CN115997376A - 厂房间通信 - Google Patents

Abstract

公开了一种用于多个工业厂房(112)之间的厂房间通信的方法。该方法包括：在至少一个分配单元(132)处，从所述多个工业厂房(112)中的至少一个工业厂房(112)接收厂房相关数据；及经由所述至少一个分配单元(132)向所述多个工业厂房(112)，具体地向所述多个工业厂房(112)中的每个工业厂房(112)传送广播数据，其中所述广播数据包括所述厂房相关数据的至少一部分；其中所述厂房相关数据的接收(136)和所述广播数据的传送(138)经由至少一个网络(134)完成。进一步地，公开了一种用于多个工业厂房(112)之间的厂房间通信的分配单元(132)、用于实现多个工业厂房(112)之间的厂房间通信的厂房通信系统(130)、计算机程序、计算机程序产品和计算机可读存储介质。

Description

厂房间通信

技术领域

本教导涉及用于多个工业厂房之间的厂房间通信的方法。本教导进一步涉及用于实现多个工业厂房之间的厂房间通信的分配单元和厂房通信系统，以及计算机程序、计算机程序产品和计算机可读存储介质。该方法和装置具体地可以用于工业领域，例如制造业和/或服务业领域，以例如实现多个工业厂房之间，具体地至少部分地共同地依赖于至少一种资源和/或至少部分地共同地有助于供应至少一种资源的多个工业厂房之间的工艺参数的交换。然而，本申请的其他应用领域也是可行的。

背景技术

在工业领域，例如在制造业和/或服务业领域，在许多情况下，多个工业厂房形成一个工业园区或一个联合工业场所。有时，这样的多个工业厂房被称为一体化基地，例如物理和/或化学紧密耦合的厂房的园区。多个厂房中的至少一些厂房可以共享一个或多个供应链、排放物和/或产品。通常，在厂房之间以及在形成园区的厂房的操作员之间交换信息对于保持尽可能高的生产效率可能是非常重要的。典型地，每个这样的厂房可以具有与其他厂房隔离的专用控制系统。例如，由于安全要求(例如网络安全要求)，这种隔离可能已经存在。通常，使用几十年前建立的技术来交换信息，例如传真或电话通信。例如，工业厂房的操作员可以经由电话呼叫和/或传真与其他厂房操作员直接通信，以协调一体化基地操作。因此，在这样的多个厂房或一体化基地的多个厂房之间交换信息可能是缓慢的，并且以可靠方式传递信息可能是复杂和耗时的。

因此，期望提供至少部分地解决上述挑战的用于多个工业厂房之间的厂房间通信的装置和方法。具体地，期望提供能够允许多个工业厂房之间快速、高效和经济高效的通信的装置和方法。

发明内容

至少一些已知技术固有的问题将通过独立权利要求的特征得以解决。

当从一个角度来看时，在多个工业厂房内建立厂房间通信的解决方案可以通过经由硬接线将多个厂房内的每个厂房直接连接到多个厂房中的其他厂房。硬接线可以例如包括一个或多个用于将感兴趣的信号从一个厂房传送到其他厂房的电缆和/或光纤电缆。甚至可以探索通过硬接线在控制系统层面建立通信的不同选项。

这种具有全互连厂房设置的实现可以实现以下中的一种或多种：监督、控制和厂房间控制功能。该实现还可以通过确保每个厂房到其他厂房之间的专用信道而导致通信信道的高可用性。如果第一厂房和第二厂房之间的通信中断，则可不影响其他厂房之间的通信，甚至不影响第一厂房和除第二厂房之外的其他厂房之间的通信。类似地，可以保持第二厂房与除第一厂房之外的其余厂房之间的通信。以此方式，可以实现通信信道的高可用性。

工业厂房通常包括多个传感器和至少一个控制系统，用于控制与厂房中的工艺相关的至少一个参数。控制功能通常响应于来自至少一个传感器的至少一个测量信号而由控制器执行。厂房的控制器或控制系统可以实现为分布式控制系统(“DCS”)。

尽管这种全互连设置所实现的优势，但仍可能存在一些实际挑战。具体地，在工业厂房之间安装硬接线可能是昂贵的。此外，在已建立的厂房中，免费房产可能是稀缺的和/或在合适的位置不可用，因此可能不可以找到在厂房之间铺设硬接线电缆以建立通信的空间。因此，由于场所基础设施的这种结构性扩展，许多用于实现厂房间通信的商业案例可能变得不经济或不切实际。此外，如果必须通过在多个厂房内建造一个或多个附加厂房来扩展场地，则可能需要在新厂房和多个厂房中的每个先前厂房之间实施新的硬接线。因此，尽管具有高可用性，但全互连厂房解决方案可能不是一个灵活或可扩展的解决方案。

申请人已经认识到，至少一些问题也可以通过用于多个工业厂房之间的厂房间通信的方法和分配单元，通过用于实现多个工业厂房之间的厂房间通信的厂房通信系统，以及通过计算机程序、计算机程序产品和计算机可读存储介质来解决。在从属权利要求中以及在整个说明书中列出可以以孤立的方式或以任何任意组合实现的有利实施方案。

如在下文中使用的，术语“具有”、“包含”或“包括”或其任意语法变体以非排他性方式使用。因此，这些术语既可以指代除了由这些术语引入的特征之外，在该上下文中描述的实体中不存在其他特征的情况，也可以指存在一个或多个其他特征的情况。例如，表述“A具有B”、“A包含B”和“A包含B”都可以指除B之外，A中不存在其他元素的情况(即A仅仅并且排他地由B组成的情况)，也可以指除B外，实体A中还存在一个或多个其他元素，例如元素C、元素C和D甚至其他元素的情况。

进一步地，应注意指示特征或元素可以出现一次或多于一次的术语“至少一个”、“一个或多个”或类似的表述通常在介绍相应特征或元素时仅使用一次。在下文中在大多数情况下，当提及相应的特征或元素时将不重复表述“至少一个”或“一个或多个”，尽管相应的特征或元素可以出现一次或多于一次。

进一步地，如在下文中使用的，术语“优选地”、“更优选地”、“特别地”、“更特别地”、“具体地”、“更具体地”或类似术语与任选特征结合使用，而不限制替代可能性。因此，由这些术语引入的特征是任选特征并且不旨在以任何方式限制权利要求的范围。如本领域技术人员将认识到的，本教导可以通过使用替代特征来实施。类似地，由“实施方案中”或类似表述引入的特征旨在是任选特征，而对本教导的替代实施方案没有任何限制，对本教导的范围没有任何限制，并且对以这种方式引入的特征与本教导的其他任选或非任选特征相结合的可能性没有任何限制。

当从第一视角看时，公开了一种用于多个工业厂房之间的厂房间通信的方法。该方法包括以下步骤，作为实例，所述步骤可以按给定顺序执行。然而，应注意，在特定情况下，也可能有不同的顺序。进一步地，还可以一次或重复执行一个或多个方法步骤。进一步地，可以同时或以时间重叠的方式执行两个或更多个方法步骤，具体地当重复执行一些或更多方法步骤时。该方法可以包括未列出的其他方法步骤。

该方法包括：

i.在至少一个分配单元处，从多个工业厂房中的至少一个工业厂房接收厂房相关数据；及

ii.经由至少一个分配单元向多个工业厂房，具体地向多个工业厂房中的每个工业厂房传送广播数据，其中所述广播数据包括厂房相关数据的至少一部分；

其中厂房相关数据的接收和广播数据的传送经由至少一个网络完成。

或者在更一般的意义上，该方法包括：

i.在至少一个分配单元处，提供来自多个工业厂房中的至少一个工业厂房的厂房相关数据；及

ii.经由至少一个分配单元向多个工业厂房，具体地向多个工业厂房中的每个工业厂房提供广播数据，其中所述广播数据包括厂房相关数据的至少一部分；

其中经由至少一个网络提供厂房相关数据和广播数据的传送。

本文中使用的术语“工业厂房”是广义术语，并且将赋予本领域普通技术人员其普通和惯用的含义，而不限于特殊或定制的含义。该术语可具体地指但不限于用于工业目的的任何技术基础设施。工业目的可以是一种或多种工业产品的制造或处理，即，由工业厂房执行的制造过程或处理。工业产品例如可以是任何物理产品，例如化学、生物、药物、食品、饮料、纺织品、金属、塑料、半导体。另外，或替代地，工业产品甚至可以是服务产品，例如电力、加热、空调、废物处理(例如再循环)、化学处理(例如分解或溶解)或甚至焚烧等。因此，工业厂房可以是化学厂房、工艺厂房、制药厂房、化石燃料处理设施(例如石油和/或天然气井)、精炼厂房、石油化学厂房、裂化厂房等中的一种或多种。工业厂房甚至可以是酿酒厂房、焚化厂房或发电厂房中的任一种。工业厂房甚至可以是以上给出的任何实例的组合，前提是该组合共享控制系统或经由相同的监视控制系统(例如监视控制和数据采集(“SCADA”)系统)进行控制。为了应用本教导，在一些情况下，大型厂房内的子设施甚至可以被认为是工业厂房，只要该子设施包括专用控制系统。专用控制系统优选为DCS。但在某些情况下，例如在小型厂房的情况下，专用控制系统可以使用可编程逻辑控制器(“PLC”)实现。

当厂房、设施或子设施在传感器和/或控制信号方面与大型厂房内的其他子设施和/或厂房中的至少一个隔离时，可以进一步理解本教导的优点。应当理解，在传感器和/或控制信号方面的隔离，这里指的是在大型厂房或多个厂房内的其他子设施和/或厂房处，厂房、设施或子设施的传感器和/或者控制信号中的至少一些是不可用的。尤其是在至少一些传感器和/或控制信号对一种或多种其他子设施和/或厂房感兴趣的情况下，本教导可以提供一种将这种信号可靠地传送到其他子设施或厂房的方式。基础设施可以包括设备或工艺单元，例如换热器、塔(例如分馏塔)、炉、反应室、裂化单元、储罐、沉淀器、管道、烟囱、过滤器、阀、致动器、变压器、断路器、机械(例如重载旋转设备诸如涡轮机)、发电机、粉碎机、压缩机、风扇、泵、电机等。因此，在本教导的上下文中，工业厂房是包括专用控制系统(例如DCS系统)的设施、子设施或基础设施。

工业厂房的至少一些设备或工艺单元可被监测和/或控制以生产一种或多种工业产品。监测和/或控制甚至可以用于优化一种或多种产品的生产。响应于来自一个或多个传感器的一个或多个信号，可以经由控制器(例如DCS)来监测和/或控制设备或工艺单元。另外，厂房甚至可以包括至少一个用于控制某些过程的可编程逻辑控制器(“PLC”)。工业厂房通常可以包括多个传感器，这些传感器可以出于监测和/或控制目的而分布在工业厂房中。这样的传感器可以产生大量数据。照此，生产(例如化学和/或服务生产)可能是数据密集的环境。因此，每个工业厂房可以产生大量的过程相关数据。

本领域技术人员将理解，工业厂房通常可包括可包括不同类型传感器的仪器。传感器可用于测量各种工艺参数和/或用于测量与设备或工艺单元相关的参数。例如，传感器可用于测量工艺参数，例如管道内的流量、储罐内的液位、熔炉的温度、气体的化学组成等，并且一些传感器可用于测量涡轮机的振动、风扇的速度、阀开度、管道的腐蚀、变压器两端的电压等。这些传感器之间的差异不仅基于它们所感测的参数，甚至可能是各个传感器所使用的感测原理。基于它们所感测的参数的传感器的一些实例可以包括：温度传感器、压力传感器、辐射传感器(例如光传感器)、流量传感器、振动传感器、位移传感器和化学传感器，例如用于检测特定物质(例如气体)的那些。在它们所采用的感测原理方面不同的传感器的实例可以例如是：压电传感器、压阻传感器、热电偶、阻抗传感器诸如电容传感器和电阻传感器，等等。

