CN105278497B - 工业控制系统和用于传输数据的方法 - Google Patents

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Abstract

一种包括至少一个工业控制器(1)的工业控制系统和在工业控制器(1)中传输数据的方法,包括使用工业控制器(1)的系统特定的固件(SSF)独立于用户特定的工业控制程序(PRG)来执行一组预定义的系统任务中的至少一个系统任务。至少一个系统任务适于在执行在用户特定的工业控制程序(PRG)中定义的指令的操作阶段中使用至少一个文件系统服务来将在第一数据存储单元(5)的第一专用存储位置中的数据移动到格式化为用于以文件系统来使用的第二数据存储单元(6),或使用至少一个文件系统服务来将数据从第二数据存储单元(6)移动到第一数据存储单元(5)的第二专用存储位置。

Description

工业控制系统和用于传输数据的方法
技术领域
本发明涉及一种包括至少一个工业控制器的工业控制系统,更具体地,涉及一种用于将数据从工业控制器的第一存储区域传输到第二存储区域的装置和方法。
背景技术
过去,在工业控制器中,特别是在16位现场总线控制器中,通过简单地复制存储在已知的存储器位置中的位来在第一数据存储单元与第二数据存储单元之间传输数据。例如,对于存储在某处(例如,在闪存中)的用户特定(user-specific)的工业控制程序而言,通过所谓的“MEMCOPY”命令来传输数据,其操作来将数据从源位置复制到目标位置中,例如,在工业控制器的随机存取存储器(RAM)中的定义的存储器位置。
例如,当开始并启动工业控制器来使工业控制器能够执行在用户特定的工业控制程序中提供的指令时,数据传输操作可发生。此在存储器地址位置之间直接地传输数据的过程例如可通过具有超过工业控制器的控制的管理软件的“LOAD FILE(加载文件)”和“READ FILE(读取文件)”命令来进行。当在执行“MEMCOPY”命令之后启动工业控制器时,工业控制程序从闪存复制到工业控制器的RAM,并且工业控制程序然后从RAM执行。
过去,包括文件系统服务的操作系统也已是可用的,特别是对于利用了诸如DOS、Windows等标准操作系统的工业控制器而言。通过以访问(access)文件的形式(例如,“syslib*.lib”或“syslibfile.lib”文件)提供访问层,用户特定的工业控制程序可使用由操作系统提供的文件系统服务。以此方式,在工业控制器上执行的用户特定的工业控制程序可经由文件系统服务来更灵活地处理数据。以带有16位现场总线控制器并且后来也用于32位现场总线控制器(FBC)的所谓“开放控制器”,文件系统服务的使用也是可用的。
由于用户特定的工业控制程序可利用文件系统服务的事实,没有必要管理特定的地址位置并了解存储单元上的特定的物理地址位置。定义独立于特定的硬件平台的命令是足够的,诸如使用专用(dedicated)文件名的文件打开命令,并且通过使用文件系统服务命令来读数据和将数据写到此文件中。数据的物理处理通过操作系统的文件系统服务来管理。这减少了用户特定的控制程序的程序员的负担,因为程序员不需要考虑特定的硬件平台的细节或在该硬件平台上定义数据管理。通过使文件系统服务可通过文件系统访问层来访问,用户特定的工业控制程序经由文件系统服务可在更抽象的级别上处理关于存储单元的数据。这使得用户特定的工业控制程序能够例如将数据记录(log)到文件中、将数据的改变记录到文件中(例如,创建趋势文件)、以及从文件读取数据以在工业控制过程中使用(例如,利用配方文件和存储在其中的各个配方数据)。
用于经由操作系统的文件系统服务来在工业控制器中处理文件的常规方法的问题在于软件的复杂性。更具体而言,用户可需要利用头文件和代码文件来使用户能够定义使用操作系统的系统服务的工业控制程序。另外,工业控制程序需要适合于特定的硬件平台,以便执行操作系统的系统服务。
发明内容
前述问题由一种工业控制系统和一种用于将数据传输到工业控制器的第一数据存储单元或从工业控制器的第一数据存储单元传输数据的方法来解决。
根据本发明的工业控制系统和方法使得工业控制器能够将存储在工业控制器的第一数据存储单元的第一专用存储位置(例如,数据写入区域)中的数据传输到位于第二数据存储单元的文件中,传输在用户特定的工业控制程序中以降低的编程复杂性来实施。另外,该装置和方法简化了在第一数据存储单元与第二数据存储单元之间的数据传输的管理。
根据本发明,可下载到工业控制器的用户定义的工业控制程序可构造为简单地将数据直接写入第一数据存储单元的第一专用存储位置(例如,预定义的数据写入区域),而无需使用任何文件系统服务。换言之,用户特定的工业控制程序可构造为将数据直接写入到第一专用存储位置的预定义的且已知的物理位置中,如在上一代工业控制器中提供的那样。与现有技术解决方案形成对比的是,在第一存储单元和第二存储单元之间传输数据的任务可独立于用户特定的工业控制程序而实施。更具体而言,可使用存储在工业控制器上的系统特定(system-specific)的固件来实施在第一和第二存储单元之间的传输。
系统特定的固件并非由用户编程或建立,而是由工业控制器的制造商定义并且适用于相关硬件的特性。因此,制造商针对制造商的硬件来定义系统特定的固件,并且此类固件使得工业控制器能够独立于用户特定的工业控制程序来执行相关的预定义的系统任务。
系统特定的固件的系统任务包括预定义的文件系统任务,其利用文件系统服务将存储在第一数据存储单元的第一专用存储位置中的数据写入到在第二数据存储单元上打开的文件中。因此,将数据从第一数据存储单元的第一专用存储位置传输到位于第二数据单元上的文件中的步骤独立于用户特定的工业控制程序通过预定义的系统特定的路径(即预定义的文件系统任务)来执行。用户特定的工业控制程序和系统特定的固件的预定义的文件系统任务两者是彼此独立的。系统特定的固件可包括其他任务,诸如对i)现场总线通信,ii)分布式控制系统的内部数据总线通信等的控制。优选地,系统特定的固件提供了使用工业控制器的接口(interface)和存储器硬件所需的所有供应商特定的控制功能。
因此,根据本发明,用户特定的工业控制程序可编程为将过程数据或过程数据的改变(例如趋势数据)写入到第一数据存储单元的第一专用存储位置中。工业控制器可构造为使得用户特定的工业控制程序不具有对写入第一数据存储单元的第一专用存储位置中的数据的进一步处理。存储在第一数据存储单元的第一专用存储位置的数据的传输可由系统特定的固件自主地处理。这可能导致这样的情形:其中即使工业控制程序没有将升级的数据写入到数据写入区域中,系统特定的固件也从第一数据存储单元的第一专用存储位置读取位。也可能存在这样的情形:其中,工业控制程序将过程数据写入第一专用存储位置中,但由于系统特定的固件的文件系统任务被禁用(disable),没有发生此过程数据的进一步处理的传输。
过程数据包括在工业控制器中用来经由可操作地联接到工业控制器上的总线部件来控制过程的数据。此类过程例如可为工业制造过程、设施管理的过程(例如建筑自动化)等。
在本发明的上下文中,术语“控制”包括将控制命令发送到其他装置(包括至少一个总线部件)和/或任何其他控制任务,以及监控从其他装置(包括至少一个总线部件)接收到的数据和任何其他控制任务。
