CN106257362B - 事件和数据的活动报告 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种事件和数据的活动报告。本公开内容涉及一种工业控制系统和用于监测工业控制系统中的电子装置的方法。电子装置可以例如经由EtherNet/IP作为网络装置连接。装置可以被配置成在检测到诸如误差或偏差这样的列举条件的情况下提供“未连接”消息通知(或“活动报告”)。未连接消息可以是在没有预先建立通信信道绑定的情况下在两个或更多个应用(其可以是相同或不同的装置)之间所发送的消息。未连接消息可以包括用于将消息路由至主计算机的路由路径信息、用于关联应用的应用路径信息以及与电子装置的状态和列举条件中的至少一个有关的数据有效负荷信息。

Description

事件和数据的活动报告
技术领域
本发明涉及工业控制系统领域，更具体地，涉及用于提供关于工业控制系统中的装置的事件和数据通知以及监测的系统及方法。
背景技术
工业控制器是用于控制例如工厂环境中的工业过程或机器的专用计算机系统。通常，工业控制器执行下述存储的控制程序：其读取来自与受控过程或机器关联的、用于感测过程或机器的条件的多种传感器的输入，以及基于这些输入和存储的控制程序来计算用于对控制过程或机器的致动器进行控制的一组输出。
工业控制器在许多方面与常规的计算机不同。物理地，工业控制器被构造成比常规计算机对撞击和损害实质上更具鲁棒性以及更好地抵抗外部污染物和极端环境条件。处理器和操作系统是针对实时控制而被优化的，并且用设计语言被编程以允许快速地开发针对一组不断改变的机器控制应用或一组过程控制应用而定制的控制程序。
通常，工业控制器具有高度模块化的架构，其例如允许要被用于将控制器连接至待控制的过程或机器的不同数量和类型的输入与输出模块。通过使用适合高可靠性和可用实时通信的专用“控制网络”来便利该模块化。这样的控制网络(例如，EtherNet/IP、DeviceNet以及ControlNet)与通过预调度网络通信容量和/或提供高可用性的无缝冗余通信性能来保证最大通信延迟的标准通信网络不同。
作为其增强模块化的一部分，工业控制器可以采用专用于诸如检测输入AC或DC信号或控制输出AC或DC信号这样的特定类型的电信号和功能的I/O模块或装置。这些I/O模块或装置中的每个可以具有下述连接器系统：使其能够与其他选择的I/O模块或装置一起以不同的组合而被安装在壳体或机架中，以匹配特定应用的要求。多个或单独的I/O模块或装置可以位于受控过程或机器附近的方便的控制点处，以经由控制网络与中央工业控制器进行通信。
控制网络可以采用“连接的消息传送”，在“连接的消息传送”中，网络的带宽和缓冲空间被预先分配给专用的“连接”以检测丢失的或不可预见的延迟数据控制消息传送，或保证如在公共以太网使用中的客户端/服务器事务完整性。连接的消息传送的示例在通用工业协议(CIP)中体现，通用工业协议是针对由开放设备网供应商协会(ODVA)支持的工业自动化应用的无关于介质的工业协议。在开放设备网供应商协会有限公司的版权为2006的“The Common Industrial Protocol(CIP)and the Family of CIP Networks”中描述了CIP，该文献的全部内容通过引用并入到本文中。
CIP包含用于对制造自动化应用进行采集的全套消息和服务以及其他信息，其中自动化应用包括控制、安全、同步、运动、配置。CIP的应用扩展包括：CIP安全，其提供节点之间的通信，该节点例如是安全I/O块、安全联锁开关、安全光幕与安全应用中的安全PLC直至根据IEC61508标准的安全完整度(SIL)3；CIP运动，其使得在相同网络上的现场装置和运动驱动器能够整合从而消除对于单独的运动优化网络的需要；以及CIP同步，其是基于最新的IEEE-1588标准——针对网络化测控系统的精确的时钟同步协议——的CIP的时间同步扩展，该标准提供了增加的控制协调以对要求事件记录、分布式运动控制和其他分布式应用进行排序。CIP使工业系统中的装置之间的兼容性最大化，并且实现CIP的典型的控制网络包括其规范是公开的并且其协议被许多制造商和供应商广泛使用的EtherNet/IP、DeviceNet、ControlNet以及类似的网络。
