CN113711140A - 用于将待嵌入的网络应用嵌入到周围网络应用中的方法和系统 - Google Patents

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Abstract

在用于将网络应用(24)嵌入到周围网络应用(23)中的方法和系统(100)中，其中,待嵌入的网络应用(24)被设置用于在周围网络应用(24)的单独的实施区域和显示区域(25)中运行，根据本发明通过至少两个网络服务器(5'、6')提供待嵌入的网络应用(24)。这特别能够在大型工业自动化系统、即例如过程控制系统中使用，以增加冗余、可监视性和可操作性，进而增加失效安全性、降低复杂性，减少通信流量，并获得对于人员的访问限制更好的可能性。

Description

用于将待嵌入的网络应用嵌入到周围网络应用中的方法和 系统
技术领域
本发明涉及根据权利要求1或9的用于将待嵌入的网络应用嵌入到周围网络应用中的方法和系统。本发明还涉及具有根据权利要求15的这种系统的工业自动化系统。
背景技术
工业自动化系统用于监视、控制和调节工程过程、特别是在加工自动化、过程自动化和建筑自动化的领域中，并实现控制装置、传感器、机器和工业设施的尽可能自主且独立于人为干预的运行。基于信息技术对于包括大量联网的控制单元或计算单元的自动化系统的日益增加的重要性，用于可靠地提供分布在自动化系统上的功能，以提供监视功能、控制功能和调节功能的方法变得越来越重要。
从EP 2 902 857 B1中已知，通过网络应用提供工业自动化系统的功能，该功能在控制程序运行期间或在运行时(Runtime)在客户端侧组合成彼此链接的网络应用并且在客户端侧的用户界面处提供。网络应用分别包括至少一个应用部件，为该应用部件分别产生至少一个部件实体。客户端侧的用户界面优选地包括网络浏览器。
网络应用是根据客户端-服务器模型的应用程序(参见例如维基百科：“Webanwendung，网络应用”，https://de.wikipedia.org/wiki/webanwendung，2018年11月17日)。
从EP 3 151 503 A1中已知用于将待嵌入的网络应用嵌入到周围网络应用中的方法和系统，其中，在浏览器中实施周围第一网络应用并且待嵌入的第二网络应用被设置用于在周围第一网络应用的单独的实施区域和显示区域中运行，其中，周围第一网络应用通过第一网络服务器提供，并且待嵌入的第二网络应用程序通过第二网络服务器提供。
从US 2007/0005689 A1已知一种内容分配系统，其中，网页的基本html文档由内容提供商的服务器提供，而待嵌入该网页的数据对象(图像文件、音频文件和视频文件)由其他服务器提供，该其他服务器优选地处于客户端附近。
US 2010/0042724 A1同样公开一种内容分配系统，其中，数据对象(图像文件、音频文件、视频文件)嵌入到内容提供商的网页中。在此，待嵌入的数据对象根据客户端的位置由提供网页的网络服务器或由其他服务器提供。
因此，在US 2007/0005689 A1和US 2010/0042724 A1的情况下，仅将数据对象，而不将任何应用程序嵌入网页中。
在分配式服务的情况下，存在对于自动化系统的通信基础设施的高的要求，通过用于实现自动化系统功能的多个不同的控制单元或计算单元提供分配式服务的服务部件。一方面，通常满足能够实时通信的要求，另一方面，用于分配式服务的不同的通信协议应当能够尽可能透明地使用。性能弱的通信基础设施能够危及服务的无差错提供，并不利地作用于系统稳定性和系统可用性。
此外，在访问在工业自动化系统内的与服务相关联的数据和测量值时，通常在服务的质量和可用性方面存在高要求。
此外，出于运行安全、降低复杂性和专有技术保护的原因，通常在己方人员或外来人员对自动化系统或由该自动化系统自动化的设施或装置的服务、数据或测量值的访问的权限方面存在限制。
通常，自动化系统或由该自动化系统自动化的设施或装置越大，这些要求就变得越重要。因此，这些装置或设施特别适用于大型和复杂的过程控制系统，如应用于过程工业(例如化学、制药、金属、石油和天然气、造纸)的设施的监视、控制和调节。
发明内容
