CN100429907C - 利用借助回声服务器的变量置换经标准接口进行设备、特别是自动化设备数据输出的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种系统和方法，用于通过设备(特别是自动化设备)的标准化接口输出数据。本发明提出，通过数据网络这样实现由数据处理装置(3)对设备(2)的数据访问以及设备(2)的数据输出，即，将第一数据处理装置(3)的调用(4)经数据网络发送至第二数据处理装置(1)。该调用包含设备地址和具有该设备的可分配变量的文件。在第二数据处理装置(1)中，提取标志设备(2)的地址，并借助该提取出的地址、通过设备(2)的标准化接口(9)访问设备(2)的信息。第二数据处理装置接收所查询的变量，用相应的设备变量置换文件的参数，并将该文件几乎作为回声服务器传送至第一数据处理装置。

Description

利用借助回声服务器的变量置换经标准接口进行设备、特别是自动化设备数据输出的系统和方法
技术领域
本发明涉及用于访问具有标准接口的设备、特别是自动化设备的一种系统和一种方法。
背景技术
这种系统和方法例如用在使用生产机械和机床等的自动化技术领域中。在自动化技术中，已经实现用于访问设备的统一接口。这种例子有OPC和PROFInet(过程现场网络)。这种接口的特征在于总是与一定的通信技术相联系，在提到的两种情况下是COM/DCOM。但是，要求这种接口也可以通过例如万维网访问这样的新通信技术进行访问。
DE-A 19929933公开了一种用于通过数据网络与至少一个数据处理装置进行通信的自动化设备。该自动化设备包括一个存储器，用于存储按操作对话的形式通信数据和对服务和支持的设备信息，这些操作对话是用来操作自动化设备和与数据处理装置中的浏览器进行通信的。在该存储器中存储的通信数据和设备信息，由自动化设备通过数据网络、借助于自动化设备和浏览器之间的标准协议、传送到数据处理装置中。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，提供一种访问设备的系统和一种访问设备的方法，其不要求设备本身改变，也不要求与该设备连接的数据处理装置作出额外的规划，其中，还应该可以在一个远距离的地点、以可以自由选择的数据格式输出设备的数据。
上述技术问题是通过根据本发明的通过标准化接口访问设备的方法和系统解决的，其中，该系统包括第一数据处理装置，用来将调用通过数据网络发送至第二数据处理装置，其中，该调用包含所述设备的地址以及具有该设备的待查询变量的文件；在所述第二数据处理装置中包含提取装置，用于提取包含在该第一数据处理装置发送至所述第二数据处理装置的调用的数据中标志所述设备的地址；访问装置，用于借助于所述在第二数据处理装置中提取出来的地址、通过所述设备的标准化接口访问该设备的信息；在所述第二数据处理装置中包含用于将包含在所述文件中的变量通过由所述设备传送的值进行置换的装置，以及在所述第二数据处理装置中包含发送装置，用于将该具有所述值的文件传送至所述第一数据处理装置。
本发明基于这样的认知，即，迄今为止的技术方案要求设备扩充新的通信协议，例如在客户机或者设备一侧使用包装(Wrapper)(即，通信转换器)，使用额外的服务器(设备)，也就是说，将该包装放置在本身的设备上。但是，在此典型地需要规划该服务器(例如，哪些是下属的设备)。因此，在设备扩展/变更时，也必须使服务器的规划与之匹配。在此规划的必要性的理由是：对设备没有统一的访问界面。因此，必须对每个设备在服务器上规划新的访问界面(通信协议，方法署名，......)，或者甚至要安装对应的驱动软件。对于设备的访问服务器必须知道其网络地址。因此，对此必须进行规划或者在变动时对应地仿效。
而在本发明的方法中对设备的访问通过完全没有改动的设备的标准接口实现。这通过从第一数据处理装置通过数据网络(如因特网)向第二数据处理装置发送调用(Aufruf)而变得可能，其中在该调用中包括所涉及设备的地址的形式的附加数据。在第二数据处理装置中，将该附加数据从调用数据中提取出来，并通过这样提取出来的地址经设备的标准化接口实现。在此，所需的附加信息不是作为服务器的规划，而是作为服务器地址部分一同给出。为了寻址使用了URL(通用资源定位器)。这样，服务器可以例如产生PROFInet的HTML网页，其地址在请求时才得到。因此，例如通过http://hostx:5001/MiniCBA/hosty调用“网页”，其中，“hostx”是代理服务器形式的第二数据处理装置的DNS名称，而“hosty”是设备的DNS名称。
