CN107436594B - 使用基于控制器的元属性的自动化历史记录器配置方法 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种使用基于控制器的元属性的自动化历史记录器配置方法。还涉及一种工业控制程序开发系统，其允许用户设置控制器中相应数据项的元数据属性，所述元数据属性指示哪些数据标签要由单独的工业数据历史记录器系统监视和收集。当工业控制器被部署在工厂网络上时，数据历史记录器系统读取在控制器中定义的相应数据项(例如，数据标签或数据日志)的元数据属性，并将自身配置为收集和存储与已被标记用于数据收集的数据项子集相关联的数据。该系统减轻了下述需求：手动地为数据历史记录器配置要监视和收集以用于历史记录目的或报告目的的数据项的标识。

Description

使用基于控制器的元属性的自动化历史记录器配置方法

技术领域

本文公开的主题总体上涉及工业自动化系统，并且特别涉及用于使用控制器侧标签元数据属性来配置用于历史数据收集的工业控制器数据标签的系统和方法。

背景技术

在传统技术中，尚无配置用于历史数据收集的工业控制器数据标签的系统和方法。

发明内容

以下呈现简化的概述，以便提供对本文所描述的某些方面的基本理解。本概述不是广泛的概要，也不是意在标识关键点/关键要素或界定本文描述的各个方面的范围。其唯一目的是以简化形式呈现一些概念，作为稍后呈现的更详细描述的序言。

在一个或更多个实施例中，提供了一种用于收集和存储工业数据的系统，其包括：网络接口组件，被配置为经由网络连接与一个或更多个工业控制器建立数据通信；数据收集组件，被配置为经由所述网络连接从所述一个或更多个工业控制器读取与在所述工业控制器上定义的数据项相关联的数据值，并将所述数据值存储在存储器中，其中所述数据项包括数据标签或数据日志中的至少一个；以及元数据识别组件。其中所述元数据识别组件被配置为：经由所述网络连接从所述一个或更多个工业控制器中的工业控制器读取数据项信息，其中所述数据项信息标识在所述工业控制器上定义的一组数据项；经由所述网络连接从所述工业控制器读取分别与所述一组数据项相关联的历史化元数据属性；识别所述数据项的子集，所述数据项的子集具有相关联的被设置为指示数据收集被启用的值的历史化元数据属性；以及基于所述历史化元数据属性来配置所述数据收集组件以收集和存储来自所述数据项的子集的数据。

此外，一个或更多个实施例提供了一种用于配置工业数据历史记录器的方法，其包括：由包括至少一个处理器的数据历史记录器系统经由网络连接与一个或更多个工业控制器建立数据通信；由数据历史记录器系统经由网络连接从所述一个或更多个工业控制器中的工业控制器获得数据项信息，其中所述数据项信息标识在工业控制器上定义的一组数据项，并且所述一组数据项包括数据标签或数据日志中的至少一个；由数据历史记录器系统经由网络连接从工业控制器获得分别与所述一组数据项相关联的元数据；由数据历史记录器系统基于所述元数据确定所述数据项的子集，所述数据项的子集具有相关联的被设置为指示数据收集被启用的值的元数据属性；并且由数据历史记录器系统基于所述元数据来更新数据历史记录器系统的配置，以使数据历史记录器系统收集和存储与所述数据项的子集相关联的数据。

另外，根据一个或更多个实施例，提供了一种非暂态计算机可读介质，其中存储有指令，所述指令响应于执行而使数据历史记录器系统执行操作，所述操作包括：经由至少一个网络装置与一个或更多个工业控制器建立数据通信；经由所述至少一个网络装置从所述一个或更多个工业控制器中的工业控制器读取数据项信息，其中所述数据项信息标识在所述工业控制器上定义的一组数据项，并且所述数据项包括数据标签或数据日志中的至少一个；经由所述至少一个网络装置从所述工业控制器读取分别与所述一组数据项相关联的元数据；基于所述元数据识别所述数据项的子集，所述数据项的子集具有相关联的被设置为指示数据收集被启用的值的元数据属性；以及基于所述元数据来配置所述数据历史记录器系统以收集和存储与所述数据项的子集相关联的数据。

为了实现上述和相关目的，本文结合以下描述和附图描述了某些说明性方面。这些方面指示可以实施的各种方式，所有这些意在被本文覆盖。当结合附图考虑时，从下面的详细描述中，其他优点和新颖特征可以变得明显。

附图说明

图1是示例工业控制环境的框图。

图2是示出用于收集在工业控制器上的一组所选数据项的数据历史记录器系统的配置的图。

图3是示例工业控制程序开发系统的框图。

图4是示例工业数据历史记录器系统的框图。

图5是示出工业控制器和历史记录器系统的配置的图。

图6是用于配置数据标签属性的示例界面显示。

图7是包括具有预先配置的历史记录器元数据的工业控制器的示例控制系统的图。

图8是示出基于从多个分布式工业控制器检索的历史记录器配置信息来配置历史记录器系统的图。

图9是示出基于从离线程序文件读取的信息来配置历史记录器系统的聚合历史记录器配置的图。

图10是示出通过历史记录器系统浏览可用数据标签的图。

图11是示例标签浏览器显示的屏幕截图。

图12是示出经由HMI命令启用数据标签的数据收集的图。

图13是用于开发工业控制程序并配置与其相关联的用于由单独的数据历史记录器系统收集的一个或更多个数据标签的示例方法的流程图。

图14是基于从工业控制器读取的元数据来自动配置工业数据历史记录器的示例方法的流程图。

图15是基于从离线程序文件读取的信息来自动配置工业数据历史记录器的示例方法的流程图。

图16是示例计算环境。

图17是示例联网环境。

具体实施方式

现在参考附图描述本公开，其中类似的附图标记始终用于指代类似的元件。在下面的描述中，为了说明的目的，阐述了许多具体细节以便提供对其透彻的理解。然而，显然的是，可以在没有这些具体细节的情况下实践本公开。在其他情况下，以框图形式示出了公知的结构和装置，以便于对其的描述。

在本申请中使用时，术语“组件”、“系统”、“平台”、“层”、“控制器”、“终端”、“站”、“节点”、“接口”意在指计算机相关实体或与具有一个或更多个特定功能的操作设备相关的实体或者其一部分，其中这些实体可以是硬件、硬件和软件的组合、软件或执行中的软件。例如，组件可以是但不限于在处理器上运行的进程、处理器、硬盘驱动器、多个存储驱动器(光学或磁性存储介质的)——包括固定的(例如螺纹连接的或螺栓连接的)或可拆卸固定的固态存储驱动器；对象；可执行文件；执行线程；计算机可执行程序和/或计算机。作为说明，在服务器上运行的应用和该服务器都可以是组件。一个或更多个组件可以驻留在进程和/或执行线程内，并且组件可以被本地化在一个计算机上和/或分布在两个或更多个计算机之间。此外，本文所描述的组件可以从其上存储有各种数据结构的各种计算机可读存储介质执行。组件可以经由本地和/或远程进程进行通信，例如根据具有一个或更多个数据分组的信号(例如，来自与本地系统、分布式系统中的另一个组件交互的一个组件的数据，和/或来自经由所述信号跨网络例如因特网与其他系统交互的一个组件的数据)。作为另一示例，组件可以是具有由电子或电子电路操作的机械部件提供的特定功能的设备，其中所述电子或电子电路由处理器执行的软件或固件应用操作，其中处理器可以在设备的内部或外部并且执行软件或固件应用的至少一部分。作为另一个示例，组件可以是通过电子组件而不使用机械部件提供特定功能的设备，电子组件可以包括处理器来执行至少部分地提供电子组件的功能的软件或固件。作为又一示例，接口可以包括输入/输出(I/O)组件以及相关联的处理器、应用或应用编程接口(API)组件。虽然前述示例涉及组件的多个方面，但是所例示的方面或特征也适用于系统、平台、接口、层、控制器、终端等。

在本文中使用时，术语“推断(infer)”和“推论(inference)”一般指通过事件和/或数据捕获的一组观察结果来推理或推断系统、环境和/或用户的状态的过程。可以采用推论来识别特定的上下文或动作，或者例如可以在状态上生成概率分布。推论可以是概率的，也就是说，基于对数据和事件的考虑来计算感兴趣的状态的概率分布。推论还可以指用于从一组事件和/或数据组成更高级事件的技术。这样的推论导致从一组观察到的事件和/或存储的事件数据构建新的事件或动作，而不管事件是否在时间上紧密相关以及事件和数据是否来自一个或若干个事件和数据源。

此外，术语“或”旨在意味着开放性的“或”而不是排他性的“或”。也就是说，除非另有说明或者从上下文中清楚表明，否则短语“X使用A或B”旨在表示任何自然的包容性排列。也就是说，短语“X采用A或B”可以被以下任一情况满足：X采用A；X采用B；或X采用A和B二者。另外，本申请和所附权利要求书中使用的单数用语“一”通常应被解释为意指“一个或更多个”，除非另有说明或从上下文清楚的表明指单数形式。

