CN102436230A - 基于目标的负载管理 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了基于目标的负载管理，提供了便于根据由用户提供的一个或更多个生产目标来在工业环境中进行动态负载卸载控制的系统和方法。工业负载设备系统的一个或更多个生产目标，例如目标产出，期望最大峰值能量需求等，可以被提供给策略引擎，策略引擎基于生产目标来生成标准化形式的基于目标的准则。基于目标的准则可以被提供给负载调制模块，其使用该准则来计算系统上的各个负载设备的、被设计为确保实现一个或更多个指定生产目标的负载卸载优先级。负载调制部件还可以生成负载卸载调度或负载卸载准则，负载卸载调度或负载卸载准则被用来确定何时或在什么条件下要发起负载卸载以便实现所述一个或更多个生产目标。

Description

基于目标的负载管理
技术领域
所要求保护的主题一般涉及能量负载管理，更具体地，涉及一种模块化的基于目标的能量管理架构，其根据所限定的生产目标动态地调整负载卸载和重新加载优先级。
背景技术
现代工业设施可以包括独立地或与制造产品或管理过程结合地工作的大量机器。这些机器可以包括如焊接机、多吨冲压机、泵、机械加工机器人、承载运输机、搅拌机等这样的高功率机器。假设它们的工作功率，则需要大量能量来驱动这些机器。因此，能耗的成本是工业企业所面对的最大支出之一。为此，工厂工程师努力有效地管理其工厂的能量负载，以确保尽可能有效地消耗能量。
权衡考虑最优化设施能量使用的需求与以与当前商行成比例的比率制造期望产品的设施主要目标。因此，始终重要的是，权衡考虑到能量利用的相应变化而调整产出的成本和效益。然而，该成本-效益分析通常不仅是产品产量与能量利用之间的直接关系的功能，而且还是当前商业目的或目标的功能。这些商业目的几乎都不是静态的，相反基于诸如当前对特殊产品的要求、当前库存中的过多产品量、当前预算限制、实时能量费用、特定产品所带来的收益或者其他这样的考虑因素而变化。关于何时以及多长时间运转特定机器的决定必须考虑这些变化的条件。
假定为了最优化设施的能量利用和产品产量必须检查的许多变化考虑因素，则需要可以基于一个或更多个指定的生产目标调度并按优先级排序设施中的负载使用的负载管理解决方案。此外，还期望可以容易地将这样的负载管理系统与新的或现有的通用控制系统集成，而无需复杂的定制程序设计或专用仪器。
发明内容
以下陈述了简化的总结以便提供对本文中所述的一些方面的基本理解。该总结不是完整概述，也不旨在识别关键/必需的元件或者叙述本文中所述的各方面的范围。其唯一的目的是以简化形式介绍一些概念作为稍后介绍的具体实施方式的序言。
本公开内容的一个或更多个实施例涉及一种基于目标的负载管理架构，其根据为系统设置的一个或更多个生产目标动态地调度并按优先级排序负载卸载和重新加载。该架构可以包括策略引擎和负载调制部件。策略引擎可以接收用于指定一个或更多个生产目标的信息，并且生成基于该信息输出的标准化准则。使用策略引擎所生成的准则，负载调制部件可以针对能量分配系统上的一个或更多个负载计算负载卸载和/或重新加载优先级。这些负载卸载和/或重新加载优先级可以用于根据生产目标以按优先级排序方式卸载或重新加载负载。负载调制部件还可以生成限定负载卸载和负载重新加载发生的时间或条件的负载卸载调度信息。以此方式，可以随着生成目标改变而动态地重新配置负载卸载和负载应用策略。
基于目标的负载管理部件可以与模块化负载管理架构结合地工作，其中，该模块化负载管理架构以内置有负载管理功能的预定义负载管理模块的形式集成在通用工业控制器(例如，PAC)中。该架构可以包括设置在控制器中的至少一个馈电器模块和至少一个负载模块，其分别收集从能量分配系统测量并提供给控制器的能量供给数据和能量需求数据。馈电器模块和负载模块经由虚拟能量总线交换所测量出的数据与所计算出的附加能量数据，其中，该虚拟能量总线根据公共总线基准将馈电器模块与负载模块链接。这些模块和虚拟能量总线可以包括可配置属性，其使得模块和总线适合于特定能量分配系统而无需完整的定制程序设计。该模块化负载管理架构的馈电器模块和负载模块可以由负载调制部件配置成以实现或最优化用户所限定的生产目标的方式管理系统负载。
为了实现前述的相关目的，本文中结合以下描述和附图来描述某些说明性方面。这些方面表明了可以实践的各种方式，在本文中旨在覆盖其全部。当结合附图考虑时，根据以下详细描述，其他优点和新颖特征变得显而易见。
附图说明
图1示出了用于将负载管理功能与新的或现有的控制系统集成的示例性架构。
图2示出了设置在工业控制器中的示例性的模块化负载管理架构的部件之间的交互。
图3示出负载管理部件与基于目标的生产部件之间的交互。
图4示出根据本发明的示例性的基于目标的负载卸载情况。
图5是用于基于特定生产目标针对能量分配系统中的多个负载装置动态地调度并按优先级排序负载卸载和负载重置的示例性方法的流程图。
图6是用于根据限定的一个或更多个生产目标配置并执行自动化且按优先级排序的负载卸载的示例性方法的流程图。
图7是示例性计算环境。
图8是示例性网络环境。
具体实施方式
现在将参照附图描述本发明，其中，在全文中类似附图标记用于引用类似元件。在以下描述中，为了说明的目的，阐述了许多具体细节，以便提供对本发明的全面理解。然而，显而易见的是，可在没有这些具体细节的情况下实践本发明。在其他实例中，以框图形式示出已知结构和装置，以便于描述本发明。
应注意，如在本申请中所使用的那样，诸如“部件”、“模块”、“模型”等术语是指计算机相关实体，如硬件、硬件与软件的结合、软件、或者应用于工业控制的自动化系统的运行中的软件。例如，部件可以是但不限于在处理器上运行的过程、处理器、对象、可执行文件、执行线程、程序和计算机。作为例示，在服务器上运行的应用程序和该服务器两者都可以是部件。一个或更多个部件可存在于过程和/或执行线程内，并且部件可定位在一台计算机上和/或分布在两台以上的计算机、工业控制器和/或与其通信的模块之间。
图1示出了用于将负载管理功能与新的或现有的控制系统集成的示例性架构。控制器102可以包括诸如可编程自动化控制器(PAC)的工业控制器，其执行控制程序104以利于对工业设施内的过程的至少一部分进行自动化和控制。控制程序104可以包括可想到的、用于处理读入控制器中的输入信号并控制来自控制器的输出信号的任何类型的代码，包括但不限于梯形逻辑、顺序功能图、功能框图或者结构化文本。读入控制器102中并由控制器102生成的数据可以存储在控制器存储器中的存储器地址，其中，该控制器存储器可以包括本地存储器或可移动存储介质。示例性控制器102可以配备有与一个或更多个现场装置通信的一个或更多个输入和/或输出模块以实现控制。输入和/或输出模块可以包括将离散电压信号发送到现场装置以及从现场装置接收离散电压信号的数字模块、以及将模拟电压或电流信号发送到这些装置以及从这些装置接收模拟电压或电流信号的模拟模块。输入和/或输出模块可以经由底板与控制器处理器通信，以使得通过控制器所执行的控制程序读入并控制数字信号和模拟信号。控制器102还可以使用例如通信模块或集成网络端口、经由网络与现场装置通信。控制器102可以与现场装置通信所经由的示例性网络可以包括因特网、内联网、以太网、设备网(DeviceNet)、控制网(ControlNet)、数据高速通道和数据高速通道+(DH/DH+)、远程I/O、现场总线(Fieldbus)、Modbus、Profibus、无线网络、串行协议等。应该认识到，控制器102不限于上述规定，并且实际上可以包括用于控制工业过程的任意类型的控制器。
