CN111279279B - 建立和跟踪自动化工程环境 - Google Patents

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Abstract

建立和跟踪自动化工程环境，为了对多学科自动化项目内的改变做出反应，在自动化项目的工程对象内限定基于多维层次结构中的预定义关系来自动搜索工程对象并连接到工程对象的导航方案。工程对象还包括智能提取端口，智能提取端口在源工程对象连接到工程对象时自动从源工程对象中提取预定义属性数据。

Description

建立和跟踪自动化工程环境
背景技术
诸如例如行李搬运系统的大型系统的设计是多学科项目。作为示例，行李搬运系统将自动化信息(例如，在自动化学科内)、机械信息(例如，在机械学科内)和电气信息(例如，在电气学科内)组合。
传统上，每个学科内的工程师单独地设计系统，并且工程师在不同学科之间手动转移数据。例如，自动化学科内的工程师经由电子邮件或通过经由脚本或例如Microsoft在程序之间进行复杂的同步，将数据转移到电气学科内的工程师。
学科特定数据的手动同步非常耗时且容易出错的。例如，当自动化工程师引入新的可编程逻辑控制器以根据设计或模型(例如，项目)将行李搬运系统自动化时，该信息将被传送给电气工程师，因此电气工程师可以在可编程逻辑控制器中包括必要的电气部件并且可以规划布线。如果此信息未在自动化工程师和电气工程师之间传送或被扭曲，则可能分别对自动化工程师和电气工程师的设计产生负面影响。
大型系统可以使用例如的Automation Designer进行设计和建模。例如，Automation Designer项目存储在多个层次结构中组织的工程对象。每个存储的工程对象具有多个视图(例如，方面)，包括例如功能方面、位置方面、产品方面和自动化方面。每个存储的工程对象具有与学科内和/或跨其他学科的其他工程对象的一个或多个连接。例如，自动化学科内的工程对象分别具有与自动化学科内的其他工程对象的连接，并且具有与机械学科和电气学科内的工程对象的连接。
每个工程对象具有其他工程对象可用来进行协作的一组工程属性(例如，对象属性)。第一工程对象(例如，源对象)的对象属性可以链接到第二工程对象(例如，目标对象)的对象属性。此过程涉及从源对象提取对象属性并将对象属性与目标对象链接。设计系统的工程师手动从源对象和目标对象中选择单独属性以进行链接。该过程是重复的、耗时的和容易出错的。
发明内容
为了对多学科自动化项目内的改变做出反应，在自动化项目的工程对象内限定了基于多维层次结构中的预定义关系来自动搜索工程对象并连接到工程对象的导航方案。工程对象还包括智能提取端口，智能提取端口在源工程对象连接到工程对象时从源工程对象中自动提取预定义属性数据。
在第一方面中，一种用于自动更新系统的多层次表示的方法包括由处理器为包括在系统的多层次表示内的第一部件识别第一部件与系统的多层次表示内的层次位置之间的连接。与处理器通信的存储器存储第一部件和系统的多层次表示内的层次位置之间的限定的连接。处理器基于第一部件与系统的多层次表示内的层次位置之间的存储的连接，自动连接包括在系统的多层次表示内的第一部件和第二部件。
在第二方面中，一种非暂时性计算机可读存储介质存储可由一个或多个处理器执行以自动更新工程系统的多层次表示的指令。指令包括为包括在系统的多层次表示内的第一部件限定在一类型的部件连接到第一部件时从类型的部件中待提取的一个或多个属性。指令还包括：由与处理器通信的存储器存储待提取的一个或多个限定的属性，并且在第二部件连接到第一部件时从第二部件自动提取一个或多个属性。第二部件的类型与为其限定一个或多个属性的部件的类型相同。
在第三方面中，一种用于自动更新工程系统的多层次表示的系统包括被配置为存储工程系统的多层次表示的存储器。工程系统的所存储的多层次表示包括第一部件的表示和第二部件的表示。系统还包括与存储器通信的处理器。处理器被配置成为第一部件限定第一部件与工程系统的多层次表示内的层次位置之间的连接、在预定类型的部件连接到第一部件时从预定类型的部件待提取的一个或多个属性、或它们的组合。处理器还被配置成基于第一部件与工程系统的多层次表示内的层次位置之间的限定的连接，在第二部件的表示被存储在存储器中之后，自动连接工程系统的多层次表示内的第一部件和第二部件。处理器被配置成在第一部件和第二部件连接之后，当第二部件是与预定类型的部件相同类型的部件时，从第二部件自动提取一个或多个属性。
本发明由所附权利要求书限定，并且本节中的任何内容均不应视为对那些权利要求的限制。下面结合优选实施方式讨论本发明的其他方面和优点，并且随后可以独立地或组合地要求保护。
附图说明
部件和附图不一定按比例绘制，而是将重点放在说明本发明的原理上。此外，在附图中，在不同的视图中，相似的附图标记表示对应的部分。
图1示出多学科工程系统的示例；