如所概述的，至少一个工业厂房可以是多个工业厂房的一部分。本文中使用的术语“多个工业厂房”是广义术语，并且将赋予本领域普通技术人员其普通和惯用的含义，而不限于特殊或定制的含义。该术语具体地可指但不限于具有至少一个共同工业目的的至少两个工业厂房的园区。具体地，多个工业厂房可以包括物理和/或化学耦合的至少两个、至少五个、至少十个或甚至更多个工业厂房。多个工业厂房可以被耦合，使得形成多个工业厂房的工业厂房可以共享它们的价值链、排放物和/或产品中的一个或多个。多个工业厂房也可称为园区、园区基地、一体化网络或一体化基地。进一步地，经由各种中间产品到最终产品的多个工业厂房的价值链生产可以分散在各种位置，例如在各种工业厂房中，或者集成在一体化网络场所或化学园区中。这样的一体化基地或化学园区可以是或可以包括一个或多个工业厂房，其中在至少一个工业厂房中制造的产品可以用作另一个工业厂房的原料。

本教导可以实现多个工业厂房之间的厂房间通信。本文中使用的术语“厂房间通信”是广义术语，并且将赋予本领域普通技术人员其普通和惯用的含义，而不限于特殊或定制的含义。该术语具体地可以指但不限于，借助于有线、无线电、光学或其他电磁系统中的至少一种，在至少两个工业厂房之间单向或双向交换信息、数据或命令中的至少一种。具体地，该术语可以指借助于有线传送的单向或双向信息交换。经由分配单元在至少两个工业厂房之间的信息交换优选地是双向的。在某些情况下，它甚至可以是单向的，例如，如果厂房中的一个未激活或处于停工状态。另外，通信甚至可以以单向方式传送到其他设施，例如中央控制室，在那里从至少一些厂房接收厂房相关数据可能是有益的。至少两个工业厂房可以是多个工业厂房的一部分，具体地是工业厂房的一个或多个一体化基地的一部分。例如，厂房间通信可以交换涉及一个或多个工艺参数的信息，所述工艺参数是要制造的工业产品的生产过程的指标。

如上面提到的，所述方法在至少一个分配单元处，提供来自多个工业厂房中的至少一个工业厂房的厂房相关数据。经由传送来自至少一个工业厂房的所述数据，可以在至少一个分配单元处提供厂房相关数据。因此，可以在至少一个分配单元处接收厂房相关数据。本文中使用的术语“厂房相关数据”是广义术语，并且将赋予本领域普通技术人员其普通和惯用的含义，而不限于特殊或定制的含义。该术语具体地可以指但不限于与如上文所定义的工业厂房相关或源自如上文所定义的工业厂房的一项或多项信息。具体地，厂房相关数据可以包括感兴趣的信号中的至少一种，例如以下中的任一种或多种：制造参数、传感器输出信号和/或指示信号和/或者其源的质量的至少一个参数、控制器设定点信号和/和输出信号、处理一个或多个工业产品的处理参数、服务产品参数等。在该上下文中，厂房相关数据可以包括时间序列信号，优选地实时信号，和/或具有特定时间戳和/或范围和/或至少一个参数的信号，该至少一个参数指示信号和/或其数据源的质量。厂房相关数据可以具体地包括厂房特定信号，例如来自工业厂房的厂房特定时间序列信号，其对多个工业厂房中的至少一个其他工业厂房感兴趣。更具体地，厂房相关数据可以包括感兴趣的信号，基于该信号，至少一个其他工业厂房的操作可以是依赖的或受影响的。进一步地，厂房相关数据甚至可以在接收厂房处和/或经由分配节点进行预过滤。这样做可以在接收工业厂房处显示与接收工业厂房相关的那些一个或多个感兴趣的信号。

厂房相关数据可以包括由监测和/或控制工业厂房的设备和/或工艺单元的至少一个传感器监测的一个或多个工艺参数。因此，厂房相关数据可以是至少一个工业厂房的设备和/或工艺单元的特定工艺参数。因此将认识到，厂房相关数据还可以包括来自工业厂房的多个传感器的多个工艺参数。还如所概述的，厂房相关数据可以进一步包括至少一个时间戳，其中时间戳可以记录获得一个或多个工艺参数的时间点。厂房相关数据甚至可以包括指定时间段的信息或数据，例如使用两个时间戳来限定指定的时间段。甚至可以在任一方向上使用单个时间戳和持续时间值来指定时间段。在任何情况下，在该时间段内可能存在其他时间戳。

本文中使用的术语“分配单元”是广义术语，并且将赋予本领域普通技术人员其普通和惯用的含义，而不限于特殊或定制的含义。该术语具体地可以指代但不限于任意装置或系统，具体地电子计算装置或处理器，其诸如通过硬件配置和/或计算装置的软件编程被配置用于接收、转换、处理和/或传送数据中的一种或多种。本文中使用的术语“处理器”是广义术语，并且将赋予本领域普通技术人员其普通和惯用的含义，而不限于特殊或定制的含义。该术语具体地可以指代但不限于被配置用于执行计算机或系统的基本操作的任意逻辑电路，和/或一般地指代被配置用于进行计算或逻辑操作的装置。特别地，处理器可以被配置用于处理驱动计算机或系统的基本指令。作为实例，处理器可以包括至少一个算术逻辑单元(“ALU”)、至少一个浮点单元(“FPU”)(例如数学协处理器或数字协处理器)、多个寄存器(具体地，被配置用于向ALU提供操作数并存储操作结果的寄存器)以及存储器(例如L1和L2高速缓冲存储器)。具体地，处理器可以是多核处理器。具体地，处理器可以是或可以包括中央处理单元(“CPU”)。另外，或替换地，处理器可以是或可以包括微处理器，因此具体地，处理器的元件可以包含在单个集成电路(“IC”)芯片中。另外，或替换地，处理器可以是或可以包括一个或多个专用集成电路(“ASIC”)和/或一个或更多个现场可编程门阵列(“FPGA”)等。具体地，分配单元可以诸如通过硬件配置和/或通过计算装置的软件编程被配置用于接收厂房相关数据，用于处理厂房相关数据并进一步用于传送广播数据。分配单元可以是或可以包括服务器、处理器、计算机等中的一种或多种。进一步地，分配单元可以包括接收单元和/或传送单元中的一个或多个，例如用于有线和/或无线通信。

如上面进一步提到的，该方法包括经由至少一个分配单元向多个工业厂房传送广播数据。具体地，传送可以由分配单元本身进行，例如自动地进行。作为实例，分配单元可以被配置为自动地将厂房相关数据转换成广播数据，例如通过组合来自一个或多个工业厂房的厂房相关数据和/或通过添加附加数据，如将在下面更详细地概述的。应当理解，本教导可以允许以无周期方式或近实时方式传送广播数据。无周期近实时传送可以指由源接口上的值变化直接引起的广播过程。在该上下文中无周期意味着源接口处的值变化充当将该值传送到所有配置的目标接口(例如接收厂房)的触发。因此，经由广播数据到接收厂房的厂房相关数据的信号传送时间可以接近网络延迟时间。根据一个方面，附加的基于周期的逻辑可以用作监视器，以验证接收厂房或目标接口中的一个或多个接受或确认广播数据。因此，可以通过监视器(例如作为分配单元的一部分)确保广播数据被每个厂房可靠地接收。

本文中使用的术语“广播数据”是广义术语，并且将赋予本领域普通技术人员其普通和惯用的含义，而不限于特殊或定制的含义。该术语具体地可指代但不限于一个或多个经转换或处理的信息项。具体地，广播数据可以包括由分配单元变换和/或处理的至少一项信息，并且可以进一步经由网络传送。具体地，广播数据包括来自一个或多个工业厂房的厂房相关数据的至少一部分，或至少部分，例如由至少一个分配单元处理，并经由至少一个网络进一步传送到多个工业厂房的厂房相关数据。分配单元处的处理具体地可以自动进行，即无需用户交互。例如，广播数据可以包括已经由至少一个分配单元协调和/或情境化的厂房相关数据的至少一部分。进一步地，广播数据还可以包括时间戳和/或标识符中的至少一个。广播数据可以具体地包括提供有时间戳和标识符的厂房相关数据束，更具体地，提供有时间戳和标识符的来自多个厂房的协调和/或情境化厂房相关数据束。广播数据所包括的厂房相关数据束可以具体地包括来自多个工业厂房中的每个工业厂房的厂房相关数据。根据一个方面，广播数据可以被馈送到每个厂房处的仪表板中，例如，在用作仪表板源的每个厂房处的本地后端系统中。这可以协调在每个厂房处显示厂房间数据的方式。如果来自一个厂房的用户在不同的厂房转移，则仪表板可以导致人为误差减少。

如上面提到的，该方法包括使用至少一个网络来提供厂房相关数据和广播数据的传送。因此，作为实例，每个工业厂房可以包括用于向分配单元传送厂房相关数据的至少一个传送器或至少一个传送网络接口，并且可以包括用于从分配单元接收广播数据的至少一个接收器或至少一个接收网络接口。在一些情况下，至少一个传送器和至少一个接收器可以是相同的装置，例如收发器。因此，至少一个传送网络接口和至少一个接收网络接口可以是相同的装置，例如双向网络接口，这里更一般地称为网络接口。因此，每个工业厂房可以包括至少一个网络接口。类似地，分配单元可以包括用于从至少一个工业厂房接收厂房相关数据的至少一个接收器，并且可以包括用于将广播数据传送到工业厂房的至少一个传送器。类似于上述，接收器-传送器的类似实现，即单向或双向网络接口，也适用于这里。本文中使用的术语“网络”是广义术语，并且将赋予本领域普通技术人员其普通和惯用的含义，而不限于特殊或定制的含义。该术语具体地可以指代但不限于至少一个通信端点和至少一个分配点之间的任意互连。网络的互连可以借助于物理硬接线、光学和/或无线射频方法形成。如上面进一步提到的，网络具体地可以是或可以包括完全或部分地由硬接线制成的物理网络，例如光纤网络或完全或部分由导电电缆或其组合制成的网络。网络具体地可以是星形网络，即，其中通信端点连接到位于网络中心(具体地，完全在分配单元内)的分配点的网络。其他选择诸如总线网络、环形网络、网状网络、完全连接的网络或树形网络，也可能是可行的。具体地，至少一个通信端点可以是或可以包括多个工业厂房中的至少一个工业厂房的至少一种网络接口，如将在下面进一步详细描述的。至少一个分配单元可以是网络的至少一个分配点，例如在星形网络的中心。因此，网络可以将多个工业厂房的工业厂房的网络接口与至少一个分配单元互连。因此，多个工业厂房的工业厂房，具体地工业厂房的网络接口，可以经由至少一个网络彼此间接连接。

如上面提到的，该方法实现了多个工业厂房之间的厂房间通信。多个工业厂房中的工业厂房可以经由至少一个分配单元在至少一个网络中互连。因此，多个工业厂房中的工业厂房可以经由至少一个分配单元在至少一个网络中间接连接。具体地，多个工业厂房中的工业厂房可以在工业厂房之间在没有任何直接连接的情况下连接，或者使得在多个工业厂房中存在至少两个不直接连接的工业厂房。因此，多个工业厂房中的至少两个工业厂房可以不直接彼此物理连接。因此，多个工业厂房中的至少两个工业厂房可能不能彼此直接通信。