控制器21可以包括本发明的基于目标的负载管理部件和/或与其交互以利于通用控制架构内的能量管理的集成。基于目标的负载管理部件可以包括策略引擎114和负载调制部件116。策略引擎114被设计成接收并处理指定期望生产或能量利用目标的信息。这些目标可以包括产品的期望目标产量、使产品产量优于节能(反之亦然)的优选、期望的最大峰值负载、在负载卸载的情况下使一个特定产品优于另一特定产品的优选或者其他这样的目的。策略引擎114处理该目标信息并生成以标准化形式输出的准则，接着向负载调制部件116公布该准则。负载调制部件利用策略引擎生成的准则来根据生产目标调度并按优先级排序系统上的负载的卸载和重新加载。负载调制部件116可以直接或间接通过杠杆作用对控制器102的本地I/O进行影响，以根据策略引擎114所生成的策略准则实现负载装置的关闭、断开或启动。
本文中，结合与控制程序104集成或交互的示例性通用负载管理架构来描述本公开内容中的基于目标的负载管理技术以及(尤其)策略引擎114和负载调制部件116的功能。该通用负载管理架构可以包括多个模块化负载管理部件，包括负载模块106、馈电器模块108、转换模块110和至少一条虚拟能量总线112。这些模块可以包括设置在控制器102内的结构化软件模块，其自主地或与控制程序104结合地运行以实现设施内的能量供给和利用的管理。负载管理模块可以包括具有预定义功能的输入、输出、以及可配置参数，其中，预定义功能与内置于模块中的分析功能一起使得容易配置一个或更多个能量分配系统的能量管理而无需写入复杂的自定义代码。此外，通过提供可以集成在通用工业控制解决方案中的用于负载管理的架构，负载管理模块可以通过杠杆作用对现有的控制器I/O进行影响，以实现对设施的能量负载的管理而无需专用仪器。应该认识到，尽管图1中将负载管理模块示为存在于单个示例性控制器102上，但是可以将这些模块设置在多个控制器中以得到分布式负载管理系统。上述的模块化负载管理架构仅为实现策略引擎114和负载调制部件116的特征的示例性背景，并且可以在任何适合的控制架构中实现本文中所述的基于目标的负载管理技术，以利于动态策略驱动的负载按优先级排序。
图2示出了设置在工业控制器102中并包括上述负载管理模块的示例性模块化负载管理架构的部件之间的交互。在该示例性系统中，装置2101-210N表示在工业设施内工作的耗能装置或机器。这些装置或机器包括但不限于泵、电动机、焊接机、压力机、运输机、搅拌机、铸造炉、材料搬运或机械加工机器人、或者其他这样的耗能机器。每个负载2101-210N可以包括具有聚集能量要求的单个装置或一组装置。不需要利用同一形式的能量对装置2101-210N供电。即，负载2101-210N可以表示电气负载、液压负载、气动负载、蒸汽驱动负载、气体驱动负载、或者其他这样的负载类型的某一异类组合。在负载2101-210N表示完全不同的能量类型的情况下，负载数据可以在被模块化负载管理系统处理前归一化，例如，使用图1的转换模块110。
由控制器收集以通过控制程序进行处理的数据可以包括针对各个装置或负载组2101-210N测量出的能量负载数据。这可以包括例如测量出的电气需求、测量出的蒸汽能耗、测量出的水能使用、测量出的气体能耗(例如，丙烷、天然气等)、或者取决于如何向装置供电的其他形式的能量。可以使用任何适当的手段(诸如，从负载仪供给模拟输入模块的模拟信号、通过网络从智能计量装置读取的参数、或其他这样的技术)将所测量出的负载数据提供给控制器。典型地，将根据与测量的能量的类型相关联的工程单位(例如，kW、MW、Btu、焦耳、大卡、Klb等)调整在控制器处接收到的数据。
可以在控制器102中例示负载模块2081-208N，并且将其与控制器执行的控制程序集成或交互。负载模块2081-208N用作到负载2101-210N的联锁(interlock)，并且包括具有预定义功能的多个输入、输出和可配置属性。这些输入、输出和属性可以用于与其他负载管理部件共享负载模块所生成的数据，以及通过在控制器102中运行的控制程序104提供对模块数据的访问。例如，每个负载模块2081-208N可以接收在与负载模块相关联的浮点Inp_LoadPV输入寄存器中的其测量出的负载数据，并且将该所测量出的负载数据与负载模块计算出的其他值一起向负载管理架构中的其他部件公布。负载模块2081-208N还可以包括布尔输出，该布尔输出以协同方式发起对应负载的卸载或重置，以便将最高需求保持在最大值以下，如以下更详细说明的。使用负载管理架构中的其他部件提供的数据，负载模块2081-208N还可以计算并公布瞬时负载统计量，以供控制程序使用或者以在显示器上进行可视化。此外，为了确保架构精确地表示总系统负载，即使计量对于一些负载而言是不可用的，负载模块2081-208N也可以设置有可配置负载寄存器，该可配置负载寄存器可以接收手动输入的缺乏的负载的估计值，从而允许架构将未计量负载列为因素。因而，负载模块可以表示计量负载和未计量负载，以使得架构具有包括工业系统的精确数量的总负载。
以下在表1中列出了负载控制的一组示例性输入、输出和可配置参数。该列表仅为说明性的，并且本文中所考虑的负载模块不限于这里列出的示例性I/O。
Figure BSA00000588761500071
Figure BSA00000588761500081
Figure BSA00000588761500091
示例性负载管理架构还可以包括设置在控制器中的至少一个馈电器模块206。类似于负载模块2081-208N，馈电器模块206可以包括便于与其他部件以及与控制程序104交换数据的多个预定义输入、输出和可配置参数。在其他输入当中，馈电器模块206可以接收从将功率提供给负载2101-210N中的至少一个的馈电器测量出的能量供给值。该测量出的供应值可以由馈电器模块206向虚拟能量总线204公布并且与负载模块2081-208N共享，从而将已知可用供给的负载模块设置在馈电器处。馈电器模块206还监视由负载模块2081-208N向虚拟能量总线204公布的全部负载，并且基于所监视的负载数据作出负载管理决定。这可以包括基于所监视的总负载或者基于总负载与测量出的总供给之比决定何时发起负载卸载。因此，架构允许经由虚拟能量总线204交换能量供给和需求数据，从而提供使用集成负载管理功能来智能地且自主地管理能量负载的手段。
以下在表2中列出了馈电器模块的一组示例性输入、输出和可配置参数。该列表仅为说明性的，并且本文中所考虑的馈电器模块不一定限于这里列出的示例I/O。
Figure BSA00000588761500092
Figure BSA00000588761500101
Figure BSA00000588761500111
Figure BSA00000588761500121
如上所述，虚拟能量总线204(还称为eBus)使得负载模块2081-208N和馈电器模块206能够动态地交换能量供给(馈电器)和需求(消耗)数据。虚拟能量总线204还可以采用馈电器和负载模块公布的数据，以执行提供设施的总瞬时能量利用的高粒度图片的聚集能量计算。例如，虚拟能量总线可以计算所有负载模块2081-208N看到的总负载，作为馈电器模块报告的可用供给的百分比、与总线相关联的每个能量源看到的总能量负载、以及其他这样的计算量。以此方式，虚拟能量总线204可以提供设施的能量使用的多个正交视图。如果期望分离的负载系统的隔离管理，则可以例示多个能量总线，并且将其与负载模块与馈电器模块的所选子集相关联。
以下在表3中列出虚拟能量总线可用的一组示例性输入、输出和配置参数。该列表仅为说明性的，并且本文中所考虑的虚拟能量总线不一定限于这里列出的I/O。
Figure BSA00000588761500122
Figure BSA00000588761500131
Figure BSA00000588761500141
由馈电器模块206、负载模块2081-208N以及虚拟能量总线204所生成的数据，除了被控制器用来监视和管理能量分布之外，还能被显示在用户接口(未示出)上，以呈现给用户。用户接口可包括任何合适的用户接口，诸如能从控制器102内的数据寄存器读取并能向控制器102内的数据寄存器写入的人机接口(HMI)。用户接口能够显示与负载管理部件相关联的任何输入、输出或属性的值，以呈现设施的当前的能量供给和使用状态的高精细视图。