图2示出实现多学科工程环境的多学科系统的实施方式；
图3示出多学科系统的另一个实施方式；
图4示出多学科工程系统的另一个实施方式；
图5示出多学科工程系统内的示例性方面组织；
图6是用于自动更新系统的多层次表示的方法的一个实施方式的流程图；
图7示出母导航方案的示例；
图8示出子导航方案的示例；
图9示出端口提取导航方案的示例；
图10示出连接的工程对象导航方案的示例；
图11示出属性提取导航方案的示例；
图12示出利用导航方案的示例性模板创建和实例化；
图13示出利用嵌套导航方案的示例性模板创建和实例化；
图14示出用于自动更新系统的多层次表示的方法的一个实施方式的流程图；
图15示出智能提取端口的示例；
图16示出智能提取端口的示例；
图17示出智能提取端口的示例；
图18示出智能提取端口的示例；
图19是用于建立和跟踪自动化工程环境的系统的一个实施方式。
具体实施方式
工程设计环境内的项目存储以多个层次组织的对象(例如，工程对象)。每个工程对象表示工程设计环境内的设备。每个工程对象具有多个视图(例如，工程对象的方面)。例如，多个方面包括功能方面、位置方面、产品方面和自动化方面。每个工程对象具有与相同学科(例如，自动化学科)内以及其他学科(例如，机械学科和电气学科)中的其他工程对象的连接。
作为示例，由于自动化工程中工程对象和对应的多维层次的复杂特性，提供了可应用于任何自动化项目的导航方案。导航方案是实时执行的，并且基于多维层次中的关系在项目内搜索/导航工程对象。
本实施方式的导航方案跨越和遍历多维层次，包括多维层次内的垂直和水平关系。导航方案基于工程设计环境内的项目内的改变自动做出响应并进行更新。导航方案在建立项目时动态连接工程对象。
在任何目标工程对象上还提供了智能提取端口。智能提取端口用于从任何源对象提取限定的属性。一旦将目标对象连接到源对象，智能提取端口自动从连接的源工程对象中提取限定的属性元数据，并且使用来自源工程对象的对应值来更新目标工程对象。
智能提取端口可以限定如何从尚未存在的源工程对象(例如，将来可能引入到项目中的工程对象)中提取属性。因此，以上下文无关的方式限定智能提取端口，并且智能提取端口可以因此与任何项目数据一起使用。一旦在源工程对象和目标工程对象之间实时建立连接，智能提取端口就从源工程对象中提取属性。
智能提取端口提供了一旦可用就从连接的工程对象中提取在智能提取端口限定的工程属性。此机制将为了使用工程对象外部的数据的准备工作与另一个步骤中限定的外部数据的可用性分离开。在许多情况下，不同角色的人员在不同的工程阶段(例如，在不同的时间)完成为了使用外部数据的准备工作以及使外部数据可用。智能提取端口增强模板的可重用性并且减小数据提取中的错误。
图1示出多学科工程系统100的示例。多学科工程系统100由例如在多学科项目中的团队工作的工程师使用。多学科工程系统100表示例如的AutomationDesigner，其是专注于可重用性、基于规则的工程、跨学科协作和数据集成的集中工程应用程序。多学科工程系统100改善此类项目的一致性，减小在该项目中投入的时间和成本，并且增加整个生产工程过程的生产率。
图2示出实现多学科工程环境的多学科系统200的实施方式。多学科系统200包括服务器201、网络203和工作站205。可以提供附加的、不同的或更少的部件。例如，使用附加或更少的工作站205。作为另一个示例，使用了附加的网络和/或服务器。在又一个示例中，单独数据库由服务器201和工作站205管理和/或访问。服务器201是具有诸如一个或多个中央处理单元(CPU)、系统存储器、随机存取存储器(RAM)和输入/输出(I/O)接口的硬件的服务器计算机平台。服务器201在连接到网络203的一个或多个服务器计算机上实现。可以提供附加的、不同的或更少的服务器部件。
工作站205被配置为执行至少一个工程应用程序，诸如下面讨论的工程应用程序305。另选地，每个工作站205可以被配置为运行所有工程应用程序，或者被配置为针对每个工作站205执行一个工程应用程序。另外，工作站205可以被配置为执行存储在服务器201上的工程应用程序。向每个工程师、设计者、技术人员、管理者和其他用户提供登录凭证(诸如用户名和密码)以访问工程应用程序。每个用户可以基于其在项目中的角色来访问工程应用程序和相关信息，并且可以根据与每组登录凭证相关联的权限来设置访问。
图3示出多学科工程系统300的另一个实施方式。在多学科系统300中呈现了工程化设备和其他对象，例如工厂装配线上的传送器。多学科工程系统300包括与工作站通信的服务器。多学科工程系统300中的服务器和/或工作站包括用于各种工程学科的工程应用程序。工程应用程序涉及例如布局设计、电气设计、机械设计、自动化设计和业务功能。工程应用程序对应于工程学科，诸如工厂设计、电气工程、机械工程、自动化工程和项目管理。每个工程应用程序以适合特定工程学科的方式不同地呈现数据。可以提供附加的、不同的或更少的工程应用程序和工程学科。另选地，至少一个工程应用程序涉及单个应用程序内的两个或更多个工程学科。各种工程师、设计者、技术人员、管理者和其他用户都访问工程应用程序以完成项目任务。例如，在汽车厂的背景下，各种工程师、设计者和项目管理者计划了车门组件的新生产线。图3示出一个示例。新生产线包括传送器。每个工程应用程序相对于传送器都有其自身的角色，并且将具有与特定于工程应用程序的传送器相关联的数据表示。