术语“总线部件”(也被称为控制装置)包括传感器、致动器、继电器、开关或经由数据通道(例如,数字输入或输出、模拟输入或输出、通信网络等)来直接或间接联接到工业控制器上的其他装置。
术语“用户特定的工业控制程序”被定义为由工业控制器的用户出于控制工业机器或过程的目的而开发的任何程序。用户特定的工业控制程序可用一种或多种不同的编程语言写成,编程语言包括但不限于梯形逻辑、Basic、C++等。
用户特定的工业控制程序优选地以可由微处理器执行的预编译可执行代码(例如HEX码)的形式来加载并安装在工业控制器上。另一个选项是将用户特定的工业控制程序提供为在工业控制器上的解释型代码(例如,JAVA),即以较高级语言来提供。此解释型代码需要在运行时(run-time)期间转换成可执行代码(即,编译),以使代码能够由微处理器执行。由于转换,当在相同的硬件上执行时,解释型代码需要比编译型代码更多的时间来执行。相似地,为了使解释型代码在与编译型代码可比的时间帧中执行,解释型代码典型地将需要在具有比执行编译型代码的硬件更多处理能力的硬件上执行。
在一个优选实施例中,第一数据存储单元包括数据读取区域。另外,系统特定的固件的预定义的系统任务中的至少一个构造为从在第二数据存储单元上打开的文件读取数据,并且将数据存储到第一存储单元的数据读取区域中。优选实施例的优点在于,工业控制器除了能够将数据记录到日志文件、趋势文件等中之外,也可读取存储在此类文件或其他文件类型中的数据,并且在由用户特定的工业控制程序进行的工业控制过程中使用该数据。此类数据可例如包括配方数据。配方数据可提供用于在由用户特定的工业控制程序控制的过程中使用的参数,例如速度设定点、温度设定点、张力设定点等。
在优选实施例中,工业控制器包括存储预定义的固件任务参数的配置表。预定义的固件任务参数中的至少一个与文件系统服务有关,以允许系统特定的固件的预定义的系统任务中的至少一个根据预定义的固件任务参数使用文件系统服务来执行任务。因此,通过存储在配置表中的预定义的参数,基本的预定义的固件任务可适应于用户的特定需求,以便系统特定的固件的预定义的系统任务适应于特定需求。系统特定的固件的预定义的系统任务的适应不需要在用户特定的工业控制程序中实施,并且取而代之的是可通过使用输入(enter)并存储到配置表中的参数来构造。以此方式,系统特定的固件的系统任务具有至配置表中的参数的访问。在工业控制程序中写入用户特定的路径来访问文件系统服务的要求不再是必要的,并且任务可经由将参数输入到配置表中来配置系统特定的固件的单独步骤来实施。输入参数的选择使得用户特定的系统能够以简单得多的方式来构造,并且关于程序修订(revision),提供了比写入工业控制程序更为灵活的机制。这特别适用于关于使用文件系统服务的情形。
在一个优选地实施例中,配置表是静态的,也即,表由用户在配置步骤中定义并存储。可选地,配置表也可被动态地设置,即,表可在用户特定的工业控制程序的运行时处作为工业控制系统的特定状态的函数而改变。
预定义的固件任务参数例如可包括下列中的一个或多个:
-文件名;
-数据类型;
-文件类型;
-在所述第一数据存储单元(5)中用于所述第一专用存储位置的位置;
-在所述第一数据存储单元(5)中用于所述第二专用存储位置的位置;
-所述用户特定的工业控制程序(PRG)的数据变量;
-定义所述一组预定义的系统任务中的系统任务的重复时间的扫描时间;
-用于所述一组预定义的系统任务中的系统任务的启用标志,所述启用标志导致所述系统任务被启用或禁用;
-定义用于所述一组预定义的系统任务中的系统任务的开始时间的定时器;
-将写入文件或从文件读出的数据变量的选择;
-组定义,其定义了选择为成组地写入文件或从文件读出的一序列数据变量;或
-事件参数,其定义了触发所述一组预定义的系统任务中的相关系统任务的处理的事件。
任何其他可适用的类型的参数也可用于预定义的固件任务参数,以便定义系统特定的固件的有效系统任务。
将存储在第一数据存储单元的第一专用存储位置中的数据写入到在第二数据存储单元上打开的文件中的系统特定的固件的文件系统任务最优选地是循环地(即周期性地)实行。然后,循环时间可通过配置表中的“循环时间”参数来定义。
优选地,存储在配置表中的预定义的固件任务参数的设置可由网页界面(webinterface)来支持。在优选实施例中,工业控制器包括存储在工业控制器可上并且可例如使用浏览器经由远程网络来访问的网页界面。网页界面允许用户来预定义固件任务参数(例如,展示配置表的条目(entry))。
网页界面使用户能够在位于远离工业控制器的计算机处简单地根据特定需求来自定义系统特定的固件,例如,通过输入可适用的固件任务参数,可适用的固件任务参数然后存储到配置表中,用于由系统特定的固件的系统服务来使用。
在进一步优选实施例中,工业控制系统包括至少一个声明(declaration)表。声明表可包括至工业控制程序的数据变量的索引(reference)。通过使用文件系统服务,系统特定的固件可布置为处理存储在第一数据存储单元上的数据,作为声明表中的条目的函数。这些数据与在至少一个声明表中索引的数据变量相关。
数据写入区域和/或数据读取区域可专用于第一数据存储单元的预定义的固定位置,使得位置是固定的且不能再配置。用户例如可通过工业控制器指令手册来确定数据读取区域和数据写入区域的位置。
在优选实施例中,数据写入区域或数据读取区域的位置可通过上文陈述的存储在配置表中的预定义的固件任务参数来配置。这允许可用硬件的更灵活使用。
提供来与总线部件通信的数据通道可使用通信总线(例如,“底板总线”或在工业控制器与I/O模块之间的其他总线)来建立,其中输入和/或输出模块经由通信总线来通信地连接到工业控制器上,以便在它们之间建立通信链路。输入和/或输出模块提供了至连接到各自的输入/输出模块上的至少一个总线部件的接口。
工业控制器也可包括至总线部件的内部数据通道和内部接口,以便总线部件可直接地连接到工业控制器上,而无需单独的输入/输出模块。
最优选地,在工业控制器中,由用户特定的工业控制程序至操作系统的文件系统服务的访问被禁用,由此防止用户特定的工业控制程序使用文件系统服务。换言之,工业控制器优选地布置为不允许用户特定的工业控制程序执行调用(invoke)任何文件系统服务的指令(对于用户特定的工业控制程序而言,文件系统服务是阻塞的)。文件系统服务的此类阻塞是有利的,在于工业控制器的使用是可预测且安全的。这简化了用于工业控制系统的批准的程序。
最优选地,工业控制器包括访问表,访问表具有条目,以使用户特定的工业控制程序能够使用操作系统的系统服务。更具体而言,存在单独的供应商特定的访问层,其将用户特定的工业控制程序的命令翻译至系统特定的命令,以调用操作系统的系统服务。如现有技术中的那样,系统服务包括文件系统服务。所提出的是,访问表不具有使用户特定的工业控制程序的命令可链接到操作系统的文件系统服务上的条目,使得工业控制程序被阻止使用操作系统的文件系统服务。访问表包含条目,这些条目不同于那些提供来用于与文件系统服务链接的条目,以便工业控制程序能够使用除了文件系统服务功能性之外的操作系统的任何其他功能。这导致操作系统的文件系统服务对用户来说不可用,即使它们是逻辑地存在的,而通过访问表中的条目,其他剩余的系统服务是可用的。因此,与现有技术的解决方案相比,在优选实施例中,工业控制程序并不能够直接使用操作系统的文件系统服务。