本发明的特殊性在于，使用一种不需要规划的服务器，因为在寻址中包含了必要的附加信息。该方法利用了这样的事实，即，对于OPC服务器或者PROFInet设备的寻址访问接口是统一的。因此，可以对新的通信协议进行补充(即，例如通过经HTTP和HTML网页的访问)，而不必为此扩展设备或者进行所谓服务器的规划。在自动化技术中，特别是在进入运行阶段，存在着将数据从自动化设备中读出/写入到自动化设备中的必要性。在此，这种访问经常应该由未安装专门软件(例如，没有制造商专门的规划软件)的(客户机)设备实现。此外，回答的形式可以任意地由客户机确定，例如，HTML网页、文本数据或者Excel表格。所有这些要求将这样得到解决，即，第二数据处理装置从设备接收查询的变量，在文件中将参数用设备的对应变量进行置换，并将该文件几乎作为回声服务器(Echoserver)传送至第一数据处理装置。此外，对于这种信息的访问还可以远距离的实现，即通过因特网访问。
另外，本发明还基于这样的认知，即，在迄今为止的技术方案中必须将必要时可以规划的文档(HTML网页，文本数据)存放在设备中，其中，在查询时填入各自的有效值(下面仅对读方向进行描述，写方向是类似的)。因此在这种技术方案中通过客户机仅仅可以询问在服务器上预定的文件类型，并且对所希望的变量也仅能以受限的方式进行选择。
反之，在本发明的技术方案中，采用一种变量置换算法，尤其用于任意的ASCII文件。对于通信，尤其采用HTTP。本发明的特殊性还在于，可对客户机预先给定任意的文件类型，并且对于置换可用任意的变量，而在迄今为止的方法中这种可能性典型地是在服务器上预先规划的。
因此，特别是在自动化技术领域中，即首先在制造和过程自动化领域中得到将在线服务和支持以及用于操作和观察的HMI界面远程实现的可能性，即，由远距离的、本身不具备与设备直接通信能力的数据处理装置出发进行。
本发明的一种优选的应用情形在于，所述设备是一种自动化设备，特别是一种过程现场网络(Profinet)设备。
本发明由于OPC服务器和例如过程现场网络设备的统一界面，可以特别优选地用于这样的情况，即，其中所述设备的标准化接口是COM和/或DCOM接口。
将数据输出到调用处可以如下进行，即，在访问了设备的信息之后，将该信息从该设备传送至第二数据处理装置，并从那里通过数据网络传送至第一数据处理装置。
由于数据网络的传播，一种特别优选的应用情况在于，作为数据网络采用因特网和/或企业内部网，而将HTTP用作通信协议。在此，优选地为了传送要从所述设备查询的信息，作为回答数据设置了HTML和/或XML。
对设备有目的的控制可以这样实现，即，所述调用中包含对于该设备和/或第二数据处理装置的特定的附加参数，这种参数是设置用来控制要从该设备查询的信息输出的内容和/或格式。这样，通过其它参数可以控制输出的内容和格式。由此，例如可以通过http://hostx:5001/MiniCBA？ Address＝hosty&Hierarchy＝3&IsXML＝1给出，首先希望看到过程现场网络对象的第三分层级别，并且其输出格式应该为XML。
附图说明
下面对照附图所示的实施方式对本发明作进一步的描述和说明。图中，
图1示出了通过自动化设备的标准化接口对其进行访问的系统的实施方式的框图，
图2举例示出了具有待提取地址数据的调用数据的示意图，
图3示出了由自动化设备通过回声服务器进行的数据查询的示意图，以及
图4示出了由自动化设备通过回声服务器进行数据查询的图形用户界面。
具体实施方式
图1示出了用于从第一数据处理装置3出发、通过自动化设备2的标准化接口9对其访问的系统的实施方式的框图。在图1中示出的系统主要包括：第一数据处理装置3，第二数据处理装置1，以及设备2，特别是用于数据网络10(例如通过因特网)的自动化设备。第一数据处理装置3将调用4发送至第二数据处理装置1。分割线7标出了第一数据处理装置3和第二数据处理装置1之间可能的计算机界限。在该发送至第二数据处理装置1的调用4中包含一个标记设备2的地址。第二数据处理装置1例如是一个所谓的万维网服务器WEB-SERVER，其从调用4的数据中提取出设备2的地址。然后，通过数据连接6第二数据处理装置1对这样提取出来的设备2的地址进行数据访问。在此，该访问通过设备2的标准化接口9实现。附图标记8标记了第二数据处理装置1和设备2之间可能的计算机界限。
图1中示出的系统的特殊性在于，借助于在第二数据处理装置1中的地址提取使得可以从第一数据处理装置3对设备2的信息数据进行访问，尽管从第一数据处理装置3不能直接访问设备2。这种间接的数据访问这样变得可能的，即，设备2的地址包含在调用4中并由第二数据处理装置1提取出来。通过例如同样利用因特网10的反向信道5，实现将通过数据信道6查询的信息数据经标准化接口9的反向传送。
图2举例示出了具有用于通过设备的标准化接口对其寻址的、待提取地址数据13的调用数据11的示意图。图2在很大程度上包含了图1中已描述的组成部分。此外，在图2中再次示意地示出了由因特网地址http://hostx:5001/MiniCBA/hosty构成的调用11。在此，该地址的第一组成部分12，即hostx表示扮演所谓的万维网服务器的第二数据处理装置1的地址。该地址11的另一组成部分13，即hosty表示设备2的地址。另一组成部分13在第二数据处理装置1中被提取出来，使得可以通过设备2的标准化接口9进行数据访问。设备2的这样被询问的数据通过数据连接6被回送至第二数据处理装置1，并从那里在回答数据5中例如作为文本或者HTML数据传送到第一数据处理装置3。除了将地址数据结合在调用4中或者在地址11中之外，还可以加入其它控制输出内容和/或格式的参数。由此，例如可以给定首先希望看到设备2确定的分层级别，并且希望一特定的输出格式。