根据一个方面，每个工业厂房包括控制层，每个厂房的控制层通信地耦合到操作层，其中厂房相关数据经由操作层在至少一个分配单元处提供，并且其中广播数据经由操作层提供给多个工业厂房。该至少一个网络优选地是操作层的一部分。

因此，从更具体的角度来看，本教导还可以提供一种用于多个工业厂房之间的厂房间通信的方法，其中每个工业厂房包括控制层，并且其中每个厂房的控制层通信地耦合到操作层，其中该方法包括：

-在至少一个分配单元处，提供来自多个工业厂房中的至少一个工业厂房的厂房相关数据；其中经由操作层在至少一个分配层处提供厂房相关数据；及

-经由至少一个分配单元向多个工业厂房提供广播数据；其中广播数据包括厂房相关数据的至少一部分，并且其中经由操作层向多个工业厂房提供广播数据。

应当理解，向多个工业厂房中的每个工业厂房提供广播数据。

在进一步的具体意义上，还可以提供一种用于多个工业厂房之间的厂房间通信的方法，其中每个工业厂房包括控制层，并且其中每个厂房的控制层通信地耦合到操作层，其中该方法包括：

-在至少一个分配单元处，从多个工业厂房中的至少一个工业厂房接收厂房相关数据；其中经由操作层在至少一个分配单元处接收厂房相关数据；及

-经由至少一个分配单元向多个工业厂房传送广播数据；其中广播数据包括厂房相关数据的至少一部分，并且其中经由操作层在多个工业厂房处接收广播数据。

应当理解，在多个工业厂房中的每个工业厂房处接收广播数据。

每个工业厂房包括与该厂房相关联的装置层和控制层。装置层可以包括诸如传感器、设备和工艺单元之类的装置，其中至少一些能够生成指示厂房内物理过程的数据。这样生成的数据然后可以提供给控制层，例如，通过主动地或响应于来自控制层的请求传送给控制层。在需要层之间的更高隔离的情况下，数据流可以是单向的，即，至少对于某些安全关键装置，从装置层到控制层。数据可以直接或间接地提供给控制层。控制层包括至少一个控制系统，用于响应于生成的数据的至少一部分来控制和/或厂房的至少一些物理过程。因此，控制层可以包括包括一个或多个处理装置和存储装置的核心处理系统。控制层可以包括形成可编程逻辑控制器(“PLC”)系统的一个或多个分布式处理和存储装置，或具有分布在整个控制层所属的各个工业厂房中的控制回路的分布式控制系统(“DCS”)。因此，厂房的装置层和控制层通信耦合。控制层还通信地耦合到操作层。操作层通常是用于多个厂房内的厂房的公共处理层。应当理解，每个厂房的装置层和控制层与其他厂房的那些隔离，因此这些层是厂房特有的。因此，属于不同工业厂房的这些层之间没有直接的厂房间连接。例如，由于各个厂房是由不同供应商提供的独立厂房和/或由于安全要求，可能存在这种隔离。

操作层通常用于管理功能，例如多个厂房内的一个或多个厂房的生产和/或操作。此类功能的某些非限制性代表性实例包括：配置待制造产品的生产序列、生产批次管理、厂房维护管理、生产计划等。厂房特定控制层向操作层提供监督数据，例如，通过主动地或响应于来自操作层的请求传送给操作层。此外，监督数据可以直接或间接地提供给操作层。监督数据甚至可以包括控制数据的至少一部分。操作层甚至可以向厂房特定控制层提供生产数据，用于控制各个厂房的操作和/或生产。应当理解，控制层可以向装置层提供控制数据，以实现厂房的期望操作和/或生产。因此，控制数据可用于控制一个或多个设备，例如以下中的一种或多种：致动器、加热器、开关、熔炉、反应器等，以通过提供给控制层的生产数据实现由操作层指定的期望操作和/或生产。因此，控制数据可以响应于生产数据的至少一部分而至少部分地生成。还将认识到，监督数据因此可以包括生成数据的至少一部分。监督数据甚至可以包括控制数据的至少一部分。操作层在至少一个分配极限处提供厂房相关数据。厂房相关数据包括来自多个厂房内的一个或多个厂房的监督数据的至少一部分。因此，厂房相关数据可以包括来自一个或多个厂房的生成数据的至少一部分，例如一个或多个传感器输出信号。厂房相关数据甚至可以包括一个或多个厂房的控制数据的至少一部分，例如一个或多个设定点和/或控制器输出。厂房相关数据甚至可以包括一个或多个厂房的生产数据的至少一部分。

这里讨论的处理层，即装置层、控制层和操作层，甚至可以分别称为1级层、2级层和3级层，然而原则上，在这些层的任一侧上可以有一个或多个另外的处理层。装置层、控制层和操作层通常配置在安全网络中。

安全网络可以是隔离网络，包括由防火墙分隔的两个以上安全区域。这种防火墙可以是网络或基于主机的虚拟或物理防火墙。防火墙可以是基于硬件或软件的，以控制传入和传出网络流量。这里，白名单意义上的预定规则可以经由访问管理或其他配置设置来定义允许的流量。根据防火墙配置，安全区域可以遵循不同的安全标准。安全网络可以物理地位于多个厂房内。然而，在一些情况下，安全网络甚至可以延伸到多个的物理位置之外。例如，如果任何一个或多个或厂房相关数据库、处理系统或其他计算服务被实现为一个或更多个基于云的服务。

在进一个方面，装置层经由第一防火墙配置在第一安全区域中，并且控制层经由第二防火墙配置在第二安全区域中。为了安全地保护装置层，第一安全级别区域遵守比第二安全级别区域更高的安全标准。安全区域或级别可遵循通用行业标准，例如Namur文件IEC 62443中列出的。类似地，操作层可以经由第三防火墙配置在第三安全区域中。第一和第二安全级别可以遵循比第三安全级别更高的安全标准。因此，第三和第二安全区域也可以在安全标准上错开。这可以允许控制层的较低安全区域上的较高安全标准，以及控制层的较高安全区域上的较低安全标准。

在本教导的上下文中，所谓的“的一部分”是指相应数据的这样一部分，使得旨在封装的所述部分的关于源的信息可由该部分数据的预期接收处理器通过读取而获得。这方面的一些非限制性实例可以是：虽然整个数据由来自传感器A和传感器B的测量值组成，但仅包括传感器A的测量值的数据的提供部分可以被称为整个数据的“一部分”。类似地，以任何其他方式(例如通过时间尺度和/或分辨率的减小或下采样，或者经由任何其他可感知的数据压缩或细分手段)被截的数据也可以被称为数据的一部分。实际上，由于从整个数据中提取而损坏、不可读或无意义的一部分数据在本教导的上下文中不能被称为整个数据的一部分。

如前所述，每个厂房可包括至少一个网络接口，该网络接口用于操作层处的通信。一个或多个厂房可以经由它们的至少一个网络接口向分配单元提供它们各自的厂房相关数据或它们的部分厂房相关数据。网络接口可以是任何数据访问接口，例如开放平台通信数据访问(Open Platform Communications Data Access)(“OPC DA”)接口。在某些情况下，网络接口用于将厂房信息归档到信息管理系统或数据储存库或特定于该工业厂房的存档中。此类存档的实例是生产信息管理系统(“PIMS”)。因此，根据一个方面，在多个厂房内，来自至少一些厂房的信息可以被归档在它们的厂房特定储存库中的每一个中。因此，在每个厂房的各个控制层和它们各自的存储库之间通常有一个单向通道。可以经由每个厂房的至少一个网络接口来建立单向信道。为了保持控制层的高安全性，存档可以逻辑地放置在操作层中。然而，厂房和其他厂房的存档之间通常没有通信联系。某些厂房可能具有共享的PIMS。

通过经由至少一个网络接口建立与分配单元的通信，本教导可提供进一步的协同效应，即，使用预先存在的操作层来利用厂房间通信，使得不再需要建立新的电缆。因此，也可以遵守安全要求。申请人进一步认识到，通过使用操作层来处理这样的厂房间通信所需的处理和网络负载，可以防止控制层和/或装置层上的高度敏感操作受到影响。此外，可以防止对装置层或控制层的任何改变的要求。因此可以保持厂房的可靠性和/或安全性。这可以进一步导致更可扩展且灵活的系统，该系统还可以通过对已经存在于多个工业厂房中的工业厂房的硬件配置几乎不需要改变至不需要改变来使多个厂房中的新厂房的投产更简单。

因此，可以经由至少一个网络接口在至少一个分配单元处从至少一个工业厂房提供厂房相关数据。相应厂房的至少一个网络接口可以是厂房到操作层的接口。网络接口可以是任何合适的数据访问接口。作为非限制性实例，至少一个接口可以是OPC DA接口。

从另一个更具体的角度来看，还可以提供一种用于多个工业厂房之间的厂房间通信的方法，其中每个工业厂房包括控制层，并且其中每个厂房的控制层通信地耦合到操作层，其中该方法包括：

-在操作层处，从多个工业厂房中的至少一个工业厂房接收厂房相关数据；其中

厂房相关数据包括由至少一个工业厂房中的每一个的控制层提供的数据；

-在至少一个分配单元处，从操作层接收厂房相关数据；

-经由至少一个分配单元向多个工业厂房传送广播数据；其中广播数据包括从操

作层获得的厂房相关数据的至少一部分；

-在多个工业厂房处接收广播数据。

从上述内容可以理解，在操作层、分配单元和每个厂房处的各种数据的接收和传送可以经由至少一个网络接口来完成。相应厂房的至少一个网络接口可以是厂房到操作层的接口。网络接口可以是任何合适的数据访问接口。

因此，从上述内容，根据一个方面，至少一个网络可以至少部分地包括生产网络或3级网络。3级网络是指位于操作层的安全区域内的网络。具体地，网络，更具体地，3级网络，可以是根据ANSI/ISA-95标准的网络或3级网络。

3级网络具体地可以包括至少一个服务器或3级服务器，其中3级服务器可以指具有链接到生产网络的网络接口的服务器。

根据任何视角的另一方面，广播数据被提供给每个厂房的控制层。广播数据可以经由相同的网络接口或经由不同的网络接口提供。因此，可以在每个厂房处提供相关的厂房数据，同时避免了厂房间布线的需要。因此，可以通过利用预先存在的操作层来实现控制层到控制层的传送，或者更具体地，DCS到DCS的传送。另一个优点可以是广播数据以基本上并行的方式传送到每个厂房，因此可以在每个厂房处提供广播数据而没有任何不适当的延迟。与向每个厂房的更连续或串行的数据通信相比，这可能具有优势。因此，可以在厂房之间更好地协调和跟踪相关事件或发生的事，否则由于单独的和隔开的控制层，所述厂房可以基本上彼此隔离。因此，可以以降低的成本建立厂房之间的可靠通信。

如前所述，如下文进一步详细解释的多个厂房、一体化基地和/或厂房通信系统可具体包括至少一个厂房信息管理系统(“PIMS”)。更具体地，PIMS可以包括至少一个存档，也称为PIMS存档，例如具有一个或多个数据库和/或具有一个或多个数据存储装置的存档，数据(例如一体化网络场所或其至少一部分的过程数据)可以存储到其中用于归档目的。生产网络可以是已建立的网络，并且可以例如用于将一体化基地的其他组件(例如工业厂房的控制系统)连接到PIMS存档。该生产网络可以通过一个或多个防火墙与多个一体化基地的内联网(例如4级或L4网络)隔离。内联网可用于访问任何厂房的PIMS和/或PIMS存档。尽管，控制层和/或装置层可能无法经由内联网访问。内联网可以是用于多个厂房和相关设施(例如办公室)的站点范围网络。内联网通常经由一个或多个防火墙与公共网络(例如互联网)隔离。