工厂设计人员利用布局设计应用程序(诸如生产线设计者应用程序301)来计划新生产线(包括传送器)的布局。生产线设计者应用程序301显示关于其中将放置传送器的平面、生产线、区域和工作站的信息。自动化工程师利用自动化设计者应用程序303来计划传送器自动化。自动化设计者应用程序303显示传送器的功能和机器人单元，以及将被自动化的传送器部件，包括传感器1、传感器2和电机1。机械工程师利用机械设计应用程序(诸如MCD 305)来计划传送器的机械方面。MCD 305包括有关传送器的三维(3D)模型的信息，包括面1、面2、曲线1和曲线2。电气工程师利用电气设计者应用程序307来计划传送器的电气输入和输出。电气设计者应用程序307显示将被提供给安装传送器的技术人员的电气信息。电气表格1包括AC功率输出、电机1输入、传感器1输入和传感器1输出。电气表格2包括传感器2输入和传感器2输出。可以提供附加的和不同的角色和/或信息。
例如，在多学科工程系统100、200或300内表示的每个工程对象都具有多个视图或多个方面。工程对象具有与相同学科内和/或跨其他学科的其他工程对象的连接。图4示出多学科工程系统400的另一个示例。工程对象402具有例如功能方面404、产品方面406和位置方面408。工程对象402可以具有更多、更少和/或不同的方面。
功能方面404由从事项目工作的工程师使用，例如，以突出显示工程对象402的部件之间的功能关系。产品方面406被用于突出显示工程对象402的部件的构造关系(例如，装配)。位置方面408被用于突出显示工程对象402的部件之间的空间关系。
图5示出多学科工程系统(例如，多学科工程系统100、200、300和400)内的方面组织。方面组织根据例如IEC 81346提供工程对象(例如，工程对象402)的层次。可以使用其他结构化原理。如图5所示，层次内的一些工程对象500仅具有单个方面(例如，功能方面或产品方面)，而层次内的其他工程对象502具有多个方面(例如，功能方面和产品方面)。
在由多学科系统实现的多学科工程环境内，将从源工程对象中提取属性或工程数据(例如，针对电机类型的额定功率)以供目标工程对象使用。然而，在现有技术中，仅当例如电机类型(例如，源工程对象)存在于多学科工程环境内并且连接到目标工程对象时，才可以提取属性的实际值。本实施方式为将来放置在多学科工程环境内的工程对象提供导航方案和智能提取端口，其用于分别连接数据和代理数据。
图6是用于自动更新系统的多层次表示的方法600的一个实施方式的流程图。系统可以是工程系统，例如行李搬运系统。可以表示其他工程系统。方法600以所示的顺序或其他顺序执行。可以提供附加的、不同的或更少的动作。例如，可以在没有动作606和/或608的情况下执行方法。
在一个实施方式中，系统的多层次表示至少包括系统的第一表示和系统的第二表示。例如，系统的第一表示是第一学科内的表示，并且系统的第二表示是第二学科内的表示。例如，第一学科不同于第二学科。例如，第一学科是机械工程、电气工程或自动化工程，并且第二学科是机械工程、电气工程或自动化工程。系统的多层次表示可以包括系统的更多或更少的表示。例如，系统的多层次表示可以包括第三学科内系统的第三表示，并且第一学科、第二学科和第三学科中的每一个是不同的学科。
在动作602中，处理器为包括在系统的多层次表示内的第一部件识别或限定第一部件与系统的多层次表示内的层次位置之间的连接。第一部件例如是系统的多层次表示内的第一工程对象。处理器限定第一部件与层次位置之间的连接可以包括：例如，从多学科系统的用户接收与连接相关的数据，或基于例如第一部件的类型(例如，代表电机、传感器等)来识别存储在存储器中的连接。处理器可以是服务器、工作站、另一个计算设备的处理器，或者可以包括经由网络进行通信的多个处理器。
在一个实施方式中，处理器是服务器的处理器。与服务器通信的工作站处的用户限定第一部件与层次位置之间的连接，并且将限定的连接传输到服务器。在一个实施方式中，与处理器通信的存储器存储第一部件与系统的多层次表示内的层次位置之间的限定的连接。存储器可以是服务器、另一个服务器、工作站、另一个工作站和/或另一个计算设备的存储器。服务器的处理器识别存储的连接。
第一部件的表示包括多个层次视图(例如，方面)。例如，多个层次视图包括功能视图、位置视图、产品视图和自动化视图。在一个实施方式中，限定第一部件与系统的多层次表示内的层次位置之间的连接包括：由处理器识别多个层次视图中的一个层次视图。