此外，在本文中使用的术语“集合”排除了空集合，例如其中没有元素的集合。因此，本公开中的“集合”包括一个或更多个元素或实体。作为示例，控制器的集合包括一个或更多个控制器；数据源的集合包括一个或更多个数据源，等等。类似地，在本文中使用的术语“组”指一个或更多个实体的集合，例如一组节点指一个或更多个节点。

将针对可以包括多个装置、组件、模块等的系统来呈现各个方面或特征。应当理解和意识到，各种系统可以包括额外的装置、组件、模块等，和/或可以不包括结合附图所描述的所有装置、组件、模块等。也可以使用这些手段的组合。

工业控制器及其相关联的I/O装置是现代自动化系统运行的核心。这些控制器与工厂车间的现场装置进行交互，以控制与产品制造、材料处理、批量处理、监管控制和其他此类应用等目标相关的自动化过程。工业控制器存储和执行用户定义的控制程序，以实现与受控过程相关的决策。这样的程序可以包括但不限于梯形图逻辑、顺序功能图、功能框图、结构化文本或其他此类平台。

图1是示例工业控制环境100的框图。在该示例中，在整个工业工厂环境中部署有多个工业控制器118，以监视和控制与产品制造、加工、运动控制、批量处理、材料处理或其他此类工业功能相关的各个工业系统或过程。工业控制器118通常执行相应的控制程序以便于监视和控制组成受控工业系统的工业装置120。一个或更多个工业控制器118还可以包括在个人计算机或其他硬件平台上或在云平台上执行的软控制器。一些混合装置还可以将控制器功能与其他功能(例如，可视化)相结合。由工业控制器118执行的控制程序可以包括用于处理从工业装置120读取的输入信号和控制由工业控制器产生的输出信号的任何可想到的类型的代码，包括但不限于梯形图逻辑、顺序功能图、功能框图或结构化文本。

工业装置120可以包括向工业控制器118提供与受控工业系统有关的数据的输入装置以及响应于由工业控制器118产生的控制信号以控制工业系统的各个方面的输出装置。示例输入装置可以包括遥测装置(例如温度传感器、流量计、物位传感器、压力传感器等)、手动操作者控制装置(例如按钮、选择开关等)、安全监控装置(例如安全垫、安全拉绳、光幕等)和其他这样的装置。输出装置可以包括马达驱动器、气动致动器、信令装置、机器人控制输入、阀等。

工业控制器118可以通过硬连线或网络连接与工业装置120在通信上进行对接。例如，工业控制器118可以配备有与工业装置120通信以实现对装置的控制的本地硬连线输入和输出。本地控制器I/O可以包括向现场装置发送和从现场装置接收离散电压信号的数字I/O或者向现场装置发送和从现场装置接收模拟电压或电流信号的模拟I/O。控制器I/O可以通过背板与控制器的处理器进行通信，使得数字和模拟信号可以被控制程序读入和控制。工业控制器118还可以使用例如通信模块或集成网络端口通过网络与工业装置120通信。示例性网络可以包括因特网、内联网、以太网、装置网(DeviceNet)、控制网(ControlNet)、数据高速公路和数据高速公路+(Data Highway and Data Highway Plus，DH/DH+)、远程I/O、现场总线、Modbus、Profibus、无线网络、串行协议等。工业控制器118还可以存储可由控制程序引用并用于控制决策的持久数据值，包括但不限于表示受控机器或过程的操作状态的测量值或计算值(例如，储罐物位、位置、警报等)或捕获的自动化系统运行期间收集的时间序列数据(例如，多个时间点的状态信息、诊断事件等)。类似地，一些智能装置——包括但不限于马达驱动器、仪器或状态监测模块——可以存储用于控制和/或可视化操作状态的数据值。这样的装置还可以捕获日志上的时间序列数据或事件以供稍后检索和查看。

工业自动化系统通常包括一个或更多个人机接口(HMI)114，所述人机接口(HMI)114允许工厂人员查看与自动化系统相关联的遥测和状态数据并控制系统操作的某些方面。HMI 114可以通过工厂网络116与一个或更多个工业控制器118进行通信，并且与工业控制器交换数据以便于在一个或更多个预先开发的操作者接口屏幕上可视化与受控工业过程有关的信息。HMI 114还可以被配置为允许操作者将数据提交到工业控制器118的指定数据标签或存储器地址，从而为操作者提供向受控系统发出命令(例如，循环启动命令、装置致动命令等)以修改设定值等的装置。HMI 114可以生成一个或更多个显示屏幕，操作者通过所述显示屏幕与工业控制器118进行交互，从而与受控的过程和/或系统进行交互。示例显示屏幕可以使用显示计量值或计算值的过程的图形表示来可视化工业系统或其相关装置的当前状态，基于状态来使用颜色或位置动画，呈现警报通知，或采用其他此类技术来将相关数据呈现给操作者。以这种方式呈现的数据通过HMI 114从工业控制器118读取，并根据HMI开发者选择的显示格式呈现在一个或更多个显示屏幕上。HMI可以包括具有用户安装的或预先安装的操作系统以及用户安装的或预先安装的图形应用软件的固定位置装置或移动装置。

在许多工业企业中，工厂工程师或系统管理员安装和配置一个或更多个数据历史记录器110以便于由控制器118执行的工业过程的报告、分析和记录保存。这些数据历史记录器110可以驻留在与工业装置相同的工厂网络116上(例如，数据历史记录器110a)或驻留在安全地链接到工厂网络108的办公室网络108上(例如，数据历史记录器110b)。数据历史记录器110通过工厂和/或办公室网络监视驻留在工业控制器118上的所选数据项或数据标签值(例如，过程变量、产品计数、机器状态等)，并将值记录在本地历史数据存储器中。一旦聚合在数据历史记录器中，可以使用数据可视化应用来查看数据，数据可以被导入到报告或分析工具中，或以其他方式查看、处理或操纵。

要由数据历史记录器收集和归档(或历史化)的特定数据项由系统管理员进行选择和配置。配置数据历史记录器的过程通常是分布式多步骤过程。图2是示出用于配置数据历史记录器系统206以收集工业控制器202上的一组所选数据项的图。最初，工业控制编程器218使用在程序员的客户端装置(例如，膝上型计算机、台式计算机、平板电脑等)上执行的程序开发应用来对工业控制器202进行配置和编程。对工业控制器202进行配置和编程可以涉及：定义I/O模块和/或I/O点，所述I/O模块和/或I/O点将被控制器使用以与工厂车间的工业装置(包括但不限于遥测装置、安全装置、致动器、机器人接口点等)交换模拟和数字数据；以及开发和下载将由工业控制器202执行的工业控制程序，例如梯形图逻辑程序、顺序功能图等。控制程序的开发还要求编程器218定义将存储由工业控制器202读取或生成的输入、输出和本地数据项的模拟和数字数据标签。程序员将该控制器配置信息204——包括I/O配置、控制程序和数据标签定义——下载到工业控制器202。在执行期间，控制器202将执行工业控制程序并根据控制程序和工业控制器与之通信的现场装置的状态来本地更新相关联的数据标签的值。

在单独的历史记录器配置过程中，历史记录器管理员220(可能是控制器程序员或负责工厂范围数据收集的另一管理员)必须配置历史记录器系统206以收集在工业控制器202上存储和更新的数据标签值的选定子集。这可以涉及：使用单独的历史记录配置应用与历史记录器系统206进行对接；以及定义或选择待监视和收集的可用数据标签的子集。一些历史记录器系统可能包括配置工具，所述配置工具允许用户远程浏览工业控制器上的一组定义的数据标签(例如，通过历史记录器系统206与工业控制器202之间的网络连接)，并选择要收集的期望数据标签子集。使用历史记录器配置应用，用户还可以设置多个数据收集属性，例如各个数据标签或标签组的收集速率、归档数据的存储文件夹位置、待被用作过滤标准的标签值的上限和/或下限、或其他此类属性。该历史记录器配置信息214被提供给历史记录器系统206，历史记录器系统206基于配置信息存储一个或更多个历史记录器配置文件208。历史记录器系统206使用该存储的历史记录器配置信息来根据用户定义的偏好来执行所选数据标签的数据收集。在操作期间，历史记录器系统206收集要历史化的控制器数据216，并根据历史记录器配置将数据存储在本地历史记录器存储器中。

如该示例过程所示，工业数据历史记录器的配置要求一个或更多个用户对工业控制器和数据历史记录器本身执行单独的配置步骤。也就是说，用户必须首先创建和定义要在工业控制器中使用的数据标签，然后移至历史记录器系统，以浏览、定位和选择要被历史化的数据标签。这种分布式配置技术也给系统管理员带来负担，以使工业控制器和历史记录器环境之间的配置保持同步。例如，如果将历史化的数据标签添加到工业控制器或从工业控制器中删除，则用户必须单独更新历史记录器系统上的配置，以从收集列表中添加或删除数据标签。此外，如果单个历史记录器系统负责从工厂环境中的多个分布式控制器收集数据，则管理员必须保持集中式历史记录器配置与多个分布式控制器同步，这既麻烦又易于出错。