工业控制系统中的装置可以例如在工业过程或机器中或在通信中或在装置自身中感测各种各样的列举条件，例如误差或偏差，其中该装置包括与工业过程或机器(例如传感器、致动器以及过程仪表)交互的装置。因此，为了维持系统的健康，理解何时发生这些列举条件是重要的。
然而，监测由装置记录的误差和偏差会有一些问题。例如，如通过周定性地发起与装置的CIP事务的工业控制器来不断地轮询这样的装置，需要针对每个装置从有限的CIP连接池中分配，以及可能需要附加的通信带宽(例如工业控制器与装置之间的“持久连接(keep-alive)业务”)以维持与每个装置的CIP连接。此外，不断地轮询这样的装置导致不需要的事务，以及如果发生错误，则增加了报告错误的等待时间。此外，利用可能具有有限功率或者可能受到计算性能、存储量、通信速率或其他因素限制的特定装置，即使对装置的连续轮询是可完成的，也可能特别地难以完成。
因此，期望提供一种消除前述缺点中的一个或更多个的、能够关于误差和偏差对设备进行监测的工业控制系统。
发明内容
发明人已经认识到，工业控制系统中的电子装置可以经由诸如EtherNet/IP这样的网络来连接。该装置可以被配置成在该装置检测到诸如误差或偏差这样的列举条件时提供“未连接的”消息通知(或“活动报告”)。未连接消息可以是在两个或更多个应用(其可以是相同或不同的装置)之间所发送的消息，而无须预先建立通信信道绑定。未连接消息可以包括：用于将消息路由至主计算机的路由路径信息、用于关联应用的应用路径信息以及与电子装置的状态和列举条件中的至少一个有关的数据有效负荷信息。因此，未连接消息可以从装置被发送至主机而无需应用层通用工业协议(CIP)连接或传输层传输控制协议(TCP)连接，这两种连接都会消耗大量的资源。
除了与装置的误差或偏差和/或状态有关的数据，活动报告还可以在数据有效负荷信息中包括误差或偏差的通知。这样的数据可以以固定的格式来提供，包括：事件ID、事件分类、事件严重程度和/或时间戳。事件ID可以利用现有技术中已知的面向对象的方法来构造。例如，CIP装置的事件ID可以包括CIP类ID、实例ID以及事件代码。
装置可以主动地向系统中的主机(例如工作站、工业控制器、HMI、便携式装置等)报告关于误差或偏差的事件，并且活动报告可以利用应用路径信息而跟随列举的应用路径。主计算机可以订阅或取消订阅以利用应用路径从装置接收活动报告，以及可以在系统中维护记录装置和从装置接收的活动报告的数据结构。在一个方面中，应用路径可以用作将来自装置的活动报告与客户端的订阅进行关联的途径。在另一个方面中，多个事件可以聚集到一个活动报告中，并且这一个报告可以被多路广播至多个客户端。
本发明的一个方面可以提供未连接活动报告通信，其中，可以在工业自动化应用(其可以包括CIP应用)中以可靠的传递特征(例如重试和排队)来传递按照基于用户数据报协议(UDP)的、按需定制的消息。报告功能(例如订阅、取消订阅以及通知功能)可以被建模为CIP对象的公共服务。报告内容可以包括事件(其可以被预先构建在电子装置的应用中)或状态数据(例如包括CIP对象的属性)，事件可以由事件ID(例如包括类ID、实例ID以及事件代码)来标识，而状态数据可以由数据路径(例如包括类ID、实例ID以及属性ID)来标识。主计算机可以基于兴趣订阅和/或取消订阅报告内容。应用路径可以用作识别通知以及将通知与原始订阅请求关联的途径。应用路径是包含在未连接消息中的路径信息，其可以由主计算机使用以与电子装置进行关联。在事件报告的情况下，应用路径可以包括：警报管理器类ID、实例ID以及事件ID；以及在装置状态报告的情况下，应用路径可以变成以对象类ID、实例ID以及属性ID的格式的数据路径。可以提供用来缩减业务的多个订阅和通知的聚集。主机可以通过订阅请求来检测电子装置的存在。电子装置可以通过失败的传送而检测到主机不存在。可以提供禁止定时器以避免报告风暴。因此，可以提供使报告对时间要求严格的业务的影响最小化的非入侵式的、按需定制的业务。