限定第一部件与系统的多层次表示内的层次位置之间的连接还包括：由处理器识别将所识别的层次试图从所识别的层次视图内的第一级别上移或下移到所识别的层次视图内的第二级别的级别数量。第一级别对应于第一部件的级别。
在一个实施方式中，将识别要在所识别的层次视图内移动的级别数量的导航方案与第一部件一起存储。导航方案可以由与服务器通信的工作站处的用户限定，或者可以在第一部件内预限定导航(例如，作为第一部件的模板的一部分)。例如，识别要在所识别的层次视图内移动的级别数量的导航方案可以与要在第一部件处遍历的层次视图一起存储。
识别要在所识别的层次视图内移动的级别的数量的导航方案可以是例如母导航方案或子导航方案。
如图7所示，虚线表示母导航方案。在图7所示的示例中，例如，自动化工程师已经限定两个导航方案对象以到达母体，该母体比起始工程对象“E03”(例如，第一部件)高两个级别。例如，导航方案存储在第一部件中，但是基于用于导航的方面返回结果。例如，如果使用功能方面，则上述母导航方案从“FG01”(例如，对应于工程对象“E03”)返回“F01”(例如，对应于第二级别)；如果使用位置方面，则从“LG01”返回“L01”。
如图8所示，虚线表示子导航方案。在图8所示的示例中，例如，自动化工程师已经限定要到达比起始工程对象“E02”(例如，第一部件)低一级的子级的一个导航方案对象。例如，导航方案被存储在第一部件中，但是基于用于导航的方面返回结果。例如，如果使用功能方面，则上述子导航方案从“FM01”(例如，对应于工程对象“E03”)返回“FG01”(例如，对应于第二级别)和“DF”；如果使用位置方面，则从“LM01”返回“LG01”和“DL”。
在动作604中，处理器识别与在动作602内识别的层次视图内的第二级别相对应的系统的多层次表示内包括的部件。如图9所示，虚线分别表示两个母导航方案和一个端口提取方案。参考功能方面，所识别的层次视图内的第二级别是例如比起始工程对象“E03”(例如“F01”)高两级的母体。如图9的示例中所示，与在动作602内识别的层次视图内的第二级别相对应的部件与返回的母体“F01”处于相同级别。在一个实施方式中，在动作604中识别的部件是第二部件。
在动作606中，处理器识别在动作604中识别的部件的端口。在动作604中识别的部件的端口的识别充当端口提取导航方案。在一个实施方式中，第一部件在系统的第一表示内，并且第一部件要连接到的第二部件在系统的第二表示中。所提取的端口可以被用于将第一部件(例如，工程对象“E03”)与第二部件(例如，另一个工程对象，诸如“E01”)动态地连接，该第二部件处于与第一部件不同的学科内。例如，来自机械布局的第一个部件可以与自动化工程中的工程对象自动连接。
如图9所示，端口提取导航方案从步骤604中识别的部件(即工程对象“E01”)中提取端口。在动作606中识别的端口是例如端口“KK”。
在动作608中，处理器在系统的多层次表示内识别具有在动作606中识别的端口的另一个部件。在一个实施方式中，在动作608中识别的其他部件是第二部件。
图10示出连接的工程对象导航方案。该导航方案用于提取连接到给定源工程对象的工程对象(例如，具有端口“KK”的工程对象“E01”)。如图10的示例所示，工程对象“E04”和“E05”分别具有端口“KK”，并且处理器使用工程对象导航方案将工程对象“E04”和“E05”识别为具有与在动作606中针对工程对象“01”识别的端口匹配的端口“KK”。
可以提供其他导航方案。例如，图11示出属性提取导航方案。属性提取导航方案用于从另一个工程对象(例如，第二部件)提取单个属性。属性链接和值流在连接时自动发生。
在一个实施方式中，在系统的多层次表示中提供嵌套导航方案作为可重用解决方案。多学科工程系统中的模板提供了可准备在不同工程环境(例如，行李搬运系统的工程项目)中重用的工程数据的范围。不同工程学科可以相对于对应领域需求提供数据。
多学科工程系统内的模板规定，工程对象可以被分组作为学科中的模板，并且与其他应用程序和/或学科中的对应数据链接。因此，可跨多学科工程系统内的所有学科识别工程对象集合。
图12示出利用导航方案的示例性模板创建和实例化。在标准工作流程中，自动化工程师为例如具有以限定顺序的电机、驱动器和传感器的传送器创建模板。可以为多学科工程系统内的其他设备创建模板。在学科内实例化模板时，例如，其他学科的所有对应链接库模板(存储在该存储器或另一个存储器中)以及对应的存储导航方案也被实例化。当添加工程对象时，处理器自动寻找和评估导航方案并且更新多学科工程系统内的工程对象的值。
图13示出可以如何嵌套导航方案，并且来自导航方案的结果可以用于创建下一个导航方案。