为了解决这些和其他问题，本公开的一个或更多个实施例提供了一种工业控制程序开发系统，其允许程序开发者在程序开发环境内选择用于历史记录器数据收集的数据标签。在一个或更多个实施例中，程序开发环境允许用户定义要包含与工业控制程序的执行有关的相应输入、输出或本地生成的模拟和数字数据值的数据标签。此外，程序开发系统允许用户设置所选数据标签的元数据属性，其中所述元数据属性指示所选标签要由单独的数据历史记录器系统历史化。因此，系统允许程序开发者在程序开发期间和控制器环境内选择哪些数据标签要由历史记录器系统收集。

一旦在控制器侧定义了数据标签和相关联的元数据，数据历史记录器系统上的补充元数据检测特征就可以读取在控制器上定义的数据标签，确定哪些标签具有相关联的历史记录器元数据属性集，并将具有适当的元数据属性集的标签添加到历史记录器配置中。这减轻了对下述的需求：用户与数据历史记录器系统单独对接，从历史记录器环境远程浏览控制器内定义的可用标签，并且在程序下载到工业控制器之后选择用于数据收集的期望数据标签。以这种方式，可以在控制器环境内设置要由数据历史记录器收集的数据标签(或者在要从数据收集集中移除数据标签的情况下取消设置)，并且数据历史记录器将自动更新其数据收集配置以反映控制器级元数据。

图3是根据本公开的一个或更多个实施例的示例工业控制程序开发系统302的框图。在本公开中说明的系统、设备或过程的各方面可以构成实施在机器内的机器可执行组件，例如实施在与一个或更多个机器相关联的一个或更多个计算机可读介质(或介质)中的机器可执行组件。这些组件在由一个或更多个机器例如计算机、计算装置、自动化装置、虚拟机等执行时可以使机器执行所描述的操作。

工业控制程序开发系统302可以包括程序开发组件304、标签定义组件306、日志定义组件308、标签元数据配置组件310、用户接口组件312、一个或更多个处理器314和存储器316。在各种实施例中，程序开发组件304、标签定义组件306、日志定义组件308、标签元数据配置组件310、用户接口组件312、一个或更多个处理器314和存储器316中的一个或更多个可以是电和/或通信地彼此耦接以执行工业控制程序开发系统302的一个或更多个功能。在一些实施例中，组件304、306、308、310和312可以包括存储在存储器316上并由处理器314执行的软件指令。工业控制程序开发系统302还可以与图3中未示出的其他硬件和/或软件组件交互。例如，处理器314可以与一个或更多个外部用户接口装置例如键盘、鼠标、显示监视器、触摸屏或其他这样的接口装置进行交互。

程序开发组件304可以被配置为根据用户提供的输入来生成工业控制器程序。在各种实施例中，程序开发组件可以支持任何合适的程序开发语言，包括但不限于梯形图逻辑编程、顺序功能图、结构化文本或适于开发工业控制程序的任何其他编程语言。标签定义组件306可以被配置为定义要由控制程序使用用于结合控制程序的执行来保持模拟或数字数据项的一个或更多个模拟、数字和/或串数据标签。数据标签是控制器存储器位置的别名，其中将存储相应的数据值。例如，可以定义一些数据标签，其对应于为下载控制程序的工业控制器定义的相应I/O点。这样的I/O标签将保持与从与控制器相关联的相应模拟或数字输入模块读取的输入以及由控制程序生成的要通过控制器的输出模块的相应输出点输出的输出值对应的模拟或数字值。可以使用其他标签来存储由控制程序生成的用于内部使用或用于在相关联的可视化应用上显示的数据。

日志定义组件308可以被配置为根据用户提供的日志配置输入在工业控制器上定义一个或更多个数据日志。数据日志定义可以定义例如要记录在控制器的本地存储器上的数据日志中的事件的类型(例如，警报事件、关键性能指标标准等)、其值将被控制器周期性地或响应于满足标准的值而进行记录的数据标签、或其他这样的日志配置信息。

标签元数据配置组件310可以被配置为针对每个定义的数据标签设置元数据属性，所述元数据属性可被单独的数据历史记录器系统读取和使用以配置历史记录器的数据收集设置。元数据属性可以由用户通过与开发系统的用户接口的交互来设置。例如，标签元数据配置组件310可以允许用户为所选数据标签设置指示数据标签将要被历史化或由数据历史记录器系统收集的历史化元数据属性。在一些实施例中，标签元数据配置组件310还可以允许用户为数据标签设置一个或更多个其他数据收集属性，包括但不限于数据收集速率、标签的值将被存储到其中的历史记录器系统内的存储文件夹或存储器位置、要用作过滤标准的最大和/或最小数据标签值(例如，使得历史记录器丢弃高于定义的最大值或低于定义的最小值的数据值)或其他此类数据收集属性。除了允许用户设置用于定义的数据标签的历史化元数据属性之外，标签配置组件310的一些实施例还可以允许用户为维持在工业控制器上的数据日志设置历史化元数据属性(例如，警报日志、诊断日志等)，使得添加到本地存储在控制器上的数据日志的记录也将被收集在历史记录器系统上。一旦开发了工业控制程序，已经定义了数据标签，并且已经使用组件304、306、308和310配置了任何相关联的元数据，这些工业控制程序开发系统302可以下载集体编程、标签和元数据信息给工业控制器。开发系统302还可以将集体信息保存为可以相对于控制器离线存储的控制程序文件。

用户接口组件312可以被配置为以任何合适的形式(例如，视觉、音频、触觉等)接收用户输入并向用户呈现输出。例如，用户接口组件312可以被配置为在客户端装置(例如膝上型计算机、台式计算机、平板计算机等)上生成一个或更多个程序开发屏幕，用户可以通过该程序开发屏幕来构建工业控制器程序、定义数据标签和日志并设置标签元数据属性。

参考所公开的系统和/或方法，所述一个或更多个处理器314可以执行本文描述的功能中的一个或更多个。存储器316可以是存储用于执行本文参考所公开的系统和/或方法所描述的功能的计算机可执行指令和/或信息的计算机可读存储介质。

图4是根据本公开的一个或更多个实施例的示例工业数据历史记录器系统402的框图。通常，工业数据历史记录器系统402基于对在使用工业控制程序开发系统302编程的一个或更多个工业控制器上发现的数据标签元数据的检测和解释来支持自动数据收集配置。

工业数据历史记录器系统402可以包括数据收集组件404、网络接口组件406、元数据识别组件410、标签浏览器组件410、一个或更多个处理器412和存储器414。在各个实施例中，数据收集组件404、网络接口组件406、元数据识别组件408、标签浏览器组件410、一个或更多个处理器412以及存储器414中的一个或更多个可以彼此电气地和/或通信地耦合以执行工业数据历史记录器系统402的功能中的一个或更多个。在一些实施例中，组件404、406、408和410可以包括存储在存储器414上并且由处理器412执行的软件指令。工业数据历史记录器系统302还可以与图4中未图示的硬件和/或软件组件进行交互。例如，处理器412可以与一个或更多个外部用户接口装置(例如键盘、鼠标、显示监视器、触摸屏或其他这样的接口装置)进行交互。

数据收集组件404可以被配置成经由有线或无线网络监视在一个或更多个工业控制器上定义的数据标签，并且收集与数据标签相关联的数据值并将其存储在本地历史记录器数据存储设备中。例如，数据收集组件404可以将所收集的工业数据存储在存储器414上(或与历史记录器系统相关联的一个或更多个其他存储器装置上)作为历史化数据416。数据收集组件404可以基于与历史记录器系统相关联地存储(在存储器414上的)的聚合历史记录器配置数据418来确定一个或更多个工业控制器上的可用数据标签或数据日志中的哪些要被收集以及其他数据收集属性(例如，数据收集速率、存储偏好等)。除了其他配置方面之外，该聚合历史记录器配置数据418可以定义位于一个或更多个工业控制器上的要由数据收集组件404历史化的可用数据标签的命名空间。

网络接口组件406可以被配置成通过有线或无线网络(例如，经由一个或更多个网络基础设施装置)在工业数据历史记录器系统402与一个或更多个外部装置(例如，工业控制器、客户端装置等)之间交换数据。元数据识别组件408可以被配置成定位或发现在(例如，经由网络接口组件406)联网至历史记录器系统402的一个或更多个工业控制器上定义的数据标签或日志，以及识别所定位的数据标签(或基于控制器的数据日志)中的哪些具有被设置成指示数据标签要由数据收集组件404监视和历史化(存储在存储器中以用于归档、报告或分析目的)的值的相关联元数据属性。基于与一个或更多个数据标签相关联的元数据属性，元数据识别组件408将更新聚合历史记录器配置数据418以反映该元数据值。例如，当在工业控制器上发现具有适当元数据属性设置——指示数据标签要被历史化——的新的数据标签时，元数据识别组件408会将所识别的数据标签添加到由历史记录器配置数据418定义的历史记录器命名空间。基于该更新的配置，数据收集组件404将开始读取和存储数据标签的值。除了历史化元数据属性之外，元数据识别组件408还可以被配置成识别与数据标签或基于控制器的数据日志相关联的其他相关的历史化元数据属性，包括但不限于应当以怎样的收集速率收集数据标签值、数据标签值的偏好存储目的地或其他这样的属性。元数据识别组件408还可以基于这些相关的历史化元数据属性的值来更新历史记录器配置数据418。