在所提出的用于将存储在工业控制器的第一数据存储单元的第一专用存储位置上的数据传输到位于第二数据存储单元的文件中的方法中,其步骤包括:
-执行系统特定的固件的预定义的系统任务,以通过操作系统的文件系统服务来将存储在第一数据存储单元的第一专用存储位置中的数据写入在第二数据存储单元上打开的文件中,以及
-执行用户特定的工业控制程序来控制至少一个总线部件,包括将数据写入第一数据存储单元的第一专用存储位置中,
其中,执行预定义的系统任务和用户特定的工业控制程序的步骤独立地进行,而在没有用于彼此的监视或控制的任何链接。
更优选地,该方法还包括下列步骤:执行系统特定的固件的预定义的系统任务,以通过使用操作系统的文件系统服务来从在第二数据存储单元上打开的文件读出数据,并且将数据写入第一数据存储单元的第一专用存储位置(例如,保留且预定义的数据读取区域)中。以此方式,过程数据和趋势数据不仅能记录到文件中,而且还可从文件读取,用于由用户特定的工业控制程序使用。
在优选实施例中,所述方法还包括将预定义的固件任务参数存储在工业控制器的配置表中的步骤。预定义的固件任务参数与文件系统服务有关,并且定义了系统特定的固件的预定义的系统任务中的至少一个如何使用文件系统服务。通过将参数简单地输入配置表中,用户可定义系统特定的固件的一组个别的预定义的系统任务,而无需写入用于工业控制程序的代码。
最优选地,工业控制器是可连接至所谓的云端上的嵌入式控制器。换言之,工业控制器经由通信网络(例如,互联网或内联网)提供了至数据存储单元的远程访问,以便数据存储单元可定位为远离工业控制器,例如在用于存储数据的集中化服务位置上。当准备工业控制器来执行控制任务时,该方法然后可进一步包括将系统特定的固件从远程文件下载到工业控制器的步骤。下载可由运行时系统和操作系统控制,运行时系统和操作系统控制优选地存储在工业控制器上。
可选地或除了上文之外,当准备工业控制器来执行控制任务时,来自远程文件的相关配置表可下载到工业控制器。下载最优选地是在工业控制器的启动过程中建立,即,当工业控制器进入执行用户特定的工业控制程序的状态时。
术语“运行时系统”包括提供来用于管理用户特定的控制程序的代码的执行的软件代码。运行时系统包括调度(scheduling)任务(例如执行时间的管理)、服务提供服务器(例如,用户特定的控制程序的加载、启动、停止和初始化的任务)、监控任务、调试任务以及与集成开发环境IDE的协作。
为了完成前述及相关的目标,本发明然后包括在下文中充分描述的特征。以下的说明书和附图详细阐述了本发明的某些图示性的实施例。然而,这些实施例仅指示了可采用本发明的原理的各种方法中的一些。当结合附图考虑本发明的以下详细描述时,本发明的其他目的、优点和新颖特征将变得显而易见。
附图说明
在附图中,相同的附图标记表示相同的部件或特征:
图1是带有直接存储器映射的常规的16位现场总线工业控制器的系统图;
图2是包括文件系统访问层的常规的32位现场总线工业控制器的系统图,此文件系统访问层提供至操作系统的文件系统服务的工业控制程序访问;
图3是根据本发明的示例性工业控制器的系统图,该工业控制器包括能够执行文件系统任务的单独的系统特定的固件;
图4是流程图,图示了在根据本发明的工业控制器上执行的用户定义的工业程序和系统特定的固件。
图5是流程图,图示了由根据本发明的系统特定的固件执行的示例性步骤。
具体实施方式
图1示出了常规的16位现场总线工业控制器FBC的系统图。现场总线控制器包括非易失性RAM存储器数据存储单元(RAM=随机存取存储器)。微处理器(未示出)具有至RAM存储器的访问并且布置来执行工业控制程序PRG。工业控制程序PRG是用户定义的程序,其可初始地存储在第二存储单元上,例如,诸如体现为存储卡(SD卡等)的闪存等非易失性存储器。为了能够访问第二存储单元,现场总线工业控制器FBC可具有例如用于收纳第二存储单元的内部容器(例如,闪存卡支持器等)或能通信地将现场总线工业控制器FBC联接到第二数据存储单元(其可远离现场总线工业控制器FBC定位)上的通信总线。
用于允许工业控制器FBC的微控制器执行工业控制程序PRG的基本软件栈是操作系统OS。操作系统OS包括执行工业控制程序PRG的编译型代码所需的一组预定义的系统任务,工业控制程序PRG典型地由用户经由与工业控制器FBC分离的工作站(例如,在诸如个人计算机等的计算机上)写入。工作站可包括编程语言,诸如梯形逻辑、C++、Basic等,用户创建的程序典型地在工作站处编译并且然后被传输到第二存储单元。
在16位现场总线控制器的启动阶段(phase)期间,可执行的工业控制程序PRG从第二存储单元(例如,非易失性存储器)传输到第一存储单元(例如,RAM)。常规地,通过在例如DOS、Windows、Nucleus等各种操作系统中提供的诸如“MEMCOPY”等文件命令来完成此类程序传输。MEMCOPY命令执行向特定地址位置中的直接存储器读取或从特定地址位置的直接存储器写入。存在于闪存中的工业控制程序在针对此映像(image)的已知地址位置处访问,其然后传输到在第一存储单元(RAM存储器)中的预定义的已知地址位置。
当在本文中使用时,术语“启动阶段”是指在电子装置(例如,微处理器控制的装置)在该装置已经通电或重设之后的初始启动阶段,其中启动指令从存储器加载,并且然后接着是操作系统。
当在本文中使用时,术语“操作阶段”是指继启动阶段之后发生的电子装置的阶段,其中在操作阶段期间,由电子装置执行或可通过电子装置执行由用户定义的程序所定义的指令。
工业控制程序PRG存储在RAM存储器中并且然后从此RAM存储器位置执行。工业控制程序的执行由运行时系统RTS控制,该运行时系统RTS进行工业控制程序的调度。
现场总线工业控制器FBC还包括至少一个接口X总线,其提供可通信地联接到至少一个总线部件BP上的数据通道DCH。此类总线部件BP可为例如传感器、致动器或用来控制(包括监视)工业过程、建筑物等的其他装置。数据通道DCH形成了工业控制系统的内部总线,并且可实施到工业控制器FBC的壳体内或壳体的外部,来与输入/输出模块IOM通信,输入/输出模块IOM形成了在数据通道DCH与总线部件BP之间的接口。
工业控制器FBC还包括到外部现场数据通道FCH的接口FB。此类现场总线接口FB例如可支持以太网标准、Profibus标准、Profinet标准等。
图2示出了常规的32位现场总线工业控制器FBC的系统图。现场总线工业控制器FBC包括文件系统访问层,其提供了至操作系统OS的文件系统服务的访问。通过文件系统访问层向用户特定的工业控制程序PRG提供了至文件系统服务的访问。
如在关于图1所描述的示例中那样,可执行的工业控制程序的映像被存储在第二数据存储单元FSM上的启动项目PRJ中。第二数据存储单元以文件系统来格式化,以便可将数据读出或写入第二数据存储单元FSM(文件系统存储器)而无需确切知道地址位置。操作系统的文件系统服务的使用允许文件被处理为单独的单元而无需控制文件在数据存储单元上被物理地定位在何处。通过文件系统服务自身来进行数据的此物理处理。