虽然在图2中将如上所述的负载管理模块示例为驻留在单个控制器上，但是这些模块中固有的远程连通性特征能够允许设置在多个控制器上的分布式负载管理系统。例如，驻留在第一控制器上的负载模块能够参照在第二控制器上的虚拟能量总线并与其交换数据，使得驻留在第一控制器上的负载模块的数据对于第二控制器可用，从而对于驻留在第二控制器上的馈电器模块可用。随后在第二控制器上的虚拟能量总线或馈电器模块能够在考虑从第一模块接收的负载模块数据的情况下、做出负载管理决策，而由第二控制器上的模块所生成的负载管理命令(例如，负载卸载命令)能够被传送到在第一控制器上的负载模块。通过在多个控制器上设置负载管理模块并提供在多个模块之间的远程连通性，能够实施分布式负载管理系统。这些方面能够允许在现有系统中实施模块化负载管理，其中由不同的控制器对构成系统的能量源和负载的各种集合进行监视。
为了便于使用如上所述的模块化部件进行的基于目标的负载管理，可以在控制器102内设置策略引擎212和负载调制部件214。策略引擎212能够接收用于指定与负载2101-210N的操作相关的一个或更多个生产目标的信息218。能够经由与控制器102通信的用户接口216来人工地输入生产目标信息218。用户接口216可以包括人机接口(HMI)或者具有能够接收来自用户的生产目标选择或指示的配置屏幕的任何其它合适的接口。生产目标218可以包括与设备2101-210N的能量利用和/或操作相关的一个或更多个偏好、目标或约束，诸如目标生产输出(例如，每班次的工件的目标数、或者在指定时间期间的结束之前应达到的总输出)、在负载卸载事件的情况下应给予优先级的操作的子集或所选择的工作区、不应超过的期望的最大峰值需求、或其他这样的生产和能量使用目标。应理解，可以向策略引擎212提供多个生产目标，策略引擎212能够生成标准化形式的输出准则220，用于发送到负载调制模块。
例如，使用者能够指定在给定日期之前必须达到的、特定产品的目标输出，并且还指定所有负载2101-210N的每日峰值能量需求必须保持在所指定的最大值之下。策略引擎212能够以标准化的形式将这些目标编码为生产准则220，并向负载调制部件214发布所述准则。基于这些准则，负载调制部件214计算被设计为实现用户所指定的生产目标的负载调制策略。这可以包括确定设备2101-210N应何时操作和操作多久以在不超过期望的最大每日峰值的情况下、在所指定的时间段内实现目标输出。在必须卸载负载以保持最大峰值需求的情况下，负载调制部件214还能够向设备2101-210N分配负载卸载和负载重新加载优先级，使得对于所选择的产品的制造并不需要的设备在对于产品的制造必需的设备之前被卸载，从而使得第一子集的负载的连续操作服从于第二子集的负载的操作。这样，基于由策略引擎212所生成的、标准化的、基于目标的准则220，负载调制部件214能够按照操作员所指定的生产目标来动态地配置馈送器模块206和负载模块2081-208N，以对向负载2101-210N的能量传送进行管理。
虽然在图2中负载调制部件214被示例为仅与驻留在同一控制器102中的负载模块进行交互，但是也考虑分布式负载调制系统，在所述分布式负载调制系统中负载调制部件214能够与在多个控制器上布置的多个负载模块和馈电器进行交互。例如，驻留在第一控制器上的负载模块能够监视在工业系统中的第一负载集合，而与第一控制器共享公共网络的第二控制器上的负载模块能够监视第二负载集合。负载调制部件214能够驻留在第一或第二控制器上，或者驻留在也在公共网络上的单独的第三控制器上，负载调制部件214能够被配置为参照第一和第二控制器两者上的负载模块。基于由策略引擎212提供的标准化的准则，负载调制部件214能够对驻留在第一和第二控制器两者上的负载模块进行动态地配置，从而提供用于分布式负载管理系统的动态负载调制。
策略引擎212能够使用任何合适的模型或算法来生成由负载调制部件214使用的准则。在一个或更多个示意性实施例中，策略引擎212可以利用分布式目标实现模型，由此所指定的负载管理或生产目标与品质因数相关联，使用算法来计算在给定系统的当前状态的情况下能够满足的目标的最优集合。随后，这个信息能够被提供给负载调制部件214，负载调制部件214能够配置馈送器模块206和/或负载模块2081-208N来将系统移入在给定当前系统条件和加权目标的情况下的最佳可获得状态中。
作为这个策略引擎模型的示例，假设N个机器的集合，M＝{mi}，其中i＝1-N。机器能够代表负载2101-210N。每个机器或者是开启(“真”)或是关闭(“假”)。系统目标G能够被表达为包括析取子句的合取的布尔表达式，其中每个子句的每个项指示一个机器。例如，在四个机器的系统中，一个这样的目标可以被表示为：
G1＝(m1vm2)^(m3v～m4)
在这个示例中，存在两个析取子句(m1vm2)和(m3v～m4)。第一个子句规定或者是机器1或者是机器2应该开启，第二个子句规定机器3应该开启或者机器4应该关闭。总体目标G1规定两个子句都应该为真。每个子句可被认为是子目标，品质的测量值可以被分配给每个子句。例如，如下表4中所示，如果第一子句(m1vm2)被分配为10的品质值，而第二子句(m3v～m4)被分配为7的品质值，则取决于哪个子句为真，整体可能的、可获得的系统的品质值是1、7、10和17。给定这样的目标规定和品质因数，负载管理系统然后能够将它的负载控制动作按优先级排序并选择将最大化整体系统品质的动作。
Figure BSA00000588761500171
即使在某些机器故障时，这些优化动作也能够继续发生。为了继续上面的示例，假设(按照由策略引擎212提供的策略准则)负载调制部件214初始地决定开启机器1以满足第一子句。如果机器1故障或者变为不可操作，则负载调制部件214能够决定开启机器2。如果向策略引擎212提供新的生产目标信息而导致具有新的关联品质值的新目标表达式(例如，G2＝(m1vm3v～m4)^(～m2))，则策略引擎212和负载调制部件214能够自动地将系统移入最大化新的总体品质因数的新状态。
给定N个机器的集合，每个机器或者是开启或者是关闭，存在2N个可能的系统状态。对于每个系统状态，能够基于为真的子目标(子句)的数量来计算品质因数。随后可以按照从高品质值到较低品质值来排列这些状态，负载管理系统可以总是尝试实现在给定当前系统条件的情况下、具有最高总体品质因数的状态。为了继续当前四个机器的示例和目标G1，在下面的表5中示出了16种可能的系统状态和它们导致的品质因数。
Figure BSA00000588761500181
在这个示例中的16种可能状态中的九种可能状态导致最大品质因数。如果用基于最小数量的开启的机器(例如，为最小化能量消耗)的二次分类按品质对16种状态进行重新排序，则结果如表6所示。
Figure BSA00000588761500182
Figure BSA00000588761500191
负载调制部件214因此对负载模块2081-208N进行配置和/或按优先级排序，以实现表中的第一状态。如果第一状态不可行(例如，由于机器可用性)，负载调制部件214将尝试实现第二状态等。
应理解，上述分布式目标实现计算方法仅意图作为示例性技术，通过该示例性技术，策略引擎212和负载调制部件214能够执行负载管理决策制定，以实现或优化所指定的生产或能量使用目标的集合。然而，本发明的基于目标的负载管理系统不限于这个用于计算负载管理优先级的方法，策略引擎212和负载调制部件214能够利用任何适当的计算策略来实现基于目标的负载管理。
