CN104428726B - 数据采集单元以及自动化系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于自动化系统（1）的数据采集单元，所述数据采集单元具有至少一个通信接口（21）以及处理装置，所述至少一个通信接口（21）被构造用于与工作总线（5）连接并且被设立用于接收现场单元（4）的控制指令以及工作总线参与方（6、7、8、9）的数据，所述处理装置被构造用于处理所接收控制指令和/或与处理结果有关的数据，所述数据采集单元还具有存储装置，所述存储装置被构造用于存储处理结果。

Description

数据采集单元以及自动化系统

技术领域

本发明涉及一种用于自动化系统的数据采集单元以及具有这类数据采集单元的自动化系统。

背景技术

从DE102011080569A1中已知一种用于在自动化设备中操作现场设备的系统，其中上级控制/操作单元通过通信网络访问现场设备，并且，其中该通信网络在控制/操作层上具有利用第一传输协议的第一总线系统并且在现场层上具有利用第二传输协议的第二总线系统，其中在网关中对这两种传输协议进行转换。在此，该网关配备有基础软件，其在事件出现时借助于搜索过程确定布置在现场层上的现场设备并且使用关于这些现场设备的所确定信息，以便从其中保存（vorhalten）服务器应用的应用服务器下载电子设备描述并且将其提供给控制/操作单元以便操作现场设备。

发明内容

本发明的任务在于：来自自动化系统的工作总线参与方的信息以及关于所述工作总线参与方的信息与迄今为止的情况相比在更大程度上用于运行自动化系统。

对于开头所提及类型的数据采集单元，该任务利用如下的方案来完成。在此规定，该数据采集单元包括至少一个通信接口，所述通信接口被构造用于与工作总线连接并且被设立用于接收现场单元的控制指令以及接收来自工作总线参与方的数据。此外，该数据采集单元还包括处理装置以及存储装置，所述处理装置被构造用于处理所接收控制指令和/或关于处理结果的数据，所述存储装置被构造用于存储处理结果。所述处理装置和所述存储装置还被构造用于访问所述工作总线参与方的程序数据，以便引起所述程序数据的改变，和/或所述处理装置和所述存储装置被构造用于存储一个或多个工作总线参与方的用户设定并且根据需要提供给相应的工作总线参与方。

在此，该数据采集单元能够构造成连接在现场单元与工作总线参与方之一之间的单独设备，或者构造成现场单元或工作总线参与方的组成部分。该现场单元有如下任务：利用控制指令操控工作总线参与方，所述控制指令至少部分由上级控制装置、尤其是由可编程控制器通过上级总线系统提供。在此，该现场单元被构造用于将根据预定的第一总线通信协议、经由第一总线系统与上级控制装置进行的总线通信转换成可用来寻址工作总线参与方的标准化工作总线协议或者专用工作总线协议。

数据采集单元的任务在于：在工作总线中合适的位置处采集、处理以及存储按照适用于工作总线的第二总线通信协议传输的、来自现场单元的控制指令以及同样根据第二总线通信协议编码的、来自工作总线参与方的数据。在此，能够至少配置工作总线参与方中的一些，使得它们在内部处理例如所连接传感器的测量值、致动器的运动状态或者射流阀(Fluidventilen)的开关状态等数据并且仅当由现场单元进行相应询问时或者出现不希望的状态时才经由工作总线转发所述数据。所述工作总线参与方中的其它工作总线参与方能够设立用于将它们的数据完全耦合到工作总线上，以便使得能够在现场单元中处理这些数据。到达现场单元的数据中仅有一部分被转发到上级控制装置，这是因为第一总线系统每个时间单元仅能够传输少量数据并且因而仅将各个现场单元或者工作总线参与方的重要状态消息传输到上级控制装置。在已知的自动化系统中，工作总线参与方的数据传输到现场单元，在那里检查是否存在重要信息并且仅在评估为重要信息的情况下才编码成第一总线通信协议并且转发到上级控制装置。否则，丢弃这些数据并且因而不再提供用于进一步观察（Betrachtung）。