当启动现场总线工业控制器FBC时,工业控制程序PRG的副本从包含映像的启动项目PRJ中的映像传输到在第一数据存储单元RAM中的专用存储器区域。稍后,当执行工业控制程序PRG时,过程数据可被传输到特定的日志或趋势文件中,以记录数据或记录数据的变化(趋势)。数据的此数据传输可由工业控制程序PRG进行,而无需具有对在第二数据存储单元FSM上的物理数据地址位置的直接控制。用户特定的工业控制程序PRG能够打开现存的日志、趋势或配方文件或者能够通过访问操作系统OS的文件系统服务来制作新的文件。典型地,操作系统OS的文件系统服务对工业控制程序PRG的编译的执行代码来说不可直接访问,因此,典型地需要中间文件系统访问层来将编译指令翻译为操作系统的语言。
通过使用文件系统服务,工业控制程序PRG还能够从文件系统存储器FSM读出数据,以例如控制工业控制过程的特定参数。控制参数一般已知为配方数据。例如,在来自不同颜色源的颜色的自动混合的过程中,配方数据可定义用于待混合的特殊颜色的特定公式。配方数据也可指定(specify)各种机器区段的速度、幅材张力、截面温度、压力等。
图3示出了根据本发明的示例性工业控制器1的示意图。工业控制器1可是具有微处理器μP的现场总线工业控制器FBC,微处理器μP布置为执行由操作系统OS、运行时系统RTS、用户特定的工业控制程序PRG以及还有由系统特定的固件SSF定义的软件任务。
另外,示例性工业控制器1可包括现场总线接口FB,其提供现场总线数据通道FCH。现场总线数据通道FCH提供数据通道,数据通道可用来与至少一个其他工业控制器或监督工作站通信,由此类形成用于控制工业控制过程的控制系统。现场总线数据通道FCH还允许工业控制器1控制用来控制过程的其他工业控制器。
示例性工业控制器1可包括内部X总线接口2,其提供用于与至少一个总线部件4通信的数据通道3。
示例性工业控制器1还包括第一数据存储单元5(RAM存储器)和第二数据存储单元6(FSM)。尽管第二数据存储单元6被示出为工业控制器的一部分,但第二数据存储单元5可与工业控制器1分离。在这点上,工业控制器1可包括用于单独的第二数据存储单元6的接口(例如卡槽等)来收纳单独的存储卡(例如SD卡)。用于第二数据存储单元6的接口也可为至现场总线数据通道FCH的现场总线接口FB,例如,第二数据存储单元可经由现场总线数据通道FCH通信地联接到工业控制器1上,以便使得工业控制器能够将数据写至第二数据存储单元或从第二数据存储单元读取数据。
至第二数据存储单元6的接口也可为X总线接口2,其中第二数据存储单元6经由数据通道3通信地联接到工业控制器1上。因此,存储在第二数据存储单元6上的数据可被存储到所谓的云端中。
示例性工业控制器1还包括多个软件栈。软件栈包括运行时系统RTS,其构造为调度至少一个用户特定的工业控制程序PRG和系统特定的固件SSF。
另一软件栈是操作系统OS,其除了其他之外包括至少一个并且优选地包括多个文件系统服务。
操作系统OS、运行时系统RTS和系统特定的固件SSF可作为单独的可执行代码(例如,单独的壳代码(shell-code))来安装在工业控制器1上。操作系统OS、运行时系统RTS和系统特定的固件SSF也可在结合的可执行固件代码FW(例如,单个十六进制文件)中安装在工业控制器1上,使操作系统OS被嵌入到更高级的固件中,如由虚线框所示。
如可在相对于图2的控制器的图3的示例性工业控制器中可看到,缺少了至工业控制程序的文件系统访问层。结果,存在于图3的示例性工业控制器1中的用户特定的工业控制程序PRG并不具有至操作系统OS的文件系统服务的访问。
根据本发明,系统特定的固件SSF构造为独立于用户特定的工业控制程序PRG来执行一组预定义的系统任务。
预定义的系统任务包括复制存储在第一专用存储位置中的数据的文件处理任务,例如,如在此示例中那样,在将数据从第一数据存储单元5的数据写入区域7(也称为第一存储区)复制到在第二数据存储单元6上打开的文件中。在复制数据中,文件处理任务使用操作系统OS的文件系统服务。因此,系统特定的固件SSF而不是用户特定的工业控制程序PRG处理存储在第二数据存储单元6上的文件。
数据写入区域7的存储地址,或者可选的是在第一数据存储单元5的存储区域上分布的多个存储位置被良好地定义并且对于工业控制系统而言是已知的。
在示例性实施例中,用户特定的工业控制程序PRG仅具有至存储在第一数据存储单元5中的数据的访问,例如经由至专用物理地址位置的直接存储器读和写访问。因此,在示例性工业控制器1上执行的工业控制程序PRG只能执行直接存储器读/写命令,而没有利用文件系统服务。
在工业控制器1的启动模式中,系统特定的固件SSF可处理程序PRG的映像从第二数据存储单元6到第一数据存储单元5的特定位置的传输。
在结束启动过程之后,工业控制器进入运行模式。在运行模式下,特定的固件SSF具有对在第二数据存储单元6中打开文件(例如日志文件、趋势文件、配方文件等)的控制,并且将数据从数据写入区域7的特定物理地址位置传输到适当的文件(例如日志文件或趋势文件)中。另外,系统特定的固件SSF可执行任务,此任务经由操作系统OS的文件系统服务来从存储在第二数据存储单元6上的配方文件读出数据并且将配方数据写入第一数据存储单元5(RAM)的数据读取区域8(也称为第二存储区)中。经由文件系统服务在第一数据存储单元5与第二数据存储单元6之间的数据传输的处理可完全独立于用户特定的工业控制程序PRG来进行,而无需用户特定的工业控制程序具有对文件系统服务的任何控制。
示例性工业控制器1可构造为允许用户特定的工业控制程序PRG来将数据直接写到第一数据存储单元5的数据写入区域7,而不使用文件系统服务。相应地,工业控制器1也可构造为允许用户特定的工业控制程序PRG直接从第一数据存储单元5的数据读取区域8读出数据,而不使用文件系统服务。
特别地,操作系统OS的文件系统服务可对用户特定的工业控制程序PRG禁用。换言之,工业控制器1可构造为使得用户特定的工业控制程序PRG不能使用文件系统服务。
工业控制器1最优选地包括配置任务,其包括用于控制系统特定的固件SSF的用户可设置的参数。例如,配置任务可使用网络服务器来访问。例如,至网络服务器的访问可为使用远程计算机的浏览器经由现场总线接口FB和现场总线数据通道FCH。配置任务可允许用户配置多个预定义的固件任务参数,这些预定义的固件任务参数定制特定固件的预定义的系统任务。这些预定义的固件任务参数可包括如下所描述的一个或多个参数。
固件任务参数可包括参数,该参数描述了用于不同的日志文件、趋势文件和/或配方文件的文件名。固件任务参数还可包括描述在此类文件中处理的数据类型的参数、文件的类型,例如日志文件、趋势文件或配方文件。另外,预定义的固件任务参数可包括定义专用于数据读取区域7和数据写入区域8的第一数据存储单元5的特定数据区域的参数。因此,系统特定的固件SSF具有对数据写入区域6和数据读取区域7的物理数据位置的控制。
另外,预定义的固件任务参数可包括定义循环时间的参数,此循环时间设定了用于相应的定义的系统任务的重复的周期(也称为扫描时间)。在优选实施例中,系统特定的固件SSF执行任务,该任务例如以由循环时间参数所定义的间隔来反复从第二数据存储单元6中的文件读取数据并将数据写至第二数据存储单元6中的文件。