图3更详细地示出了在负载管理和基于目标的生产部件之间的交互。如上面所注意到的那样，策略引擎304接收用于指定一个或更多个生产目标302的信息。能够经由用户接口输入这些目标，用户接口例如是HMI、客户数据输入应用、或其它这样的数据输入装置。生产目标302可包括例如目标生产输出。可以按照如下方面指定这个目标值：每工作班次要生产的总的产品数、在特定日期或时间之前要生产的总数、或其它适当的输出的度量。生产目标302也能包括用于在负载卸载是必须的情况下，要给予偏好的所选择的操作或产品的指示。通过选择偏好的操作或产品，能够使得向与偏好的操作或产品无关的负载设备的能量传送服从于与偏好的操作或产品相关的机器的连续操作。除了包括与产出相关的目标之外，生产目标302还可包括关于能量利用的约束，诸如对于所有的负载期望的最大能量需求的规定、对负载设备的子集所消耗的每日总功率的限制、或其它这样的能量使用约束。有利地，可向策略引擎304提交多个生产目标，系统能够实现如下的负载调制策略，所述负载调制策略被设计为同时实现多个目标或被设计为使用多个目标作为约束来优化负载分布。
通过使用生产目标302，负载引擎304能够生成用于发布给负载调制模块308的标准化的目标准则306。负载调制部件308能够在考虑(下面将详细说明的)关于负载设备的操作的工厂特定信息318的情况下分析这些目标准则306，来计算被设计为实现或优化所指定的目标的负载调制策略。负载调制部件308能够通过配置负载模块312和/或馈送器模块316来执行负载调制策略，以实现所计算的负载调制策略。例如，负载调制部件308能够基于目标准则306为每个负载模块312计算负载卸载和负载重置优先级，并使用一个或更多个优先级配置指令310来将这些计算的优先级传送给负载模块。负载卸载优先级限定了每个负载的相对优先级，所述每个负载的相对优先级确定在负载卸载操作的情况下负载被卸载的顺序。负载调制部件308也能生成按照所指定的生产目标的负载卸载和/或负载重置调度表或准则314，并将这个调度表/准则传送到馈电器模块316，所述馈电器模块316在负载卸载和重置发生的时候进行控制。
如上面所注意到的那样，负载调制部件308可配置有工厂特定信息318，以便于在考虑一个或更多个所指定的生产目标的情况下定制负载管理策略。这个工厂特定信息可以包括用于限定与负载模块312相关联的多个设备的功能的信息、每个设备所制造的产品、每个设备的平均每日功率消耗、每个设备的平均每日峰值需求、工厂班次调度表、以及其他这样的与负载优先级相关的信息。负载调制部件308能够将这个工厂信息318与目标准则306相互比对，以确定应给予哪个负载高于其它负载的卸载优先级。例如，如果目标准则指示应给予特定产品高于另一产品的优先级，负载调制部件308可以参照工厂信息318来确定哪个负载(和相关联的负载模块312)对于高优先级产品的制造至关重要。随后，负载调制部件308能够使用这个信息来相应地将负载模块312按优先级排序。在另一示例中，工厂信息318可以包括工厂的轮班调度信息，负载调制部件308可以使用这个信息来确定哪个班次应运行特定负载，以在不超过每日能量使用限制的情况下实现所指定的输出目标。
图4描述了按照上述讨论的概念的、示例性的、基于目标的负载卸载场景。在这个示例性场景中，由用户输入的生产目标信息410能够限定在将峰值能量需求保持在所指定的最大值的情况下、在当前班次结束之前，应该制造指定的量的所选择的产品。策略引擎414能够接收这个生产目标信息410，并生成标准形式的准则输出412，用于向负载调制部件416传送。基于由策略引擎414所生成的目标准则412，负载调制部件416能够向负载模块402a-402c分配相对优先级，使得制造所选择的产品所必须的负载设备(例如，对应于负载模块402a的负载404a)具有比执行与所指定的产品的制造不相关的功能的负载设备(例如，分别对应于负载模块402b和402c的负载404b和404c)高的负载卸载优先级。例如，这可以包括：动态地设定各个负载模块402a-402c的Cfg_ShedPriority配置输入的值(见表1)。在本示例中，与对于所选择的产品的制造是关键的负载404a联锁的负载模块402a被分配相对高的卸载优先级10，而与和所指定的产品的制造不相关的负载(404b和404c)联锁的负载模块402b和402c分别被分配有较低的卸载优先级7和5。
负载调制部件416还能够向馈电器模块408传送关于期望的最大峰值需求的信息。这个信息能够采取如下的形式：峰值需求设定点、负载使用调度表、或能够被馈电器模块408用来确定何时发起负载卸载以保持期望峰值的任何其它合适指令。为了协调按优先级排序的负载卸载，馈电器模块408可以包括整数优先级门限(例如，表2中的Val_PriorityThreshold)。可以对馈电器模块408预设这个值，或者可以由负载调制部件416设置这个值，以实现所指定的生产或能量利用目标。在负载卸载期间的馈电器模块的优先级门限值确定哪个负载将在给定时间被卸载。当负载卸载有效时，仅其被配置的卸载优先级的数值小于或等于优先级门限值的那些负载被卸载。
在后续操作期间，负载模块402a-402c(经由传送到与控制器102相关联的I/O的合适的计量信号)接收来自负载404a-404c的所计量的负载消耗数据，并向虚拟能量总线406发布所计量的负载数据，以由馈电器模块408统一监视。如果，基于监视，馈电器模块408确定必须负载卸载以避免超过所指定的最大峰值需求(例如，如果由负载模块402a-402c发布的总负载数据处于由生产目标所指定的最大峰值需求的特定范围内)，则馈电器模块408可以发起负载卸载(导致馈电器模块408的Sts_Shed状态输出被设置为1)。当负载卸载有效时，具有比为馈电器模块408设置的优先级门限值小的经配置的卸载优先级的所有负载模块将指令它们相关联的负载来禁用操作、与能量馈电器断开、进入低能量状态、或者执行大量减小这些设备所消耗的负载的任何合适的操作。在本示例中，被负载调制部件416配置为具有小于优先级门限的卸载优先级的负载模块402b和402c，指令它们相关联的负载设备404b和404c来卸载它们的负载。由于负载模块部件416将负载模块402a的卸载优先级配置为高于优先级门限，因此允许对应的负载404a继续依据所指定的生产目标的常规操作。通过动态地对负载模块402a-402c按优先级排序，负载调制部件416能够在保持比目标所指定的期望最大峰值低的峰值需求的同时，确保实现所选择的产品的目标输出。
在负载卸载期间，馈电器模块408的优先级门限值可以视需要递增地增大，以确保在不禁用过量负载的情况下已经卸载了足够数量的负载。例如，可以在发起负载卸载之前，将优先级门限设置为低值。这确保了在负载卸载操作期间仅具有相对较低的优先级的设备被初始地禁用。初始的卸载优先级数值可以被设置为馈电器模块408的默认值，或者替代地，初始的卸载优先级数值可以由控制器102中执行的控制程序设定。由于负载模块402a-402c的基于目标的按优先级排序，并非用于制造由生产目标数据所指定的产品的负载设备在被需要以制造所指定的产品的负载设备之前被卸载。如果馈电器模块408确定必须卸载额外的负载以保持所指定最大峰值需求(例如，如果剩余负载所吸取的能量继续引起超过所指定的最大峰值的风险)，则可以递增优先级门限，从而使得额外的较高优先级的负载模块禁止它们各自的负载。如果馈电器模块确定由虚拟能量总线406所报告的能量吸取在负载卸载发起之后、或者从前一次优先级门限调整以来，保持在可接受门限值之上达到预定时间量，则馈电器模块408自己可以执行这个优先级门限的调整。
如果所限定的产品目标410指示达到由负载设备404a制造的产品的目标输出的目标服从于将峰值能量需求保持在低于所限定的最大值之下的目标，则负载404a的卸载可以被使能，但给予高优先级，以确保它属于随着优先级阈值增大而卸载的最后的负载，从而提高达到目标输出的目标的机会。或者，如果生产目标410指定的节能目标服从于达到目标输出数的目标，则负载调制部件416可以(例如，通过将表1中的Cfg_ShedEnbl重置为0来)完全地禁用404a的负载卸载，以确保即使超过了期望的峰值需求，所选择的产品的生产也会继续。或者，可以由在控制器102中执行的定制控制程序，通过将适当的值写入馈电器模块408，来调整优先级门限。