在图2的例子中，客户机3通过http://hostx:5001/MiniCBA/hosty访问具有(DNS)地址hostx的服务器。在那里从URL中提取出过程现场网络设备的地址(hosty)，并通过由过程现场网络确定的界面经COM/DCOM访问该地址。
图中的分割线7、8显示了可能的计算机界限。在此，右边的线再次显示，不必将新的通信协议(这里是HTTP)和回答的产生(这里是HTML或XML)集成在设备中。
URL的构成在这里仅仅是示例性的。同样可以采用http://hostx:5001/ MiniCBA？Address＝hosty或者类似的。
图3示出了由自动化设备2通过一所谓的回声服务器1的数据查询的示意图。在此，再次基本上使用了在图1和2的关联中使用的附图标记。在第一数据处理装置的示意块3中示出了示意的文本文件15，该文件除了一文本外还包含变量V1，V2。该文本文件15通过一调用4被传送至第二数据处理装置1，即具有回声服务的万维网服务器。该回声服务器1首先通过数据连接9访问设备2，并在那里确定在文本文件中待询问的变量V1，V2，即，通过该标准化接口9将设置给变量V1，V2的对应的值W1，W2回送到万维网服务器1。该万维网服务器1将这些值W1，W2添加到文本文件15中，并将一个由此形成的、包含值W＝123和W2＝456的文本文件14送回至第一数据处理装置3。由此，共同产生由第一数据处理装置3(例如客户机)出发的、对自动化设备2的访问，而不要求在设备处对设备本身的改变或者昂贵的附加规划。
图3示出了自动化设备3通过回声服务器1进行数据查询的示意图。在下面的实施方式中，将文本文件通过HTTP-POST(邮件)发送至万维网服务器。该服务器将该文件送至回声服务器。该回声服务器扫描该文件文本以发现待置换变量(这里的句法仅仅是示例性的)。对于每个待置换的变量，其取得当前值(在该实施方式中是通过DCOM为过程现场网络设备)并在文件中置换该文本，然后将该文件回送至客户机。
图4举例示出了由一自动化设备通过一回声服务器进行数据查询的图形用户界面20。该用户界面由单个的显示器区域构成，其中，第一显示器区域21用于标明询问信息，第二显示器区域22包含包括提取出的自动化设备的变量的回答信息，第三显示器区域23用于标明调用地址。这样的用户界面提供了用于实施本发明方法的一种可能的客户机应用。
总之，本发明涉及一种系统和一种方法，用于通过设备(特别是自动化设备)的标准化接口进行数据输出。本发明提出，通过数据网络这样实现由数据处理装置3对数据的访问以及设备2的数据输出，即，将来自第一数据处理装置3的调用通过数据网络发送至第二数据处理装置1。该调用包含所述设备的地址以及一个具有该设备的可分配(zuordenbare)变量的文件。在所述第二数据处理装置1中，将标志设备2的地址10提取出来，并且，借助于该在第二数据处理装置1中提取出来的地址、通过设备2的标准化接口9访问设备2的信息。所述第二数据处理装置接收待查询的变量，用相应的设备变量置换文件的参数，并将该文件几乎作为回声服务器传送至所述第一数据处理装置。

Claims (24)

1.一种通过标准化接口(9)访问设备(2)的方法，具有下列步骤：
·将来自第一数据处理装置(3)的调用(4)通过数据网络发送至第二数据处理装置(1)，其中，该调用(4)包含所述设备(2)的地址以及具有该设备(2)的待查询变量(V1，V2)的文件，
·在所述第二数据处理装置(1)中，提取出所述包含在该第一数据处理装置(3)发送至所述第二数据处理装置(1)的调用(4)的数据中用于标志设备(2)的地址，
·借助于该在第二数据处理装置(1)中提取出来的地址、通过所述设备(2)的标准化接口(9)访问该设备(2)的信息，
·在所述第二数据处理装置(1)中，将包含在所述文件中的变量(V1，V2)通过由所述设备(2)传送的值(W1，W2)进行置换，以及