另外,预定义的固件任务参数可包括启用和禁用包括文件系统任务在内的系统任务中的一个或多个定义的参数。例如,通过将参数设定为启用日志文件系统任务,写入第一数据存储单元5的数据写入区域7中的数据被反复写入在第二数据存储单元6上打开的日志文件中。此外,独立于用户定义的工业控制程序PRG发生数据的记录。这可能导致如下效果:即使工业控制程序PRG没有将任何实际的数据写入数据写入区域7中,数据写入区域7中的数据也被写入日志文件中。经由参数禁用文件系统任务也会导致如下效果:即使工业控制程序PRG将数据写入第一数据存储单元5的数据写入区域7中,也没有数据被记录到文件中。
通过使用配置任务,也有可能将计时器定义为预定义的固件任务参数,以定义相关的预定义的系统任务(例如,记录处理文件或记录趋势文件)何时开始。因此,可定义的是数据在特定的时间处而非以特定的循环中记录。
预定义的固件任务参数可包括选择数据变量的参数,数据变量指示数据的属性,例如,数据被读取的文件、数据被初始记录和/或取回的时间和/或日期等。
预定义的固件任务参数还可包括参数,该参数定义了多个数据,多个数据成组地写入第二存储单元上的文件或从该文件读取。在这点上,组可由一序列数据来定义。例如,此类组可为测量值(例如,温度)、进行测量的日程表日期以及测量的位置。此类位置可为进行测量之处的相关总线部件4的名称。另外,事件参数可配置为定义事件,该事件用于触发相关的预定义系统任务的处理。此类事件可在测量值小于、等于或大于阈值时触发。例如,事件参数可是由总线部件4测得的特定温度。当所测得的温度达到阈值时,测量值与时间以及总线部件4的名称然后将被一起记录到文件中。其他事件可是总线部件等的系统误差。事件可在列表中提供,使得系统特定的固件SSF定期地检查列表中的事件是否出现,以便连同时间戳一起记录事件。这些事件能以变量的时间图的形式来提供。
配置任务最优选地通过网页界面来访问,网页界面存储在工业控制器1上并且可使用例如浏览器经由远程网络FCH来访问。网页界面使得用户能够定义配置表的条目,由此类允许用户根据其特定需求来自定义工业控制器。预定义的固件任务参数与文件系统服务相关联,在于它们允许系统特定的固件SSF的预定义的系统任务的至少一个执行包括使用文件系统服务的任务。
现在参考图4,其中示出了流程图,该流程图图示了在工业控制器内传输数据的方法的总体概述。更具体而言,图4图示了用户定义的工业控制程序PRG和系统特定的固件SSF,系统特定的固件SSF独立于用户定义的工业控制程序PRG来执行。
如本文中所公开的,用户定义的工业控制程序PRG是具有用户指定的指令的程序,例如,用户具有对用户定义的工业控制程序PRG的内容的完全控制。相反地,系统特定的固件SSF包括例如由工业控制器的制造商指定的指令。用户不具有对系统特定的固件SSF的内容的控制。
用于将数据传输到工业控制器1的第一数据存储单元或从工业控制器1的第一数据存储单元传输数据的方法使用工业控制器1的系统特定的固件SSF独立于用户特定的工业控制程序PRG来执行一组预定义的系统任务中的至少一个系统任务。图4示出了执行在用户特定的工业控制程序PRG中定义的指令时的操作阶段。通过使用系统特定的固件SSF来执行的至少一个系统任务适于:
a)使用至少一个文件系统服务来将在第一数据存储单元5的第一专用存储位置7中的数据移动到为了格式化为用于以文件系统来使用的第二数据存储单元6,或
b)使用至少一个文件系统服务来将数据从第二数据存储单元6移动到第一数据存储单元5的第二专用存储位置8。
更具体而言,系统特定的固件SSF例如基于可由用户配置的表来执行系统任务。在这点上,用户可启用和禁用系统特定的固件SSF的系统任务。例如,用户可启用或禁用对应于读和/或写操作的任务系统(例如,从日志文件读取、写入日志文件)、配置此类读/写操作的扫描速率等。
例如,在创建用户定义的工业控制程序PRG时,用户可能希望将数据记录到趋势文件或其他文件中。在这点上,用户可包括在用户定义的工业控制程序PRG中的指令,其将应用数据从用户定义的工业控制程序PRG写到存储器的特定区域,例如,数据写入区域7。数据至数据写入区域7的此类写入在用户定义的工业控制程序PRG中实施而无需使用文件系统服务。
独立于用户定义的工业控制程序,基于配置表中的设置的系统特定的固件SSF可将存储在数据写入区域7中的数据写入适当的文件(例如日志文件)中。可使用文件系统服务来实施此类由系统特定的固件SSF将数据写入到文件中。
相似地,在创建用户定义的工业控制程序PRG时,用户可能希望将存储在日志文件中的数据例如从趋势文件读取到工业控制程序PRG中。在这点上,用户可经由配置表来配置系统特定的固件SSF,以执行从日志文件读取数据并将数据写入到存储器的特定区域(例如,数据读取区域8)中的系统任务。可使用文件系统服务来执行此类由系统特定的固件SSF进行的数据的写入。
为了利用在用户定义的工业控制程序PRG中的此类日志数据,用户可在用户定义的工业控制程序PRG中包括指令,其将数据从数据读取区域8读取到工业控制程序PRG中。此类将数据从数据读取区域8读取到用户定义的工业控制程序PRG在不使用文件系统服务的情况下实施。
相应地,根据本发明的工业控制器可将数据写入文件/从文件读取数据,而无需用户定义的工业控制程序调用文件系统服务。
另外参考图5,图5更详细地图示了在工业控制器内实施传输数据的示例性方法的示例性逻辑操作。图5的流程图10可考虑为描绘了由工业控制器1的系统特定的固件SSF来实行的方法的步骤。尽管图5示出了执行功能逻辑块的特定顺序,但块的执行顺序可相对于所示的顺序而改变。另外,可并行地或部分并行地执行接连显示的两个或多个块。某些块也可省略。另外,出于增强实用性、核算、性能、测量、故障排除等的目的,任何数量的功能、逻辑操作、命令、状态变量、信号量或消息可被添加到逻辑流程中。所理解的是,所有此类变化均为在本发明的范围内。
在块12处开始,系统特定的固件SSF例如从用户可配置的配置表读取配置数据。如本文中所描述,系统特定的固件SSF包括一个或多个系统任务,一个或多个系统任务可经由用户可配置的配置表中的条目而启用或禁用。在加电期间,配置表内的设定可由工业控制器的处理器读取。基于来自表的设定,处理器可确定例如哪些预定义的系统任务被启用或未被启用、存储器数据将从哪些区域读取和/或写入哪些区域等。
移动到块14,系统特定的固件SSF确定是否已启用任何系统任务,例如,系统读取任务或系统写入任务。如果没有系统任务已启用,则该方法结束。然而,如果系统任务已启用,则在块16处,系统特定的固件SSF判断该系统任务是否对应于读取操作或写入操作。
如果系统任务对应于写入操作,则在块18处,系统特定的固件SSF读取存储在数据写入区域7中的数据(数据写入区域7中的数据可已由用户特定的工业控制程序PRG放置在那里)并且将数据写入到文件中,其中由系统特定的固件SSF实施的写入操作可利用文件系统服务。如本文中所公开,存储器的特定区域、执行写入操作的频率、目标文件等都可在系统特定的固件的用户可配置的配置表中指定。一旦写入操作已完成,则此方法返回到块14并且重复该过程。
返回到块16,如果系统任务对应于读取操作,则在块20处,系统特定的固件SSF读取存储在特定文件(例如,日志文件、趋势文件等)中的数据并且将数据写入到数据读取区域8中,其中由系统特定的固件SSF实施的读取操作可利用文件系统服务。用户特定的工业控制程序然后可访问数据。
再次地,如上文所记述,存储器的特定区域、执行读取操作的频率、读取出数据的文件等都可在系统特定的固件的用户可配置的配置表中指定。一旦读取操作已完成,则该方法返回到块14并且重复该过程。