如本文中使用的，“连接消息”是在其中存在应用之间的预先建立的通信信道绑定的两个应用之间所传送的消息。此外，“未连接消息”是在其中不存在应用之间的预先建立的通信信道绑定的应用之间所传送的消息。应用可以是应用对象，并且可以是相同的装置或不同的装置。
本领域普通技术人员将会认识到，应用之间可以存在几个级别的“绑定”。例如，可以提供“内容级绑定”，其中主计算机可以对针对活动报告而对电子装置的内容表示出兴趣。这可以类似于订阅/取消订阅布置。此外，可以提供“装置寻址级绑定”，其中进行因特网协议(IP)或类似级别的绑定以根据向何处路由活动报告(例如路由至主计算机)来更新电子装置。此外，可以提供“通信信道绑定”以便利从电子装置至主计算机的通知传送。对于该后一种形式，本发明的各方面可以通过在应用之间发送消息来提供未连接消息传送，而无需逻辑上预先建立的通信信道绑定(虽然可能存在内容级绑定和/或装置地址级绑定)。
因此，装置可以配置应用以根据对其他应用配置预先建立的通信信道绑定来发送连接消息或未连接消息。例如，经由连接消息传送的通信通常需要在连接路径(限定对其应用连接实例的应用对象的字节流)上的已建立连接资源，例如CIP连接标识符(CID)(即被分配给与制造商与消费者之间的特定连接相关联的传输的标识符，其标识了一段特定的应用信息)，而经由未连接消息传送的通信不需要在连接路径上的这种连接资源，从而使得有限数量的这种连接资源能够被分配至其他地方。例如，即使没有内容要从装置向主机报告，经由连接消息传送的通信通常也需要保活业务以维持连接，而经由未连接消息传送的通信不需要这样的运行时间业务，从而使得节省的网络带宽能够用到其他地方(例如用于对时间要求严格的实时通信应用)。
因此，在提供未连接消息传送的系统中，可以实现一个或更多个优点，例如(1)客户端装置和/或服务器可以(例如针对TCP连接和/或CIP连接而)要求更少的堆栈开销，(2)可以要求更小的消息大小、更少的存储量以及更少的通信带宽，和/或(3)对于多路广播消息，客户端装置、中间路由器等可以要求更少的分配事件的时间、更少的通信开销以及更少的功率消耗。
因此，具体地，本发明的一个方面提供了一种工业控制系统，该工业控制系统包括主计算机和电子装置，该主计算机包括执行第一应用的处理器，该电子装置是传感器或致动器，该电子装置包括执行第二应用的处理器。电子装置可以通过控制网络与主计算机进行通信。电子装置还可以与工业过程或机器进行通信。电子装置还可以执行存储在非暂态介质中的程序，该程序可以操作成：(a)通过第二应用来检测列举条件，以及(b)响应于列举条件而将未连接消息通过控制网络传送至主计算机的第一应用。未连接消息可以是在没有在第一应用与第二应用之间预先建立通信信道绑定的情况下所传送的消息。该电子装置被配置成在接收到来自主计算机的订阅请求之后将该消息传送至主计算机。未连接消息是通用工业协议CIP显式消息，第一应用是第一通用工业协议应用对象，且第二应用是第二通用工业协议应用对象。
本发明的另一方面提供了一种用于监测工业控制系统中的电子装置的方法，该方法可以包括：(a)利用主计算机执行第一应用；(b)利用电子装置来执行第二应用，该电子装置与主计算机通过控制网络进行通信以及与工业过程或机器进行通信，该电子装置是传感器或致动器；(c)通过第二应用来检测列举条件；(d)响应于列举条件，将未连接消息通过控制网络从第二应用传送至第一应用。未连接消息可以是在没有在第一应用与第二应用之间预先建立通信信道绑定的情况下所传送的消息；以及(e)该电子装置从主计算机接收订阅请求，并且该电子装置在接收到订阅请求之后将该消息传送至主计算机，未连接消息是通用工业协议CIP显式消息，第一应用是第一通用工业协议应用对象，且第二应用是第二通用工业协议应用对象。
根据下面的详细描述和附图，本发明的所述和其他特征以及优点对于本领域技术人员将会变得明显。然而，要理解的是，在指示本发明的优选实施方式的同时，详细描述和特定示例是作为说明而非限制所给出的。在不偏离本发明的精神的情况下，可以在本发明的范围内进行许多改变和修改，并且本发明包括所有这些修改。
附图说明
图1是根据本发明的实施方式的示例性工业控制系统的框图；