与之不同，利用根据本发明的、在工作总线中位于现场单元之前的数据采集单元，能够处理以及至少暂时存储或者有可能也最终存储由工作总线参与方提供的一些或所有数据。以同样的方式，这也适用于对工作总线参与方的数据的处理结果。因而，各个工作总线参与方的所确定的数据并未丢失并且能够用于额外目的。

处理单元优选是微控制器或者微处理器，其被构造用于处理大量数据并且与例如能够是固体存储器的存储装置连接，以便能够实现处理单元与存储装置之间的数据交换。

下面给出本发明的有利改进方案。

适宜的是，处理装置至少部分地构造为可自由编程，以便能够实现对控制指令和/或数据的应用特定处理。因而，对于数据采集单元的制造商而言和/或对于用户而言，存在如下可能性：能够在处理装置内运行不同的程序，以便例如能够实现对工作总线参与方的数据的、适配于用户特殊需求的处理。

在本发明的有利改进方案中规定：为处理装置分配数据接口、尤其是构造为计算机接口的数据接口，来用于与外部数据库通信，以便能够实现处理结果至数据库的传输和/或数据库内容至处理装置的传输。借助于该数据接口，工作总线参与方的数据和/或处理结果被传输至外部数据库。以补充的方式或替换的方式能够规定：将数据库内容从外部数据库传输至处理装置。优选的是，构造根据从个人计算机（PC）或者现代的移动终端设备（例如平板计算机（平板-PC）或者多功能电话（智能手机））的领域已知的接口标准的数据接口。在此，该数据接口能够构造用于有线数据传输和/或无线数据传输，例如作为USB接口、作为蓝牙接口、作为LAN接口或者WLAN接口。每种情况下该数据接口都能够对于用户实现利用在前面提及的市场常见计算机部件来对数据采集单元的简单且直接的访问，而不必为此在计算机部件上进行特殊的调整以匹配数据检测单元。

优选规定：该通信接口被构造用于与工作总线参与方的双向通信，以便确保处理结果和/或存储装置的存储内容和/或工作总线参与方数据（其能够由外部数据源提供）至工作总线参与方的传输。因此，可能的是，经由工作总线将来自数据采集单元的信息传输至工作总线参与方。因此，例如能够规定：用户能够通过连接在数据采集单元的数据接口上的相应计算机部件来对工作总线参与方施加影响，而不必为此示范性地采取经由与现场单元连接的上级控制装置、例如可编程控制器（SPS）的路径。

有利的是，处理装置和存储装置构造用于对来自如下组的工作总线参与方的数据进行处理和存储：标识数据、运行持续时间数据、参数、状态数据、传感器数据、能量消耗数据、故障数据、程序状况数据（Programmstanddaten）、用户信息。标识数据尤其是由工作总线参与方的制造商各个地且独特地分派的字母和数字序列，利用所述序列，能够唯一地标识工作总线参与方。运行持续时间数据能够包括例如工作总线参与方第一次投入运行日期、工作总线参与方的实际使用持续时间、开关周期数量、被测定的工作总线参与方的最大使用持续时间等信息。参数可以是例如用户定义的设定，其有选择地直接设置在相应的工作总线参与方处和/或经由从上级控制装置出发的工作总线或者经由能够与数据采集单元连接的计算机部件来预定。作为状态数据的能够例如规定关于电或者电磁驱动阀的开关状态的信息或者关于向电驱动单元供应能量的信息。传感器数据是由传感器提供的测量值，尤其是数字编码的测量值，所述测量值能够连接至至少一个工作总线参与方并且经由工作总线至少传输直至数据检测单元并且有可能还传输直至现场单元。能量消耗数据给出了关于工作总线参与方的或连接在该工作总线参与方上的至少一个能量消耗装置（例如致动器）的当前能量消耗和/或累积能量消耗的消息。只要工作总线参与方或者连接在工作总线参与方上的设备（例如传感器或致动器）配备有自有诊断功能（Eigendiagnosefunktion），故障通知就能够经由工作总线传输至现场单元并且在此还在数据采集单元中有选择地暂时或者最终存储。许多工作总线参与方还有连接在工作总线参与方上的至少一部分设备具有用于数据处理的自有部件，尤其是微控制器或微处理器。所述用于数据处理的部件为了处置所述部件所要求的功能而需要编程，所述编程在大多数情况下是可变的并且还称作固件。例如，所述工作总线参与方和/或设备能够在供货之前设有特定的编程，所述编程随着时间过时或者具有错误并且因而有可能必须被替换。在此有利的是，该编程包括关于程序状况的信息、尤其是版本号或者修订状况。借助所述程序状况数据，数据采集单元能够确定相应工作总线参与方和/或设备是否配备有最新程序状况或者必须可能更新编程。此外，在数据采集单元中还能够存储用户信息（例如工作总线参与方或者连接在其上的设备的数据单或者操作说明书）。对数据的处理和存储优选用于从这些数据中导出进一步的信息和/或模式并且使之对于用户而言是可用的。