在动作610中，基于第一部件与系统的多层次表示内的层次位置之间的限定的连接，处理器自动连接包括在系统的多层次表示内的第一部件和第二部件。在一个实施方式中，当限定第一部件与系统的多层次表示内的层次位置之间的连接时，第二部件尚未包括在系统的多层次表示内。在一个实施方式中，第一部件和第二部件已经连接，并且在动作610中，第一部件和第二部件使用上述导航方案自动彼此通信。
由于在动作610中的第一部件和第二部件的自动连接，因此可以在第一部件和第二部件之间共享数据。例如，机械工程在第一工作站的第一应用程序内与第一部件一起工作，并且电气工程师在经由服务器和网络与第一工作站通信的第二工作站处的第二应用程序内与第二部件一起工作。由于动作610中的连接，第二工作站处的电气工程师所需的数据可以从第一工作站和/或服务器的处理器自动传输。
例如，可以在第一部件处限定其他导航方案。作为示例，可以在第一部件处限定属性提取导航方案。属性提取导航方案被用于从工程对象提取单个属性。属性链接和值流在连接时自动发生。
在一个实施方式中，导航方案例如基于自动化工程结构自动生成要执行的程序块的调用序列。例如，导航方案自动创建可以在TIA门户中导出并执行的PLC程序块。导航方案通过对工程环境的变化做出反应来适应和改变PLC程序并且自动调用层次。
在PLC程序中，许多传感器和致动器由标签(例如，全局变量)表示，并且传感器和执行器将在PLC范围内具有唯一名称。许多标签是被实例化多次的可重用解决方案(例如，模板)的部分。在一个实施方式中，为了提供标签的唯一名称，例如，可以使用从方面结构导出唯一名称的公式。相对导航被用于识别位于方面结构内某处的标签的所有原型以得出有效名称。
程序块在模板中使用并且表示PLC程序的一部分。将关于单独和自动化部件(例如，传感器和致动器)对程序块进行参数化。可以通过绝对关系来设置模板内的关系，但是通过使用相对导航来限定与外部目标工程对象(例如，不同学科中的第二部件)的关系。这提供了一旦在项目上下文中使用、移动或复制了模板，就可以动态创建连接。
本实施方式中的一个或多个提供了用于遍历自动化项目的多层次结构的一组导航方案。可以单独地应用导航方案或者可以将其嵌套在一起，使得以特定的顺序来应用导航方案。
图14是用于自动更新系统的多层次表示的方法1400的一个实施方式的流程图。系统可以是工程系统，例如行李搬运系统。可以表示其他工程系统。方法1400以所示的顺序或其他顺序执行。可以提供附加的、不同的或更少的动作。可以与方法600并行、与该方法串联地、或在没有该方法的情况下执行方法1400。
在动作1402中，处理器为包括在系统的多层次表示内的第一部件限定在一类型的部件连接到第一部件时要从该类型的部件中提取的一个或多个属性。换句话说，处理器生成智能提取端口。
如图15所示，智能提取端口从任何连接的电机中提取例如控制电压、功率和供应商信息。可以提取不同的属性，和/或可以限定要连接的不同工程对象类型(例如，部件类型)。在一个实施方式中，与处理器通信的存储器存储待提取的一个或多个限定的属性。例如，处理器是服务器的处理器，并且服务器存储待提取的一个或多个限定的属性。
在动作1404中，当第二部件连接到第一部件时(例如，利用方法600)，处理器自动从第二部件提取一个或多个属性。第二部件的类型与为其限定一个或多个属性的部件的类型相同。
仅当第一个部件连接到例如限定类型的部件时，才可以提取限定的属性。例如，参考上面讨论的示例，处理器仅在第一部件连接到系统的多层次表示内的电机时才提取限定的属性。
参考图15至图18，一旦智能提取端口连接到电机实例(例如，根据方法600)，智能提取端口就经由处理器从源工程对象(例如，第二部件)自动提取控制电压、功率和供应商的属性值，并且实时更新目标工程对象(例如，表示传送器的第一部件)的链接属性值。智能提取端口可以从其他工程学科(诸如机械工程、电气工程、自动化工程和/或其他工程学科)的工程对象中提取信息(例如，属性值)。智能提取端口是通用的，因为智能提取端口可以被应用于相同和不同工程学科内的工程对象。
在一个实施方式中，系统的多层次表示至少包括系统的第一表示和系统的第二表示。系统的第一表示是第一学科内的表示，并且系统的第二表示是第二学科内的表示。第一学科不同于第二学科。第一学科是例如机械工程、电气工程或自动化工程，并且第二学科是例如机械工程、电气工程或自动化工程。可以为系统的多层次表示提供更多、更少和/或不同学科内的更多、更少和/或不同表示。
在一个实施方式中，当限定了待提取的一个或多个属性时，第二部件尚未包括在系统的多层次表示内。换句话说，未来将会在第一部分与第二部分之间进行连接，并且智能提取端口从连接的源工程对象自动提取限定的属性元数据，并且然后在源工程对象放置和/或限定在系统的多层次表示中时通过源工程对象中的值更新目标工程对象。
本实施方式中的一个或多个在目标工程对象上提供智能提取端口以从系统的多层次表示内的任何源工程对象中提取限定的属性。智能提取端口与目标工程对象一起存储。一旦将特定类型的源工程对象连接到系统的多层次表示中的目标工程对象，智能提取端口自动从连接的源工程对象中提取限定的属性元数据，并且使用来自源工程对象的值来更新目标工程对象。