还如所讨论的，多个工业厂房中的每个工业厂房可以经由至少一个网络接口与至少一个分配单元相连。具体地，每个工业厂房以及任选的分配单元各自可以包括至少一个网络接口。至少一个网络接口可以分别接管和/或支持上述传送器和/或接收器的任务。因此，多个工业厂房中的每个工业厂房的网络接口可以连接到分配单元的网络接口。例如，网络接口可以包括至少一个OPC标准接口，即，根据OPC统一架构(“OPC UA”)标准的接口，为OPC基金会开发的工业自动化提供机器对机器通信协议。具体地，每个工业厂房的网络接口，进一步任选地，分配单元、决策逻辑或网络服务器中的一种或多种，如下面进一步详细解释的，可以包括根据标准IEC 62541的至少一个OPC接口，具体地，至少一个OPC DA接口(例如根据OPC经典规范的OPC数据访问规范)。另外或替代地，网络接口可以包括DCS接口，该DCS接口可以是或可以包括连接到DCS网络的服务器，该DCS网络经由OPC DA暴露或接收来自控制系统的配置数据，或向控制系统暴露配置数据。OPC DA可以指基于COM的行业标准，用于在特定于数据源的命名空间结构中暴露来自各种源的实时时间序列数据。

如前所述，3级网络可以包括至少一个3级服务器。

如上面提到的，至少一个分配单元可以诸如通过硬件配置和/或通过计算装置的软件编程被配置用于处理厂房相关数据并由此获得广播数据。具体地，分配单元可以配置为以在运行中(on the fly)的方式处理厂房相关数据。如本文中所使用的，但不限于，术语“在运行中”具体地可以指在不故意暂停、冻结或延迟计算过程之一的情况下同时执行至少两个计算过程的情况。具体地，在分配单元处的厂房相关数据的处理可以与分配单元的其他计算过程同时执行。例如，厂房相关数据的处理可以与广播数据的接收和传送同时进行。因此，厂房相关数据的接收、厂房相关数据处理和广播数据的传送可以至少部分地以时间重叠的方式执行。

厂房相关数据的处理可以包括协调厂房相关数据，具体地通过协调厂房相关数据的命名和/或标识符。本文中使用的术语“协调”是广义术语，并且将赋予本领域普通技术人员其普通和惯用的含义，而不限于特殊或定制的含义。该术语具体地可以指但不限于根据至少一个通用标准或根据至少一种协议修改数据的过程，使得数据可以是被两方或多方读取、处理或理解的一种或多种。

进一步地，另外或替代地，处理厂房相关数据还可以包括将厂房相关数据情境化。本文中使用的术语“情境化”是广义术语，并且将赋予本领域普通技术人员其普通和惯用的含义，而不限于特殊或定制的含义。该术语具体地可以指但不限于向数据添加至少一项附加信息的过程，该过程将数据设置到特定情境中，例如与数据的来源、数据的目的、数据的预期用途、其他方对数据的使用或与其他数据或其他信息的交叉链接相关的情境中的一种或多种。

另外或替代地，处理厂房相关数据可以包括向厂房相关数据提供时间戳。因此，在分配单元处处理厂房相关数据可以影响厂房相关数据的时间尺度。例如，多个工业厂房中的每个工业厂房的时间尺度可以略有变化，因此，处理可以包括协调厂房相关数据的时间尺度。另外或替代地，以使得来自各个厂房的数据彼此以适当的时间顺序排列来协调厂房相关数据被。厂房相关数据的处理可进一步包括向厂房相关数据提供至少一项识别信息。该识别项可以识别厂房相关数据的来源，例如通过识别工业厂房(更具体地，在那里记录厂房相关数据的工业厂房的传感器)的信息项。识别项甚至可以识别子设施或位置，所述子设施或位置是相应厂房的厂房相关数据的来源。分配单元可以进一步被配置为将广播数据分配给多个工业厂房。优选地，向每个厂房同时或基本上同时进行分配。另外或替代地，处理厂房相关数据可以包括掩蔽或过滤厂房相关数据。因此，整个厂房相关数据可能不包括在广播数据中。因此，广播数据可以包括厂房相关数据的一部分。例如，可以防止诸如任何厂房不感兴趣的信号和/或参数之类的数据通过广播数据被分发。这样，与过滤和/或配置相关联的处理负载可以与处理层(例如，操作层)隔离。通过在至少一个分配单元处执行这样的功能，可以进一步提高厂房间通信的可扩展性。诸如过滤或掩蔽之类的功能可以取决于诸如多个厂房中的生产状况之类的因素。例如，在批量生产中，后续批次可能需要产品和/或价值链变化。这些变化可能反映在厂房相关数据的根据操作条件变得相关或不相关的部分中。通过在至少分配单元处处理这样的改变，处理层可以被隔离用于由于相应厂房相关数据的过滤或掩蔽变化而改变资源需求。因此，可以更灵活和有效地处理广播数据的配置。另外，或替代地，过滤或掩蔽可以由接收广播数据的任何厂房来完成。例如，如果广播数据中包括的诸如信号和/或参数之类的任何数据对接收厂房不感兴趣，则可以防止此类数据在该厂房处被公开。防止被公开在这里意思是防止被显示或甚至防止被宣布为音频信号。因此，掩蔽或过滤可以在分配单元处集中进行和/或可以在一个或多个厂房处进行。两种掩蔽方案(即，在分配单元处进行的掩蔽或过滤以及在相应厂房处进行的屏蔽或滤波)可以串联使用，以进一步改善相关厂房相关数据的分配。例如，如果来自第一厂房的参数与至少一个其他厂房相关，则其可以包括在广播数据中，而在所述参数不相关的厂房处，其在其不相关的相应厂房被阻止。

分配单元可以包括分配服务器和分配节点中的至少一个。分配节点可以是逻辑单元，该逻辑单元诸如通过软件编程被配置用于实现厂房间信息交换。具体地，分配单元可以是至少一个计算装置，例如至少一个计算机和/或至少一个处理器。因此，分配节点可以是在单个或多个服务器上运行的一个软件。优选地，为了高可用性和冗余，以分布式方式执行分配节点。

如上面提到的，可以通过处理厂房相关数据来获得广播数据。广播数据可以具体地包括厂房相关数据束，该厂房相关数据束包括来自多个工业厂房的厂房相关数据，具体地具有来自每个工业厂房的厂房相关数据。还如上面提到的，广播数据可以包括来自每个工业厂房的整个厂房相关数据，或者来自一个或多个工业厂房的厂房相关数据的一部分。因此，广播数据甚至可以包括来自一个或多个厂房的整个厂房相关数据以及多个厂房中的其他一个或多个相应厂房的厂房相关数据的相应部分。各个厂房的厂房相关数据的部分可以是相同的，即，它们对应于类似类型的参数和/或信号，或者它们可以是不相同的，也就是，这些部分对应于来自其他厂房的不同类型的信号和/或参数。广播数据可以进一步包括时间戳和识别信息项中的至少一个，例如识别广播数据、广播数据的至少一部分的来源等中的至少一个的识别信息项。

如上面提到的，多个工业厂房中的每一个可以包括至少一个控制系统。如本文所使用的，但不限于，术语“控制系统”可以具体地指诸如通过硬件配置和/或通过至少一个处理器的软件编程被配置用于控制工业厂房的至少一个功能的任意系统。例如，控制系统可以被配置用于控制和/或监测工业厂房的多个传感器。控制系统具体地可以包括至少一个处理器和/或至少一个计算机。该控制系统具体地可以包括至少一个用户界面，该至少一个用户界面允许工业厂房的厂房操作员向控制系统中输入命令和/或信息和/或具有至少一个显示装置，该至少一个显示装置被配置用于向该操作员提供视觉外观、音频或触觉信息中的一种或多种。具体地，至少一个控制系统可以与其他工业厂房隔离。控制系统是控制层的一部分。

根据另一方面，该方法可以进一步包括使用至少一个网络服务器来在多个工业厂房之间交换基于网络协议的消息。本文中使用的术语“网络服务器”是广义术语，并且将赋予本领域普通技术人员其普通和惯用的含义，而不限于特殊或定制的含义。该术语具体地可以指代但不限于至少一个装置或系统，该装置或系统可以完全或部分地体现在软件和/或硬件中，具体地体现在被配置用于运行适当软件的硬件中，该适当软件能够处理和/或满足基于适当协议的网络(例如内联网)上的客户端请求。网络服务器具体地可以被配置为通过HTTP或其他网络协议处理请求。网络服务器具体地可以被配置用于托管至少一个网站。至少一个网络服务器可以与多个工业厂房中的每一个相连。更具体地，至少一个网络服务器可以独立于用于接收厂房相关数据和传送广播数据的网络，例如经由内联网或4级网络，与多个工业厂房中的每一个相连。如前所述，操作网络与4级层或内联网通信耦合。另外或替代地，分配单元可以经由至少一个决策逻辑连接到网络服务器，具体地直接或间接地连接到网络服务器，更具体地间接地连接到网络服务器。例如，基于网络协议的消息可以包括针对多个工业厂房的工业厂房的操作员的推荐动作，具体地基于厂房相关数据的实时分析的推荐动作。网络服务器可进一步被配置用于提供聊天室功能，例如用于在多个工业厂房之间交换基于网络协议的消息的聊天室功能。在某些情况下，分配单元可以包括决策逻辑。在一些情况下，分配单元还可以包括网络服务器。根据一个方面，分配单元可以将广播数据提供给中央决策逻辑，用于实时分析并反馈到厂房的基于网络的仪表板中。

此外，如上所述，该方法可以包括使用至少一个决策逻辑。本文中使用的术语“决策逻辑”是广义术语，并且将赋予本领域普通技术人员其普通和惯用的含义，而不限于特殊或定制的含义。该术语具体地可以指代但不限于至少一个装置和/或系统，该装置和/或系统可完全或部分地体现在软件和/或硬件中，该软件和/或硬件诸如通过软件编程被配置用于基于包括至少一项信息的输入将至少一个决策呈现为输出。因此，作为实例，至少一个决策逻辑可以包括如上文所定义的至少一个处理器，例如具有通过软件进行的适当编程。该决策可以基于一个或多个编程算法和/或其他软件程序来做出。因此，作为实例，还可以通过使用至少一个训练算法(例如人工神经网络)来做出决策。可以基于具有特定输入并将至少一个特定决策呈现为输出的多个情况来训练算法。至少一个决策逻辑可以诸如通过硬件配置和/或通过决策逻辑的软件编程被配置用于从分配单元检索厂房相关数据。至少一个决策逻辑还可以被配置用于基于从至少一个分配单元检索到的厂房相关数据来生成至少一个推荐动作。决策逻辑可以被配置用于向至少一个网络服务器提供至少一个推荐动作。进一步地，至少一个决策逻辑可以包括至少一个后端服务器。作为实例，决策逻辑可以诸如通过训练配置用于为至少一个工业厂房提供优化的设置，作为实例，所述优化的设置可以诸如自动地和/或由工业厂房的至少一个操作员使用并输入到工业厂房的相应控制系统中。