在本发明的改进方案中规定：处理装置和存储装置被构造用于访问工作总线参与方的程序数据，以便引起程序数据的改变。因而，数据采集单元用于保持工作总线参与方的程序状况最新，而不需要为此改建工作总线参与方或者经由上级控制装置对工作总线参与方进行高成本的寻址。

适宜的是，处理装置和存储装置被构造用于对外部数据库的独立有线或无线访问，以便借助所述所述工作总线参与方的数据、尤其是标识数据来确定关于工作总线参与方的最新信息并且存储所述最新信息以便进一步使用和/或将所述最新信息传输至工作总线参与方。为此可以规定：数据采集单元经由数据接口或者通过额外的通信部件（例如WLAN模块或者移动电话模块）与数据库、优选在互联网中可得到的数据库以有线方式或者无线方式进行联系并且根据工作总线参与方的所述数据、尤其是标识数据能够确定关于工作总线参与方的最新信息。所述信息例如是工作总线参与方或者连接在其上的设备的已更新程序数据或者已更新参数组。

有利的是，处理装置和存储装置被构造用于借助连接在工作总线上的工作总线参与方的标识数据和程序状况数据来制订连接在工作总线上的工作总线参与方的程序状况表，以便在对各个工作总线参与方或者所有工作总线参与方执行程序更新之前能够实现关于工作总线参与方的功能特性的预测和/或能够使各个工作总线参与方或者所有工作总线参与方回归到先前的程序状况。借助于这类程序状况表，能够关于如下进行预测：连接在工作总线上的工作总线参与方以及有可能连接在工作总线参与方上的设备（例如传感器或者致动器）是否能够无故障地协作或者是否基于各个工作总线参与方或者设备的不同程序状况而出现可能已知的故障功能。程序状况表还能够用于检查各个或者所有工作总线参与方和/或连接其上的设备的程序状况的即将到来的更新是否有预期的故障功能。优选的是，该数据采集单元设立用于将工作总线参与方的程序状况至少短时地存档，以便例如在执行对程序状况的更新以及检测到故障功能之后进行各个或者所有工作总线参与方到先前程序状况的回归以及因而复原该工作总线参与方的功能。

优选规定：处理装置和存储装置被构造用于将多个工作总线参与方的数据处理成虚拟工作总线参与方的数据组并且经由工作总线输出所述数据组，尤其是输出至现场单元。借助于该功能，还能够在唯一的传感器信号中综合装备有这些工作总线参与方的装置处或者在该装置中复杂过程。以补充的方式或者替换的方式，多个工作总线参与方的数据能够存储在神经网络中，以便从中获得数据组，所述数据组与由真实工作总线参与方所确定数据仅具有间接关系。在每种情况下，都能够通过将多个工作总线参与方的数据处理成共同的数据组来实现对必须经由工作总线传输的数据量的减少，而在此不一定发生信息损失。