图2是根据本发明的实施方式的、主计算机针对电子装置就列举条件发出警报而与电子装置进行通信的框图；
图3是根据本发明的实施方式的、主计算机针对监测电子装置的状态而与电子装置进行通信的框图；
图4是示出了根据本发明的实施方式的、在主计算机与电子装置之间的示例性消息序列的线形图；以及
图5是根据本发明的实施方式的示例性装置列表以及事件日志和显示。
具体实施方式
现在参照图1，提供了根据本发明的实施方式的示例性工业控制系统10的框图。在工业控制系统10中，工作站12、工业控制器14、人机接口(HMI)16以及经由无线接入点的移动装置系统18可以均连接至形成部分控制网络的集中式交换机20。例如，控制网络可以是通过预调度连接和/或提供高可用性的冗余通信性能来保证最大通信延迟的EtherNet/IP网络。
工作站12、工业控制器14、HMI 16以及移动装置系统18可以均是工业控制系统10中的“主”计算机。每个主计算机可以是包括执行存储在非暂态介质中的一个或更多个应用程序的处理器的计算机。如将参照图2、图3以及图5进一步描述的，每个主计算机还可以针对本地事件记录而与数据库22进行通信。工作站12、HMI 16和/或移动装置系统18可以用于控制工业控制器14；并且工作站12、HMI 16和/或移动装置系统18可以均包括用于显示本发明的各方面的图形用户界面。此外，工业控制器14可以是用于控制工业过程或机器32的可编程逻辑控制器(PLC)。
交换机20又可以连接到用于实现控制网络的一个或更多个附加网络装置。例如，交换机20还可以连接至网关24以及路由器26和/或无线接入点。
此外，可以在工业控制系统10中设置一个或更多个电子装置30。电子装置30可以具有有限的功率或可以在计算性能、存储量、通信速率或其他方面受到限制。电子装置30在图1中以电子装置“A”、“B”和“C”的示例示出。在一种配置中，电子装置A可以连接至网关24，电子装置B可以连接至路由器26，而电子装置C可以连接至交换机20。每个电子装置可以是被配置成与工业过程或机器32进行交互和通信的低功率、电池供电的或资源受限的装置。例如，电子装置A可以是用于感测工业过程或机器32的条件的传感器，例如光检测器或旋转式计数器；电子装置B可以是用于致动工业过程或机器32的条件的致动器，例如电机或泵；以及电子装置C可以是过程仪表。
电子装置A、B和C可以均包括执行存储在非暂态介质中的一个或更多个应用程序的处理器。此外，电子装置A、B和C可以均被连接以通过控制网络与一个或更多个主计算机(例如工作站12、工业控制器14、HMI 16或移动装置系统18)进行通信。因此，电子装置A、B和C可以经由连接消息传送或未连接消息传送而与主计算机进行通信。此外，电子装置A、B和C可以被配置成通过其各自的应用来检测列举条件，例如检测关于电子装置自身的或关于工业过程或机器32的误差或偏差。例如，列举条件可以包括：感测到脏镜头、过电压条件、到达温度阈值、或到达预定时间或计数。如现有技术中已知的，可以在电子装置中配置各种列举条件以检测误差或偏差。
现在参照图2，提供了根据本发明的实施方式的主计算机40(其可以是例如工作站12、工业控制器14、HMI 16或者移动装置系统18)与电子装置30(其可以是例如电子装置A、B或C)进行通信的框图。主计算机40和电子装置30经由控制网络进行通信。此外，电子装置30可以与工业过程或机器进行通信。
虽然主计算机40和电子装置30在一个方面中可以经由具有预先建立的通信信道绑定应用对象的连接彼此进行通信，但是这样的连接将需要消耗连接资源，其中在每个主计算机40和每个电子装置30中执行预先建立的通信信道绑定应用对象。此外，虽然主计算机40可以例如通过周期性地发起与电子装置30的CIP事务而不断地轮询电子装置30，但是这通常需要与电子装置30建立CIP连接(电子装置30可能具有有限数量的连接)。此外，不断地轮询电子装置30将导致不必要的事务，以及如果发生错误则将增加报告错误的等待时间。此外，电子装置30可以具有有限的功率，或者可以受限于计算性能、存储量、通信速率或其他，并且即使连续的轮询是可完成的，也可能难以完成。因此，在本发明的一个方面中，主计算机40和电子装置30可以经由未连接消息传送而彼此进行通信。