至少一个网络服务器和至少一个决策逻辑可以使特别缺乏经验的操作员能够更迅速地处理危急情况。此外，通过由决策逻辑提供至少一个推荐动作，可以减少人为误差的机会。因此，可以防止不适当的停机，可以确保工业厂房的安全操作，并且可以减少浪费。在紧急情况下，操作人员的反应时间对于防止有害结果可能很重要。更有经验的操作员可以通过更迅速地将一个或多个参数与对该情况的正确响应相关联来更好地处理这种情况。经验不足的操作员可能无法在早期识别厂房参数中的不期望趋势，并且因此可能无法主动采取行动。决策逻辑可用于推荐动作，所述动作是厂房的操作员响应于来自广播数据的厂房相关数据(例如，一个或多个参数)而可考虑实施的。这对更有经验的操作员也很有帮助，他们可被提醒一项建议，该建议可能比针对特定情况的其他响应更好。因此可以提高厂房的安全性和/或效率。

如上面提到的，该方法包括例如在步骤ii.中，向多个工业厂房传送广播数据。具体地，例如步骤ii.，该方法可以进一步包括将广播数据也传送到至少一个工业厂房，至少一个分配单元从该至少一个工业厂房接收厂房相关数据。因此，广播数据可以被传送到多个工业厂房中的每个工业厂房，由此每个工业厂房可以接收相同的广播数据。这有助于以正确的顺序和上下文正确评估来自每个厂房的有关厂房相关数据。因此，相对于所述厂房中的事件，厂房可以更有效且容易地跟踪在多个厂房中的其余厂房中发生的事件。因此，误差源至少可以被最小化。因此，通过防止人为误差源和对事件或其顺序的错误解释，厂房间通信不仅可以迅速进行，而且可以更加可靠和有效地进行。广播数据可以近实时地传送到多个工业厂房。具体地，广播数据的近实时传送可以包括不超过15秒、具体地不超过10秒，更具体地不超过5秒的在厂房相关数据的接收和广播数据的传送之间的时间延迟。因此，厂房相关数据的接收和广播数据的传送可以包括直接无周期信号通过。具体地，厂房相关数据的接收和广播数据的传送可以包括以无周期的基于回叫信号的方式将厂房相关数据或DCS数据从源(例如从至少一个工业厂房)直接转发到所有目标或接收方(例如多个工业厂房。

进一步地，步骤ii.可以重复地、具体地连续重复地执行。步骤ii.例如，可以以恒定速率重复执行。对于每个厂房相关数据，恒定速率可能不同。例如，恒定速率可以取决于要由分配单元处理和传送的厂房相关数据。因此，步骤ii.对于第一厂房相关数据可以以第一恒定速率执行，对于第二厂房相关数据以第二恒定速率执行，其中第一恒定速率可以不同于第二速率。恒定速率可以取决于厂房相关数据的类型，例如厂房相关数据的变化速率。进一步地，步骤ii.可以至少每10秒执行一次，具体地至少每5秒执行一次，更具体地至少每1秒执行一次。

在本教导的另一方面，公开了一种用于多个工业厂房之间的厂房间通信的分配单元。分配单元具体地通过使用根据本教导(例如根据以上公开的实施方案中任一个和/或下面进一步详述的实施方案中任一个)的方法的任何方面而配置用于：

a.从多个工业厂房中的至少一个工业厂房接收厂房相关数据；及

b.向多个工业厂房，具体地向多个工业厂房中的每个工业厂房传送广播数据，其中所述广播数据包括厂房相关数据的至少一部分。

分配单元被配置用于使用至少一个网络来接收厂房相关数据并传送广播数据。分配单元可以被配置用于通过适当的硬件配置和/或通过硬件的软件编程，例如通过计算装置(例如处理器或计算机等)的软件编程来执行任何上述功能和/或下面进一步详细描述的任何功能。因此，分配单元可以被配置用于执行根据本教导(例如根据以上公开的实施方案中任一个和/或下面进一步详述的实施方案中任一个)的方法。

在本教导的另一方面，公开了一种用于实现多个工业厂房之间的厂房间通信的厂房通信系统。根据本教导，例如根据上面公开的任一实施方案和/或根据下面进一步详细公开的任一实施方案，厂房通信系统包括至少一个分配单元，特别确切地，一个分配单元。厂房通信系统进一步包括用于接收厂房相关数据和传送广播数据的至少一个网络，该网络被配置用于将分配单元链接到多个工业厂房中的工业厂房，更具体地以星形方式进行链接。

厂房通信系统可以进一步包括经由网络链接到分配单元的多个工业厂房，具体地以星形方式进行链接。对于工业厂房的定义和实施方案，参考以上公开的方法的定义和实施方案。

进一步地，每个工业厂房可以包括用于将工业厂房与至少一个分配单元相连的至少一个网络接口。对于网络接口的定义和实施方案，参考以上公开的方法的定义和实施方案。

多个工业厂房中的每一个可以包括至少一个控制系统。对于控制系统的定义和实施方案，参考以上公开的方法的定义和实施方案。

与方法方面类似，每个厂房可以包括控制层。因此，作为实例，还可以提供一种用于实现多个工业厂房之间的厂房间通信的厂房通信系统，其中每个工业厂房包括控制层，并且其中每个厂房的控制层通信地耦合到操作层，其中厂房通信系统包括至少一个分配单元，特别确切地一个分配单元，其中至少一个分配单元被配置为：

-从多个工业厂房中的至少一个工业厂房接收厂房相关数据；其中经由操作层在至少一个分配单元处接收厂房相关数据；及

-向多个工业厂房传送广播数据；其中广播数据包括厂房相关数据的至少一部分，

并且其中经由操作层在多个工业厂房处接收广播数据。

例如，从又一个更具体的角度来看，还可以提供一种用于实现多个工业厂房之间的厂房间通信的厂房通信系统，其中每个工业厂房包括控制层，并且其中每个厂房的控制层通信地耦合到操作层，其中厂房通信系统包括至少一个分配单元，特别确切地一个分配单元，其中该体系被配置为：

-在操作层处，从多个工业厂房中的至少一个工业厂房接收厂房相关数据；其中

厂房相关数据包括由至少一个工业厂房中的每一个的控制层提供的数据；

-在至少一个分配单元处，从操作层接收厂房相关数据；

-经由至少一个分配单元向多个工业厂房传送广播数据；其中广播数据包括从操

作层获得的厂房相关数据的至少一部分；

-在多个工业厂房处接收广播数据。

至少一个控制系统或控制层可以配置用于与至少一个存档交换数据，具体地与至少一个PIMS存档交换数据，其中具体地，存档可以配置用于存储、收集和整合厂房相关数据中的至少一种。控制系统可以配置用于与存档通信，具体地与PIMS存档通信。例如，控制系统与PIMS存档的通信可以包括只读通信。此外，控制系统的用于交换数据的目标可以是网络接口，具体地是DCS接口，例如OPC DA服务器。对于存档，具体地PIMS存档的定义和实施方案，参考上述方法的定义和实施方案。

厂房通信系统可以进一步包括用于在多个工业厂房之间交换基于网络协议的消息的至少一个网络服务器。对于网络服务的定义和实施方案，参考以上公开的方法的定义和实施方案。

分配单元可以经由至少一个决策逻辑连接到网络服务器。对于决策逻辑的定义和实施方案，参考以上公开的方法的定义和实施方案。

在本教导的进一个方面，公开了一种计算机程序。所述计算机程序包括指令，当由计算机或计算机系统，具体地，根据本教导(例如根据以上公开的实施方案中任一个和/或下面进一步详述的实施方案中任一个)的分配单元和/或厂房通信系统的计算机或计算机系统执行时，所述指令使得计算机或计算机系统执行根据本教导(例如根据以上公开的实施方案中任一个和/或下面进一步详述的实施方案中任一个)的方法。

因此，具体地，如上所述的方法步骤i.至ii.中的一个、多于一个或甚至全部可以通过使用计算机或计算机网络，优选地通过使用计算机程序来执行。

在本教导的进一个方面，公开了一种计算机程序产品。所述计算机程序产品包括指令，当由合适的计算机或计算机系统，具体地，根据本教导(例如根据以上公开的实施方案中任一个和/或下面进一步详述的实施方案中任一个)的分配单元和/或厂房通信系统的计算机或计算机系统执行时，所述指令使得计算机或计算机系统执行根据本教导(例如根据以上公开的实施方案中任一个和/或下面进一步详述的实施方案中任一个)的方法。

在本教导的另一方面，公开了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储媒体包括指令，当由计算机或计算机系统，具体地，根据本教导(例如根据以上公开的实施方案中任一个和/或下面进一步详述的实施方案中任一个)的分配单元和/或厂房通信系统的计算机或计算机系统执行时，所述指令使得计算机或计算机系统执行根据本教导(例如根据以上公开的实施方案中任一个和/或下面进一步详述的实施方案中任一个)的方法。

如本文所使用的，术语“计算机可读存储介质”具体地可以指非暂态数据存储装置，例如在其上存储有计算机可执行指令的硬件存储介质。计算机可读数据载体或存储介质具体地可以是或可以包括诸如随机存取存储器(RAM)和/或只读存储器(ROM)的存储介质。

计算机程序也可以被实现为计算机程序产品。如本文所使用的，计算机程序产品可以将程序称为可交易产品。该产品通常可以以任意格式(例如论文格式)存在，或者存在于计算机可读数据载体和/或计算机可读存储介质上。具体地，计算机程序产品可以分布在数据网络上。

如上面提到的，与本领域已知的类似方法和设备相比，根据本教导的方法和装置可以提供许多优点。具体地，根据本教导的方法和装置可以实现多个工业厂房之间的厂房间通信，而很少或不需要在结构上扩展工业厂房的基础设施。例如，可以避免在多个工业厂房中的工业厂房之间安装硬接线连接的要求。多个工业厂房中的工业厂房可以具体地经由至少一个分配单元彼此连接，该分配单元接收厂房相关数据并经由至少一个网络传送广播数据。通过经由至少一个3级网络进行利用，可以通过至少利用预先存在的网络并以新颖且不明显的方式减少人为误差的多个来源来获得协同优势。另外，本教导可以为厂房间通信提供可扩展且灵活的解决方案，而对任何厂房的控制层或甚至装置层有最小影响或没有影响。因此，所提出的方法和装置可以允许在多个工业厂房之间进行快速和有效的厂房间通信，同时节省成本。

另外，该方法可以由至少一个分配单元、计算机程序、计算机程序产品和/或计算机可读存储介质完全自动地执行。因此，当自动执行时，该方法可以减少人对厂房间通信的影响，并且避免人为误差。进一步地，广播数据可以近实时地发送到多个工业厂房中的每一个。因此，该方法可以提高多个工业厂房的安全操作。例如，多个工业厂房中的工业厂房之一中发生的事件可由多个工业厂中的其他工业厂房访问而无需进一步的时间延迟，使得可减少适应该事件的反应时间。进一步，通过使用根据本教导的方法，厂房间通信可以不依赖于人操作员经由电话呼叫等传送事件。因此，该方法可以允许近实时地协调多个工业厂房。此外，厂房相关信息至少由于作为广播被发送到每个厂房而可以确保在每个厂房处，从广播数据中导出的事件的序列是正确的。

进一步地，根据本教导的方法可以通过潜在地使每个厂房能够根据一个或多个其他厂房中的情况更迅速地调整来减少浪费。因此，厂房可以更主动、更可靠地控制它们的工业过程诸如生产，从而提高效率并减少浪费。例如，如果以可影响第一产品的生产的方式开发第一厂房的一个或多个工艺参数，其中第一产品被多个厂房中的一个或多个下游厂房使用，则下游厂房可以根据从广播数据导出的一个或多个工艺参数更迅速地调整。然后，下游厂房可以调整它们的过程，使得可以防止因丢弃未完成产品或较长时间的库存而造成的浪费。如前所述，还可以获得其他优点，例如提高厂房安全性和效率