尽管本发明已关于特定实施例或多个实施例来示出并描述,但本领域技术人员在阅读和理解此说明书和附图的基础上可想到等效的变型和修改。特别是关于上文描述的元件(部件、组件、装置、构件等)执行的各种功能,用于描述此类元件的术语(包括提到的“手段”),除非另外指出,否则意在对应于实行所描述的元件的特定功能的任何元件(即,功能地等效的),即使并非结构地等同于所公开的结构,所公开的结构实行本发明的本文中的示例性实施例或多个示例性实施例中的功能。另外,尽管本发明的具体特征可能已关于若干个实施例中的一个或多个在上文描述,但此类功能可与其他实施例中的一个或多个其他特征结合,因为这对于任何给定的或具体的应用来说可为期望且有利的。
在下文中描述了本发明的其他优选实施例:
1.一种工业控制系统,包括至少一个工业控制器(1),其具有用于执行在用户特定的工业控制程序(PRG)中定义的指令的操作阶段,所述工业控制器(1)包括:
-至少一个微处理器(μP);
-至少一个文件系统服务;
-运行时系统(RTS),其适于管理使用所述至少一个微处理器(μP)的指令的执行,所述指令在所述用户特定的工业控制程序(PRG)中定义;
-第一数据存储单元(5),其用于将数据存储在所述工业控制器(1)中;以及
-系统特定的固件(SSF),其适于在所述操作阶段期间独立于在所述用户特定的工业控制程序(PRG)中定义的所述指令来执行一组预定义的系统任务,其中所述一组预定义的系统任务中的至少一个系统任务构造为:
a)使用所述至少一个文件系统服务来寻址(address)在所述第一数据存储单元(5)上的第一专用存储位置,并且将在所述第一数据存储单元(5)的所述第一专用存储位置中的数据移动到格式化为用于以文件系统来使用的第二数据存储单元(6),且/或
b)使用所述至少一个文件系统服务来寻址在所述第一数据存储单元(5)上的第二专用存储位置,并且将数据从所述第二数据存储单元(6)移动到所述第一数据存储单元(5)的所述第二专用存储位置。
2.根据第1项所述的工业控制系统,其特征在于,所述工业控制器(1)还包括所述第二数据存储单元(6)。
3.根据第1项或第2项所述的工业控制系统,其中,所述用户特定的工业控制程序(PRG)被禁止访问所述至少一个文件系统服务。
4.根据第3项所述的工业控制系统,其中,所述运行时系统(RTS)适于禁止所述用户特定的工业控制程序(PRG)访问所述文件系统服务。
5.根据前述任一项所述的工业控制系统,其中,所述用户特定的工业控制程序(PRG)适于将数据写入所述第一专用存储位置或从所述第二专用存储位置读取数据中的至少一个。
6.根据前述任一项所述的工业控制系统,其中,所述一组预定义的系统任务中的至少一个系统任务适于将存储在所述第一数据存储单元(5)的所述第一专用存储位置中的数据写入在所述第二数据存储单元(6)上打开的文件。
7.根据前述任一项所述的工业控制系统,其中,所述一组预定义的系统任务中的至少一个系统任务适于将来自在所述第二数据存储单元(6)上打开的文件的数据写入所述第一数据存储单元(5)的所述第二专用存储位置中。
8.根据前述任一项所述的工业控制系统,还包括定义了用于所述一组预定义的系统任务的多个配置参数的配置表。
9.根据第8项所述的工业控制系统,其中,所述多个配置参数中的至少一个适于使得在所述操作阶段中所述一组预定义的系统任务中的系统任务能够利用所述文件系统服务来进行下述步骤中的至少一个:
-将位于所述第一数据存储单元(5)的所述第一专用存储位置中的数据移动到第二数据存储单元(6),或
-将位于所述第二数据存储单元(6)中的数据移动到所述第一数据存储单元(5)的所述第二专用存储位置。
10.根据第8项或第9项所述的工业控制系统,其中,所述配置表包括对应于下列至少之一的系统任务配置参数:
-文件名;
-数据类型;
-文件类型;
-在所述第一数据存储单元(5)中用于所述第一专用存储位置的位置;
-在所述第一数据存储单元(5)中用于所述第二专用存储位置的位置;
-所述用户特定的工业控制程序(PRG)的数据变量;
-定义所述一组预定义的系统任务中的系统任务的重复时间的扫描时间;
-用于所述一组预定义的系统任务中的系统任务的启用标志,所述启用标志导致所述系统任务被启用或禁用;
-定义用于所述一组预定义的系统任务中的系统任务的开始时间的定时器;
-将写入文件或从文件读出的数据变量的选择;
-组定义,其定义了选择为成组地写入文件或从文件读出的一序列数据变量;或
-事件参数,其定义了触发所述一组预定义的系统任务中的相关系统任务的处理的事件。
11.根据前述任一项所述的工业控制系统,还包括可经由网络访问的网页界面,其中所述多个配置参数可通过所述网页界面远程地访问。
12.根据前述任一项所述的工业控制系统,其中,所述第一专用存储位置或所述第二专用存储位置中的至少一个是在所述第一数据存储单元(5)中的固定连续区。
13.根据前述任一项所述的工业控制系统,所述工业控制系统包括至少一个声明表,所述声明表包括至所述工业控制程序(PRG)的数据变量的索引,所述系统特定的固件(SSF)布置为用于通过使用所述文件系统服务来处理在所述第一数据存储单元(5)上的数据,数据与在所述至少一个声明表中索引的所述数据变量有关。
14.根据前述任一项所述的工业控制系统,还包括可联接到控制装置上的至少一个输入/输出装置,所述至少一个输入/输出装置适于将命令从所述用户特定的工业控制程序(PRG)提供到所述控制装置,或接收来自所述控制装置的数据,用于由所述用户特定的工业控制程序(PRG)使用。
15.根据前述任一项所述的工业控制系统,所述工业控制器(1)还包括访问表,所述访问表包括启用或禁止所述用户特定的工业控制程序(PRG)访问所述文件系统服务的至少一个参数,所述至少一个参数无法由所述用户特定的工业控制程序(PRG)访问。
16.根据前述任一项所述的工业控制系统,其中,所述至少一个工业控制器(1)包括由相应的工业控制器(1)执行的所述系统特定的固件(SSF)。
17.根据前述任一项所述的工业控制系统,还包括远离所述至少一个工业控制器(1)的计算机,以及通信网络,其中所述计算机通过所述通信网络来通信地联接至所述至少一个工业控制器(1),其中所述系统特定的固件(SSF)存储在所述计算机上,用于在所述计算机上执行,并且布置为用于通过使用所述计算机的文件系统服务来在所述第一数据存储单元(5)的专用存储位置与所述第二数据存储单元的专用存储位置之间传输数据。
18.一种用于将数据传输到工业控制器(1)的第一数据存储单元(5)或从工业控制器(1)的第一数据存储单元(5)传输数据的方法,所述工业控制器(1)包括至少一个文件系统服务并且适于在所述工业控制器(1)的操作阶段期间执行在用户特定的工业控制程序(PRG)中定义的指令,所述方法包括:
使用为所述工业控制器(1)提供的系统特定的固件(SSF)独立于所述用户特定的工业控制程序(PRG)来执行一组预定义的系统任务中的至少一个系统任务,其中在所述操作阶段中,所述至少一个系统任务适于:
a)使用所述至少一个文件系统服务来将在所述第一数据存储单元(5)的第一专用存储位置中的数据移动到格式化为用于以文件系统来使用的第二数据存储单元(6),或
b)使用所述至少一个文件系统服务将数据从所述第二数据存储单元(6)移动到所述第一数据存储单元(5)的第二专用存储位置。