标签浏览器组件410可以被配置成基于元数据属性来生成允许用户浏览已经被设置为历史化标签的标签列表的用户界面。一个或更多个处理器412可以执行在本文中参考所公开的系统和/或方法描述的一个或更多个功能。存储器414可以是存储用于执行在本文中参考所公开的系统和/或方法描述的功能的计算机可执行指令和/或信息的计算机可读存储介质。

图5是示出根据本公开的一个或更多个实施例的工业控制器502和历史记录器系统402的配置的图。在该示例中，工业控制程序开发系统302安装在客户端装置512上并且在客户端装置512上执行，客户端装置512可以是膝上型计算机、台式计算机、平板计算机或者能够通过有线或无线网络连接与工业控制器502通信的任何合适的硬件装置。通过与由用户接口组件312生成的界面显示的交互，用户可以与上面结合图3所述的方式类似的方式开发工业控制程序并且定义相关联的数据标签。程序开发组件304和标签定义组件306基于用户的输入来生成控制器配置信息。

与上面结合图3描述的系统相比，工业控制程序开发系统302支持具有与其相关联的特定于历史记录器的元数据属性(以及在一些实施例中，基于控制器的日志)。标签元数据配置组件310还允许用户为由标签定义组件306先前定义的各个数据标签或要存储在工业控制器上的数据日志设置这些控制器级元数据属性的值。简要地转到图6，示出了用于数据标签属性的配置的示例非限制性界面显示600。界面显示600可以例如由用户接口组件312生成。在示例实现中，可以经由开发系统302的控制程序开发接口来调用该示例显示600。示例界面600包括在该显示的左侧的标签列表部分606，该标签列表部分606列出了针对当前正在开发的工业控制程序定义的一组标签。在最左侧的名称列中列出了所定义的标签，其中每个行对应于给定的数据标签。标签列表部分606的各个列表示数据标签的相应特性，包括数据类型、别名、说明或其他这样的标签特性。

特性窗口602显示在界面显示600的右侧。特性窗口602显示在标签列表部分606中选择的(名称为“MyUDT_Tag.Mem1”的)数据标签608的更详细的信息。除了在常规部分中列出的一般数据标签特性之外，特性窗口602的“数据”部分包括可写入的历史化字段604。如果所选择的数据标签608要被数据历史记录器系统402(参见图5)收集，则系统允许用户将该历史化特性设置成真。如果所选择的数据标签608要免于被数据收集，则用户还可以将该历史化特性重新设置成假。该历史化特性表示要与所选择的数据标签608相关联的元数据属性。当该历史化属性随后被数据历史记录器系统402读取时，该属性的真值会被用信号传送至数据历史记录器系统402，所选择的数据标签608要被收集用于历史记录目的。

在图6所示的示例显示600中，标签根据分级显示结构被组织在标签列表部分606中，该分级显示结构根据各个标签类别使数据标签分开。例如，标签列表部分606中显示的分级显示结构包括三个主要的标签类别——我的标签、我的定时器和我的UDT_Tag——其可以各自被扩展成显示在每个类别下定义的标签。除了允许用户通过选择标签并且为所选择的标签设置历史化属性来设置(或重新设置)单独标签的历史化元数据属性之外，一个或更多个实施例可以允许用户通过为标签所在的类别节点设置历史化元数据属性来为公共标签类别下的多个标签设置历史化元数据属性。例如，如果用户希望使历史记录器系统收集MyUDT_Tag类别节点610下的所有标签的数据，则用户可以选择类别节点610，这导致特性窗口602显示该标签类别的类别级特性(而不是单独选择的数据标签的标签级特性)。类别级特性可以包括历史化元数据属性，该历史化元数据属性在被设置时将该类别级历史化属性应用于分类在类别节点610下的所有数据标签。以这种方式，系统允许用户使用单次动作为多个标签设置(或重新设置)历史化元数据属性。以相同的方式，系统还可以允许用户为整个标签类别设置其他相关的数据收集属性，包括但不限于数据收集速率、存储位置(例如，特定存储文件夹或与历史记录器相关联的存储器装置)、数据过滤的值范围等。

在又一示例中，控制程序开发系统302的一些实施例可以允许用户创建标签组，由此用户可以从一个或更多个不同标签类别中选择要包括在用户定义的标签组中的标签。一旦以这种方式创建了标签组，则用户可以通过设置组级历史化属性和任何相关联的数据收集偏好(例如，数据收集速率、存储目的地等来使用单次动作为组内的所有标签设置公共属性。

尽管本示例将历史化元数据属性描绘成经由界面显示600设置，但要理解的是，本公开的实施例不限于图6所示的特定界面。相反，允许用户向工业控制器的数据标签分配元数据属性值的任何合适的接口处于本文所描述的一个或更多个实施例的范围内。

此外，尽管本文呈现的示例描述了工业控制程序开发系统和工业数据历史记录器系统在数据标签收集方面的操作，但是应当理解的是，一些实施例还可以允许用户(除了数据标签之外)还对数据日志进行配置以用于由历史记录器收集。例如，用户可以使用控制程序开发系统302来定义要由工业控制器502维护的数据日志(例如，报警、诊断或状态日志)。替选地，工业控制器502可以被预先配置成将一个或更多个数据日志维护在其本地存储器上以用于诊断或信息目的。控制程序开发系统302可以允许用户以与上面针对数据标签的历史化描述的方式相似的方式来为这些日志设置元数据属性。

现在返回到图5，一旦开发了控制程序，定义了数据标签和相关联的元数据属性并且配置了其他必要的控制器特性(例如，I/O模块配置)，则用户可以经由客户端装置512与控制器502之间的联网连接(或者通过直接线缆连接)将该控制器配置信息510下载到工业控制器502。将控制器配置信息510下载到工业控制器502将控制器配置成执行控制程序，向各个定义的数据标签分配控制器存储器地址以用于存储和更新由控制器502维护的数据项，以及将控制器配置成记录由数据日志定义所定义的数据日志信息。此外，借助于历史元数据属性，控制器配置信息510还向控制器502提供历史记录器配置信息，该历史记录器配置信息利用控制器行进并且可以由历史记录器系统402单独读取，以促进对由元数据定义的数据收集策略的配置。开发系统302还可以允许用户将控制器配置信息510作为脱机文件保存在客户端装置的本地存储器上，以用于备份或参考目的。

尽管配置的工业控制器502和历史记录器系统402位于共享网络(例如，控制器502和历史记录器系统402驻留在工厂和/或办公室网络)上，但历史记录器系统402可以启动发现模式，在该发现模式期间，历史记录器系统402的网络接口组件406针对包含具有指示这些数据标签要被历史化的元数据属性的数据标签(或数据日志)的驻留装置扫描其网络。该发现模式可以由用户手动地启动或者可以由历史记录器系统402自动地启动(例如，根据周期性发现例程、响应于检测到在网络上安装新装置等)。当配置的工业控制器502由历史记录器系统402通过网络发现时，历史记录器系统402的元数据识别组件408扫描来自控制器502的数据标签配置信息，包括与每个数据标签相关联的元数据属性。响应于发现具有指示数据标签要被历史化的元数据属性的数据标签，历史记录器系统402的元数据识别组件408更新其聚合历史记录器配置数据418，以将数据标签添加到要被历史化的数据标签集合(即，要由数据收集组件404监视和收集的数据标签集合)。以这种方式，历史记录器系统402从控制器502本身检索控制器级历史记录器配置信息506，将该控制器级历史记录器配置信息添加到历史记录器系统的聚合历史记录器配置中，以及开始根据所检索到的历史记录器配置来收集与所识别的历史化控制器数据标签相关联的控制器数据508。

在数据日志的情况下，当历史记录器系统402在工业控制器上发现具有相关联的历史化元数据属性设置的数据日志时，历史记录器系统402将其自身配置成收集和存储与该数据日志相关联的数据记录。在这种情形下，当控制器将新的数据记录添加至日志时，历史记录器系统402会接收到来自控制器的指示新的记录已经被添加的通知(或者基于对控制器的监视来检测该添加)，并且响应于该通知来检索该数据记录并将该数据记录的副本存储在历史记录器存储器中。