智能提取端口可以限定如何从尚未包括在系统的多层次表示内的源工程对象中提取属性。因此，设计工程师能够准备在工程环境中的与嵌套对象的数据交换，而无需在工程环境内已经包含特定的工程对象。智能提取端口提供了一旦连接的工程对象可用就将从连接的工程对象中提取在智能提取端口限定的工程属性。这种机制将为了使用外部数据的准备工作与在设计过程的另一个步骤中限定的外部数据的可用性分离开。这种方法增强了解决方案(例如，模板)的可重用性并减小错误。
图19示出用于建立和跟踪自动化工程环境的系统的至少一部分的一个实施方式。系统被示为示例性装置1900的简化框图。系统是个人计算机、便携式计算机、平板电脑、工作站、大型机、服务器、智能电话、或其他计算机设备。装置1900包括软件和/或硬件以执行本文描述的活动或操作中的任何一个或多个。
装置1900包括处理器1902、主存储器1904、辅助存储装置1906、无线网络接口1908、有线网络接口1910、用户接口1912、以及包括计算机可读介质1916的可移除介质驱动器1914。总线1918(诸如系统总线和存储器总线)可以提供处理器1902与装置1900的其他部件、存储器、驱动器和接口之间的电子通信。
可以提供附加的、不同的或更少的部件。这些部件仅旨在用于说明目的并且不意味着暗示网络设备的体系结构限制。例如，装置1900可以包括另一个处理器和/或不包括辅助存储装置1906或可移除介质驱动器1914。作为另一个示例，装置1900与相机、传感器和/或麦克风连接。
实施本文的动作或功能的指令可以存储在一个或多个外部计算机可读介质1916上、主存储器1904中、辅助存储装置1906中、或装置1900的处理器1902的高速缓冲存储器中。装置1900的这些存储器元件是非暂时性计算机可读介质。在非暂时性计算机可读存储介质或存储器(诸如高速缓存、缓冲器、RAM、可移除介质、硬盘驱动器、或其他计算机可读存储介质)上提供用于实现本文讨论的过程、方法和/或技术的逻辑。计算机可读存储介质包括各种类型的易失性和非易失性存储介质。因此，“计算机可读介质”旨在包括能够存储用于由装置1900执行的指令的任何非暂时性介质，这些指令使机器执行本文公开的任何一项或多项活动。
作为逻辑存储在存储器上的指令可以由处理器1902执行。响应于存储在计算机可读存储介质中或计算机可读存储介质上的一个或多个指令集，执行图中所示或本文的功能、动作或任务。功能、动作或任务独立于特定类型的指令集、存储介质、处理器或处理策略，并且可以由单独或组合操作的软件、硬件、集成电路、固件、微代码等执行。同样，处理策略可以包括多处理、多任务、并行处理等。
存储器(例如，外部计算机可读介质1916，在主存储器1904中、辅助存储装置1906中、或处理器1902的高速缓冲存储器中)还存储预先计算的信息、数值模型、矩阵、以及在处理期间计算的数据。
可以提供无线网络接口1908和有线网络接口1910以使得能够经由一个或多个网络在装置1900和其他网络设备之间进行电子通信。在一个示例中，无线网络接口1908包括无线网络接口控制器(WNIC)，其具有适当的传输和接收部件(诸如收发器)以用于在网络内进行无线通信。在另一个示例中，无线网络接口1908是蜂窝通信接口。有线网络接口1910可以使得装置1900能够通过诸如以太网电缆的电线来物理地连接到网络。无线网络接口1908和有线网络接口1910都可以被配置为促进使用诸如互联网协议套件(TCP/IP)的合适通信协议的通信。
处理器1902也可以是中央处理单元(CPU)，其是能够执行机器可读指令并且按照机器可读指令的指导对数据执行操作的任何通用或专用处理器。处理器1902可以访问主存储器1904或其他存储器以用于访问机器指令，并且可以采用随机存取存储器(RAM)或任何类型的动态存储器(例如，动态随机存取存储器(DRAM))的形式。辅助存储装置1906可以是任何非易失性存储器(诸如硬盘)，其能够存储包括可执行软件文件的电子数据。可以通过一个或多个可移除介质驱动器1914将外部存储的电子数据提供给装置1900，可移除介质驱动器可以被配置为接收任何类型的外部介质，诸如光盘(CD)、数字视频盘(DVD)、闪存驱动器、外部硬盘驱动器、或任何其他外部介质。处理器1902由指令和/或硬件配置。
用户接口1912可以不设置在任何设备中、设置在一些设备中、或设置在所有设备中以允许用户与装置1900进行交互。用户接口1912包括显示设备(例如，等离子体显示面板(PDP)、液晶显示器(LCD)、或阴极射线管(CRT))。此外，还可以包括任何适当的输入设备，诸如键盘、触摸屏、鼠标、轨迹球、麦克风(例如、用于音频的输入)、相机、按钮和/或触摸板。在其他实施方式中，仅提供显示器(例如，触摸屏)。用户接口的显示部分从处理器1902或存储器接收图像、图形、文本、数量、或其他信息。