除了将负载卸载按优先级排序之外，负载调制部件416还可以基于由策略引擎414所生成的准则412来配置适当的负载重置优先级。这些被配置的负载重置优先级控制已经被卸载的负载被重新上线的顺序。例如，负载调制部件416可以为负载模块402a配置比负载模块402b和402c更高的负载重置优先级(例如，表1的Cfg_ResetPriority)。当馈电器模块408确定不再需要负载卸载时，馈电器模块408可以发起负载重置。当负载重置正在进行时，可根据为所关联的负载模块配置的重置优先级数值(例如，表1中的Cfg_ResetPriority)来重置之前卸载的负载。正如负载卸载那样，可基于将负载模块的相应重置优先级数值与馈电器模块408的优先级门限值作比较来执行负载的重置。当馈电器模块408发起负载重置时，以下负载将被重置：其相应的负载模块具有大于或等于优先级门限的重置优先级数值。随后，按照预先配置的例程，可以递增地减小优先级门限，以重置具有较低重置优先级的负载。发起负载重置或在负载重置序列期间减小优先级门限的决策，可以部分地基于当前负载或负载-供给比，以及当优先级门限下降到下一数值(由馈电器模块计算、并作为输出被报告，例如，表2的Val_LoadNextResetPriority)时的预期施加的总负载的估计值。馈电器模块408可以基于如下知识来估计这个预期的额外负载：当递减优先级门限时将重置哪个负载模块、以及(例如，基于卸载前的最后已知需求)预期这些负载吸取的需求量。如果馈电器模块408确定虚拟能量总线406所观看到的当前总负载加上所估计的通过递减优先级门限而将增加的负载不会超过期望的最大峰值需求，则将递减优先级门限，负载模块重置适当的负载。如果配置馈电器模块408被配置为使得禁用了负载重置，则在负载卸载完成之后，馈电器模块408将不会重置负载，而是允许通过定制控制编程或经由人工重置来重置已经被卸载的负载。
虽然上面结合包括有馈电器模块408、负载模块402a-402c以及虚拟能量总线406在内的示意性模块化负载管理系统来描述了本公开的基于目标的按优先级排序特征，但是应理解：策略引擎414和负载调制部件416的功能不限于在这样的负载管理系统中的操作。例如，在一个或更多个实施例中，负载调制部件416可以按照由策略引擎414所提供的准则412、经由控制器102来直接地对负载404a-404c的卸载和重置进行控制，而不是配置负载模块402a-402c和馈电器模块408来执行负载管理功能，
正如能在上述示例中所看到的那样，策略引擎414和负载调制部件416能够允许基于新的生产目标而动态地计算或更新在设施中的一个或更多个系统的能量负载调制。这代表了相对于传统负载管理系统的改进，传统负载管理系统经常利用不顾及变化的生产目标的、固定的负载卸载和重置优先级。此外，这里所描述的、基于目标的负载管理架构可以被集成为通用控制架构中(诸如在可编程自动控制器(PAC)内)的一部分，从而允许基于目标的能量负载管理被添加到现有控制解决方案中，并且便于在负载管理考虑和总体工厂操作的控制之间的协调。此外，通过把基于目标的负载管理架构配置在控制器中执行的控制程序内，该架构能够影响控制器的硬连线的和联网的I/O，来以集成且协调的方式管理能量使用，而不需要单独的负载管理仪器。
图5-6示出了按照所要求保护的主题的各种方法。虽然，出于简化说明的目的，这里示出的一个或更多个方法示出和描述为一系列的动作，但是应明白和理解：本发明被动作的顺序所限制，某些动作可以与这里所描述和示出的不同的顺序和/或与其它动作同时地发生。例如，本领域技术人员将明白和理解：方法可以替代地表现为一系列的互相相关的状态或事件，诸如在状态图中。此外，并非需要所有示出的动作来实现根据本发明的方法。此外，当不同的实体扮演方法的不同部分时，交互图可代表根据本公开的方法或办法。另外，所公开的实例方法中的两个或更多个可以彼此结合地实施，以实现这里所描述的一个或更多个特征或优点。
图5示出了用于基于由用户提供的生产目标来动态地调度和按优先级排序在能量分配系统中的多个负载设备的负载卸载和负载重置的示例方法500。在502处，一个或更多个馈电器模块被例示在控制器中，并与用于提供能量以驱动工业设施中的一个或更多个设备或机器的一个或更多个能量源相关联。馈送器模块可以包括可被集成在新的或现有的控制程序中的可设置的软件模块，所述新的或现有的控制程序被设计为控制工业设施中的一个或更多个操作。馈电器模块可通过与模块关联的预定的功能输入和输出来与控制程序接口相连，馈电器模块能与实质上任何类型的能量源(包括电、气、水、蒸汽、空气、或其他这样能量形式在内)相关联。
在504处，一个或更多个负载模块被例示在控制器中，并且与由一个或更多个能量源馈送的相应的一个或更多个负载相关联。类似于馈电器模块，负载模块可以是可设置的软件模块，其使用所关联的功能输入和输出与控制程序以及负载模块集成。每个与负载模块关联的负载能够代表单独的设备或机器，或者被作为单一负载统一进行计量的多个设备或机器。
在506处，生产目标数据被提供给策略引擎。策略引擎能够配置在控制器中，或者能够驻留在与控制器通信地交互的单独的服务器或其它计算设备中。生产目标数据可通过任何适当的用户接口被提供到策略引擎，所述用户接口例如是HMI、定制图形用户接口(GUI)、或者其它这样的数据输入装置。数据所限定的生产目标可以包括诸如下述的准则：在所指定的时间段内期望的产出、所限定的系统上的所有负载的最大每日峰值能量需求、要被给予比其它产品高的制造优先级的产品、能量使用是否服从于产出或反之、或者影响如何在系统中最佳地利用和管理能量的其它合适的生产目标。应理解，可以限定并向策略引擎提供多个生产目标，策略引擎可以确定实现或优化多个生产目标的负载管理的准则。
在508处，策略引擎分析生产目标数据，并生成对应的负载调制准则。策略引擎以能够用来调度和/或按优先级排序能量分配系统中的负载管理功能的标准化形式来生成这些准则。负载调制准则可以限定能够被施加到能量分配系统以便于实现所限定的生产目标的负载管理约束或优先级。在510处，这些标准化约束能够被提供到负载调制部件。类似于策略引擎，负载调制部件可以在控制器中被利用，以便于使用现有通用控制架构的集成的负载管理。或者，负载调制部件可以驻留在能够与控制器交换数据的单独的服务器或其它计算设备。
在512处，负载调制部件基于由策略引擎所提供的准则来计算每个负载模块的负载卸载优先级和/或负载重置优先级。负载卸载优先级限定了在认为必须进行负载卸载的情况下将卸载各个负载设备的顺序。能够按照由负载调制部件所计算的负载管理策略来分配这些优先级，以实现所限定的生产目标。例如，如果生产目标指示所选择产品要被给予高于其它产品的优先级，则负载调制部件将对于该产品的制造至关重要的负载给予更高的卸载优先级，从而确保这些负载属于在必须负载减少的情况下要被最后卸载的负载。类似地，负载调制部件可以将较高的重置优先级分配给其相关联的负载对于所选择的产品的制造至关重要的负载模块，这确保了这些设备将属于在负载卸载不再必须的情况下首先被重新上线的设备。可以由负载调制部件为负载模块设定这些负载卸载和/或负载重置优先级。
附加地，负载调制部件可以配置馈电器模块以根据生产目标发起负载卸载。这可以包括提供与针对能量分配系统上的所有负载的期望最大每日峰值需求有关的信息，使得馈电器模块可以在适当时刻发起负载卸载和负载重置，以避免超过期望最大需求。因此，负载调制部件可以根据需要配置馈电器模块以发起负载的卸载和重置，以维持期望最大峰值能量需求，并且还可以配置负载模块的轮班/重置优先级，以保证产出目标不被节能要求破坏。