19.根据第18项所述的方法,还包括禁止所述用户特定的工业控制程序(PRG)访问所述至少一个文件系统服务。
20.根据第18项或第19项所述的方法,还包括使用所述用户特定的工业控制程序(PRG)来进行下述步骤中的至少一个:将数据写入所述第一数据存储单元(5)的所述第一专用存储位置,或从所述第一数据存储单元(5)的所述第二专用存储位置读取数据。
21.根据第18项至第20项中任一项所述的方法,还包括使用所述一组预定义的系统任务中的至少一个系统任务来将存储在所述第一数据存储单元(5)的所述第一专用存储位置中的数据写入在所述第二数据存储单元(6)上打开的文件。
22.根据第18项至第21项中任一项所述的方法,还包括使用所述一组预定义的系统任务中的至少一个系统任务来将数据从在所述第二数据存储单元(6)上打开的文件写入到所述第一数据存储单元(5)的所述第二专用存储位置中。
23.根据第18项至第22项中任一项所述的方法,还包括经由定义了用于所述一组预定义的系统任务的配置参数的配置表来配置所述一组预定义的系统任务。
24.根据第23项所述的方法,其中,所述配置参数包括下列至少之一:
-文件名;
-数据类型;
-文件类型;
-在所述第一数据存储单元(5)中用于所述第一专用存储位置的位置;
-在所述第一数据存储单元(5)中用于所述第二专用存储位置的位置;
-所述用户特定的工业控制程序(PRG)的数据变量;
-定义所述一组预定义的系统任务中的系统任务的重复时间的扫描时间;
-用于所述一组预定义的系统任务中的系统任务的启用标志,所述启用标志导致所述系统任务被启用或禁用;
-定义用于所述一组预定义的系统任务中的系统任务的开始时间的定时器;
-将写入文件或从文件读出的数据变量的选择;
-组定义,其定义了选择为成组地写入文件或从文件读出的一序列数据变量;或
-事件参数,其定义了触发所述一组预定义的系统任务中的相关系统任务的处理的事件。
25.根据第23项或第24项所述的方法,还包括使用可经由网络访问的网页界面来远程地访问所述多个配置参数。
26.根据第18项至第25项中任一项所述的方法,还包括使用定义了至少一个参数的访问表来启用或禁止所述用户特定的工业控制程序(PRG)访问所述文件系统服务,其中所述至少一个参数无法由所述用户特定的工业控制程序(PRG)访问。
27.根据第18项至第26项中任一项所述的方法,还包括在所述至少一个工业控制器(1)的微处理器(μP)上执行所述系统特定的固件(SSF)。
28.根据第18项至第27项中任一项所述的方法,还包括在远离所述至少一个工业控制器(1)的计算机上执行所述系统特定的固件(SSF),所述计算机经由通信网络来与所述至少一个工业控制器(1)通信,所述通信网络用于通过使用所述计算机的文件系统服务来在所述第一数据存储单元(5)的专用存储位置与所述第二存储单元(6)的专用存储位置之间传输数据。

Claims (16)

1.一种工业控制系统,包括至少一个工业控制器(1),其具有用于执行在用户特定的工业控制程序中定义的指令的操作阶段,其特征在于,所述工业控制器(1)包括:
-至少一个微处理器(μP);
-至少一个文件系统服务;
-运行时系统,其适于管理使用所述至少一个微处理器(μP)的指令的执行,所述指令在所述用户特定的工业控制程序中定义;
-第一数据存储单元(5),其用于将数据存储在所述工业控制器(1)中;以及
-系统特定的固件,其适于在所述操作阶段期间独立于在所述用户特定的工业控制程序中定义的所述指令来执行一组预定义的系统任务,其中所述一组预定义的系统任务中的至少一个系统任务构造为:
a)使用所述至少一个文件系统服务来寻址在所述第一数据存储单元(5)上的第一专用存储位置,并且将在所述第一数据存储单元(5)的所述第一专用存储位置中的数据移动到格式化为用于以文件系统来使用的第二数据存储单元(6),且/或
b)使用所述至少一个文件系统服务来寻址在所述第一数据存储单元(5)上的第二专用存储位置,并且将数据从所述第二数据存储单元(6)移动到所述第一数据存储单元(5)的所述第二专用存储位置。
2.根据权利要求1所述的工业控制系统,其特征在于,所述工业控制器(1)还包括所述第二数据存储单元(6)。
3.根据权利要求1或2所述的工业控制系统,其特征在于,所述用户特定的工业控制程序被禁止访问所述至少一个文件系统服务。
4.根据权利要求3所述的工业控制系统,其特征在于,所述运行时系统适于禁止所述用户特定的工业控制程序访问所述文件系统服务。
5.根据权利要求1或2所述的工业控制系统,其特征在于,所述用户特定的工业控制程序适于将数据写入所述第一专用存储位置或从所述第二专用存储位置读取数据中的至少一个。
6.根据权利要求1或2所述的工业控制系统,其特征在于,所述一组预定义的系统任务中的至少一个系统任务适于:
-将存储在所述第一数据存储单元(5)的所述第一专用存储位置中的数据写入在所述第二数据存储单元(6)上打开的文件;且/或
-将来自在所述第二数据存储单元(6)上打开的文件的数据写入所述第一数据存储单元(5)的所述第二专用存储位置中。
7.根据权利要求1或2所述的工业控制系统,其特征在于,还包括配置表,所述配置表定义了用于所述一组预定义的系统任务的多个配置参数。
8.根据权利要求7所述的工业控制系统,其特征在于,所述多个配置参数中的至少一个适于在所述操作阶段中启动所述一组预定义的系统任务中的系统任务,以利用所述文件系统服务来进行下述步骤中的至少一个:
-将位于所述第一数据存储单元(5)的所述第一专用存储位置中的数据移动到第二数据存储单元(6),或
-将位于所述第二数据存储单元(6)中的数据移动到所述第一数据存储单元(5)的所述第二专用存储位置。
9.根据权利要求7所述的工业控制系统,其特征在于,所述配置表包括对应于下列中的至少一个的系统任务配置参数:
-文件名;
-数据类型;
-文件类型;
-在所述第一数据存储单元(5)中用于所述第一专用存储位置的位置;
-在所述第一数据存储单元(5)中用于所述第二专用存储位置的位置;
-所述用户特定的工业控制程序的数据变量;
-定义所述一组预定义的系统任务中的系统任务的重复时间的扫描时间;
-用于所述一组预定义的系统任务中的系统任务的启用标志,所述启用标志导致所述系统任务被启用或禁用;
-定义用于所述一组预定义的系统任务中的系统任务的开始时间的定时器;
-将写入文件或从文件读出的数据变量的选择;
-组定义,其定义了选择为成组地写入文件或从文件读出的一序列数据变量;或
-事件参数,其定义了触发所述一组预定义的系统任务中的相关系统任务的处理的事件。
10.根据权利要求7所述的工业控制系统,其特征在于,还包括能经由网络访问的网页界面,其中所述多个配置参数能通过所述网页界面远程地访问。
11.根据权利要求1或2所述的工业控制系统,其特征在于,所述第一专用存储位置或所述第二专用存储位置中的至少一个是在所述第一数据存储单元(5)中的固定连续区。
12.根据权利要求1或2所述的工业控制系统,其特征在于,所述工业控制系统包括至少一个声明表,所述声明表包括至所述工业控制程序的数据变量的索引,所述系统特定的固件布置为用于通过使用所述文件系统服务来处理在所述第一数据存储单元(5)上的数据,数据与在所述至少一个声明表中索引的所述数据变量有关。