至少一个分配单元可以诸如通过硬件配置和/或通过软件编程被配置用于协调和/或情境化厂房相关数据。因此，协调和/或情境化厂房相关数据可以确保多个工业厂房中的每个工业厂房接收包括一组信号的广播数据，具体地具有可比的时间戳和标识符的同一组信号。分配单元可以进一步利用近实时广播模式，使得每个源值变化，例如由工业厂房的至少一个传感器监测的工艺参数的每个变化，可以被传送到多个工业厂房中的每个工业厂房，具体地说，通过直接无周期信号直通。进一步地，使用用于接收厂房相关数据和传送广播数据的至少一个网络，例如生产网络和/或3级网络，可能是实现厂房间通信的成本有效的方式，因为可能不需要在厂房之间建立额外的硬接线。此外，情境化和/或协调厂房相关数据可以通过提高厂房相关数据的可读性和解释来减少人为误差。

进一步地，至少一个网络服务器可以被配置为托管聊天室应用程序，所述聊天室应用程序被配置为使得来自所有工业厂房的所有操作员能够经由诸如可视文本消息或音频消息之类的一个或多个可视消息彼此聊天。至少一个决策逻辑可将消息分派到聊天室中。厂房相关数据和/或广播数据可以与聊天室一起显示在一个仪表板上，该仪表板代表多个工业厂房内所有操作的共同视图。决策逻辑还可以基于经由分配单元的网络接口(例如OPC UA接口)从分配单元检索的厂房相关数据的实时分析，为操作员计算推荐动作。

总结并且不排除进一步的可能实施方案，可以设想以下实施方案：

实施方案1：一种用于多个工业厂房之间的厂房间通信的方法，该方法包括：

i.在至少一个分配单元处，提供来自多个工业厂房中的至少一个工业厂房的厂房相关数据；及

ii.经由至少一个分配单元向多个工业厂房，具体地向多个工业厂房中的每个工业厂房提供广播数据，其中广播数据包括厂房相关数据的至少一部分；

其中厂房相关数据的接收和广播数据的传送经由至少一个网络完成。

实施方案2：根据前述实施方案所述的方法，其中每个工业厂房包括控制层，每个厂房的控制层通信地耦合到操作层，其中厂房相关数据经由操作层在至少一个分配单元处提供，并且其中广播数据经由操作层提供给多个工业厂房。

实施方案3a：根据前述实施方案中任一个所述的方法，其中多个工业厂房中的工业厂房经由至少一个分配单元在至少一个网络中互连。

实施方案3b：根据前述实施方案中任一个所述的方法，其中多个工业厂房中的工业厂房经由至少一个分配单元在至少一个网络中直接连接。

实施方案4：根据前述实施方案所述的方法，其中多个工业厂房中的至少两个工业厂房不直接彼此物理连接。

实施方案5：根据前述实施方案中任一个所述的方法，其中至少一个网络包括生产网络和3级网络中的至少一种。

实施方案6：根据前述实施方案所述的方法，其中3级网络是根据ANSI/ISA-95标准的3级网络。

实施方案7：根据前述实施方案中任一个所述的方法，其中多个工业厂房中的每个工业厂房经由至少一个网络接口与至少一个分配单元相连。

实施方案8：根据前述实施方案所述的方法，其中网络接口包括至少一个OPC标准接口，具体地至少一个OPC DA接口。

实施方案9：根据前述实施方案中任一个所述的方法，其中至少一个分配单元被配置用于处理厂房相关数据并由此获得广播数据。

实施方案10：根据前述实施方案所述的方法，其中分配单元被配置用于以在运行中的方式处理厂房相关数据。

实施方案11：根据前述两个实施方案中任一个所述的方法，其中厂房相关数据的处理包括协调厂房相关数据，具体地通过协调厂房相关数据的命名和/或标识符。

实施方案12：根据前述三个实施方案中任一个所述的方法，其中厂房相关数据的处理包括将厂房相关数据情境化。

实施方案13：根据前述四个实施方案中任一个所述的方法，其中厂房相关数据的处理包括向厂房相关数据提供时间戳。

实施方案14：根据前述五个实施方案中任一个所述的方法，其中厂房相关数据的处理包括向厂房相关数据提供至少一项识别信息。

实施方案15：根据前述实施方案中任一个所述的方法，其中分配单元被配置用于将广播数据分配给多个工业厂房。

实施方案16：根据前述实施方案中任一个所述的方法，其中分配单元包括分配服务器和分配节点中的至少一个。

实施方案17：根据前述实施方案中任一个所述的方法，其中广播数据包括厂房相关数据束，所述厂房相关数据束包括来自多个工业厂房的厂房相关数据，具体地具有来自每个工业厂房的厂房相关数据。

实施方案18：根据前述实施方案所述的方法，其中广播数据进一步包括时间戳和识别信息项中的至少一种。

实施方案19：根据前述实施方案中任一个所述的方法，其中多个工业厂房中的每一个包括至少一个控制系统，具体地，至少一个与其他工业厂房隔离的控制系统。

实施方案20：根据前述实施方案所述的方法，其中所述控制系统包括0级、1级和2级系统中的至少一个。

实施方案21：根据前述两个实施方案中任一个所述的方法，其中至少一个控制系统被配置用于向分配单元提供厂房相关数据，具体地，自动地提供。

实施方案22：根据前述三个实施方案中任一个所述的方法，其中控制系统中的至少一个被配置用于与至少一个存档交换数据，具体地与至少一个PIMS存档交换数据，其中具体地，所述存档被配置用于存储、收集和整合数据中的至少一种。

实施方案23：根据前述实施方案所述的方法，其中至少一个分配单元被配置用于从所述存档检索数据，其中，具体地，所述分配单元被配置用于绕过控制系统的至少一个网络接口。

实施方案24：根据前述实施方案中任一个所述的方法，其中所述方法进一步包括使用至少一个网络服务器来在多个工业厂房之间交换基于网络协议的消息。

实施方案25：根据前述实施方案所述的方法，其中至少一个网络服务器与多个工业厂房中的每一个相连，具体地独立于用于接收厂房相关数据和传送广播数据的网络而相连。

实施方案26：根据前述两个实施方案中任一个所述的方法，其中另外或替代地，分配单元经由至少一个决策逻辑连接到网络服务器，具体地直接或间接地连接到网络服务器，更具体地间接地连接到网络服务器。

实施方案27：根据前述三个实施方案中任一个所述的方法，其中基于网络协议的消息可以包括针对多个工业厂房的工业厂房的操作员的推荐动作，具体地基于厂房相关数据的实时分析的推荐动作。

实施方案28：根据前述实施方案中任一个所述的方法，其中所述方法进一步包括使用至少一个决策逻辑，其中所述至少一个决定逻辑被配置用于从分配单元检索厂房相关数据。

实施方案29：根据前述实施方案所述的方法，其中所述至少一个决策逻辑被配置用于基于从至少一个分配单元检索到的厂房相关数据来生成至少一个推荐动作。

实施方案30：根据前述实施方案所述的方法，其中所述至少一个决策逻辑被配置用于向至少一个网络服务器提供至少一个推荐动作。

实施方案31：根据前述三个实施方案中任一个所述的方法，其中所述至少一个决策逻辑包括至少一个后端服务器。

实施方案32：根据前述实施方案中任一个所述的方法，其中步骤ii.进一步包括将广播数据也传送到至少一个工业厂房，至少一个分配单元从该至少一个工业厂房接收厂房相关数据。

实施方案33：根据前述实施方案中任一个所述的方法，其中所述广播数据近实时地传送到多个工业厂房。

实施方案34：根据前述实施方案所述的方法，其中广播数据的近实时传送可以包括不超过15秒、具体地不超过10秒，更具体地不超过5秒的在厂房相关数据的接收和广播数据的传送之间的时间延迟。

实施方案35：根据前述实施方案中任一个所述的方法，其中重复地，具体地连续重复地执行步骤ii.。

实施方案36：根据前述实施方案所述的方法，其中以恒定速率重复地执行步骤ii.。

实施方案37：根据前述实施方案所述的方法，其中步骤ii.至少每10秒执行一次，具体地至少每5秒执行一次，更具体地至少每1秒执行一次。

实施方案38：一种用于多个工业厂房之间的厂房间通信的分配单元，其中所述分配单元被配置用于：

a.从多个工业厂房中的至少一个工业厂房接收厂房相关数据；及

b.向多个工业厂房，具体地向多个工业厂房中的每个工业厂房传送广播数据，其中所述广播数据包括厂房相关数据的至少一部分；

其中所述分配单元被配置用于使用至少一个网络来接收厂房相关数据并传送广播数据。

实施方案39：根据前述实施方案所述的分配单元，其中所述分配单元被配置用于执行根据前述关于方法的实施方案中的任一个的方法。

实施方案40：一种用于实现多个工业厂房之间的厂房间通信的厂房通信系统，其中所述通信系统包括根据前述关于分配单元的实施方案中的任一个的至少一个分配单元，所述厂房通信系统进一步包括用于接收厂房相关数据和传送广播数据的至少一个网络，所述网络被配置用于将分配单元链接到多个工业厂房中的工业厂房，更具体地以星形方式进行链接。

实施方案41：根据前述实施方案所述的厂房通信系统，其进一步包括经由网络链接到分配单元的多个工业厂房，具体地以星形方式进行链接。

实施方案42：根据前述两个实施方案中任一个所述的厂房通信系统，每个工业厂房包括用于将工业厂房与至少一个分配单元相连的至少一个网络接口。

实施方案43：根据前述关于厂房通信系统的实施方案中的任一个的厂房通信系统，其中多个工业厂房中的每一个包括至少一个控制系统。

实施方案44：根据前述实施方案所述的厂房通信系统，其中所述控制系统中的至少一个被配置用于与至少一个存档，具体地至少一个PIMS存档交换，具体地双向交换数据，其中具体地，所述存档被配置用于存储、收集和整合数据中的至少一种。

实施方案45：根据前述关于厂房通信系统的实施方案中的任一个的厂房通信系统，其进一步包括用于在多个工业厂房之间交换基于网络协议的消息的至少一个网络服务器。

实施方案46：根据前述实施方案所述的厂房通信系统，其中所述分配单元经由至少一个决策逻辑连接到网络服务器。

实施方案47：一种包括指令的计算机程序，当由计算机或计算机系统，具体地，分配单元和/或厂房通信系统的计算机或计算机系统执行时，所述指令使计算机或计算机系统执行根据前述关于方法的实施方案中的任一个的方法。

实施方案48：一种包括指令的计算机程序产品，当由计算机或计算机系统，具体地，分配单元和/或厂房通信系统的计算机或计算机系统执行时，所述指令使计算机或计算机系统执行根据前述关于方法的实施方案中的任一个的方法。

实施方案49：一种包括指令的计算机可读存储介质，当由计算机或计算机系统，具体地，分配单元和/或厂房通信系统的计算机或计算机系统执行时，所述指令使计算机或计算机系统执行根据前述关于方法的实施方案中的任一个的方法。

附图说明

进一步的任选特征和实施方案将在随后的实施方案描述中优选结合从属权利要求更详细地公开。其中，如本领域技术人员将意识到的，相应的任选特征可以以孤立的方式以及以任意可行的组合来实现。本发明的范围不受优选实施方案的限制。在附图中示意性地示出实施方案。其中，这些图中相同的附图标记指代相同或功能上可比的元素。