因此，本发明的目的是，提出一种方法和一种系统，借助该方法和系统能够比现如今更好地满足特别是在大型工业过程控制系统中的要求。
该目的的解决方案通过根据权利要求1的方法和根据权利要求9的系统来实现。具有这种系统的工业自动化系统、特别是过程控制系统是权利要求15的内容。有利的设计方案分别是从属权利要求的主题。
在用于将待嵌入的网络应用嵌入周围网络应用中的根据本发明的方法中，其中，待嵌入的网络应用被设置用于在周围网络应用的单独的实施区域和显示区域中运行，通过至少两个网络服务器提供待嵌入的网络应用。优选地在此，在浏览器中实施周围网络应用。
通过由至少两个网络服务器提供相同的待嵌入的网络应用，能够在两个网络服务器之一失效的情况下继续提供网络应用和由此提供的功能。刚好在具有大量服务或功能、数据源和具有许多以监视或控制方式访问服务或功能的人员的大型复杂系统中，由此在将服务或功能、数据源、数据检测和数据存储分配到不同的子系统和与其分别相关联的服务器上时，还提供附加的灵活性。这能够用于提高冗余性、可监视性和可操作性，进而提高失效安全性，降低复杂性，减少通信流量，并为人员的访问限制获得更好的可能性。
在此有利地，限定至少一个标准，根据该标准优选自动地确定至少两个网络服务器中的网络服务器，使得该网络服务器提供的待嵌入的网络应用嵌入周围网络应用中。在此，例如还能够隐晦地根据在网络服务器中存储的网络应用与网络服务器的关联来存储该标准(例如，在服务器系统的项目规划的范畴中)。
如果待嵌入或已嵌入的网络应用和至少两个网络服务器经由通信装置彼此通信连接，则标准优选涉及通信装置中的通信。在此，如果标准是通信装置中的、特别是至少两个网络服务器之间的数据流量的减少，则这是特别有利的。
但是，标准也能够涉及访问限制、服务质量、网络服务器的可用性等。在此，也能够使用标准的组合。
根据另一有利的设计方案，提供周围网络应用的网络服务器根据标准得出至少两个网络服务器中的网络服务器，使得该网络服务器提供的待嵌入的网络应用嵌入周围网络应用中。
随后，提供周围网络应用的网络服务器能够在实施周围网络应用时向周围网络应用告知所得出的网络服务器，使得该周围网络应用随后将所得出的网络服务器的网络应用嵌入到周围网络应用中。
提供周围网络应用的网络服务器能够在实施周围网络应用时向周围网络应用附加地也告知一个或多个其他网络服务器，一个或多个其他网络服务器提供待嵌入的网络应用。随后在嵌入的网络应用失效的情况下，能够在没有较大延迟的情况下切换到另一网络服务器，并且能够并入该网络服务器的网络应用。
替选地，也能够由提供周围网络应用的网络服务器仅提供至少一个用于确定用于待嵌入的网络应用的网络服务器的标准，并且随后在另一地方用于确定待嵌入的网络应用的网络服务器。例如，随后周围的应用或其他服务能够自身根据至少一个标准确定网络服务器。
有利地在网络应用之间存在数据接口。由此网络应用能够彼此交互。因此，能够将彼此耦联的服务或功能灵活地集成到自动化系统中。
该方法有利地在工业自动化系统、特别是过程控制系统中使用，即通过网络应用在工业自动化系统中提供功能。
根据本发明的、用于将待嵌入的网络应用嵌入到周围网络应用中的系统，包括提供待嵌入的网络应用(即提供相同的网络应用)的至少两个网络服务器，其中，待嵌入的网络应用被设置用于在周围网络应用的单独的实施区域和显示区域中运行。优选地，该系统包括浏览器，该浏览器被构造用于实施周围网络应用。
根据一个有利的设计方案，该系统被构造用于，根据至少一个标准确定至少两个网络服务器中的网络服务器，使得该网络服务器的提供的待嵌入的网络应用嵌入周围网络应用中。
根据一个有利的设计方案，网络应用和至少两个网络服务器经由通信装置彼此通信连接，并且该标准涉及通信装置中的通信。
特别有利的是，标准是通信装置中的、特别是在至少两个网络服务器之间的数据流量的减少。
提供周围网络应用的网络服务器优选被构造用于，根据标准得出两个网络服务器中的网络服务器，使得该网络服务器的提供的待嵌入的网络应用嵌入周围网络应用中。
随后有利地，提供周围网络应用的网络服务器也被构造用于，在实施周围网络应用时向周围网络应用告知所得出的网络服务器。
提供周围网络应用的网络服务器也能够被构造用于，在实施周围网络应用时向周围网络应用附加地也告知其他网络服务器，其他网络服务器提供待嵌入的网络应用。
