與技術支持人員之間的對話。
[0013]為了實現前述和相關目的，本文結合以下描述和附圖來描述某些說明性方面。這些方面指示可以實踐的各種方式，所有這些方面旨在涵蓋在本文中。根據結合附圖考慮的以下詳細描述，其他優點和新型特征將變得明顯。
【附圖說明】
[0014]圖1示出了由根據一個或更多個實施方式的工業使能移動設備促進的在用戶、包括一個或更多個工業設備的工業系統以及云平臺之間的交互。
[0015]圖2是示例性工業使能移動設備的框圖。
[0016]圖3示出了能夠使用照片數據來識別工業設備的工業使能移動設備的實施方式。
[0017]圖4示出了能夠翻譯工業設備上所顯示的錯誤代碼的工業使能移動設備的實施方式。
[0018]圖5示出了在工業使能移動設備與工業設備之間執行的數據讀取和寫入功能。
[0019]圖6示出了使用工業使能移動設備從工業設備中檢索日志數據。
[0020]圖7示出了工業使能移動設備與工業安全設備之間的交互。
[0021]圖8示出了用于存儲SIL特定許可的示例性文件格式。
[0022]圖9A示出了響應于經由工業使能移動設備發起的命令來促進訪問安全保護區域的示例性門控制系統。
[0023]圖9B示出了響應于接收到經認證的門打開請求的示例性門控制系統。
[0024]圖10示出了可用于將用戶鏈接至遠程技術支持并且將相關工業設備數據路由至遠程技術支持人員的工業使能移動設備。
[0025]圖11示出了可用于對故障傳感器或其他工業輸入設備進行定位的工業使能移動設備。
[0026]圖12是用于使用移動個人電子設備來識別工業設備的示例性方法的流程圖。
[0027]圖13是用于解讀工業設備上的LED閃爍序列的示例性方法的流程圖。
[0028]圖14是用于使用移動個人設備來發起安全門訪問的示例性方法的流程圖。
[0029]圖15是用于使用移動個人設備來對工業設備執行診斷的示例性方法的流程圖。
[0030]圖16是用于使用移動個人設備來識別用于工業設備的一個或更多個等同替換設備的示例性方法的流程圖。
[0031]圖17是用于使用移動個人設備來發起用于工業設備的遠程技術支持的示例性方法的流程圖。
[0032]圖18是用于使用移動個人設備來識別和定位故障I/O設備的示例性方法的流程圖。
[0033]圖19是示例性計算環境。
[0034]圖20是示例性聯網環境。
【具體實施方式】
[0035]現在將參照附圖來描述本主題公開內容，其中貫穿全文，相同的附圖標記用于指代相同的元素。在以下描述中，出于解釋的目的，闡述了許多特定細節以便提供對其的徹底理解。然而，明顯的是，本主題公開內容可以在沒有這些具體細節的情況下進行實踐。在其他實例中，公知的結構和設備以框圖的形式示出以便利于對其進行描述。
[0036]如在本申請中所使用的，術語“部件”、“系統”、“平臺”、“層”、“控制器”、“終端”、“站”、“節點”、“接口 ”旨在指示計算機相關實體或者與具有一個或更多個特定功能的操作裝置有關或作為其一部分的實體，其中這樣的實體可以是硬件、硬件與軟件的組合、軟件或執行中的軟件。例如，部件可以是但不限于:在處理器上運行的進程；處理器；硬盤驅動器；包括固定(例如，螺紋連接或螺栓連接)的固態存儲驅動器或可拆卸地固定的固態存儲驅動器的(光學或磁存儲介質的)多個存儲驅動器；對象；可執行文件；執行的線程；計算機可執行程序；和/或計算機。作為說明，在服務器上運行的應用和服務器二者均可以是部件。一個或更多個部件可以駐留在進程和/或執行的線程內，并且部件可以位于一個計算機上和/或分布在兩個或更多個計算機之間。此外，本文所描述的部件可以從其上存儲有各種數據結構的各種計算機可讀存儲介質執行。