在图中：

图1显示了一个虚构的常规通信系统；

图2显示了一个全互连通信系统的实例；

图3显示了用于实现多个工业厂房之间的厂房间通信的根据本教导的厂房通信系

统的实例；

图4显示了用于实现多个工业厂房之间的厂房间通信的根据本教导的厂房通信系统的另一实例；并且

图5显示了用于多个工业厂房之间的厂房间通信的根据本教导的方法的实例的流

程图；

图6显示了厂房通信系统的实例性框图。

具体实施方式

工业生产通常从上游产品开始，所述上游产品用于衍生更多的下游产品。迄今为止，经由各种中间产品到最终产品的价值链生产是高度受限的，并且基于孤立的基础设施。这可能会阻碍诸如物联网(IoT)、云计算和大数据分析之类的新技术的引入。

与某些制造业不同，加工工业，例如化学或生物化学工业，特别是在可用性和安全性方面，可能受制于非常高的标准。因此，计算基础设施通常是单向的和孤立的，对化工厂房的监测和控制系统的访问受到高度限制。

通常，工业厂房(例如化工厂房)以不同级别的孤立方式嵌入企业架构中，以在操作技术和信息技术解决方案之间实现功能分离。

0级与物理过程相关，并定义厂房中的实际物理过程。1级或装置层涉及用于例如经由过程传感器、分析仪、致动器和相关仪器感测和操纵物理过程的智能装置。2级或控制层涉及用于监督、监测和控制物理过程的控制系统。实时控件和软件；DCS、人机界面(“HMI”)；监督和数据采集(“SCADA”)软件是典型的组件。3级或操作层涉及用于管理生产工作流以生产所需产品的制造操作系统。批次管理；制造执行/操作管理系统(“MES”/“MOMS”)；实验室、维护和厂房性能管理系统、数据历史记录和相关中间件是典型的组件。控制和监控的时间框架可以是轮班、小时、分钟、秒。甚至可能存在一个4级层，其可以与用于管理制造运营的业务相关活动的业务物流系统有关。通常，企业资源规划(“ERP”)系统是主要系统并且建立了基本的厂房生产计划、材料使用、运输和库存水平。时间框架可以是月、周、日、轮班。

另外，这样的结构可以遵循严格的单向通信协议，不允许数据流进入2级或更低级别。此类架构中未涵盖公司或企业外部互联网。然而，该模型仍然是网络安全领域的一个基本概念。在此背景下，挑战是利用云计算和大数据的优势，同时仍然保证现有架构的既定优势：即控制化工厂房的较低级别系统(1级和2级)的高可用性和可靠性，以及网络安全。

这里提出的技术教导允许以系统的方式增强监测和/或控制改变该框架，以引入与现有架构兼容的新功能。本公开具体地涉及用于过程工业的高度可扩展、灵活和可用的计算基础设施，其同时遵守高安全标准。

在图1中，以示意图示出了用于实现工业厂房112之间的通信的虚拟常规通信系统110。常规通信系统110可以包括多个工业厂房112。每个工业厂房112可以具有将接口116连接到PIMS存档118的生产网络114。具体地，生产网络114可以通过一个或多个防火墙122与其他工业厂房112的生产网络114以及与工业厂房112的内联网120隔离。在常规通信系统110中，多个工业厂房112之间的通信可以使用电话呼叫124来执行，如图1中工业厂房112之间的箭头所示。

在图2中，以示意图示出了用于实现工业厂房112之间的通信的全互连通信系统126。与常规通信系统110类似，全互连通信系统126可以包括多个工业厂房112。与常规通信系统110相反，全互连通信系统126可以经由硬接线128(例如经由光纤和/或电缆)直接连接工业厂房112。具体地，全互连通信系统126可以经由硬接线128直接连接工业厂房112的接口。因此，全互连通信系统126可以在分布式通信系统(“DCS”)的级别上直接互连工业厂房112。然而，全互连通信系统126的这种设置通常可能与高成本和在工业厂房112之间建立硬接线128的需要相关联。

在图3中，以示意图示出了用于实现多个工业厂房112之间的厂房间通信的根据本教导的厂房通信系统130的实例。厂房通信系统130包括至少一个分配单元132。进一步地，厂房通信系统130包括至少一个网络134，用于厂房相关数据的提供，即接收136和用于广播数据的传送138。网络134被配置用于以星形方式将至少一个分配单元132耦合或链接到多个工业厂房112中的工业厂房112，例如，如图3所示。厂房相关数据的接收136在图3中由从工业厂房112指向分配单元132的箭头表示。类似地，广播数据的传送138在图3中由从分配单元132指向工业厂房112的箭头表示。

分配单元132被配置用于多个工业厂房112之间的厂房间通信。具体地，分配单元132被配置用于：

a.从多个工业厂房112中的至少一个工业厂房112接收厂房相关数据；及

b.向多个工业厂房112，具体地向多个工业厂房112中的每个工业厂房112传送广播数据，其中所述广播数据包括厂房相关数据的至少一部分。

进一步地，分配单元132被配置用于使用至少一个网络134来接收厂房相关数据并传送广播数据。分配单元132可以诸如通过硬件配置和/或通过硬件的软件编程被配置用于执行用于多个工业厂房112之间的厂房间通信的方法，这在图5中作为实例示出，并将在下面进一步详细解释。分配单元132可以包括在至少一个网络134中的分配服务器或分配节点中的至少一个。

多个工业厂房112中的每个工业厂房112可以包括用于将工业厂房112与至少一个分配单元132相连的至少一个网络接口140。网络接口140可以是或可以包括至少一个OPC标准接口116，例如OPC DA接口。进一步地，每个工业厂房112可以包括至少一个控制系统，其中该控制系统可以诸如通过硬件配置或通过软件编程被配置用于与至少一个存档，具体地与至少一个PIMS存档118交换数据。存档可以被配置用于存储、收集和整合数据，具体地厂房相关数据。图3中未显示控制系统和存档。

在图4中，以示意图示出了用于实现多个工业厂房112之间的厂房间通信的厂房通信系统130的根据本教导的另一示例性实施方案。图4中所示的厂房通信系统130可以广泛地对应于图3中所示的厂房通信系统130。因此，可以参考图3的描述。

然而，图4中的厂房通信系统130可以进一步包括用于在多个工业厂房112之间交换基于网络协议的消息的至少一个网络服务器142。因此，网络服务器142可以连接到每个工业厂房112，具体地借助于物理硬接线、光学和/或无线射频方法而连接。进一步地，网络服务器142可进一步被配置用于提供至少一种聊天室功能，例如用于在多个工业厂房112之间交换基于网络协议的消息的聊天室功能。

网络服务器142可以进一步直接和/或间接地连接到分配单元132。因此，厂房通信系统130可以进一步包括至少一个决策逻辑144。决策逻辑144可以例如借助于物理硬接线、光学和/或无线射频方法连接到分配单元132。因此，决策逻辑144可以诸如通过硬件配置或通过软件编程被配置用于从分配单元132检索厂房相关数据和/或广播数据。决策逻辑144可以是或可以包括至少一个后端服务器。另外或替代地，决策逻辑144可进一步包括接口，例如OPC标准接口116，更具体地，OPC UA接口，其中，可以经由决策逻辑144的接口从分配单元132检索厂房相关数据和/或广播数据。

进一步地，分配单元132可以经由至少一个决策逻辑144连接到网络服务器142。决策逻辑144可进一步被配置用于基于从分配单元132检索到的厂房相关数据或广播数据来生成至少一个推荐动作。至少一个推荐动作、厂房相关数据和/或广播数据可以通过决策逻辑144提供给网络服务器142，其中网络服务器142可以例如经由仪表板等向聊天室功能提供至少一个推荐动作。

在图5中，示出了用于多个工业厂房112之间的厂房间通信的方法的一个方面的流程图。进一步地，该方法包括可以具体地以给定的顺序执行的以下步骤。不过，也可能有不同的顺序。可以完全或部分同时地执行两个或更多个方法步骤。进一步可能一次或重复地执行一个、多于一个或甚至所有方法步骤。该方法可以包括未列出的附加方法步骤。

该方法包括：

i.(由附图标记146表示)在至少一个分配单元132处，从多个工业厂房112中的至少一个工业厂房112接收厂房相关数据；及

ii.(由附图标记148表示)经由至少一个分配单元132向多个工业厂房112，具体地向多个工业厂房112中的每个工业厂房112传送广播数据，其中所述广播数据包括厂房相关数据；

其中所述厂房相关数据的接收136和所述广播数据的传送138经由至少一个网络134完成。

该方法，具体地步骤i.和ii.中的一个或两个，可以重复地、更具体地连续重复地执行。因此，一个或多个方法步骤，具体地步骤ii.可以以恒定速率重复执行。恒定速率可以变化，并且可以取决于要接收的厂房相关数据和要传送的广播数据。进一步地，该方法，具体地步骤i.和ii.中的一个或两个可以至少每10秒执行一次，具体地至少每5秒执行一次，更具体地至少每1秒执行一次。因此，该方法可以提供用于向多个工业厂房112传送当前广播数据的手段，使得多个工业厂房112之间的厂房间通信可以允许近实时的厂房间协调。

图6示出了框图600图示，该图示示出了用于实现多个工业厂房112之间的厂房间通信的厂房通信系统的某些方面。更具体地，示出了作为包括三个厂房112a、112b和112c的非限制性实例的多个厂房112。本领域技术人员将理解，所示的图示600是混合图示，即，为了便于讨论，是物理图示和逻辑图示的组合。因此，该图的某些组件可能不像它们可能从该图中显示的那样在物理上分离或遥远。类似地，图示600的一些组件被示出为物理元件，尽管它们本质上是逻辑的，例如数据，例如611。为了便于理解，这样的表示是使用视觉辅助来显示组件之间的交互而进行的。

每个厂房112a或112b或112c分别包括0级，601a、601b或603c。例如，第一厂房112a具有与第一厂房112b中的物理过程相关的单个0级601a。类似地，第二厂房112b和第三厂房112c分别具有它们自己的0级层601b和601c，其定义了相应厂房中的实际物理过程。每个厂房112还包括单独的装置层602或1级。例如，第一厂房112a具有单独的1级或第一装置层602a，该1级或第一装置层602a涉及用于例如经由过程传感器、分析仪、致动器和相关仪器感测和操纵物理过程的装置。类似地，第二厂房112b和第三厂房112c分别具有它们自己的1级层602b和602c。每个厂房112还包括单独的控制层602或2级。例如，第一厂房112a具有单独的2级或第一控制层603a，该2级或第一控制层603a涉及用于监督、监测和控制物理过程的一个或多个控制系统。控制层，603a–603c中的任何一个可以包括例如实时控件和软件；DCS、HMI和SCADA。类似地，第二厂房112b和第三厂房112c分别具有它们自己的2级层602b和602c。控制层602a–602c可以是相同的层，或者它们可以彼此不同。