13.根据权利要求1或2所述的工业控制系统,其特征在于,还包括能联接到控制装置上的至少一个输入/输出装置,所述至少一个输入/输出装置适于将命令从所述用户特定的工业控制程序提供到所述控制装置,或接收来自所述控制装置的数据,用于由所述用户特定的工业控制程序使用。
14.根据权利要求1或2所述的工业控制系统,其特征在于,所述工业控制器(1)还包括:
-访问表,所述访问表包括启用或禁止所述用户特定的工业控制程序访问所述文件系统服务的至少一个参数,所述至少一个参数无法由所述用户特定的工业控制程序访问;和/或
-所述系统特定的固件,用于由相应的工业控制器(1)来执行。
15.根据权利要求1或2所述的工业控制系统,其特征在于,还包括远离所述至少一个工业控制器(1)的计算机,以及通信网络,其中所述计算机通过所述通信网络来通信地联接至所述至少一个工业控制器(1),其中所述系统特定的固件存储在所述计算机上,用于在所述计算机上执行,并且布置为用于通过使用所述计算机的文件系统服务来在所述第一数据存储单元(5)的专用存储位置与所述第二数据存储单元的专用存储位置之间传输数据。
16.一种用于将数据传输到工业控制器(1)的第一数据存储单元(5)或从工业控制器(1)的第一数据存储单元(5)传输数据的方法,其特征在于,所述工业控制器(1)包括至少一个文件系统服务并且适于在所述工业控制器(1)的操作阶段期间执行在用户特定的工业控制程序中定义的指令,所述方法包括:
使用为所述工业控制器(1)提供的系统特定的固件独立于所述用户特定的工业控制程序来执行一组预定义的系统任务中的至少一个系统任务,其中在所述操作阶段中,所述至少一个系统任务适于:
a)使用所述至少一个文件系统服务来将在所述第一数据存储单元(5)的第一专用存储位置中的数据移动到格式化为用于以文件系统来使用的第二数据存储单元(6),或
b)使用所述至少一个文件系统服务将数据从所述第二数据存储单元(6)移动到所述第一数据存储单元(5)的第二专用存储位置。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7166765B2 (ja) * 2018-02-28 2022-11-08 富士フイルム株式会社 アプリケーション提供装置、アプリケーション提供方法、およびアプリケーション提供プログラム
US11062245B2 (en) * 2018-10-29 2021-07-13 Zebra Technologies Corporation Method, system and apparatus for supply chain event reporting

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020091784A1 (en) * 1997-09-10 2002-07-11 Baker Richard A. Web interface to a device and an electrical network control system
US6970891B1 (en) * 2000-11-27 2005-11-29 Microsoft Corporation Smart card with volatile memory file subsystem
US6944790B2 (en) * 2001-04-05 2005-09-13 International Business Machines Corporation System and method for collecting and restoring user environment data using removable storage
US7065415B2 (en) * 2001-07-30 2006-06-20 Rockwell Automation Technologies, Inc. Method for consistent storage of data in an industrial controller
US6801813B2 (en) * 2001-07-30 2004-10-05 Rockwell Automation Technologies, Inc. Method for consistent storage of data in an industrial controller
US20060190106A1 (en) * 2001-07-30 2006-08-24 Rockwell Automation Technologies, Inc. Method for consistent storage of data in an industrial controller
US6819960B1 (en) * 2001-08-13 2004-11-16 Rockwell Software Inc. Industrial controller automation interface
US6901298B1 (en) * 2002-09-30 2005-05-31 Rockwell Automation Technologies, Inc. Saving and restoring controller state and context in an open operating system
US20050132160A1 (en) * 2003-12-15 2005-06-16 Everett Gerald L. Platform independent method for establishing a run-time data area
JP2007047993A (ja) * 2005-08-09 2007-02-22 Rohm Co Ltd 制御回路、それを用いた電子機器およびファームウェアの更新方法
JP4978373B2 (ja) * 2007-08-27 2012-07-18 富士電機株式会社 プログラマブルコントローラ、そのcpuモジュール
JP5141895B2 (ja) * 2008-04-22 2013-02-13 オムロン株式会社 Plcのプログラム開発支援装置
JP5279785B2 (ja) * 2010-09-17 2013-09-04 株式会社東芝 コントローラ、記憶装置、およびプログラム
JP5838626B2 (ja) * 2011-07-15 2016-01-06 オムロン株式会社 コントローラ開発支援装置およびコントローラ開発支援プログラム
EP2624131A3 (en) * 2012-01-31 2013-12-18 Samsung Electronics Co., Ltd Display apparatus, upgrading apparatus, display system and data processing method of display system
JP6442131B2 (ja) * 2012-11-14 2018-12-19 オムロン株式会社 制御システムおよび制御装置

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