在514处，负载调制模块可以基于由策略引擎提供的生产目标准则可选地计算生产调度。该调度可以确定系统上的负载的最优运行时间以便实现指定的生产目标。例如，如果生产目标限定了在把每日峰值能量需求保持低于所指定的最大值的情况下要在给定日期之前达到产品的目标产出，负载调制部件可以判断是否通过每天仅运行两个班次就能够实现这些目标，或者是否必须运行第三个班次以便实现产出和能量使用目标两者。例如，可以基于每个负载在正常操作期间的估计出的每日能量使用来确定该调度。该估计出的每日能量使用可以基于以下而被确定：每个负载的历史能量使用、由用户提供的能量使用数据，或其它此类方法。在确定用于实现限定的生产目标的适当操作调度时负载调制部件还可以考虑每个轮班的平均产出。通过把产出与能量使用相关联，并结合指定的生产目标考虑这些关联，负载调制部件可以容易地生成基于目标的操作调度，该操作调度被设计为实现多个产出和/或能量利用目标，而无需复杂的定制代码。
在516处，使用馈电器模块和由负载调制部件配置的一个或更多个负载模块来管理能量负载。该负载管理可包括：根据需要发起负载卸载以防止总需求超出限定的最大峰值，按优先级顺序来卸载负载设备以便确保达到选定产品的目标输出，以及被设计为实现由用户提出的一个或更多个生产目标的其它此类负载管理。如上所述，负载管理指令可由馈电器模块和/或负载模块发起，其可以影响控制器的本地I/O以把适当的控制信令传送给负载设备或其相关断路器、开关等，以执行负载管理决策。
图6描述用于根据一个或更多限定的生产目标来配置和执行自动优先级排序的负载卸载的示例性方法600。在602处，初始化用于优先级门限的值。该优先级门限将被用来确定在必须进行峰值负载抑制时要卸载能量分配系统上的哪个负载。在示例性模块负载管理架构中，优先级门限可以与馈电器模块相关联。该馈电器模块可以是在控制器中例示并具有多个预定输入、输出和可配置属性的软件模块。馈电器模块与供能馈电器相关联，该供能馈电器向工业设施中的多个负载设备提供功率并接收用于该馈电器的供能计量数据。
在604处，基于一个或更多个所指定的生产目标来产生负载卸载准则。如上所述，这些生产目标可以由用户限定并可以包括以下准则：诸如目标产出，要给予制造优先级的产品，期望最大能量使用，产出是否要服从节能或节能是否服从产出，或其他此类目标。负载卸载准则用来识别要发起负载卸载以便实现一个或更多个生产目标的条件。这可以包括指定系统上的所有负载的、要发起负载卸载以便避免超过当前班次或工作日的期望最大峰值需求的总瞬时需求。
在606处，基于一个或更多个生产目标针对系统上的各个负载计算负载卸载优先级数值。负载卸载优先级被计算为实现或优化所指定的生产目标。这些负载卸载优先级数值可以例如被分配给与系统负载相关联的各个负载模块。类似于馈电器模块，负载模块是具有相关联的预配置输入、输出和可配置参数的可配置软件模块。每个负载模块经由控制器的本地I/O充当到由馈电器馈电的负载设备或一组负载设备的联锁装置。馈电器模块和负载模块可以与在控制器上执行的控制程序集成或与在控制器上执行的控制程序相互作用以进行一个或更多工业处理的控制。
在608处，监视和处理能量负载和/或供给数据，根据基于目标的准则判断是否应发起负载卸载。在示例性模块化负载管理架构中，负载数据可被负载模块接收，负载模块可以经由虚拟能量总线的公共基准把负载数据广播到馈电器模块。馈电器模块然后可以参照基于目标的准则统一监视负载以判断是否在610处需要负载卸载。如果负载卸载不必要，则流程转到步骤608，负载和/或供给数据的监视继续。或者，如果确定为需要负载卸载，则可以在612处开始负载卸载序列，其中将负载的负载卸载优先级与初始化的优先级门限值进行比较。
在614处，判断负载的负载卸载优先级数值是否小于优先级门限。如果负载的负载卸载优先级不小于门限，则流程进行到步骤616，其中判断是否存在要被检查的额外的负载。或者，如果负载卸载优先级小于优先级门限，则在618处生成以下命令：指示负载或负载组进入无负载或低负载状态。在示例性模块化负载管理架构中，由与负载关联的负载模块生成这个命令。发出这个命令可以包括指令负载切换到关断状态或低功率操作，或者发送断开断路器的控制信号，断路器将负载从馈电器完全断开。流程然后进行到616，其中判断是否存在要被检查的额外的负载。如果存在额外的负载(例如，具有相应分配的卸载优先级的额外负载模块)，则在620处理进行到下一负载，然后针对下一负载重复步骤612-618的门限比较和负载卸载序列。或者，如果在616处判断所有负载已经与优先级门限比较，则流程进行到622，其中判断是否需要额外的负载卸载。该判断可以例如在已经卸载了负载卸载优先级小于优先级门限的所有负载之后由馈电器模块进行。馈电器模块可以例如基于负载卸载之后的新总需求(或新的负载供给比)是否仍超过期望门限来做出决定。如果不需要额外的卸载，则流程在626处结束。或者，如果判断需要额外的卸载，则在624处递增门限优先级。可以由馈电器模块本身或者可以由控制器上执行的控制程序来递增门限优先级。然后使用新的优先级门限来重复步骤612-620的门限比较和负载卸载序列。
应当理解，如果预定的生产目标要求的话，则一个或更多个负载可以被配置为不能负载卸载。例如，如果生产目标指示要在规定时间段内达到由特定机器制造的选定产品的目标输出，以及节能考虑要服从于该生产目标，则在步骤606处计算出的与该机器相关联的负载模块的负载卸载优先级可以被设置为在任何情况下都禁止该机器负载的卸载，由此确保符合用户指示的目标。此后，与关键机器相关联的负载模块将从上述序列的步骤616和620的选择中除去。
此处描述的实施例、系统和部件以及工业控制系统和工业自动化环境(其中可以执行本说明书中描述的各个方面)可以包括计算机或网络部件(诸如，能够在网络上交互的服务器、客户端、可编程逻辑控制器(PLC)、通信模块、移动计算机、无线部件、控制部件等)。计算机和服务器包括一个或更多个处理器-使用电信号执行逻辑运算的电子集成电路-被配置为执行在介质(诸如随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、硬盘驱动器以及可移除存储设备(可以包括记忆棒、存储卡、闪盘驱动、外部硬盘驱动器等))中存储的指令。
类似地，此处使用的术语PLC可以包括可以在多个部件、系统和/或网络上共享的功能。作为示例，一个或更多个PLC可以与网络上的各种网络设备通信和协作。这可以基本上包括经由网络(包括控制网络、自动化网络和/或公共网络)通信的任意种类的控制器、通信模块、计算机、输入/输出(I/O)设备、传感器、致动器和人机接口(HMI)。PLC也可以与各种其它设备通信并控制各种其它设备，诸如包括模拟、数字、可编程/智能I/O模块的I/O模块，其它可编程控制器，通信模块，传感器，致动器，输出设备等。
网络可以包括公共网络，诸如互联网，内部网和自动化网络(例如控制和信息协议(CIP)网络(包括DeviceNet和ControlNet))。其它网络包括以太网，DH/DH+，远程I/O，现场总线(Fieldbus)，Modbus，Profibus，CAN，无线网络，串行协议等。此外，网络设备可以包括各种可能性(硬件和/或软件部件)。这些可以包括以下部件：诸如具有虚拟局域网(VLAN)、局域网、广域网能力的交换机、代理服务器、网关、路由器、防火墙、虚拟专用网(VPN)设备、服务器、客户端、计算机、配置工具、监测工具和/或其它设备。
在本申请中，词语“示例性”用于指用作示例、实例或示意。此处描述作为“示例性”的任何方面或设计不必解释为相对于其它方面或设计是优选的或有利的。相反，词语示例性的使用是要以具体方式陈述概念。