特别地，主计算机40和电子装置30可以实现各自的第一未连接消息管理器(UCMM)44和第二未连接消息管理器46。第一UCMM 44和第二UCMM 46可以通常分别负责建立还没有连接的装置之间的连接，但是在该方面中，第一UCMM 44和第二UCMM 46还可以负责处理显式未连接请求、响应以及活动报告。第一UCMM 44和第二UCMM 46相应地可以均包括请求/响应模块50、活动报告模块52以及队列54。
请求/响应模块50可以用于在主计算机40与电子装置30之间路由订阅和/或取消订阅的请求消息和响应(或确认)消息。通常由主计算机将订阅请求消息发送至电子装置以在出现活动报告(或警报)时通知电子装置将该活动报告发送回主计算机。当电子装置接收到订阅请求时，可以将响应发送回主计算机以确认订阅。类似地，可以由主计算机将取消订阅请求消息发送至电子装置以通知电子装置停止向主计算机发送活动报告(而不管会触发继续发生活动报告的列举条件)。电子装置还可以将响应消息(或确认)发送回主计算机以对取消订阅请求消息进行确认。用这种方式，由于主计算机的需求可能改变，因此多个主计算机可以选择性地订阅一个或多个电子装置的活动报告，以及选择性地停止订阅这样的报告。
在订阅之后，活动报告模块52可以用于将来自电子装置30的活动报告消息路由至主计算机40(订阅者)。主计算机40可以在接收到活动报告消息时将确认消息发送回至电子装置30。在没有确认消息的情况下，电子装置30可以反复地重试发送活动报告消息直到接收到确认消息为止，或者直到经由活动报告定时器56发生超时条件为止，以确保传送。
在电子装置30中，警报管理器对象60(其可以是应用对象)可以与也在电子装置30中的一个或更多个应用对象通信以管理用于提供警报的活动报告过程，一个或更多个应用对象例如分别为第一应用对象62和第二应用对象64。特别地，警报管理器对象60可以提供风暴控制、(活动报告和订阅的)聚集、缓冲和过滤，并且可以实现订阅、通知和取消订阅功能。
第一应用对象62和第二应用对象64可以相应地是在没有预先建立至诸如在主计算机40中的应用对象这样的应用对象的通信信道绑定的情况下的面向对象的程序对象。分别在第一应用对象62或第二应用对象64中发生的列举条件，例如所示出的相应的“警报1”或“警报2”，可以使警报管理器对象60生成用于经由未连接消息报告至订阅的主计算机的警报。还可以关于警报管理器对象60初始化禁止定时器66以避免报告风暴，在报告风暴中密集地发送大量警报从而限制了网络带宽。可以由主计算机(和/或其他订阅者)通过应用路径信息(例如警报管理器对象60的类ID、实例ID以及事件ID)来识别警报活动报告。
关于主计算机40，警报监测器对象70(其可以是应用对象)可以操作成基于在主计算机40上运行的应用(例如应用对象72)的需要来选择性地识别和订阅一个或更多个电子装置的活动报告。警报监测器对象70还可以在数据库22中记录活动报告活动性和/或向电子显示器76显示活动报告活动性，其包括列举条件和/或电子装置30的状态。
因此，在主计算机40中实现的警报监测器对象70可以基于兴趣订阅电子装置30的警报。然后，电子装置30可以向警报监测器对象70(和其他订阅者)通知警报，以例如经由未连接消息传送进行单播或多播来记录和显示。此外，主计算机40可以将警报订阅聚集至电子装置30，而电子装置30可以将警报通知聚集至多个订阅者(主计算机)并且可以经由多播未连接消息传送来发送。在多播未连接消息传送的情况下，电子装置30可以维护多播成员列表以及确认列表，并且可以将确认标记为已经接收到确认。与单播消息传送相比，这通常节省了一半的消息。如果多播通知本身丢失，则将不会接收到确认，并且将由电子装置30重新发送相同的多播消息。如果一个或几个确认丢失，则也可以重新发送相同的多播消息。已接收到消息的订阅者(例如主计算机)不一定会再次确认，这是因为它们由于已经推进其期望的事务ID而会认为该确认是重复的。此外，如果多播被连续重新发送太多次，则电子装置30会认为订阅者(例如主计算机)已经发生故障，因此可以从多播成员列表中删除这样的发生故障的订阅者。