在一些实施例中，工业控制器自身可以在与其数据标签之一相关联的元数据属性发生改变时向网络发送通知信号，而不是取决于要在历史记录器系统处启动的发现模式。通知信号可以包括例如控制器的标识以及已被修改的数据标签。在收到通知后，历史记录器系统可以检索受影响的标签的元数据属性，并且相应地更新其配置信息。

使用上述技术，控制程序开发系统302允许程序开发者——在开发控制器程序期间——选择要被历史化的数据标签，并将该历史记录器配置保存在控制器本身上作为标签元数据。由于历史记录器系统402将基于对该控制器级元数据的读取来自动配置其数据收集策略，所以该系统减轻了用户单独配置历史记录器系统以监视和收集所选择的标签的需要(例如，通过浏览来自历史记录器的可用控制器标签设置并且选择要被历史化的标签，如在一些常规方法中)。相反，配置历史记录器系统402所需的数据被维护在工业控制器502本身上并且对于历史记录器系统402可用。对于包括具有要被收集在公共历史记录器系统上的数据的多个工业控制器的大型工厂系统，本文所描述的架构基本上将更新历史记录器配置的任务分配在负责各个控制器的程序开发者(例如，分配至工厂的不同工作区域的工程师)之间，而不是依赖于单个历史记录器管理员来将历史记录器系统配置成从工厂内的所有控制器中收集期望的数据项，该过程否则可能涉及工厂车间工程师与历史记录器管理员之间的协调。

本文所描述的技术还可以简化在工厂环境中部署新机器例如由原始装置制造商(OEM)提供的机器和相关联的控制柜的过程。具体地，本文所描述的历史记录器配置技术允许新安装的控制系统被快速且容易地集成到客户现有的负责整个工厂环境中的收集数据的历史记录器系统中。图7是包括具有预配置历史记录器元数据的工业控制器702的示例控制系统714的图。在该示例中，工业控制器702安装在控制柜712中作为要被安装在工厂设施处的控制系统714的一部分。控制系统714容纳在控制柜712中，控制柜712可以由OEM、系统集成商或其他机器制造商设计和构建以满足客户订单。

控制系统714可以包括与工业控制器702对接的多个I/O装置706(例如，电机驱动器、传感器或其他遥测装置、电磁阀、远程I/O模块等)。I/O装置706可以硬连线到工业控制器的I/O模块或者可以通过本地网络(例如，EthernetIP、通用工业协议等)与工业控制器702交换数据。另外，I/O装置706中的一个或更多个可以具有与其连接的多个子装置708。例如，如果I/O装置是远程I/O模块，则子装置708可以包括连接到该远程I/O模块的I/O装置。控制柜712还可以包括HMI终端716以用于使正在由控制系统714控制的机器或过程可视化。HMI终端716通过本地网络连接或接口线缆通信地连接到工业控制器702。

在控制系统714的制造期间，OEM或系统集成商创建控制程序并将控制程序下载到工业控制器702，以用于控制相关联的机器的I/O装置706或其他I/O点。在程序开发期间，程序开发者通常会创建程序所需的必要数据标签。另外并且根据本文所描述的一个或更多个实施例，程序员将为要由终端客户的工厂历史记录器收集的任何数据标签设置历史元数据属性。程序员可以使对哪些数据标签要被历史化的选择基于客户的规范或者基于机器设计者对应当被监视和归档的重要性能指标的理解。因此，当控制柜712被运送到客户设施时，控制器包含控制器程序和相关联的数据标签以及将新的控制系统714集成到客户工厂历史中所需的历史记录器元数据。

如图8所示，当控制柜712被部署在客户设施处并且控制器702被安装在客户的工厂网络上时，客户的工厂历史记录器系统将访问控制器的存储器，检索由控制器中定义的各个数据标签的元数据定义的历史记录器配置信息804，并且更新其聚合历史记录器配置418以将被识别为历史化标签的数据标签添加到要由历史记录器系统402监视和历史化的全局标签集合。一旦聚合历史记录器配置418被更新，数据收集组件404将开始从所识别的数据标签以及来自整个工厂中的其他控制器的其他历史化标签中收集数据并且存储数据。

如图8所示，历史记录器系统418的元数据识别组件408可以通过从各个控制器读取历史元数据来维护精确的聚合历史记录器配置418，以用于从整个工厂中部署的多个控制器收集数据。以这种方式，对历史记录器系统配置的管理由历史记录器系统402基于由各个工业控制器的程序员设置的元数据来自动执行。响应于对工业控制器内的标签级元数据属性的改变的检测，该架构有利于对历史记录器系统的聚合历史记录器配置418的自动更新。例如，在负责控制器702所部署的生产区域的工厂工程师向控制器添加新的编程以添加新的操作序列或者修改现有的编程以改变机器操作的情况下，工程师可以确定与新的编程相关联的新的数据项必须由历史记录器系统402收集或者先前收集的数据项不再需要收集。因此，工程师可以为所选择的数据标签设置(重新设置)适当的历史化元数据属性。同时，元数据识别组件408可以基于对网络802上的标签元数据的扫描来检测这些修改。在这点上，元数据识别组件408的一些实施例可以被配置成定期地扫描各个控制器上的数据标签元数据以确定历史化元数据属性是否已改变，或者要被历史化的新数据标签是否已经添加至任意控制器。在检测到修改的元数据属性时，元数据识别组件418将更新聚合历史记录器配置418以反映修改，这导致数据收集组件404相应地改变其数据收集策略(例如，开始收集新添加的历史化数据标签，停止收集元数据属性设置为假的数据标签等)。

如上面所指出的，开发系统302可以将由用户开发的控制器配置信息510保存为脱机控制程序文件，该脱机控制程序文件相对于控制器可以是脱机存储的。在一个或更多个实施例中，除了基于从控制器本身读取的元数据属性来更新其聚合历史记录器配置信息418之外，元数据识别组件408还可以从这些脱机程序文件读取元数据属性。图9是示出基于从脱机程序文件902读取的信息对历史记录器系统的聚合历史记录器配置418的配置的图。在该示例中，脱机程序文件902存储在用户的客户端装置904上。脱机程序文件902以与开发系统302兼容的文件格式存储控制程序、I/O配置、数据标签、数据日志以及与数据标签和数据日志相关联的元数据信息，使得使用开发系统的接口打开文件给予开发系统的开发环境内的控制程序和相关配置信息。

为了有利于历史记录器系统的配置，用户可以通过有线或无线网络连接或经由直接线缆连接(例如通用串行总线、串行等)来将客户端装置904与历史记录器系统402进行联网。然后，元数据识别组件408可以与从工业控制器本身读取相同信息的方式类似地从脱机程序文件902读取数据标签、数据日志定义和元数据信息906，以及更新聚合历史记录配置信息418以用于收集被识别为要由元数据属性历史化的任何标签。使用脱机文件配置历史记录器系统402在用户希望在将历史记录器系统与控制器联网之前(例如，在控制器被部署在工厂网络上之前)配置历史记录器系统402的情形下可能会相当有用。

一旦历史记录器系统402开始从分布式工业控制器收集数据，用户可以与历史记录器系统402交互以浏览和查看存储在历史记录器的存储器上的历史化数据416。除了允许用户浏览收集和归档的数据之外，历史记录器系统还包括允许用户从历史记录器系统浏览分布式工业控制器上的可用数据标签的标签浏览器组件410。图10是示出经由历史记录器系统402浏览可用数据标签的图。在一个或更多个实施例中，用户可以经由客户端装置1002(例如膝上型计算机、台式计算机、平板计算机等)通过有线或无线网络连接与历史记录器系统402对接，以访问由标签浏览器组件410生成的一个或更多个用户界面显示。标签浏览器组件410与网络接口组件406交互，网络接口组件406扫描网络1006以定位正在被历史记录器系统402监视的工业控制器1004以及每个控制器上定义的可用数据标签。网络接口组件406可以从控制器检索关于每个标签的相关信息以用于呈现给用户，其包括但不限于标签所在的控制器的标识、标签的名称、标签的数据类型、标签的当前数据值或状态或者其他这样信息。网络接口组件406至少还可以检索与每个标签相关联的元数据的子集，包括标签是否被设置成要被历史化的指示。一旦检索到该信息，标签浏览器组件410可以在客户端装置1002上生成并显示允许用户浏览和查看该可用标签信息的图形界面。

图11是可以由标签浏览器组件410生成的示例标签浏览器显示1100的屏幕截图。该示例显示1100包括显示器左侧的文件夹窗口1102，文件夹窗口1102呈现用于可用标签的存储器位置的层次视图。文件夹窗口1102中的层次树可以包括与网络上的不同控制器对应的节点1110，每个节点可以被扩展成显示子节点，子节点表示在选择的控制器上定义的不同类别的数据标签(例如，系统标签、诊断标签、离线标签、在线标签等)。选择与控制器上的标签类别对应的子节点使得与该类别对应的标签集合显示在显示器1100右侧的标签窗口1104中。