在本发明的有利改进方案中规定：处理装置和存储装置被构造用于存储一个或多个工作总线参与方的用户设定并且根据需要、尤其是在更换工作总线参与方之后提供给相应的工作总线参与方。由此实现：能够更换工作总线参与方，而在此不必要将新应用的一个或多个工作总线参与方高成本地、尤其是经由设置在工作总线参与方上的输入部件或者经由上级控制装置来设置或者参数化。而是该数据采集单元被构造用于将迄今使用的工作总线参与方处进行的设定从其中调用并且暂时存储并且在更换该工作总线参与方时将所存储的设定传输至新应用的工作总线参与方。由此考虑了如下期望：在操作舒适度高的情况下确保了工作总线参与方的尽可能高的可用性。

在本发明的其它实施方案中，为处理装置分配了定时时钟，尤其是无线电控制时钟（Funkuhr），以便使到达处理装置中的数据设有时间戳并且将所述数据和/或由此确定的处理结果与时间戳一起存储在存储装置中。借助于该定时时钟，到达数据采集单元中的数据能够按时间顺序正确地存储并且在较晚的时刻用于分析目的。由此还能够将不同工作总线参与方的、在不同时刻和/或以不同频率到达数据采集单元中的数据彼此之间也处于在时间上正确的关系。

有利的是，处理装置和存储装置被构造用于出于诊断目的和/或记录目的而对到达且存储的数据进行分析，尤其是借助于神经网络。由此能够以有利的方式监测连接在工作总线上的工作总线参与方以及有可能还有连接在所述工作总线参与方上的设备是否有可能的故障功能和/或时间上的变化。这例如能够通过比较由待检查的相应工作总线参与方提供给数据采集单元的较老数据和较新数据来进行。只要工作总线参与方之一是具有预定维护间隔和/或已知寿命的设备，则借助对相应工作总线参与方的数据的分析、例如借助接通持续时间和/或负载周期数量能够确定何时应该进行维护或者何时在到达寿命之前不仅进行对工作总线参与方的更换。以补充的方式或者替换的方式，通过对所存储数据的分析，还能够记录工作总线参与方和/或连接在其上的设备（例如传感器和/或致动器）的运行模式。这对于设有这类工作总线参与方的复杂技术装置而言恰恰能够意味着在记录由该技术装置执行的过程、尤其是生产过程或加工过程时的简化。

在本发明的有利改进方案中规定：处理装置和存储装置被构造用于经由工作总线将各个工作总线参与方置于休眠状态或者关闭各个工作总线参与方，以便由此确保连接在工作总线上的工作总线参与方的可预定的、尤其是在时间上可变的能量消耗。例如在处理装置中，对于连接在工作总线上的工作总线参与方存放了不同的能量消耗模式，其通过来自现场单元的控制指令或者通过数据采集单元的独立动作而能够应用于工作总线参与方。在此尤其能够规定：特定的工作总线参与方在预定的时间段中被置于休眠状态，以便对于工作总线参与方整体实现能量节省。在这些时间段期间，能够额外规定：尚活动的工作总线参与方的数据在数据采集单元中得到处理，使得关于配备有该工作总线参与方的技术装置的状态的似然信息能够由此推导出，所述信息否则由相应时间段之外活动的工作总线参与方来提供。由此例如能够在该技术装置的活动性减少的阶段来实现能量节省，而不必完全放弃关于该技术装置的状态信息。

适宜的是，处理装置和存储装置被构造用于在通信接口上以可变的方式提供数据分组，所述数据分组基于数据和/或处理结果并且被构造用于经由工作总线传输至上级控制装置。由此所述数据采集装置相对于上级控制装置优选表现为工作总线参与方，例如表现为装备有一个或多个传感器和/或与一个或多个传感器连接的工作总线参与方。优选将固定的或者可预定的标识分配给该数据采集装置，该标识根据其它连接在该工作总线上的工作总线参与方的标识来构造并且能够实现现场单元与数据采集装置之间的直接通信。