部件可以經由本地和/或遠程處理進行通信，例如根據具有一個或更多個數據分組的信號(例如，來自經由該信號與本地系統、分布式系統中的另一部件和/或跨網絡如因特網與其他系統進行交互的一個部件的數據進行通信。作為另一示例，部件可以是具有由下述電氣或電子電路操作的機械零件提供的特定功能的裝置，所述電氣或電子電路由處理器執行的軟件或固件應用來操作，其中處理器可以在該裝置的內部或外部并且執行軟件或固件應用的至少一部分。作為又一示例，部件可以是通過電子部件而不是機械零件提供特定功能的裝置，該電子部件可以包括其中的處理器以執行提供電子部件的至少部分功能的軟件或固件。作為又一示例，接口可以包括輸入/輸出(I/O)部件及其相關聯的處理器、應用或應用編程接口(API)部件。盡管前述實施方式涉及部件的各方面，但例示方面或特征也適用于系統、平臺、接口、層、控制器、終端等。
[0037]如本文所使用的，術語“推斷”和“推論”通常是指從經由事件和/或數據所捕獲的一組觀察結果中推出或推斷系統、環境和/或用戶的狀態的過程。例如，可以采用推論來識別特定背景或動作，或者可以生成關于狀態的概率分布。推論可以是概率性的，也就是說，基于事件或數據的考慮來計算關于所關注狀態的概率分布。推論還可以指用于從一組事件或數據組成較高級別的事件的技術。這樣的推論導致從一組觀察到的事件和/或所存儲的事件數據構造出新事件或動作，無論該事件是否以緊密的時間接近度相關，以及事件和數據是否來自一個或若干個事件和數據源。
[0038]另外，術語“或”旨在指包含性的“或”而非排他性的“或”。也就是說，除非另外指定或從上下文中清楚可見，否則短語“X采用A或B”旨在指本質包含性的排列中的任何排列。也就是說，以下實例中的任何實例滿足短語“X米用A或B”:X米用A ；X米用B ;或者X采用A和B 二者。另外，除非另有指定或從上下文清楚可見涉及單數形式，否則在本申請和所附權利要求中所使用的冠詞“一”和“一個”通常應當被解讀為是指“一個或更多個”。
[0039]此外，本文中所使用的術語“集合”不包括空集，例如，其中沒有元素的集合。因此，本主題公開內容中的“集合”包括一個或更多個元件或實體。作為說明，控制器集合包括一個或更多個控制器；數據資源集合包括一個或更多個數據資源，等等。同樣地，本文所使用的術語“組”是指一個或更多個實體的集合，如一組節點是指一個或更多個節點。
[0040]將按照可以包括許多設備、部件和模塊等的系統來呈現各個方面或特征。要理解和領會的是，各個系統可以包括另外的設備、部件、模塊等，和/或各個系統可以不包括結合附圖所討論的全部設備、部件、模塊等。還可以使用這些方法的組合。
[0041]圖1是描繪由根據一個或更多個實施方式的工業使能移動設備促進的在用戶、包括一個或更多個工業設備的工業系統以及云平臺之間的交互的一般概述。工業使能移動設備102可以包括任何合適的移動電子個人設備，這包括但不限于移動電話、平板計算機或其他這樣的消費電子設備。工業使能移動設備102可以包括許多個輸入外圍設備(例如，具有攝影和視頻能力的相機、麥克風、觸摸屏、鍵盤、生物計量讀取器等)和輸出外圍設備(例如，顯示屏、揚聲器等)ο工業使能移動設備還可以包括一個或更多個無線接口能力，這包括但不限于藍牙、近場通信(NFC)、4G、WiFi等。
[0042]工業使能移動設備102包括由存儲在該設備的存儲器中的信息部分地控制其操作的處理器(例如，微處理器如多核處理器)。該信息可以包括操作系統軟件、應用軟件(例如，安裝在設備102上的一個或更多個工業特定應用)、配置數據或其他這樣的信息。