标签窗口1104以列表格式呈现标签，其中每行对应于数据标签并且每列表示标签的属性。在图11描述的示例中，显示的属性包括标签名称、对标签的访问权限、标签是否被设置为历史化(基于元数据属性)的指示以及对标签的描述。历史列1108指示对每个标签的历史化是否基于从控制器读取的历史化元数据属性的值来启用或禁用。该系统还使得能够基于该历史化元数据属性来过滤标签。例如，显示1100可以包括“历史化”过滤选择1106，当“历史化”过滤选择被选择时，使得标签窗口1104仅显示历史化元数据属性被设置为启用的可用标签的子集。

由于对控制器数据标签是否将由历史记录器系统收集的确定基于存储在工业控制器自身上的标签元数据，因此可以在已经部署控制器之后并且控制器在操作中时从车间容易地启用对数据标签的历史化。例如，工厂工程师可以使用开发系统302与现场的工业控制器对接、定位要添加至历史记录器数据集合的控制器标签以及设置便于数据收集的元数据属性。可替选地，可以经由HMI来设置(或重设)元数据属性。图12是示出经由HMI命令启用对数据标签的数据收集的图。在该示例中，工业控制器1206驻留在工厂网络1204上并且执行控制程序以便于监视和控制一个或更多个工业装置1208(例如，遥测装置、用户接口装置、安全监视装置、电机驱动器、气动致动器、信号传送装置、机器人控制输入、阀门等)。另外，安装在工厂网络1204上的HMI终端装置1210被配置成通过网络(或通过HMI终端装置1210与控制器1206之间的直接电缆连接)与控制器1206交换数据。HMI终端装置从控制器1206上的所选数据标签读取数据，并且将标签数据以文本格式或作为图形动画呈现在一个或更多个图形显示屏幕上。HMI终端装置1210还可以将用户输入的数据值推送至控制器1206中的指定数据标签，从而允许用户通过改变参数设置点值、初始预定义的序列等来控制受控工业过程的各方面。

HMI终端装置1210执行HMI应用，HMI应用定义要由终端装置1210呈现的图形接口显示、这些显示之间的导航结构以及出于读写数据的目的至工业控制器中的具体数据标签的数据链接。另外，HMI应用可以定义至所选数据标签的历史化元数据属性的链接，从而允许HMI终端装置1210处的用户经由与HMI接口显示的交互来设置或重设所选数据标签的元数据属性。在示例实现方式中，HMI应用开发人员可以创建列出工业控制器1206内的可用数据标签的界面显示，并且将图形切换按钮与每个数据标签相关联，其中每个按钮链接至给定数据标签的历史化元数据属性。通过与和给定数据标签相关联的图形按钮(也就是说，链接至数据标签的历史化元数据属性的图形按钮)交互，用户可以启用或禁用对该标签的历史数据收集。历史记录器系统402的元数据识别组件408(驻留在与所示示例中的工厂网络1204相连的办公室网络1202上)将检测元数据属性值的改变并且相应地更新聚合历史记录器配置，以将数据标签添加至数据收集集合或者从数据集合去除标签。如在前面的示例中，该技术不要求用户与历史记录器系统402直接对接以将数据标签添加至数据收集例程(或者从数据收集例程中移除标签)。

图13至图15示出了根据本申请的一个或更多个实施例的各种方法。虽然出于简化说明的目的将本文中示出的一个或更多个方法示出并描述为一系列动作，但是应当理解和懂得，由于一些动作可以参考其以不同的顺序发生以及/或者与来自本文中示出和描述的其他动作同时发生，因此本发明不受限于动作的顺序。例如，本领域技术人员将理解和懂得，方法可以可替选地如以状态图被表示为一系列相互联系的状态或事件。此外，并非要求所有阐明的动作都可以实现根据本发明的方法。此外，当不同实体实施方法的不同部分时，交互图可以表示根据本公开的方法(methodology)或方法(method)。另外，所公开的示例方法中的两个或更多个方法可以彼此组合来实施，以实现本文中描述的一个或更多个特征或优点。

图13示出了用于开发工业控制程序并且配置与其相关联的一个或更多个数据标签以由单独的数据历史记录器系统收集的示例方法1300。最初，在1302处，接收定义要在工业控制器上下载并执行的工业控制程序的程序开发输入。程序开发输入可以例如被工业控制程序开发系统如梯形逻辑或顺序功能块开发环境接收。在1304处，接收标签定义信息或日志定义信息中的至少一个。标签定义信息定义与工业控制程序相关联的数据标签的集合，其中数据标签定义用于存储与工业控制程序相关联的模拟数据和数字数据的存储器别名。一些数据标签可以对应于将在其上执行程序的工业控制器的I/O点(例如，与控制器的各种I/O模块相关联的数字或模拟的输入和输出)，而其他数据标签可以表示由工业控制程序生成的计算值，所述值与将由程序控制的工业机器或过程有关(例如，电机速度、产品计数、温度值、压力值、流量值等)。日志定义信息定义要在工业控制器上维护的一个或更多个数据日志。这样的数据日志可以被配置成在控制器的局部存储器上存储指定类型的事件的记录(例如，警报、控制器诊断事件、过程控制事件等)。

在1306处接收元数据输入，元数据输入设置在步骤1304处定义的数据标签的集合或数据日志的集合中的至少一个的历史记录器元数据属性。在示例场景中，程序开发环境可以允许用户选择定义的标签并且将关联的历史化元数据属性设置为真(TRUE)，从而标记所选数据标签或数据日志以用于历史数据收集。在一些实施例中，开发系统还可以允许针对数据项(数据标签或数据日志)来设置其他历史记录器相关的元数据属性，元数据属性包括但不限于：收集速率，收集速率定义由数据历史记录器采样并保存的数据项的值的频率；数据将被存储至的存储器位置；定义将被存储在历史记录存储器中的数据项的值的允许范围的值范围等。

在1308处，将步骤1302至1306中定义的工业控制程序、数据标签定义、数据日志定义以及元数据保存为程序文件。在1310处，工业控制程序被下载至工业控制器。利用数据标签、数据日志定义以及定义控制器上安装的期望数据收集策略的关联元数据，单独的工业数据历史记录器系统可以从控制器中读取元数据，以确定应当如何将历史记录器配置成从控制器收集期望的数据项。

图14示出了用于基于从工业控制器读取的元数据来自动配置工业数据历史记录器的示例方法1400。最初，在1402处，工业数据历史记录器系统接收以下指示：与工业控制器上的数据项(例如数据标签或数据日志)相关联的历史化元数据属性已经被改变。例如，数据历史记录器可以接收由控制器主动生成的通知，通知指示其数据标签或数据日志中的一个或更多个的历史化元数据属性已经被修改。在另一示例中，数据历史记录器可以周期性地轮询与它连接的网络，以识别在网络上的控制器上定义的元数据的改变。在又一示例中，数据历史记录器可以检测其网络上的新控制器的存在，并且响应于发现控制器来初始化方法1400，以出于历史记录的目的来确定应当收集控制器的数据标签或数据日志中的哪一个。

在1404处，数据历史记录器(例如，经由共享网络)识别并且从控制器检索元数据属性被修改的数据标签或数据日志。在1406处，关于元数据属性是否被设置(例如，将历史化属性设置为真)来做出确定。如果属性被设置(在1406处为是)，则该方法转移至步骤1408，在步骤1408中，数据历史记录器系统自身被配置成开始收集并且存储与数据标签或数据日志相关联的数据。可替选地，如果元数据属性未被设置(在1406处为否)，则该方法转移至步骤1410，在步骤1410中，数据历史记录器系统自身被配置成从历史数据收集中去除数据标签或数据日志。

图15示出了用于基于从离线程序文件读取的信息来自动配置工业数据历史记录器的示例方法1500。最初，在1502处，工业数据历史记录器系统读取离线程序文件，离线程序文件定义工业控制程序、关联的数据标签或数据日志以及与相应数据标签或数据日志相关联的元数据属性。离线程序文件可以存储在程序文件被开发的客户端装置上，或存储在另一存储装置上。离线程序文件包括以下信息，当由程序开发系统下载至工业控制器并且由工业控制器执行时，所述信息便于监视和控制工业机器或过程。

在1504处，由历史记录器系统基于对程序文件的读取来识别包括在离线程序文件中的历史化元数据属性被设置为真的数据标签或数据日志的子集。历史记录器系统还可以读取与数据标签或数据日志的子集中的每一个相关联的另外的历史记录器相关的元数据，例如要由历史记录器存储的数据收集速率、最大值和最小值等。在1506处，基于在步骤1504处识别的信息，历史记录器系统修改其配置以便于从执行工业控制程序的工业控制器收集与数据标签或数据日志的子集相关联的数据。