根据第二方面，本发明的任务利用一种自动化系统来完成。该自动化系统包括经由第一总线系统与至少一个现场单元连接并且根据第一总线协议与该现场单元通信的上级控制装置，以及从该现场单元出发的工作总线，在所述工作总线上连接多个工作总线参与方，它们根据第二总线协议与现场单元通信，其中，根据上文所述的数据采集单元连接在该工作总线上，该数据采集单元被构造用于对工作总线参与方的数据进行本地处理。

附图说明

本发明的有利实施方式在附图中示出。在此：

图1示出具有上级控制装置以及现场单元的自动化系统的示意图示，在其工作总线上连接多个工作总线参与方。

具体实施方式

唯一的图以示意性的方式示出自动化系统1，其例如能够安装在生产机床（Produktionsmaschine）或者机床（Werkzeugmaschine）上。自动化系统1示范性地包括上级控制装置2，其例如能够构造为可编程控制器。此外，该自动化系统1还包括与上级控制装置2耦合的现场总线3以及同样与现场总线3耦合的现场单元4。在上级控制装置2与现场单元4之间通过现场总线3的数据传输按照适用于现场总线3的通信协议来进行。现场总线3例如能够是按照Profibus、CanOpen、Devicnet、工业以太网、Profinet、Ethercat的协定或者其它的协定的数据总线。根据所选的总线类型，能够在现场单元4与控制装置2之间基于受限的带宽仅仅传输少量数据和/或仅仅传输来自预定数据组的数据。

被构造用于将现场总线3与下面详细描述的下级终端设备连接的现场单元4包括未详细示出的转换器，其也称为网关。该转换器用于将上级控制装置2的、根据适用于现场总线3的通信协议编码的数据和控制信号转换成内部总线系统（其也称为工作总线5）的通信协议并且有可能还用于在相反方向上也转换数据。

在工作总线5上作为终端设备连接多个工作总线参与方6、7、8和9以及数据采集单元10。工作总线5示范性地具有相比现场总线3明显更大的带宽用于数据传送并且除了上级控制装置2的控制信号和数据至工作总线参与方6、7、8和9的传输之外还能够实现对下面详细描述的、能够由工作总线参与方6、7、8和9提供的另外的数据的传输。

工作总线参与方6示范性地被构造为用于电执行机构11的微控制器并且通过线缆连接与执行机构11相连接。工作总线参与方7被构造为输入模块并且通过传感器线缆与两个布置在执行机构11处的位置传感器12、15相连接。工作总线参与方8例如被构造为具有两个工作连接端16、17的阀装置，所述两个工作连接端16、17通过流体线路（Fluidleitungen）与气动缸18连接。该工作总线参与方9构造为输入模块并且通过传感器线缆与两个相邻于气动缸18的活塞杆布置的接近开关19、20耦合。

在自动化系统1运行期间，由位置传感器12、15以及接近开关19、20向分别连接的工作总线参与方7、9连续提供信号。优选规定：在工作总线参与方7、9中对这些信号进行预处理，尤其是通过模数转换对这些信号进行数字化并且将其结合在工作总线5的总线通信协议中并将其转发至工作总线5。此外还能够规定：工作总线参与方6和8的内部信号（例如状态通知和/或故障通知）同样结合在工作总线5的总线通信协议中并且转发至工作总线5。经由工作总线5传输的数据因而也提供给数据采集单元10的通信接口21并且因而能够由数据采集单元10接受并进一步处理。

为此，该数据采集单元10包括未示出的处理装置以及同样未示出的存储装置。该工作装置优选构造为使得其能够对经由工作总线5传输的数据的相当大一部分、尤其是全部进行采集、处理并将其转发到存储装置。该存储装置在其存储速度和存储容量方面设计成使得其能够将工作总线5上传输的、由处理装置处理的数据尽可能全部并且在足够长的时段上存储。