替选地，标准也仅能够由提供周围网络应用的网络服务器提供，并在其他地方用于确定待嵌入的网络应用的网络服务器。
在网络应用之间存在数据接口是有利的。
针对根据本发明的方法及其有利的设计方案所提出的优点相应地适用于根据本发明的系统及其有利的设计方案。
根据本发明的工业自动化系统包括如上所述的系统。
附图说明
下面，根据附图中的实施例更详细地解释根据从属权利要求的特征的本发明和本发明的其它有利的设计方案。附图示出：
图1示出根据本发明的系统的原理结构的简化图，和
图2示出根据本发明的方法流程。
具体实施方式
图1示出具有工业自动化系统2的工业设施1的简化图。这种设施1用于各种工业领域，例如用于过程工业(例如化学、制药、金属、石油和天然气、造纸)、离散加工工业和能源生产业。实际的行业特定的过程3、例如生产过程或能源生产过程通过自动化系统2控制和/或调节和监视。为此，自动化系统2包括一个或多个工业控制装置(在此为控制装置4)和两个或多个自动化服务器5、6，该自动化服务器通常也被称为“应用服务器”(Application-Server)或“操作系统服务器”。
每个控制装置4随后根据处理器的运行状态分别控制过程3的子过程3a或3b的运行。为此，过程3包括能够由控制装置4驱控的执行器7。在此，这能够是各个执行器(例如马达、泵、阀、开关)或这种执行器的组或设施的整个区段。此外，该过程还包括传感器8，该传感器为控制装置4提供过程变量的实际值(例如温度、压力、速度)。在此，自动化服务器5与子过程3a相关联并且自动化服务器6与子过程3b相关联。没有现场设备(即没有执行器5和传感器6)的自动化系统2通常被称为“过程控制系统”。
设施1的通信网络在上级层面上包括优选以总线形式构成的设施网络10和优选以总线形式构成的控制网络9，自动化服务器5、6经由该设施网络与两个操作站和观察站11、12、通常也称作为“操作站”通信，控制装置4经由该控制网络彼此建立通信连接且与自动化服务器5、6建立通信连接。控制装置4与执行器7和传感器8的连接能够经由离散的信号导线13或经由现场总线15进行。在过程控制系统中，设施网络11也称为“终端网络”或“终端总线”，并且控制网络也称为“设施网络”或“设施总线”。
在设施1运行时实施的一个或多个设施特定的应用程序存储在自动化服务器5、6中。例如，该应用程序例如用于，在设施1中配置控制装置4，检测和实施操作站和观察站11、12处的操作员活动(例如设置或更改过程变量的设定值)或为设施人员产生消息并显示在操作站和观察站11、12上。在过程控制系统中，操作站和观察站11、12通常布置在设施1的控制室中。
自动化系统2还包括另外的服务器，即例如维护服务器13和工程服务器14，它们同样连接至设施网络10。
服务器5、6、13、14分别包括网络服务器5'、6'、13'或14'，该网络服务器提供网络应用24。
在操作站和观察站11的显示器21上示出在其上运行的网络浏览器(简称：浏览器)22，该浏览器经由网络10与网络服务器5'、6'、13'或14'可通信连接或已被通信连接。
第一网络应用23在浏览器22中运行，该第一网络应用在下文中也应称为“周围网络应用”并且至少部分地由网络服务器5'支持(“托管”)；与此类似，在下文中也应称为“待嵌入的网络应用”的第二网络应用24至少部分地由网络服务器5'、6'、13'或14'之一支持(“托管”)。待嵌入的网络应用24被设置用于在周围网络应用23中的单独的实施区域和显示区域25中运行，该实施区域和显示区域被设计为“Inlineframe内嵌框架”或“iframe”。在单独的实施区域和显示区域25与周围网络应用23之间，布置集成界面26，以用于交换消息或通知。此外，在网络应用23、24和与它们分别相关联的网络服务器之间建立通信信道。
根据本发明，待嵌入的网络应用24通过至少两个网络服务器提供，在此甚至通过所有网络服务器5'、6'、13'、14'提供。换言之，所有网络服务器5'、6'、13'、14地提供相同的网络应用24。通过由多个网络服务器5'、6'、13'、14提供待嵌入的网络应用24，在网络服务器5'、6'、13'、14'之一失效的情况下还能够提供网络应用24和由此提供的功能。刚好在具有大量服务或功能、数据源和大量以监视或控制方式访问服务或功能的人员的大型复杂的系统中，由此在将服务或功能、数据源、数据检测和数据存储分配到不同的子系统上时、在此例如分配到过程3的两个子过程3a、3b和与其分别相关联的服务器上时(在此例如为与子过程3a相关联的服务器5和与子过程3b相关联的服务器6)还提供附加的灵活性。