本文所描述的实施例、系统和组件以及工业控制系统和可以在其中实现本说明书中阐述的各个方面的工业自动化环境可以包括：计算机或网络组件，例如服务器、客户端、可编程逻辑控制器(PLC)、自动化控制器、通信模块、移动计算机、无线组件、控制组件等，它们能够跨网络进行交互。计算机和服务器包括一个或更多个处理器(采用电信号执行逻辑操作的电子集成电路)，所述一个或更多个处理器被配置成执行存储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装置中的指令，可移除存储装置可以包括记忆棒、存储卡、闪存驱动器、外部硬盘驱动器等。

类似地，如本文所使用的术语PLC或自动化控制器可以包括可以在多个组件、系统和/或网络之间共享的功能。作为示例，一个或更多个PLC或自动化控制器可以在网络上与各种网络装置进行通信和协作。这基本上可以包括任何类型的经由网络进行通信的控制器、通信模块、计算机、输入/输出(I/O)装置、传感器、致动器、仪器仪表和人机接口(HMI)，该网络包括控制网络、自动化网络和/或公共网络。PLC或自动化控制器还可以通信并控制各种其他装置，例如包括模拟、数字、编程/智能I/O模块的标准或安全相关的I/O模块、其他可编程控制器、通信模块、传感器、致动器、输出装置等。

网络可以包括公共网络(例如互联网、内联网)和自动化网络(例如控制及信息协议(CIP)网络)，控制及信息协议(CIP)网络包括DeviceNet、ControlNet和Ethernet/IP。其他网络包括Ethernet、DH/DH+、远程I/O、Fieldbus、Modbus、Profibus、CAN、无线网络、串行协议、近场通信(NFC)、蓝牙等。另外，网络装置可以包括各种可能性(硬件和/或软件组件)。这些包括诸如如下的组件：具有虚拟局域网(VLAN)功能的交换机、LAN、WAN、代理、网关、路由器、防火墙、虚拟专用网(VPN)装置、服务器、客户端、计算机、配置工具、监视工具和/或其他装置。

为了提供所公开主题的各方面的上下文，图16和图17以及下面的论述意在提供对可以在其中实现所公开主题的各方面的适当环境的简要且一般描述。

参照图16，用于实现上述主题的各方面的示例环境1610包括计算机1612。计算机1612包括处理单元1614、系统存储器1616以及系统总线1618。系统总线1618将包括但不限于系统存储器1616的系统组件耦接至处理单元1614。处理单元1614可以是各种可用处理器中的任何处理器。还可以将多核微处理器和其他多处理器架构用作为处理单元1614。

系统总线1618可以是若干类型的总线结构中的任何总线结构，总线结构包括存储器总线或存储器控制器、外围总线或外部总线和/或局部总线，使用任何各种可用总线架构，包括但不限于8位总线、工业标准架构(ISA)、微通道架构(MSA)、扩展ISA(EISA)、智能驱动电子(IDE)、VESA局部总线(VLB)、外围部件互连(PCI)、通用串行总线(USB)、高级图形端口(AGP)、个人计算机存储卡国际协会总线(PCMCIA)以及小型计算机系统接口(SCSI)。

系统存储器1616包括易失性存储器1620和非易失性存储器1622。包括用于例如在启动期间在计算机1612内的元件之间传送信息的基本例程的基本输入/输出系统(BIOS)被存储在非易失性存储器1622中。作为示例并且不作为限制，非易失性存储器1622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1620包括用作外部高速缓冲存储器的随机存取存储器(RAM)。作为示例并且不作为限制，RAM以许多形式可用，例如同步RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双倍数据速率SDRAM(DDR SDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路DRAM(SLDRAM)以及直接Rambus RAM(DRRAM)。

计算机1612还包括可移除/不可移除的易失性/非易失性计算机存储介质。图16示出了例如盘存储器1624。盘存储器1624包括但不限于诸如磁盘驱动器、软盘驱动器、磁带驱动器、Jaz驱动器、Zip驱动器、LS-100驱动器、快闪存储卡或记忆棒的装置。另外，盘存储器1624可以包括独立的或与其他存储介质结合的存储介质，其他存储介质包括但不限于光盘驱动器如致密盘ROM装置(CD-ROM)、CD可记录驱动器(CD-R驱动器)、CD可重写驱动器(CD-RW驱动器)或数字多功能盘ROM驱动器(DVD-ROM)。为了便于将盘存储器1624连接至系统总线1618，通常使用可移除接口或不可移除接口，例如接口1626。

应当懂得，图16描述了用作用户与在适当的操作环境1610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1628。可以存储在盘存储器1624上的操作系统1628用于控制和分配计算机1612的资源。系统应用1630通过存储在系统存储器1616中或存储在盘存储器1624上的程序模块1632和程序数据1634来利用操作系统1628对资源的管理。应当懂得，本公开的一个或更多个实施例可以利用各种操作系统或操作系统的组合来实现。

用户通过输入装置1636将命令或信息输入至计算机1612。输入装置1636包括但不限于指向装置，例如鼠标、轨迹球、触控笔、触摸板、键盘、麦克风、操纵杆、游戏手柄、卫星天线、扫描仪、电视调谐卡、数码相机、数码摄像机、网络摄像机等。这些输入装置和其他输入装置经由接口端口1638通过系统总线1618连接至处理单元1614。接口端口1638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)。输出装置1640使用与输入装置1636相同类型的端口中的一些端口。因此，例如，可以使用USB端口来向计算机1612提供输入，并且将信息从计算机1612输出至输出装置1640。提供输出适配器1642以说明除其他输出装置1640之外还存在需要特殊适配器的一些输出装置1640如监视器、扬声器以及打印机。作为示例并且不作为限制，输出适配器1642包括提供输出装置1640与系统总线1618之间的连接手段的显卡和声卡。应当注意，其他装置和/或装置的系统提供输入和输出能力二者，例如远程计算机1644。

计算机1612可以在联网环境下使用至一个或更多个远程计算机如远程计算机1644的逻辑连接来操作。远程计算机1644可以是个人计算机、服务器、路由器、网络PC、工作站、基于微处理器的设备、对等装置或其他公共网络节点等，并且远程计算机1644通常包括关于计算机1612所描述的许多元件或全部元件。为了简要，对于远程计算机1644仅示出了存储器存储装置1646。远程计算机1644通过网络接口1648在逻辑上连接至计算机1612，并且然后经由通信连接1650在物理上连接。网络接口1648包括通信网络，例如局域网(LAN)和广域网(WAN)。LAN技术包括光纤分布式数据接口(FDDI)、铜线分布式数据接口(CDDI)、以太网/IEEE 802.3、令牌环/IEEE 802.5等。WAN技术包括但不限于点对点链接、诸如综合业务数字网络(ISDN)及其变型的电路交换网络、分组交换网络以及数字用户线路(DSL)。网络接口1648还可以包括近场通信(NFC)或蓝牙通信。

通信连接1650涉及用于将网络接口1648连接至系统总线1618的硬件/软件。虽然为了清楚说明将通信连接1650示出在计算机1612内部，但是通信连接1650还可以在计算机1612外部。仅出于示例的目的，用于连接至网络接口1648所需的硬件/软件包括内部技术和外部技术，例如包括常规电话级调制解调器、电缆调制解调器和DSL调制解调器的调制解调器、ISDN适配器以及以太网卡。

图17是可以与所公开的主题交互的样本计算环境1700的示意性框图。样本计算环境1700包括一个或更多个客户端1702。客户端1702可以是硬件和/或软件(例如，线程、进程、计算装置)。样本计算环境1700还包括一个或更多个服务器1704。服务器1704也可以是硬件和/或软件(例如，线程、进程、计算装置)。例如，服务器1704可以通过采用如本文描述的一个或更多个实施例来容纳线程以执行变换。客户端1702与服务器1704之间的一个可能的通信可以是适于在两个或更多个计算机进程之间传送的数据分组的形式。样本计算环境1700包括可以用于便于客户端1702与服务器1704之间的通信的通信框架1706。客户端1702在操作上连接至可以用于存储客户端1702本地的信息的一个或更多个客户端数据存储器1708。类似地，服务器1704在操作上连接至可以用于存储服务器1704本地的信息的一个或更多个服务器数据存储器1710。

以上所描述的内容包括本发明的示例。当然为了描述所公开的主题的目的，不可能描述组件或方法的每个可想到的组合，但是本领域技术人员可以认识到本发明的许多其他组合和排列是可行的。因此，所公开的主题意在涵盖落入所附权利要求书的精神和范围内的所有这样的变化、修改和变型。

特别地并且对于由上述组件、装置、电路、系统等执行的各种功能，除非另有说明，否则用于描述这样的组件的术语(包括所提及的“装置”)意在与执行所描述的组件的指定功能(如功能等同物)的任何组件相对应，尽管其在结构上与所公开的结构不等同，但执行本文所示的所公开主题的例证方面中的功能。在这一点上，还将认识到所公开的主题包括系统以及计算机可读介质，计算机可读介质具有用于执行所公开主题的各种方法的动作和/或事件的计算机可执行指令。