·将该具有所述值(W1，W2)的文件传送至所述第一数据处理装置(3)。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，作为所述文件的文件格式，使用一种可以由所述第一数据处理装置(3)选择的数据格式。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述数据格式是HTML格式、Excel表格或文本格式。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述设备(2)是自动化设备，以及所述设备(2)的标准化接口(9)是COM和/或DCOM接口。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述设备(2)是过程现场网络设备，以及所述设备(2)的标准化接口(9)是COM和/或DCOM接口。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在对所述设备(2)的信息进行访问之后，将所述信息从该设备(2)传送至所述第二数据处理装置(1)，并由那里通过数据网络(10)传送至所述第一数据处理装置(3)。
7.根据利要求1所述的方法，其特征在于，将因特网或企业内部网用作所述数据网络(10)，而将HTTP用作通信协议。
8.根据利要求6所述的方法，其特征在于，将因特网或企业内部网用作所述数据网络(10)，而将HTTP用作通信协议。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，为了传送从所述设备(2)查询的信息，回答数据采用HTML或XML。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述调用包含对于该设备和/或所述第二数据处理装置(1)的确定的附加参数，这些参数设置用来控制要从该设备(2)查询的信息的输出内容和/或格式。
11.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，为了传送从所述设备(2)查询的信息，回答数据采用HTML或XML。
12.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述调用包含对于该设备和/或所述第二数据处理装置(1)的确定的附加参数，这些参数设置用来控制要从该设备(2)查询的信息的输出内容和/或格式。
13.一种用于通过标准化接口对设备(2)进行访问的系统，包括：
第一数据处理装置(3)，和访问装置，
其特征在于，
该第一数据处理装置(3)用来将调用(4)通过数据网络发送至第二数据处理装置(1)，其中，该调用(4)包含所述设备(2)的地址以及具有该设备(2)的待查询变量(V1，V2)的文件，
在所述第二数据处理装置(1)中包含提取装置，用于提取包含在该第一数据处理装置(3)发送至所述第二数据处理装置(1)的调用(4)的数据中标志所述设备(2)的地址，
该访问装置用于借助于所述在第二数据处理装置(1)中提取出来的地址、通过所述设备(2)的标准化接口(9)访问该设备(2)的信息，
在所述第二数据处理装置(1)中包含用于将包含在所述文件中的变量(V1，V2)通过由所述设备(2)传送的值(W1，W2)进行置换的装置，以及
在所述第二数据处理装置(1)中包含发送装置，用于将该具有所述值(W1，W2)的文件传送至所述第一数据处理装置(3)。
14.根据利要求13所述的系统，其特征在于，作为所述文件的文件格式，使用可以由所述第一数据处理装置(3)选择的数据格式。
15.根据权利要求14所述的系统，其特征在于，所述数据格式是HTML格式，Excel表格或文本格式。
16.根据利要求13所述的系统，其特征在于，所述设备(2)是自动化设备，以及所述设备(2)的标准化接口(9)是COM和/或DCOM接口。
17.根据权利要求13所述的系统，其特征在于，所述设备(2)是过程现场网络设备，以及所述设备(2)的标准化接口(9)是COM和/或DCOM接口。
18.根据权利要求13所述的系统，其特征在于，在对所述设备(2)的信息进行访问之后，将所述信息从该设备(2)传送至所述第二数据处理装置(1)，并从那里通过数据网络(10)传送至所述第一数据处理装置(3)。
19.根据权利要求13所述的系统，其特征在于，将因特网或企业内部网用作所述数据网络(10)，而将HTTP用作通信协议。
20.根据权利要求18所述的系统，其特征在于，将因特网或企业内部网用作所述数据网络(10)，而将HTTP用作通信协议。
21.根据权利要求13所述的系统，其特征在于，为了传送从所述设备(2)查询的信息，回答数据采用HTML或XML。
22.根据权利要求13所述的系统，其特征在于，所述调用包含对于该设备和/或所述第二数据处理装置(1)确定的附加参数，这种参数设置用来控制要从该设备(2)查询的信息的输出内容和/或格式。
23.根据权利要求19所述的系统，其特征在于，为了传送从所述设备(2)查询的信息，回答数据采用HTML或XML。
24.根据权利要求19所述的系统，其特征在于，所述调用包含对于该设备和/或所述第二数据处理装置(1)的确定的附加参数，这些参数设置用来控制要从该设备(2)查询的信息的输出内容和/或格式。
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