现在参照图3，在其中相同的附图标记表示相同的部件的替选方面中，电子装置30可以包括诊断对象80和诊断对象82，诊断对象80和诊断对象82可以是在没有预先建立至诸如在主计算机40中的应用对象这样的应用对象的通信信道绑定的情况下的、面向对象的程序对象。例如，在诊断对象80中出现的列举条件，例如所示出的由“状态1”表示的状态改变，可以使诊断对象80生成用于经由未连接消息向订阅的主计算机报告的通知活动报告。
可以由主计算机(和/或其他订阅者)通过应用路径信息(例如类ID、实例ID以及属性ID)来识别通知活动报告。具有待报告的状态数据的其他诊断对象可以类似地经由公共服务来实现订阅、通知以及取消订阅。因此，在主计算机40中实现的条件监测器对象84可以基于兴趣订阅电子装置30的状态数据(例如对象的属性)。然后，电子装置30可以经由未连接消息传送、通过单播或多播向条件监测器84(和其他订阅者)通知用于条件监测的已改变状态数据。此外，主计算机40可以将状态数据订阅聚集至电子装置30，而电子装置30可以将状态数据通知聚集至多个订阅者(主计算机)并且可以经由多播未连接消息传送来发送。
现在参照图4，提供了根据本发明的实施方式的、示出在主计算机与电子装置之间的示例性消息序列的线形图100。最初，主计算机可以将未连接消息102发送至电子装置以订阅电子装置的警报和/或通知。可以利用(由分层协议所使用的)“封装”来发送未连接消息，在“封装”中，为了在一个协议内携带另一协议，一个层可以将报头信息添加至来自上层的协议数据单元(PDU)。未连接消息102可以包括如上参照图2和图3所述的应用路径信息(“Epath”)。
接下来，电子装置可以将未连接消息104发送回确认订阅的主计算机。未连接消息104可以包括如上参照图2和图3所述的路径信息、状态和/或数据信息。
当发生列举条件106时，电子装置可以检测列举条件106，列举条件106可以是关于电子装置自身的误差、偏差或状态改变和/或电子装置与其进行通信和交互的工业过程或机器的误差、偏差或状态改变。例如，电子装置可以检测过电压条件、达到温度阈值、达到预定计数等。电子装置可以通过运行的应用对象来检测列举条件。如由响应于列举条件106的“通知1”所示，电子装置可以发送未连接消息108以向订阅者(在这种情况下是主计算机)提供活动报告警报/通知。可以将未连接消息108提供给运行于主计算机上的应用对象，而无须在运行于电子装置(通过该电子装置检测列举条件)上的应用对象与运行于主计算机上的应用对象之间预先建立通信信道绑定。因此，未连接消息108可以再次包括路径信息和/或数据信息。然后，主计算机可以将未连接消息110发送回确认通知的电子装置。
在该活动报告中可以继续进行通知，每个通知后随有如关于“通知2”和“通知3”所示的确认。如果每个订阅者没有在预定量的时间内接收到确认，则电子装置可以通过再次重新发送未连接消息来重试。此外，如果诸如多个电子装置这样的主计算机接收了多个未连接消息，则主计算机可以将到来的未连接消息进行排队以依次进行处理。
此外，如以上参照图2所述，在优选实施方式中，电子装置还可以被配置成延迟预定量的时间来发送未连接消息以避免业务风暴。例如，如图4所示，在列举条件106之后，电子装置可以在报告由“通知2”所示的下一个列举条件112之前等待预定量的时间113。即使下一个列举条件112发生在预定量时间113之前也是如此。因此，电子装置可以帮助避免业务风暴。
最后，主计算机可以将未连接消息124发送至电子装置以取消订阅电子装置的警报和/或通知。类似地，未连接消息124可以包括路径信息。
接下来，电子装置可以将未连接消息126发送回对取消订阅进行确认的主计算机。未连接消息126可以包括如上所述的状态信息和/或数据信息。
现在参照图5，提供了根据本发明的实施方式的示例性装置列表150和事件日志以及显示160。装置列表150可以提供由主计算机订阅的电子装置的列表。例如，装置列表150可以在第一行中包括装置名称(例如“装置A”)、装置的地址(例如IP地址192.168.1.1)和/或装置的描述字段(例如“传感器”)。类似地，可以列出“装置B”和“装置C”，从而指示主计算机从装置A、装置B和装置C订阅事件报告。每个主计算机可以例如在数据库22中维护其自己的装置列表150。