此外，术语“或”是要指包括性的“或”而不是排它性的“或”。也就是说，除非相反指出，或从上下文显而易见，“X利用A或B”是要指固有的包括性排列中的任一种。也就是说，如果X利用A；X利用B；或者X利用A和B两者，则“X利用A或B”在任一前述情况下皆满足。此外，在本申请和所附权利要求中使用的冠词“一”应通常解释为指“一个或更多个”，除非相反指出或根据上下文显而易见指单数形式。
此处描述的各个方面或特征可以实施为方法、装置或使用标准编程和/或工程技术的制造品。此处使用的术语“制造品”意在包括可从任一计算机可读设备、载体或介质存取的计算机程序。例如，计算机可读介质可以包括但不限于磁存储设备(例如，硬盘、软盘，磁带等)、光盘[例如，高密度磁盘(CD)、数字多功能盘(DVD)等]、智能卡以及闪速存储设备(例如，卡，棒，钥匙驱动器等)。
参照图7，用于实施前述主题的各个方面(包括把文档本地保存在工业控制器的存储器中)的示例环境710包括计算机712。计算机712包括处理单元714、系统存储器716以及系统总线718。系统总线718把系统部件(包括但不限于系统存储器716)耦合到处理单元714。处理单元714可以是各种可用处理器中的任一种。双微处理器和其它微处理器架构也可以用作处理单元714。
系统总线718可以是多种类型的总线结构中的任意一种，包括内存总线或存储器控制器、外设总线或外部总线、和/或使用各种可用总线架构(包括但不限于，8位总线、工业标准总线(ISA)、微通道架构(MSA)、扩展ISA(EISA)、智能驱动电子设备(IDE)、VESA局部总线(VLB)、外设组件互连(PCI)、通用串行总线(USB)、高级图形接口(AGP)、个人计算机存储卡国际互联总线(PCMCIA)以及小型计算机系统接口(SCSI))中任一种的局部总线。
系统存储器716包括易失性存储器720和非易失性存储器722。基本输入/输出系统(BIOS)(包含比如在启动期间在计算机712内的部件之间传送信息的基本例程)存储在非易失性存储器722。举例而言，并非限制，非易失性存储器722可以包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除PROM(EEPROM)或闪速存储器。易失性存储器720包括作为外部缓存存储器的随机存取存储器(RAM)。作为示例而非限制，RAM可以有很多形式，诸如同步RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据速率SDRAM(DDR SDRAM)、增强SDRAM(ESDRAM)、同步链接DRAM(SLDRAM)以及直接内存总线RAM(DRRAM)等。
计算机712还包括可移除/不可移除、易失/非易失计算机存储介质。图7示出例如盘存储724。盘存储724包括但不限于以下设备：如磁盘驱动、软盘驱动、带驱动、爵士可扩充硬盘(Jaz drive)、极碟(Zip Drive)、LS-100驱动、闪速存储卡或存储棒。此外，盘存储724可以与其它存储介质独立或联合地包括存储介质，包括但不限于光盘驱动，诸如高密度盘ROM设备(CD-ROM)、CD可记录驱动(CD-R drive)、CD可写驱动(CD-RW drive)或数字多功能盘ROM驱动(DVD-ROM)。为了便于把盘存储设备724连接到系统总线718，通常使用可移除或不可移除的接口，例如接口726。
应当理解图7描述作为在用户与在适当操作环境710中描述的基本计算机资源之间的中介的软件。这样的软件包括操作系统728。可以存储在盘存储724上的操作系统728运行以控制并分配计算机系统712的资源。系统应用730通过存储在系统存储器716或盘存储器724中的程序模块732和程序数据734来利用操作系统728对资源的管理。应当理解本发明可以用各种操作系统或操作系统的组合来实施。
用户通过输入设备736把命令或信息输入到计算机712中。输入设备736包括但不限于指示设备(诸如鼠标、跟踪球、光笔)等、触摸屏、键盘、麦克风、游戏杆、游戏板、碟形卫星信号接受器、扫描仪、电视调谐卡、数字摄像机、数字视频摄像机、网络摄像机等。这些和其它输入设备通过系统总线718经由接口端口738连接到处理单元714。接口端口738包括例如串行端口、并行端口、游戏端口以及通用串行总线(USB)。输出设备740使用相同类型的端口中的一些端口作为输入设备736。因此，例如，USB端口可以用来向计算机712提供输入，并把来自计算机712的信息输出到输出设备740。输出适配器742被提供来示出存在一些如监视器、扬声器和打印机之类的输出设备740、以及需要特殊适配器的其它输出设备740。作为示例而非限定，输出适配器742包括在输出设备740和系统总线718之间提供连接方式的视频卡和声卡。应该理解其它设备和/或设备的系统提供输入和输出能力，比如远程计算机744。
计算机712可以在使用到一个或更多个远程计算机(例如远程计算机744)的逻辑连接的网络环境中操作。远程计算机744可以是个人计算机、服务器、路由器、网络计算机、工作站、基于微处理器的设备、对等设备或其它公共网络节点等，通常包括与计算机712相关描述的所有或全部部件。为了简明，仅存储设备746与远程计算机744一起示出。远程计算机744通过网络接口748逻辑上连接到计算机712并且然后经由通信连接750物理上连接。网络接口748包括通信网络，诸如局域网和广域网等。局域网技术包括光纤分布数据接口(FDDI)、铜分布数据接口(CDDI)、以太网/IEEE802.3、令牌环/IEEE802.5等。广域网技术包括但不限于点对点链接、电路交换网(如综合业务数字网(ISDN))及其上的变形、包交换网以及数字用户环路(DSL)。
通信连接750指被利用来把网络接口748连接到总线718的硬件/软件。虽然通信连接750出于清晰目的而示出为在计算机712内部但其也可在计算机712外部。连接到网络接口748所需的硬件/软件包括(仅为示例性目的)内部和外部技术，比如包括常规电路等级调制解调器的调制解调器、线缆调制解调器和DSL调制解调器、ISDN适配器以及以太网卡。
图8是示例计算机环境800的示意框图，所公开的主题可以与其相互作用。系统1200包括一个或更多个客户端810。客户端810可以是硬件和/或软件(例如，线程，进程，计算设备)。系统800还包括一个或更多个服务器830。服务器830也可以是硬件和/或软件(例如，线程，进程，计算设备)。例如，服务器830可以容纳线程以通过使用本发明执行转换。客户端810和服务器830之间的一个可能通信可以是适于在两个或更多个计算机进程中传送的数据包形式。系统800包括可被利用来便于客户端810和服务器830之间通信的通信框架850。客户端810能够操作连接到可以用来存储客户端810本地的信息的一个或更多个客户端数据存储860。类似地，服务器830操作连接到可用来存储服务器830本地的信息的一个或更多个服务器数据存储840。
通过以上的描述可以看出，根据本发明的实施例，提供了如下的方案：
附记1.一种根据所限定的生产目标来对能量负载按优先级动态排序的系统，包括：
策略引擎，其被配置为接收用于指定一个或更多个生产目标的信息并基于该信息生成基于目标的准则；以及
负载调制部件，其被配置为接收该准则并基于所述基于目标的准则来生成相应的至少一个负载设备的至少一个负载卸载优先级。
附记2.根据附记1所述的系统，其中，所述策略引擎和所述负载调制部件被设置在工业控制器中。
附记3.根据附记1所述的系统，其中，所述负载调制部件被配置为基于所述基于目标的准则来生成所述至少一个负载设备的至少一个负载重置优先级。
附记4.根据附记1所述的系统，还包括用户接口，该用户接口接收表示用于指定所述一个或更多个生产目标的信息的人工输入并把该信息传送到所述策略引擎。
附记5.根据附记2所述的系统，其中，所述负载调制部件被配置为向设置在所述工业控制器内并与所述至少一个负载设备对应的至少一个负载模块分配所述至少一个负载卸载优先级。