这能够用于增加冗余性、可监视性和可操作性，进而增加失效安全性，降低复杂性，减少通信流量，并为人员的访问限制获得更好的可能性。
包括网络服务器5'、6'、13'、14'、网络应用23、24和单独的实施区域和显示区域25的系统在此用100表示。
在此，有利地，限定至少一个标准K，根据该标准由提供周围网络应用23的网络服务器5'自动地确定网络服务器5'、6'、13'、14'中的网络服务器，使得该网络服务器的提供的网络应用24嵌入到周围网络应用23中。在此例如，也能够隐晦地根据在网络服务器5'中存储的网络应用24与网络服务器5'、6'、13'、14'的固定的关联来存储该标准。
该标准优选地涉及在设施网络10中的通信，特别是在设施网络10中的数据流量的减少，并且这里特别是在网络服务器5'、6'、13'、14'之间的数据流量的减少。如果过程3或自动化系统2的数据或可视化起初仅在服务器5、6、13、14之一中可用，则这一点尤为重要。例如，出自子过程3b中的过程值的数据最初仅对服务器6可用。但是，如果网络服务器5'的网络应用24现在嵌入周围网络应用23中，则该数据必须从服务器6经由设施网络10传输给服务器5。因此，在服务器5、6之间形成交叉数据流量，该交叉数据流量导致设施网络10的不期望的负载。
但是，标准K也能够涉及访问限制、服务质量、网络服务器5'、6'、13'、14'的可用性等。在此，也能够使用标准的组合。
标准K(或者，必要时多个标准)存储在服务器5、6、13、14或网络服务器5'、6'、13'、14'中。
现在应结合图2解释有利的方法流程：
在此，例如基于，标准K是设施网络10中数据流量的减少并且网络应用24需要来自子过程3b的数据。
提供周围网络应用23的网络服务器5'在第一步骤101中得出，在自动化系统2中的哪些网络服务器提供网络应用24。在此，网络服务器5'例如通过在所有服务器中的查询来得出网络服务器5'、6'、13'、14'。替选地，该信息也能够已经存储在网络服务器5'中，例如存储在自动化系统2的项目规划的范畴中。
在第二步骤102中，网络服务器5'根据所存储的标准K(这里是数据流量的减少)来得出网络服务器5'、6'、13'、14'中的网络服务器，使得该网络服务器的提供的待嵌入的网络应用24嵌入到周围网络应用23中。在所提到的实例中，这是网络服务器6'。如已经提到的那样，在此，例如还能够隐晦地根据在网络服务器5'中存储的网络应用24与网络服务器5'、6'、13'、14'的关联来存储该标准(例如，在自动化系统的项目规划的范畴中)。
随后在另一步骤103中，在实施周围网络应用时，网络服务器5'向周围网络应用23告知其所得出的网络服务器6'，使得周围网络应用随后将所得出的网络服务器6'的网络应用24嵌入周围网络应用23中。
提供周围网络应用23的网络服务器5'在步骤104中在实施周围网络应用时附加地也向周围网络应用23告知其他的网络服务器5'、13'、14'，其他的网络服务器提供待嵌入的网络应用24。随后，在网络服务器6'的网络应用24失效的情况下，周围网络应用23能够在没有较大延迟的情况下切换到其他网络服务器5'、13'、14'中的一个，即构建到该网络服务器的通信通道，并且嵌入该网络服务器的网络应用24。
替选地，提供周围网络应用23的网络服务器5'也能够仅提供标准K“数据流量的减少”。随后，该标准能够在其他地方用于确定待嵌入的网络应用24的网络服务器。例如，周围网络应用23或另一服务随后自身能够根据标准确定待接入的网络应用24的网络服务器。

Claims (15)