示范性地，该数据采集单元10配备有数据接口22，该数据接口22与处理装置电连接并且例如构造为通用串行总线接口（USB接口），以便能够以简单的方式连接市场常见计算机部件（例如便携式计算机或者移动电话）。与数据接口无关，该数据采集单元10能够具有未示出的另外的通信接口，所述另外的通信接口被构造用于数据采集单元与未示出的数据库（例如在能够无线寻址的计算机上）的直接通信。通过该通信接口，该数据采集单元10能够例如还打开对互联网的接入，以便对存放在哪里的数据库寻址。

集成在自动化系统1中的数据采集单元10的运行模式能够描述如下：

在自动化系统1第一次投入允许时，首先由现场单元4确定工作总线参与方6、7、8和9的标识数据，以便能够在现场单元4与工作总线参与方6、7、8和9之间实现通信。由于数据采集单元10安置（einschleifen）到工作总线5中，所以数据采集单元10如同现场单元4那样检测所提供的工作总线参与方6、7、8和9的标识数据并将其存储在存储装置中。

一旦现场单元4已确定工作总线参与方6、7、8和9的标识数据，就可通过现场总线3将释放信号转发至上级控制装置2，以便通知：能够从现在起接受来自控制装置2的控制指令并且在现场单元4中进行处理之后转发至工作总线参与方6、7、8和9。此外，现场单元4能够开始分析例如位置传感器12、15和/或接近传感器19、20的信号等数据，以便在来自控制装置2的控制信号到达时例如开始执行机构11和/或气动缸18的调节或控制的运行。

数据采集单元10能够配置成使得，随着电能向工作总线参与方6、7、8和9的提供，其开始接收、处理以及存储经由工作总线5传递的控制信号和数据。在此能够规定：到达的数据设有时间戳，以便能够实现按时间顺序正确的处理和存储。此外，该数据采集单元10还能够设立用于与所确定标识数据一起还存储自动化系统1中所使用的工作总线参与方6、7、8和9的开始使用。

在另外的步骤中可以规定：数据采集单元10读出来自工作总线参与方6、7、8和9的程序状况并将其存储在程序状况表中

在另外的步骤中可以规定：数据采集单元10根据所确定的程序状况、尤其是在使用适当程序的情况下进行关于如下的确定：工作总线参与方6、7、8和9是否能够无问题地彼此一起使用和/或是否有可能需要进行调整以匹配工作总线参与方6、7、8和9或者其编程。

在另外的步骤中可以规定：数据采集单元10询问在工作总线参与方6、7、8和9处进行的用户设定并且存储所述用户设定。

在另外的步骤中可以规定：数据采集单元10尤其在web服务器的辅助下在连接到数据接口22的计算机上提供图形用户界面，借助所述图形用户界面用户能够对于相应的工作总线参与方6、7、8和9进行用户设定。这尤其在如下情况下是有意义的：在工作总线参与方6、7、8和9处没有对于用户设定设置输入可能性。以补充的方式或者替换的方式，数据采集单元10能够将所连接的计算机用于从数据库中调用关于工作总线参与方6、7、8和9的数据并且将其转发至工作总线参与方6、7、8和9。这些数据能够例如是用于工作总线参与方6、7、8和9的参数化数据或最新程序，尤其是固件。因此，有利的是：数据采集单元10能够将这类数据-有可能在由用户释放之后-自动地转发至工作总线参与方6、7、8和9并且例如自主地对各个或所有工作总线参与方6、7、8和9的程序状况进行更新。

在另外的步骤中可以规定：数据采集单元10在更新工作总线参与方6、7、8和9的程序状况之前首先根据已经制订的或者还要制订的程序状况表来确定在执行所规定的更新之后是否也确保工作总线参与方6、7、8和9的无问题的功能。此外，在后续的步骤中能够规定：来自待更新的工作总线参与方6、7、8和9的分别在前的程序状况存储在数据采集单元10中。