3级或操作层650涉及例如用于管理生产工作流以生产所需产品的制造操作系统。操作层650对于多个厂房112可以是公共的。控制层603a–603c中的每一个都通信地耦合到操作层650。控制层603a–603c中的每一个分别包括网络接口60a、60b和60c，其分别经由接口61a、61b和61c与操作层650连接。厂房的网络接口(例如60a)和该厂房的操作层接口(例如61a)可以是相同的组件，例如网卡，或者它们可以是两个单独的网卡的形式。这些，例如60a和61a，可以被称为至少一个网络接口140。至少一个网络接口可以物理地位于相应的厂房中，作为相同的组件或作为不同的组件，例如控制层(例如603a)中的服务器处的一个或多个网卡。本教导中的网络接口是指使计算机系统能够访问网络的物理和/或逻辑装置。操作层650处的接口61a–61c可以被称为DCS接口，其可以是例如经由相应的网络接口60a–60c通信地连接到控制层603a–603c的一个或多个服务器。物理网络接口连接到的层或服务器可以执行托管逻辑OPC DA接口的计算机程序。例如，至少一个网络接口140可以托管OPC DA接口，该OPC DA接口暴露源于任何相应厂房的控制层的数据。操作层650从每个控制层603接收监督数据631。例如，操作层650从第一厂房112a的第一控制层603a接收第一监督数据631a。类似地，可以在操作层650处分别从第二控制层603b和第三控制层603c接收第二监督数据631b和第三监督数据631c。操作层650向各个控制层603传送生产数据632。例如，操作层650将第一生产数据632a传送到第一厂房112a的第一控制层603a。类似地，第二生产数据632b和第三生产数据632c可以由操作层650分别传送到第二控制层603b和第二控制单元603c。

此外，控制层603中的每一个可以通信地耦合到它们各自的厂房112的各自的装置层602。对于每个厂房，控制层向装置层传送控制数据，控制层从装置层接收生成数据。例如，对于第一厂房112a，第一控制层603a向第一装置层602a传送第一控制数据611a，并且第一控制层603从第一装置层602a接收生成数据612a。类似地，对于第二厂房112b和第三厂房112c，第二控制层603b和第三控制层603c可以分别向第二装置层602b和第二装置层602c传送第二控制数据611b和第四控制数据611c。第二控制层603b和第三控制层603c可以分别从第二装置层602b和第三装置层602c接收第二生成数据612b和第三生成数据612c。如可以看到的，控制层603对于它们各自的厂房112是特定的，并且以其他方式彼此隔离。因此，来自一个厂房的参数可能在另一个厂房中不可用。

操作层650包括存档118，例如PIMS。在此特定实例中，显示了与每个厂房相关的一个存档。例如，第一PIMS存档118a与第一厂房112a相关联，第二PIMS存档118与第二厂房112b相关联，并且第三PIMS存档1180c与第三厂房112c相关联。还可能的是，任何厂房不具有PIMS存档。存档可以被理解为存储器存储单元，数据(例如各个厂房112或其至少一部分的过程数据)可以存储到其中用于存档目的。例如，存档118a经由操作层650处的接口61a从第一厂房112a接收数据。这种通信通常是单向的。存档118彼此隔离。

示出了至少一个分配单元132，其示出为提供在操作层650处。分配单元132被配置为从多个厂房112接收厂房相关数据641。例如，第一厂房112a向分配单元132提供第一厂房相关数据641a，第一厂房相关数据641a是来自第一厂房112b的厂房相关数据。类似地，第二厂房112b和第三厂房112c分别向分配单元132提供第二厂房相关数据641b和第二厂房有关数据641c。分配单元132被配置为向多个厂房112提供或传送广播数据642。广播数据642被提供给每个厂房112a–112c。广播数据642包括厂房相关数据641的至少一部分或实时厂房相关数据641的至少一部分。广播数据642可以包括来自任何一个或多个厂房112的全部厂房相关数据641，或者广播数据642可以包括来自任何一个或多个厂房112的厂房相关数据641的一部分。广播数据642可以作为各个生产数据632a–632c的一部分和/或作为单独的数据流在厂房112a–112c中的每一个处提供或接收。优选地，广播数据642是提供给每个厂房112的相同数据。因此，第一广播数据642a与第二广播数据642b和第三广播数据642c相同。然而，任选地，广播数据642可以根据分配单元132处的一个或多个标准针对一个或多个厂房进行过滤。因此，第一广播数据642a可以与第二广播数据642b和/或第三广播数据642c相同或不同。进一步地，第二广播数据642b可以与第三广播数据642c相同或不同。

因此，可以在厂房112之间实现厂房间通信。可以利用现有的3级650网络，以至少不需要单独的布线硬件，从而节省成本。此外，可以防止至少关键部分层(例如相应的控制层603和装置层602)经历硬件修改。

参考标号列表：

110 虚拟常规通信系统

112 工业厂房

114 生产网络

116 OPC标准接口

118 PIMS存档

120 内联网

122 防火墙

124 电话呼叫

126 全互连通信系统

128 硬接线

130 厂房通信系统

132 分配单元

134 网络

136 厂房相关数据的接收

138 广播数据的传送

140 网络接口

142 网络服务器

144 决策逻辑

146 在分配单元处接收厂房相关数据148经由分配单元传送广播数据

112a 第一工业厂房

112b 第二工业厂房

112c 第三工业厂房

601a 第一0级或第一工业厂房的0级

601b 第二0级或第二工业厂房的0级

601c 第三0级或第三工业厂房的0级

602a 第一装置层或第一工业厂房的装置层

602b 第二装置层或第二工业厂房的装置层

602c 第三装置层或第三工业厂房的装置层

603a 第一控制层或第一工业厂房的控制层

603b 第二控制层或第二工业厂房的控制层

603c 第三控制层或第三工业厂房的控制层

650 操作层

60a 第一网络接口

60b 第二网络接口

60c 第三网络接口

61a 操作层的第一网络接口

61b 操作层的第二网络接口

61c 操作层的第三网络接口

611a 第一控制数据

611b 第二控制数据

611c 第三控制数据

612a 第一生成数据

612b 第二生成数据

612c 第三生成数据

631a 第一监督数据

631b 第二监督数据

631c 第三监督数据

632a 第一生产数据

632b 第二生产数据

632c 第三生产数据

641a 第一厂房相关数据

641b 第二厂房相关数据

641c 第三厂房相关数据

642a 第一广播数据

642b 第二广播数据

643c 第三广播数据

Claims (19)

1.一种用于多个工业厂房(112)之间的厂房间通信的方法，所述方法包括：

i.在至少一个分配单元(132)处，从所述多个工业厂房(112)中的至少一个工业厂房(112)接收厂房相关数据；及

ii.经由所述至少一个分配单元(132)向所述多个工业厂房(112)，具体地向所述多个工业厂房(112)中的每个工业厂房(112)传送广播数据，其中所述广播数据包括所述厂房相关数据的至少一部分；

其中所述厂房相关数据的接收(136)和所述广播数据的传送(138)经由至少一个网络(134)完成。

2.根据前述权利要求所述的方法，其中每个工业厂房(112a、112b、112c)包括控制层(603a、603b、603c)，每个厂房(112)的所述控制层(603a、603b、603c)通信地耦合到操作层(650)，其中经由所述操作层在所述至少一个分配单元(132)处提供所述厂房相关数据(603a-c)，并且其中所述广播数据(642a、642b、642c)经由所述操作层(650)提供给所述多个工业厂房(112)，并且其中所述至少一个网络(134)是所述操作层的一部分。

3.根据前述权利要求之一所述的方法，其中所述多个工业厂房(112)中的每个工业厂房(112)经由至少一个网络接口(140)与所述至少一个分配单元(132)相连，其中所述网络接口(140)包括至少一个OPC标准接口(116)。

4.根据前述权利要求之一所述的方法，其中所述至少一个分配单元(132)被配置用于处理所述厂房相关数据并由此获得所述广播数据，其中所述厂房相关数据的处理包括协调所述厂房相关数据、将所述厂房相关数据情境化、向所述厂房相关数据提供时间戳或向所述厂房相关数据提供至少一项识别信息中的至少一种。

5.根据前述权利要求之一所述的方法，其中所述广播数据包括厂房相关数据束，所述厂房相关数据束包括来自所述多个工业厂房(112)的厂房相关数据。

6.根据前述权利要求所述的方法，其中所述广播数据进一步包括时间戳和识别信息项中的至少一种。

7.根据前述权利要求之一所述的方法，其中所述多个工业厂房(112)中的每一个包括至少一个控制系统，其中所述至少一个控制系统被配置用于向所述分配单元(132)提供厂房相关数据。

8.根据前述两项权利要求之一所述的方法，其中所述控制系统中的至少一个被配置用于与至少一个存档交换数据。

9.根据前述权利要求之一所述的方法，其中所述方法进一步包括使用至少一个网络服务器(142)用于在所述多个工业厂房(112)之间交换基于网络协议的消息，其中所述基于网络协议的消息包括对所述多个工业厂房(112)中的所述工业厂房(112)的操作员的推荐动作。

10.根据前述权利要求之一所述的方法，其中所述方法进一步包括使用至少一个决策逻辑(144)，其中所述至少一个决策逻辑(144)被配置用于从所述分配单元(132)检索厂房相关数据，其中所述至少一个决策逻辑(144)被配置用于基于从所述至少一个分配单元(132)检索到的所述厂房相关数据来生成至少一个推荐动作。

11.根据前述权利要求之一所述的方法，其中所述广播数据被近实时地传送到所述多个工业厂房(112)，其中所述广播数据的近实时传送包括不超过15秒的在厂房相关数据的接收(136)和广播数据的传送(138)之间的时间延迟。

12.一种用于多个工业厂房(112)之间的厂房间通信的分配单元(132)，其中所述分配单元(132)被配置用于：

i.从所述多个工业厂房(112)中的至少一个工业厂房(112)接收厂房相关数据；及

ii.向所述多个工业厂房(112)，具体地向所述多个工业厂房(112)中的每个工业厂房(112)传送广播数据，其中所述广播数据包括所述厂房相关数据的至少一部分；

其中所述分配单元(132)被配置用于使用至少一个网络(134)来接收所述厂房相关数据并传送所述广播数据。

13.一种用于实现多个工业厂房(112)之间的厂房间通信的厂房通信系统(130)，其中所述通信系统(130)包括根据前述关于分配单元(132)的权利要求之一所述的至少一个分配单元(132)，所述厂房通信系统(130)进一步包括用于所述厂房相关数据的接收(136)和所述广播数据的传送(138)的至少一个网络(134)，所述网络(134)被配置用于将所述分配单元(132)链接到所述多个工业厂房(112)中的工业厂房(112)，更具体地以星形方式进行链接。

14.根据前述权利要求所述的厂房通信系统(130)，其进一步包括经由所述网络(134)链接到所述分配单元(132)的所述多个工业厂房(112)，所述工业厂房(112)中的每一个包括用于将所述工业厂房(112)与所述至少一个分配单元(132)相连的至少一个网络接口(140)。

15.根据前述关于厂房通信系统(130)的权利要求之一所述的厂房通信系统(130)，其中所述多个工业厂房(112)中的每一个包括至少一个控制系统。

16.根据前述关于厂房通信系统(130)的权利要求之一所述的厂房通信系统(130)，其进一步包括用于在所述多个工业厂房(112)之间交换基于网络协议的消息的至少一个网络服务器(142)。

17.一种包括指令的计算机程序，当由计算机或计算机系统，具体地，分配单元(132)和/或厂房通信系统(130)的计算机或计算机系统执行时，所述指令使所述计算机或计算机系统执行根据前述关于方法的权利要求之一所述的方法。

18.一种包括指令的计算机程序产品，当由计算机或计算机系统，具体地，分配单元(132)和/或厂房通信系统(130)的计算机或计算机系统执行时，所述指令使所述计算机或计算机系统执行根据前述关于方法的权利要求之一所述的方法。

19.一种包括指令的计算机可读存储介质，当由计算机或计算机系统，具体地，分配单元(132)和/或厂房通信系统(130)的计算机或计算机系统执行时，所述指令使所述计算机或计算机系统执行根据前述关于方法的权利要求之一所述的方法。

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