附记6.根据附记5所述的系统，其中，所述至少一个负载模块利用所述负载卸载优先级来对与所述至少一个负载设备相关联的负载的卸载相对于至少一个其它负载设备按优先级进行排序。
附记7.根据附记2所述的系统，其中，所述负载调制部件被配置为基于所述基于目标的准则来生成负载卸载调度或负载卸载准则中的至少一个，所述基于目标的准则识别用于根据所述一个或更多个生产目标来发起负载卸载的时间或条件中的至少一个。
附记8.根据附记7所述的系统，其中，所述负载调制部件使用所述负载卸载调度或负载卸载准则中的至少一个来对设置在所述工业控制器中的至少一个馈电器模块进行配置。
附记9.根据附记8所述的系统，其中，所述至少一个馈电器模块监视包括所述至少一个负载设备的多个负载的总能量需求，并根据所述负载卸载调度或负载卸载准则中的至少一个发起针对所述多个负载的按优先级排序的负载卸载。
附记10.根据附记1所述的系统，其中，所述用于指定一个或更多个生产目标的信息包括用于指定以下内容中的至少一个的信息：由所述至少一个负载设备制造的产品的期望目标输出，要被给予相对于其它产品的优先级的产品，所述至少一个负载设备的期望最大峰值能量需求，产出要服从于能量利用的偏好，或能量利用要服从于产出的偏好。
附记11.根据附记1所述的系统，其中，所述负载调制模块还基于与所述至少一个负载设备相关的工厂特定信息来生成所述至少一个负载卸载优先级，所述工厂特定信息包括由所述至少一个负载设备生产的至少一个产品或由所述至少一个负载设备消耗的能量的预期数量。
附记12.一种根据所指定的生产目标来调制能量负载的方法，包括：
接收用于指定一个或更多个生产目标的信息；
基于所述信息来生成基于目标的准则；以及
基于所述基于目标的准则来计算至少一个负载设备的至少一个负载卸载优先级。
附记13.根据附记12所述的方法，还包括利用所述至少一个负载卸载优先级来对所述至少一个负载设备的卸载相对于至少一个其它负载设备按优先级进行排序。
附记14.根据附记12所述的方法，还包括基于所述基于目标的准则来计算所述至少一个负载设备的至少一个负载重置优先级。
附记15.根据附记14所述的方法，还包括利用所述至少一个负载重置优先级来对所述至少一个负载设备在卸载之后的重置相对于至少一个其它负载设备按优先级进行排序。
附记16.根据附记12所述的方法，还包括基于所述基于目标的准则来生成负载卸载准则，所述基于目标的准则识别用于根据所述一个或更多个生产目标来发起负载卸载的至少一个条件。
附记17.根据附记16所述的方法，还包括：
监视包括所述至少一个负载设备的一组负载的总能量需求；
根据所述负载卸载准则发起针对该组负载的负载卸载；以及
根据所述至少一个负载卸载优先级来对针对该组负载的负载卸载按优先级进行排序。
附记18.根据附记12所述的方法，其中，所述接收用于指定一个或更多个生产目标的信息包括接收用于指定以下内容中的至少一个的信息：由所述至少一个负载设备制造的产品的期望目标输出，要被给予相对于其它产品的优先级的产品，所述至少一个负载设备的期望最大峰值能量需求，产出要服从于能量利用的偏好，或能量利用要服从于产出的偏好。
附记19.一种根据所限定的生产目标来管理能量利用的系统，包括：
控制器，具有设置在所述控制器中的策略引擎和负载调制部件，
其中，所述策略引擎被配置为接收用于限定一个或更多个生产目标的信息并至少部分地基于所述信息来生成基于目标的准则；以及
其中，所述负载调制模块被配置为根据所述基于目标的准则来发起并按优先级排序多个负载设备的负载卸载动作。
附记20.根据附记19所述的系统，其中，所述信息包括以下内容中的至少一个：由所述多个负载设备中的至少一个制造的产品的期望目标输出，要被给予相对于其它产品的制造优先级的产品，所述多个负载设备的期望最大峰值能量需求，产出要服从于能量消耗的偏好，或能量消耗要服从于产出的偏好。
以上描述的内容包括本发明的示例。当然不可能为了描述所公开的主题来描述部件或方法的每个想到的组合，但是本领域技术人员可以认识到可以进行本发明的许多进一步组合和排列。因此，所公开的主题是要包括落入所附权利要求的精神和范围内的所有这样的替代、修改和变化。
特别地以及关于由上述部件、设备、电路、系统等执行的各种功能，用于描述这样部件的术语(包括对“装置”的引用)旨在(除非另外指出)对应于执行所描述部件的指定功能的任何部件(例如，功能等同物)，其执行所公开的主题的此处示出的示例性方面中的功能，即使在结构上不等同于所描述的结构。在这点上，还应认识到所公开的主题包括系统以及具有用于执行所公开的主题的各种方法的事件和/或行为的计算机可执行指令的计算机可读介质。
此外，虽然参照多种实施中的仅仅一种公开了所公开主题的特定特征，但根据需要并对任何给定或特定应用有利的情况下，这种特征可以与另一实施的一个或更多特征组合。此外，术语“包括(include，including)”及其变型被用在详细描述或权利要求中，但这些术语与术语“包括(comprising)”相似旨在为包括性的。

Claims (10)

1.一种根据所限定的生产目标来对能量负载按优先级动态排序的系统，包括：
策略引擎，其被配置为接收用于指定一个或更多个生产目标的信息并基于该信息生成基于目标的准则；以及
负载调制部件，其被配置为接收该准则并基于所述基于目标的准则来生成相应的至少一个负载设备的至少一个负载卸载优先级。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述策略引擎和所述负载调制部件被设置在工业控制器中。
3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述负载调制部件被配置为基于所述基于目标的准则来生成所述至少一个负载设备的至少一个负载重置优先级。
4.根据权利要求2所述的系统，其中，所述负载调制部件被配置为向设置在所述工业控制器内并与所述至少一个负载设备对应的至少一个负载模块分配所述至少一个负载卸载优先级。
5.根据权利要求4所述的系统，其中，所述至少一个负载模块利用所述负载卸载优先级来对与所述至少一个负载设备相关联的负载的卸载相对于至少一个其它负载设备按优先级进行排序。
6.根据权利要求2所述的系统，其中，所述负载调制部件被配置为基于所述基于目标的准则来生成负载卸载调度或负载卸载准则中的至少一个，所述基于目标的准则识别用于根据所述一个或更多个生产目标来发起负载卸载的时间或条件中的至少一个。
7.根据权利要求1所述的系统，其中，所述用于指定一个或更多个生产目标的信息包括用于指定以下内容中的至少一个的信息：由所述至少一个负载设备制造的产品的期望目标输出，要被给予相对于其它产品的优先级的产品，所述至少一个负载设备的期望最大峰值能量需求，产出要服从于能量利用的偏好，或能量利用要服从于产出的偏好。
8.根据权利要求1所述的系统，其中，所述负载调制模块还基于与所述至少一个负载设备相关的工厂特定信息来生成所述至少一个负载卸载优先级，所述工厂特定信息包括由所述至少一个负载设备生产的至少一个产品或由所述至少一个负载设备消耗的能量的预期数量。
9.一种根据所指定的生产目标来调制能量负载的方法，包括：
接收用于指定一个或更多个生产目标的信息；
基于所述信息来生成基于目标的准则；以及
基于所述基于目标的准则来计算至少一个负载设备的至少一个负载卸载优先级。
10.一种根据所限定的生产目标来管理能量利用的系统，包括：
控制器，具有设置在所述控制器中的策略引擎和负载调制部件，
其中，所述策略引擎被配置为接收用于限定一个或更多个生产目标的信息并至少部分地基于所述信息来生成基于目标的准则；以及
其中，所述负载调制模块被配置为根据所述基于目标的准则来发起并按优先级排序多个负载设备的负载卸载动作。
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