在另外的步骤中可以规定：数据采集单元10以如下方式处理经由工作总线5传输的、工作总线参与方6、7、8和9的数据：其引起新数据，所述新数据能够转发至现场单元4并且从那里通过现场总线3转发至上级控制装置2。这些新数据能够尤其在神经网络的负载下来确定，以便例如基于由工作总线参与方6、7、8和9提供的传感器数据来虚拟地模拟一个或多个传感器，其例如出于成本和/或位置原因不能用在自动化系统1中。

在另外的步骤中可以规定：数据采集单元10对工作总线参与方6、7、8和9的数据进行与时间相关的、尤其是按时间顺序的分析，以便例如确定在所存储数据中反复出现的模式或者识别传感器数据随着时间的变化，其例如与相应传感器的能力劣化有关或者与其它原因有关。优选在数据采集单元10中存放预定的界限值，利用所述界限值能够对所进行分析实现分类，以便向例如通过数据接口22访问数据采集单元10的用户提供关于如下的信息：工作总线参与方6、7、8和9是否还正确地工作或者有可能具有故障功能。

在另外的步骤中可以规定：数据采集单元10能够根据工作总线参与方6、7、8和9的标识数据通过未示出的通信接口（其例如能够构造为WLAN调制解调器或者移动无线电接口）或者通过连接在数据接口22上的计算机来访问数据库，优选基于互联网的数据库。在此能够例如调用关于工作总线参与方6、7、8和9的文件（例如数据单或者操作说明书），所述文件随后存储在数据采集单元10中，以便例如在故障情况下通过数据接口22使之对用户而言能够直接访问，用户不必首先在其它位置搜索相应文件。

在另外的步骤中可以规定：数据采集单元10有选择地应需求通过上级控制装置2或者通过相应的用户输入经由数据接口22或者连续地采取措施，以便将所连接的工作总线参与方6、7、8和9的能量消耗保持在低水平上，只要这能够与经由工作总线参与方6、7、8和9应该完成的任务相一致。在此能够规定：数据采集单元10使现场单元4的、朝向工作总线参与方6、7、8和9的控制信号延迟和/或修改所述控制信号，以便例如能够实现各个工作总线参与方6、7、8和9的活动的改善协调。

Claims (14)

1.一种用于自动化系统（1）的数据采集单元，所述数据采集单元具有至少一个通信接口（21）以及处理装置，所述至少一个通信接口（21）被构造用于与工作总线（5）连接并且被设立用于接收现场单元（4）的控制指令以及来自工作总线参与方（6、7、8、9）的数据，所述处理装置被构造用于处理所接收控制指令和/或关于处理结果的数据，所述数据采集单元还具有存储装置，所述存储装置被构造用于存储处理结果，

其中所述处理装置和所述存储装置被构造用于访问所述工作总线参与方（6、7、8、9）的程序数据，以便引起所述程序数据的改变，和/或

其中所述处理装置和所述存储装置被构造用于存储一个或多个工作总线参与方（6、7、8、9）的用户设定并且根据需要提供给相应的工作总线参与方（6、7、8、9）。

2.如权利要求1所述的数据采集单元，其特征在于，所述处理装置至少部分地构造为可自由编程，以便能够实现对控制指令和/或数据的应用特定处理。

3.如权利要求1所述的数据采集单元，其特征在于，为所述处理装置分配数据接口（22）来用于与外部数据库通信，以便能够实现处理结果至所述数据库的传输和/或数据库内容至所述处理装置的传输。

4.如前述权利要求1-3中任一项所述的数据采集单元，其特征在于，所述通信接口（21）被构造用于与工作总线参与方（6、7、8、9）的双向通信，以便确保处理结果和/或所述存储装置的存储内容和/或能够由外部数据源提供的工作总线参与方数据至所述工作总线参与方（6、7、8、9）的传输。