1.一种用于将待嵌入的网络应用(24)嵌入周围网络应用(23)中的方法，其中，所述待嵌入的网络应用(24)被设置用于在所述周围网络应用(24)的单独的实施区域和显示区域(25)中运行，其特征在于，通过至少两个网络服务器(5'，6')提供所述待嵌入的网络应用(24)。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，限定至少一个标准(K)，根据所述标准确定所述至少两个网络服务器(5'，6')中的网络服务器，使得所述网络服务器的提供的待嵌入的网络应用(24)嵌入所述周围网络应用(23)中。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述待嵌入的网络应用(24)和所述至少两个网络服务器(5'，6')经由通信装置(10)彼此通信连接，并且所述标准(K)涉及在所述通信装置(10)中的通信。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述标准(K)是在所述通信装置(10)中的、特别是在所述至少两个网络服务器(5'，6')之间的数据流量的减少。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的方法，其中，提供所述周围网络应用(23)的网络服务器(5')根据所述标准(K)得出所述至少两个网络服务器(5'，6')中的网络服务器，使得所述网络服务器的提供的待嵌入的网络应用(24)嵌入所述周围网络应用(23)中。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，提供所述周围网络应用(23)的所述网络服务器(5')在实施所述周围网络应用时向所述周围网络应用(23)告知所得出的网络服务器(6')。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，提供所述周围网络应用(23)的所述网络服务器(5')在实施所述周围网络应用时附加地也向所述周围网络应用(23)告知其他网络服务器(5'，13'，14')，所述其他网络服务器提供所述待嵌入的网络应用(24)。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，通过所述网络应用(24)提供工业自动化系统(2)中的功能。
9.一种用于将待嵌入的网络应用(24)嵌入到周围网络应用(23)中的系统(100)，其中，所述待嵌入的网络应用(24)被设置用于，在所述周围网络应用(23)的单独的实施区域和显示区域(25)中运行，其特征在于，通过至少两个网络服务器(5'，6')提供所述待嵌入的网络应用(24)。
10.根据权利要求9所述的系统(100)，所述系统被构成用于，根据至少一个标准(K)确定所述至少两个网络服务器(5'，6')中的网络服务器，使得所述网络服务器的提供的待嵌入的网络应用(24)嵌入所述周围网络应用(23)中。
11.根据权利要求10所述的系统(100)，其中，所述待嵌入的网络应用(24)和所述至少两个网络服务器(5'，6')经由通信装置(10)彼此通信连接，并且其中，所述标准(K)涉及所述通信装置(K)中的通信，优选地涉及所述通信装置(10)中的、特别是所述至少两个网络服务器(5'，6')之间的数据流量的减少。
12.根据权利要求11所述的系统(100)，其中，提供所述周围网络应用(23)的网络服务器(5')被构造用于，根据所述标准(K)得出所述至少两个网络服务器(5'，6')中的网络服务器，使得所述网络服务器的提供的待嵌入的网络应用(24)嵌入所述周围网络应用(23)中。
13.根据权利要求12所述的系统(100)，其中，提供所述周围网络应用(23)的所述网络服务器(5')被构造用于，在实施所述周围网络应用时向所述周围网络应用(23)告知所得出的网络服务器(6')。
14.根据权利要求13所述的系统(100)，其中，提供所述周围网络应用(23)的所述网络服务器(5')被构造用于，在实施所述周围网络应用时附加地也向所述周围网络应用(23)告知其他网络服务器(5'，13'，14')，所述其他网络服务器提供所述待嵌入的网络应用(24)。
15.一种工业自动化系统(2)、特别是过程控制系统，所述工业自动化系统具有根据权利要求9至14中任一项所述的系统。
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