事件日志和显示160可以提供关于可以由主计算机从电子装置接收的活动报告162的更详细列表。字段可以包括：电子装置的IP地址164、关于电子装置的应用对象166的信息、事件代码168、事件分类170、事件严重程度172、日期戳/时间戳174、电子装置的状态176、事件描述178和/或应用路径180。
应用路径180还可以包括例如类标识符(类ID)182、实例标识符(实例ID)184和/或属性标识符(属性ID)186或事件ID 188。类ID 182可以是被分配至可从网络访问的每个对象类的整数标识值。实例ID 184可以是被分配至对象实例的、在相同类的所有实例之中标识该对象实例的整数标识值。属性ID 186可以是被分配至类或实例属性的整数标识值。事件ID 188可以包括类ID、实例ID以及事件代码。如之前所述，在事件报告的情况下，应用路径可以包括警报管理器类ID、实例ID以及事件ID，而在状态报告的情况下，应用路径可以包括应用对象类ID、实例ID以及属性ID。
装置列表150和事件日志与显示160可以由主计算机图形地显示给例如工作站12的屏幕或HMI 16，从而提供所报告的列举条件的显示。显示过滤功能190可以允许用户将活动报告162的特定字段过滤和/或分类至显示屏。此外，事件库192可以使用户调用关于活动报告162的字段的屏幕定义。
虽然已经在基于EtherNet/IP的控制网络的背景下描述了实施方式，但是在本发明的其他方面中可以使用替选类型的控制网络。例如，可以利用其规范被公布以及其协议由许多制造商和供应商广泛使用的ControlNet、DeviceNet和SERCOS网络来实现本发明的实施方式。
本文中使用的某些术语仅用于指代而不意在进行限制。例如，诸如“高”、“低”、“上”以及“下”这样的术语是指所参考的附图中的方向。诸如“前”、“后”、“后面”、“底部”、“侧部”、“左”以及“右”这样的术语描述了在一致但任意的参考框架内的部分部件的定向，其中该参考框架通过参考描述所讨论的部件的文本和相关附图而变得清楚。这样的术语可以包括上文具体提到的词语、该词语的派生词以及相似含义的词语。类似地，除非上下文清楚地指明，否则涉及结构的术语“第一”、“第二”以及其他这样的数字型术语不意味着次序或顺序。
当介绍本公开内容和示例性实施方式的元素或者特征时，冠词“一个”、“一”、“该”和“所述”意在表示存在一个或多个这样的元素或特征。术语“包括”、“包含”和“具有”是包含性的并且意味着除了那些具体指出的元素或特征之外还可以存在附加的元素或特征。还应当理解，除非具体地标识为执行顺序，否则本文中所描述的方法步骤、过程和操作不应当被看作是一定要求它们按照所讨论或所示出的特定顺序来执行。还应当理解，可以采用附加的步骤或者替代的步骤。
所提及的“微处理器”和“处理器”或者“所述微处理器”和“所述处理器”可以理解为包括一个或更多个微处理器，其可以在独立的和/或分布式的环境中进行通信并且因此可以被配置成经由有线或者无线通信与其他处理器进行通信，其中这样的一个或更多个处理器可以被配置成在一个或多个受处理器控制的装置上工作，这些受处理器控制的装置可以是类似的或不同的装置。此外，除非指明，否则所提及的存储器可以包括一个或者更多个处理器可读且可存取的存储器单元和/或部件，其可以在受处理器控制的装置内部、在受处理器控制的装置外部和/或可以经由有线或者无线网络来存取。
本发明不限于本文包含的实施方式和说明，且权利要求应当被理解为包括在所附权利要求范围内的那些实施方式的修改形式，其包括实施方式的一部分以及不同实施方式中的元素的组合。本文所描述的全部出版物的全部内容通过引用合并至本文，包括专利出版物和非专利出版物。

Claims (18)

1.一种工业控制系统，包括：
主计算机，所述主计算机包括执行第一应用的处理器；和
电子装置，所述电子装置是传感器或致动器，所述电子装置包括执行第二应用的处理器，所述电子装置通过控制网络与所述主计算机进行通信，所述电子装置还与工业过程或机器进行通信，所述电子装置还执行存储在非暂态介质中的程序，所述程序能够操作成：