可以将附加硬件耦接到装置1900的处理器1902。例如，存储器管理单元(MMU)，附加对称多处理(SMP)元件，物理存储器，外围部件互连(PCI)总线和对应的网桥、或小型计算机系统接口(SCSI)/集成驱动电子设备(IDE)元件。装置1900可以包括促进操作的任何其他合适的硬件、软件、部件、模块、接口或对象。这可以包括允许有效保护和传送数据的适当算法和通信协议。此外，在装置1900中，任何合适的操作系统被配置为适当地管理其中的硬件部件的操作。
尽管上面已经参考各种实施方式描述了本发明，但是应当理解，在不脱离本发明范围的情况下，可以做出许多改变和修改。因此，旨在将前面的详细描述视为说明性的而不是限制性的，并且应当理解，包括所有等同物的随附的权利要求旨在限定本发明的精神和范围。

Claims (18)

1.一种用于自动更新工程系统的多层次表示的方法，其中，所述工程系统的所述多层次表示包括在多个层次结构中组织的多个对象，所述方法包括：
由处理器为包括在所述工程系统的所述多层次表示内的第一对象识别所述第一对象与所述工程系统的所述多层次表示内的层次位置之间的连接；
由与所述处理器通信的存储器存储所述第一对象与所述工程系统的所述多层次表示内的所述层次位置之间的限定的连接；
由所述处理器基于所述第一对象与所述工程系统的所述多层次表示内的所述层次位置之间的存储的连接，自动连接包括在所述工程系统的所述多层次表示内的所述第一对象和第二对象，
所述第一对象和/或所述第二对象提供用于从任何源对象提取限定的属性的智能提取端口，
其中，所述第一对象的表示包括多个层次视图，所述多个层次视图包括功能视图、位置视图、产品视图和自动化视图，并且
其中，识别所述第一对象与所述工程系统的所述多层次表示内的所述层次位置之间的连接包括：
由所述处理器识别所述多个层次视图中的层次视图；以及
由所述处理器识别从所识别的层次视图内的第一级别上移或下移到所识别的层次视图内的第二级别的级别数量，以及由所述处理器限定在一类型的对象连接到所述第一对象时，针对所述一类型的对象待提取的一个或多个属性；
由所述存储器存储待提取的一个或多个限定的属性；以及
在所述第二对象自动连接到所述第一对象之后，由所述处理器从所述第二对象自动提取所述一个或多个属性，所述第二对象的类型与为其限定所述一个或多个属性的对象的类型相同。
2.根据权利要求1所述的方法，其中当识别所述第一对象与所述工程系统的所述多层次表示内的所述层次位置之间的连接时，所述第二对象尚未被包括在所述工程系统的所述多层次表示内。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述工程系统的所述多层次表示包括所述工程系统的第一表示和所述工程系统的第二表示，所述工程系统的所述第一表示是第一学科内的表示并且所述工程系统的所述第二表示是第二学科内的表示，所述第一学科不同于所述第二学科，所述第一学科是机械工程、电气工程或自动化工程，并且所述第二学科是机械工程、电气工程或自动化工程，并且
其中所述第一对象在所述工程系统的所述第一表示内，并且所述第二对象在所述工程系统的所述第二表示内。
4.根据权利要求1所述的方法，还包括：
由所述处理器识别与在所识别的层次视图内的所述第二级别相对应的、所述工程系统的所述多层次表示内包括的对象；
由所述处理器识别所识别的对象的端口；以及
由所述存储器存储所识别的端口。
5.根据权利要求4所述的方法，其中所识别的对象是所述第二对象。
6.根据权利要求4所述的方法，其中所识别的对象是第三对象，其中所述方法还包括在所述工程系统的所述多层次表示内识别具有所识别的端口的另一个对象，所述另一个对象是所述第二对象。
7.根据权利要求1所述的方法，其中待提取的一个或多个属性包括控制电压、功率、供应商、制造商、额定功率、功率频率、功率损耗或它们的任意组合。
8.根据权利要求1所述的方法，其中所述一类型的对象是电机、驱动器、传感器、检查线或传送器。
9.根据权利要求1所述的方法，其中所述处理器是服务器的处理器，
其中所述方法还包括：
由所述服务器的处理器经由网络从与所述服务器通信的第一工作站，接收描述所述第一对象与所述工程系统的所述多层次表示内的所述层次位置之间的连接的表示，其中，由所述处理器识别所述第一对象与所述层次位置之间的连接包括：基于描述所述第一对象与所述层次位置之间的连接的所接收的表示来识别所述第一对象与所述层次位置之间的连接；
基于所述第一对象与所述第二对象的自动连接，经由所述网络将表示所述第一对象的数据传送到与所述服务器通信的第二工作站。
10.根据权利要求9所述的方法，其中描述所述第一对象与所述层次位置之间的连接的所接收的表示是导航方案。