[0043]工業系統104包括一起操作以控制工業過程或使一個或更多個工業機器自動化的許多個工業設備。示例性工業系統可以包括但不限于批量控制系統(如混合系統)、連續控制系統(如PID控制系統)或離散控制系統。構成工業系統104的工業設備可以包括如下這樣的設備:工業控制器(如可編程邏輯控制器或其他類型的可編程自動化控制器)；現場設備，例如傳感器和儀表；電機驅動器；人機接口(HMI);工業機器人；條形碼標記器和讀取器；視覺系統設備(如視覺相機)；智能焊機；或其他這樣的工業設備。
[0044]示例性工業系統可以包括促進對其各過程進行監視和控制的一個或更多個工業控制器。該控制器使用本地硬接線的I/O或經由工廠網絡，例如以太網、以太網/IP、數據高速公路加(Data Highway Plus)、控制網絡(ControlNet)或設備網(DeviceNet)等，與現場設備交換數據。給定的控制器通常從現場設備接收指示設備及其相關聯的過程的當前狀態(例如，溫度、位置、零件存在或不存在、流體液面等)的數字或模擬信號的任何組合，并且基于所接收的信號執行用于受控過程的自動化決策制定。然后，控制器根據由控制程序做出的決策向現場設備輸出適當的數字和/或模擬控制信令。這些輸出可以包括設備致動信號、溫度或位置控制信號、對加工或材料運輸機器人的操作命令、混合器控制信號、運動控制信號等。控制程序可以包括用于處理讀入到控制器中的輸入信號和控制由控制器生成的輸出信號的任何合適類型的代碼，這包括不限于梯形邏輯、順序功能圖、功能塊圖、結構化文本或其他這樣的平臺。
[0045]包括工業系統104的工業設備可以駐留在固定位置的工業設施中，或者可以是移動控制和/或監視應用，例如貨車或其他服務車輛中所包含的系統的一部分。
[0046]工業使能移動設備102可以被配置成從包括工業系統104的一個或更多個工業設備中采集各種格式的數據并處理該數據，并且向移動設備102的所有者提供與工業設備的標識、功能、狀態和健康有關的有用輸出。移動設備102還可以被配置成根據來自經受生物計量實施用戶認證的用戶的輸入指令向工業設備寫入配置數據、校準數據或命令。
[0047]在一些實施方式中，工業使能移動設備102可以根據安裝在移動設備上的應用指令來本地地處理所采集的工業設備數據。另外或替選地，工業使能移動設備102可以與基于網絡的或基于云的遠程服務108進行交互以促進對工業設備數據的遠程處理。在這樣的實施方式中，工業使能移動設備102用作工業系統104、用戶與駐留在云平臺106上的遠程服務108之間的接口點。在這一點上，工業使能移動設備102的一些實施方式可以被配置成發現由云平臺106托管的遠程服務108并且與該遠程服務108進行交互。云平臺106可以是使遠程服務108能夠由云功能設備訪問和利用的任何基礎設施。云平臺106可以是能夠由具有因特網連接能力和適當授權的設備經由因特網訪問以利用遠程服務108的公共云。在該情形下，云平臺106可以被云服務提供商提供作為平臺即服務(PaaS)，并且遠程服務108可以作為基于云的服務駐留在云平臺106上并且在云平臺106上執行。在一些這樣的配置中，對云平臺106和相關聯的遠程服務108的訪問可以由遠程服務108的所有者提供給消費者作為訂閱服務。替選地，云平臺106可以是由擁有工業系統104的工業企業在內部操作的私有云。示例性私有云平臺可以包括托管遠程服務108并且駐留在由防火墻保護的企業網絡上的服務器集合。
[0048]服務108可以包括但不限于:遠程診斷、錯誤代碼分析、技術文檔存儲、遠程技術支持、設備或系統行為跟蹤、設備配置管理、或其他這樣的服務。這些服務將在本文中更加詳細地描述。盡管圖1將這些服務描繪為在云