(a)通过所述第二应用来检测列举条件，以及
(b)响应于所述列举条件，将未连接消息通过所述控制网络传送至所述主计算机的所述第一应用，其中，未连接消息是在没有在所述第一应用与所述第二应用之间预先建立通信信道绑定的情况下所传送的消息，
其中，所述电子装置被配置成在接收到来自所述主计算机的订阅请求之后将所述消息传送至所述主计算机，并且
其中，所述未连接消息是通用工业协议CIP显式消息，所述第一应用是第一通用工业协议应用对象，且所述第二应用是第二通用工业协议应用对象。
2.根据权利要求1所述的工业控制系统，其中，所述消息包括用于将所述消息路由至所述主计算机的路由路径信息、与所述电子装置的所述第二应用有关的应用路径信息以及与所述电子装置的状态或所述列举条件有关的数据有效负荷信息。
3.根据权利要求2所述的工业控制系统，其中，所述主计算机能够操作成将所述应用路径信息关联于所述电子装置。
4.根据权利要求1所述的工业控制系统，其中，所述主计算机是工业控制器。
5.根据权利要求1所述的工业控制系统，其中，所述主计算机是第一订阅者，所述工业控制系统还包括第二订阅者，其中，所述电子装置能够操作成将所述消息作为多播消息传送至所述第一订阅者和所述第二订阅者。
6.根据权利要求1所述的工业控制系统，其中，所述电子装置能够操作成在接收到来自所述主计算机的取消订阅请求之后停止向所述主计算机传送消息。
7.根据权利要求1所述的工业控制系统，其中，所述主计算机包括能够操作成显示所述列举条件的人机接口HMI以及用于记录所述列举条件的数据库。
8.根据权利要求1所述的工业控制系统，其中，所述主计算机是可编程逻辑控制器PLC。
9.根据权利要求1所述的工业控制系统，其中，所述电子装置在睡眠模式期间中止通信。
10.根据权利要求1所述的工业控制系统，其中，所述电子装置是光检测器、旋转式计数器、电机或泵。
11.一种用于监测工业控制系统中的电子装置的方法，所述方法包括：
(a)利用主计算机执行第一应用；
(b)利用电子装置执行第二应用，其中该电子装置与所述主计算机通过控制网络进行通信并且与工业过程或机器进行通信，所述电子装置是传感器或致动器；
(c)通过所述第二应用来检测列举条件；
(d)响应于所述列举条件，将未连接消息通过所述控制网络从所述第二应用传送至所述第一应用，其中，所述未连接消息是在没有在所述第一应用与所述第二应用之间预先建立通信信道绑定的情况下所传送的消息；以及
(e)所述电子装置从所述主计算机接收订阅请求，并且所述电子装置在接收到所述订阅请求之后将所述消息传送至所述主计算机，
其中，所述未连接消息是通用工业协议CIP显式消息，所述第一应用是第一通用工业协议应用对象，且所述第二应用是第二通用工业协议应用对象。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述消息包括：用于将所述消息路由至所述主计算机的路由路径信息，与所述电子装置的所述第二应用有关的应用路径信息，以及与所述电子装置的状态或所述列举条件有关的数据有效负荷信息。
13.根据权利要求12所述的方法，还包括：所述主计算机将所述应用路径信息关联于所述电子装置。
14.根据权利要求11所述的方法，其中，所述电子装置是光检测器、旋转式计数器、电机或泵。
15.根据权利要求11所述的方法，其中，所述主计算机是第一订阅者，所述方法还包括：将所述消息作为多播消息传送至所述第一订阅者和第二订阅者。
16.根据权利要求11所述的方法，还包括：所述电子装置从所述主计算机接收取消订阅请求，并且所述电子装置在接收到所述取消订阅请求之后停止向所述主计算机传送消息。
17.根据权利要求11所述的方法，还包括：向所述主计算机的人机接口HMI显示所述列举条件，并且将所述列举条件记录到所述主计算机的数据库。
18.根据权利要求11所述的方法，还包括：所述电子装置在睡眠模式期间中止通信。
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