另外，虽然可能已经针对若干实现方式中的仅一个实现方式公开了所公开主题的特定特征，但是这样的特征可以与其他实现方式中的一个或更多个其他特征进行组合，这对于任何给定或特定应用来说可能是期望的和有利的。此外，就在详细说明书或权利要求中使用术语“包括”和“包含”及其变型来说，这些术语以与术语“含有”相类似的方式意在是包括性的。

在本申请中，词语“示例性”用于意指用作示例、实例或例示。本文中被描述为“示例性”的任何方面或设计不一定被解释为优于或胜过其他方面或设计。相反，使用词语示例性意在以具体形式呈现概念。

本文中所描述的各个方面或特征可以被实现为方法、设备、或使用标准编程和/或工程技术的制造的物品。本文中所使用的术语“制造的物品”意在包括能够从任何计算机可读装置、载体或介质访问的计算机程序。例如，计算机可读介质可以包括但不限于：磁存储装置(例如，硬盘、软盘、磁条……)、光盘(例如，致密盘(CD)、数字多功能盘(DVD)……)、智能卡以及闪速存储器装置(例如，卡、条、键驱动器……)。

Claims (20)

1.一种用于收集和存储工业数据的系统，包括：

存储可执行组件的存储器；

在操作上耦接至所述存储器的处理器，其执行所述可执行组件，所述可执行组件包括：

网络接口组件，被配置为经由网络连接与一个或更多个工业控制器建立数据通信；

数据收集组件，被配置为经由所述网络连接从所述一个或更多个工业控制器读取与在所述工业控制器上定义的数据项相关联的数据值并将所述数据值存储在所述存储器中，其中所述数据项包括数据标签或数据日志中的至少一个；以及

元数据识别组件，被配置为：

经由所述网络连接从所述一个或更多个工业控制器中的工业控制器读取数据项信息，其中所述数据项信息标识在所述工业控制器上定义的一组数据项，

经由所述网络连接从所述工业控制器读取分别与所述一组数据项相关联的历史化元数据属性，

识别所述数据项的子集，所述数据项的子集具有相关联的被设置为指示数据收集被启用的值的历史化元数据属性，以及

基于所述历史化元数据属性来配置所述数据收集组件，以收集和存储来自所述数据项的子集的数据。

2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述元数据识别组件还被配置为：

经由所述网络连接从所述工业控制器读取分别与所述数据项的子集相关联的其他元数据属性，以及

配置所述数据收集组件以基于所述其他元数据属性的值从所述数据项的子集收集并存储数据，

其中，所述其他元数据属性包括以下中至少之一：数据收集速率、数据存储位置、要存储在所述存储器中的最大数据值、或要存储在所述存储器中的最小数据值。

3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述元数据识别组件还被配置为：

响应于检测到与所述数据项的子集中的一个数据项相关联的历史化元数据属性已变成指示数据收集被禁用的值，重新配置所述数据收集组件以停止与所述数据项的子集中的所述一个数据项相关联的数据的收集和存储。

4.根据权利要求3所述的系统，其中，所述元数据识别组件被配置为周期性地读取所述数据项信息和所述历史化元数据属性。

5.根据权利要求1所述的系统，其中，所述元数据识别组件被配置为从与所述工业控制器分开存储的程序文件中读取所述数据项信息和所述历史化元数据属性，其中所述程序文件定义能够在所述工业控制器上执行的控制程序。

6.根据权利要求1所述的系统，还包括标签浏览器组件，所述标签浏览器组件被配置为在图形界面显示上显示与在所述工业控制器上定义的数据项有关的信息。

7.根据权利要求6所述的系统，其中，所述与数据项有关的信息针对每个数据项至少包括数据项的名称、数据项的描述以及数据项的历史化元数据属性的值。

8.根据权利要求7所述的系统，其中，所述图形界面显示被配置为：响应于通过与过滤控制的交互而接收到的选择输入的接收，根据所述历史化元数据属性的值来过滤所述与数据项有关的信息。

9.根据权利要求1所述的系统，其中，所述历史化元数据属性中的至少一个通过以下中的至少之一来设置：工业控制器程序开发系统；或人机接口装置发出的写命令。

10.一种用于配置工业数据历史记录器的方法，包括：

由包括至少一个处理器的数据历史记录器系统经由网络连接建立与一个或更多个工业控制器的数据通信；

由所述数据历史记录器系统经由所述网络连接从所述一个或更多个工业控制器中的工业控制器获得数据项信息，其中所述数据项信息标识在所述工业控制器上定义的一组数据项，并且所述一组数据项包括数据标签或数据日志中的至少一个；

由所述数据历史记录器系统经由所述网络连接从所述工业控制器获得分别与所述一组数据项相关联的元数据；

由所述数据历史记录器系统基于所述元数据确定所述数据项的子集，所述数据项的子集具有相关联的被设置为指示数据收集被启用的值的元数据属性；以及

由所述数据历史记录器系统基于所述元数据更新所述数据历史记录器系统的配置，以使所述数据历史记录器系统收集和存储与所述数据项的子集相关联的数据。

11.根据权利要求10所述的方法，还包括：

由所述数据历史记录器系统确定与所述数据项的子集的至少一个数据项相关联的其他元数据属性，其中所述其他元数据属性包括以下中至少之一：所述至少一个数据项的数据收集速率、所述至少一个数据项的数据存储位置、要由所述数据历史记录器系统存储的所述至少一个数据项的最大数据值、或要由所述数据历史记录器系统存储的所述至少一个数据项的最小数据值；以及

由所述数据历史记录器系统基于所述其他元数据属性来更新所述数据历史记录器系统的配置。

12.根据权利要求10所述的方法，还包括：

响应于检测到与所述数据项中的一个数据项相关联的元数据属性已经改变：

响应于确定所述元数据属性包括指示数据收集被启用的第一值，由数据收集系统更新所述数据历史记录器系统的配置，以使所述数据历史记录器开始收集和存储与所述数据项中的所述一个数据项相关联的数据，以及

响应于确定所述元数据属性包括指示数据收集被禁用的第二值，由所述数据收集系统更新所述数据历史记录器系统的配置，以使所述数据历史记录器停止收集和存储与所述数据项中的所述一个数据项相关联的数据。

13.根据权利要求12所述的方法，其中，获得所述数据项信息和获得所述元数据包括周期性地获得所述数据项信息和所述元数据。

14.根据权利要求10所述的方法，还包括：

由所述数据历史记录器系统从与所述工业控制器分离存储的程序文件获得其他数据项信息和其他元数据，其中所述程序文件定义能够在所述工业控制器上执行的控制程序；以及

由所述数据历史记录器系统基于所述其他数据项信息和所述其他元数据更新所述数据历史记录器系统的配置。

15.根据权利要求10所述的方法，还包括：

由所述数据历史记录器系统呈现显示与在所述一个或更多个工业控制器上定义的数据项有关的信息的图形界面显示。

16.根据权利要求15所述的方法，其中，所述呈现包括：在所述图形界面显示上针对每个所述数据项至少呈现所述数据项的名称、所述数据项的描述以及所述数据项的所述元数据属性的值。

17.根据权利要求16所述的方法，还包括：

由所述数据历史记录器系统通过与过滤控制的交互接收过滤命令输入；以及

响应于所述接收，根据所述元数据属性的值过滤与所述数据项有关的信息。

18.一种非暂态计算机可读介质，其中存储有指令，所述指令响应于执行而使包括处理器的数据历史记录器系统执行操作，所述操作包括：

经由至少一个网络装置与一个或更多个工业控制器建立数据通信；

经由所述至少一个网络装置从所述一个或更多个工业控制器中的工业控制器读取数据项信息，其中所述数据项信息标识在所述工业控制器上定义的一组数据项，并且所述数据项包括数据标签或数据日志中的至少一个；

经由所述至少一个网络装置从所述工业控制器读取分别与所述一组数据项相关联的元数据；

基于所述元数据识别所述数据项的子集，所述数据项的子集具有相关联的被设置为指示数据收集被启用的值的元数据属性；以及

基于所述元数据配置所述数据历史记录器系统以收集和存储与所述数据项的子集相关联的数据。

19.根据权利要求18所述的非暂态计算机可读介质，其中所述操作还包括：

经由所述至少一个网络装置从所述工业控制器读取与所述数据项的子集中的至少一个数据项相关联的其他元数据属性，其中所述其他元数据属性包括以下中至少之一：所述至少一个数据项的数据收集速率、所述至少一个数据项的数据存储位置、要由所述数据历史记录器系统存储的所述至少一个数据项的最大数据值、或要由所述数据历史记录器系统存储的所述至少一个数据项的最小数据值；以及

根据所述其他元数据来配置所述数据历史记录器系统。

20.根据权利要求18所述的非暂态计算机可读介质，其中所述操作还包括：

检测到与所述数据项的子集中的一个数据项相关联的元数据属性已变成指示数据收集被禁用的值；以及

响应于所述检测，配置所述数据历史记录器系统以停止与所述数据项的子集中的所述一个数据项相关联的数据的收集和存储。

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