11.一种非暂时性计算机可读存储介质，存储能够由一个或多个处理器执行以自动更新工程系统的多层次表示的指令，其中，所述工程系统的所述多层次表示包括在多个层次结构中组织的多个对象，所述指令包括：
为包括在所述工程系统的所述多层次表示内的第一对象，限定在一类型的对象连接到所述第一对象时从所述一类型的对象中待提取的一个或多个属性；
其中，所述第一对象的表示包括多个层次视图，所述多个层次视图包括功能视图、位置视图、产品视图和自动化视图，并且其中，识别所述第一对象与所述工程系统的所述多层次表示内的层次位置之间的连接包括：
由所述处理器识别所述多个层次视图中的层次视图；以及
由所述处理器识别从所识别的层次视图内的第一级别上移或下移到所识别的层次视图内的第二级别的级别数量，以及由与所述处理器通信的存储器存储待提取的一个或多个限定的属性；以及
在第二对象连接到所述第一对象时，从所述第二对象自动提取所述一个或多个属性，所述第二对象的类型与为其限定所述一个或多个属性的对象的类型相同，其中，所述第一对象和/或所述第二对象提供用于从任何源对象提取限定的属性的智能提取端口。
12.根据权利要求11所述的非暂时性计算机可读存储介质，其中当限定待提取的一个或多个属性时，所述第二对象尚未被包括在所述工程系统的所述多层次表示内。
13.根据权利要求11所述的非暂时性计算机可读存储介质，其中所述指令还包括：
由所述处理器为所述第一对象限定所述第一对象与所述工程系统的所述多层次表示内的层次位置之间的连接；
由所述存储器存储所述第一对象与所述工程系统的所述多层次表示内的所述层次位置之间的限定的连接；以及
由所述处理器基于所述第一对象与所述工程系统的所述多层次表示内的所述层次位置之间的存储的连接，自动连接在所述工程系统的所述多层次表示内的所述第一对象和所述第二对象。
14.根据权利要求11所述的非暂时性计算机可读存储介质，其中所述工程系统的所述多层次表示包括所述工程系统的第一表示和所述工程系统的第二表示，所述工程系统的所述第一表示是第一学科内的表示并且所述工程系统的所述第二表示是第二学科内的表示，所述第一学科不同于所述第二学科，所述第一学科是机械工程、电气工程或自动化工程，并且所述第二学科是机械工程、电气工程或自动化工程，并且
其中所述第一对象在所述工程系统的所述第一表示内，并且所述第二对象在所述工程系统的所述第二表示内。
15.一种用于自动更新工程系统的多层次表示的系统，其中，所述工程系统的所述多层次表示包括在多个层次结构中组织的多个对象，所述用于自动更新工程系统的多层次表示的系统包括：
被配置为存储所述工程系统的所述多层次表示的存储器，所述工程系统的所存储的多层次表示包括第一对象的表示和第二对象的表示；
所述第一对象和/或所述第二对象提供用于从任何源对象提取限定的属性的智能提取端口，
其中，所述第一对象的表示包括多个层次视图，所述多个层次视图包括功能视图、位置视图、产品视图和自动化视图，并且
其中，识别所述第一对象与所述用于自动更新工程系统的多层次表示的系统的所述多层次表示内的层次位置之间的连接包括：
由处理器识别所述多个层次视图中的层次视图；以及
由所述处理器识别从所识别的层次视图内的第一级别上移或下移到所识别的层次视图内的第二级别的级别数量，以及与所述存储器通信的处理器，所述处理器被配置为：
为所述第一对象限定所述第一对象与所述工程系统的所述多层次表示内的层次位置之间的连接、在预定类型的对象连接到所述第一对象时从所述预定类型的对象待提取的一个或多个属性、或它们的组合；
基于所述第一对象与所述工程系统的所述多层次表示内的所述层次位置之间的限定的连接，在所述第二对象的表示被存储在所述存储器中之后，自动连接所述工程系统的所述多层次表示内的所述第一对象和所述第二对象；以及
在所述第一对象和所述第二对象连接之后，当所述第二对象是与所述预定类型的对象相同类型的对象时，从所述第二对象自动提取所述一个或多个属性。
16.根据权利要求15所述的用于自动更新工程系统的多层次表示的系统，其中所述存储器被进一步配置为存储所述第一对象与所述层次位置之间的连接、所述待提取的一个或多个属性、或者所述第一对象与所述层次位置和所述待提取的一个或多个属性之间的连接。
17.根据权利要求15所述的用于自动更新工程系统的多层次表示的系统，其中在将所述第二对象的表示存储在所述多层次表示内之前，限定所述待提取的一个或多个属性。
18.根据权利要求15所述的用于自动更新工程系统的多层次表示的系统，其中所述工程系统的所述多层次表示包括所述工程系统的第一表示和所述工程系统的第二表示，所述工程系统的所述第一表示是第一学科内的表示并且所述工程系统的所述第二表示是第二学科内的表示，所述第一学科不同于所述第二学科，并且其中所述第一对象在所述工程系统的所述第一表示内，并且所述第二对象在所述工程系统的所述第二表示内。
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