5.如前述权利要求1-3中任一项所述的数据采集单元，其特征在于，所述处理装置和所述存储装置被构造用于对来自如下组的工作总线参与方（6、7、8、9）的数据进行处理和存储：标识数据、运行持续时间数据、参数、状态数据、传感器数据、能量消耗数据、故障数据、程序状况数据、用户信息。

6.如前述权利要求1-3中任一项所述的数据采集单元，其特征在于，所述处理装置和所述存储装置被构造用于对外部数据库的独立有线或无线访问，以便借助所述工作总线参与方（6、7、8、9）的数据来确定关于所述工作总线参与方（6、7、8、9）的最新信息并且存储所述最新信息以便进一步使用和/或将所述最新信息传输至所述工作总线参与方（6、7、8、9）。

7.如前述权利要求1-3中任一项所述的数据采集单元，其特征在于，所述处理装置和所述存储装置被构造用于借助连接在所述工作总线（5）上的工作总线参与方（6、7、8、9）的标识数据和程序状况数据来制订用于连接在所述工作总线（5）上的工作总线参与方（6、7、8、9）的程序状况表，以便在对各个工作总线参与方（6、7、8、9）或者所有工作总线参与方（6、7、8、9）执行程序更新之前能够实现对关于所述工作总线参与方（6、7、8、9）的功能特性的预测和/或能够实现各个工作总线参与方（6、7、8、9）或者所有工作总线参与方（6、7、8、9）到先前的程序状况的回归。

8.如前述权利要求1-3中任一项所述的数据采集单元，其特征在于，所述处理装置和所述存储装置被构造用于将多个工作总线参与方（6、7、8、9）的数据处理成虚拟工作总线参与方的数据组并且经由所述工作总线（5）输出所述数据组。

9.如前述权利要求1-3中任一项所述的数据采集单元，其特征在于，所述处理装置和所述存储装置被构造用于将所述用户设定在更换工作总线参与方（6、7、8、9）之后提供给相应的工作总线参与方（6、7、8、9）。

10.如前述权利要求1-3中任一项所述的数据采集单元，其特征在于，为所述处理装置分配了定时时钟，以便使到达所述处理装置中的数据设有时间戳并且将所述数据和/或由此确定的处理结果与时间戳一起存储在所述存储装置中。

11.如前述权利要求1-3中任一项所述的数据采集单元，其特征在于，所述处理装置和所述存储装置被构造用于出于诊断目的和/或记录目的而对到达且存储的数据进行分析。

12.如前述权利要求1-3中任一项所述的数据采集单元，其特征在于，所述处理装置和所述存储装置被构造用于经由所述工作总线（5）将各个工作总线参与方（6、7、8、9）置于休眠状态或者关闭各个工作总线参与方（6、7、8、9），以便由此确保连接在所述工作总线（5）上的工作总线参与方（6、7、8、9）的可预定的能量消耗。

13.如前述权利要求1-3中任一项所述的数据采集单元，其特征在于，所述处理装置和所述存储装置被构造用于在所述通信接口（21）处以可变的方式提供数据分组，所述数据分组基于数据和/或处理结果并且被构造用于经由所述工作总线（5）传输至上级控制装置(2)。

14.一种自动化系统，所述自动化系统具有上级控制装置（2），所述上级控制装置（2）经由第一总线系统（3）与至少一个现场单元（4）连接并且根据第一总线协议与所述现场单元（4）通信，所述自动化系统还具有从所述现场单元（4）出发的工作总线（5），在所述工作总线上连接多个工作总线参与方（6、7、8、9），其根据第二总线协议与所述现场单元（4）通信，其中，根据前述权利要求之一所述的数据采集单元（10）连接在所述工作总线（5）上，所述数据采集单元被构造用于对所述工作总线参与方（6、7、8、9）的数据进行本地处理。