CN117980835A - 用于提供与信息系统相关联的服务的方法和系统 - Google Patents

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CN117980835A
CN117980835A CN202180102173.2A CN202180102173A CN117980835A CN 117980835 A CN117980835 A CN 117980835A CN 202180102173 A CN202180102173 A CN 202180102173A CN 117980835 A CN117980835 A CN 117980835A
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杨晓波
李冬
康尧磊
张传雨
熊磊
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    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form

Abstract

本公开的实施例提供了用于提供与外部信息系统相关联的服务的方法和系统。示例性方法包括：在控制设备处，在执行工业过程期间发起对与在控制设备外部的信息系统相关联的服务的第一请求；在控制设备处，通过现场总线向主机设备发送指示第一请求的第一消息；在控制设备处，通过现场总线从主机设备接收指示针对服务的调用反馈的第二消息以获取调用反馈；以及在控制设备处，基于调用反馈来执行工业过程。根据本公开的实施例的方法，使得无需购买额外的物理设备来连接到外部信息系统或对传统控制设备进行升级，并且仅需通过主机设备来向控制设备提供任何需要的服务，从而降低了成本并更灵活地提供服务。

Description

用于提供与信息系统相关联的服务的方法和系统 技术领域
本发明涉及工业控制领域，更具体地说，涉及用于提供与信息系统相关联的方法和系统、控制设备、主机设备、计算设备、计算机可读存储介质和计算机程序产品。
背景技术
在工业领域中，信息技术(Information Technology，IT)与操作技术(Operation Technology，OT)之间天然存在着种种差异。长期以来IT与OT之间都是相互隔离的状态，随着工业信息化与数字化的发展，IT与OT之间的这种鸿沟阻碍了制造业的前进。
随着工业4.0的来临，越来越多的企业开始将IT技术引入到OT技术之中。将这些新的IT技术引入OT领域需要增强工业领域中的控制设备(诸如，PLC控制设备)的能力，使其能够调用IT服务。
在现有技术中，一种解决方案是如中国实用新型专利CN205490628U和CN207039641U所公开的，通过物理网关(例如，PLC(可编程控制器)网关)和接口协议转换(例如，串口到不同网络接口的转换)来实现PLC控制设备与外部互联网的连接。这种解决方案需要额外的设备将PLC控制设备连接到互联网，并增加了成本，而且还需要为这些设备添加电源并调整这些设备的网络布局。
在现有技术中，另一种解决方案是通过硬件支持的共享内存方式来实现在支持软件的控制系统上运行的控制应用程序与主机系统上安装的IT服务之间的通信。这种解决方案需要将控制系统和主机系统部署在同一设备硬件上，并且不适用于不支持该共享内存方式的传统控制设备，例如遵循IEC61131-3使用诸如ST语言等的编程语言来编程的传统PLC控制设备(例如，西门子的S7-1200PLC控制器设备)。
因此，亟需一种改进的调用外部IT服务的解决方案。
发明内容
现有技术中，为了获取IT服务，控制设备需要额外的物理网关或者需要将控制系统和主机系统部署在同一设备硬件上并支持共享内存方式，然而这需要额外的物理设备增加了成本或者不适用于传统的控制设备。有鉴于此，本发明提出了用于提供与信息系统相关联的服务的解决方案。
本公开的第一实施例提出了一种用于提供与信息系统相关联的服务的方法，该方法包括：
在控制设备处，在执行工业过程期间发起对与在所述控制设备外部的信息系统相关联的服务的第一请求；
在所述控制设备处，通过现场总线向主机设备发送指示所述第一请求的第一消息，其中，所述控制设备和所述主机设备均连接到所述现场总线；
在所述控制设备处，通过所述现场总线从所述主机设备接收指示针对所述服务的调用反馈的第二消息以获取所述调用反馈；以及
在所述控制设备处，基于所述调用反馈来执行所述工业过程。
本公开的第二实施例提出了一种用于提供与信息系统相关联的服务的方法，该方法包括：
在主机设备处，通过现场总线从控制设备接收指示第一请求的第一消息，所述第一请求是针对与在所述控制设备外部的信息系统相关联的服务，其中，所述主机设备和所述控制设备均连接到所述现场总线；
所述主机设备响应于所述第一请求而调用所述服务，以获得针对所述服务的调用反馈；以及
在所述主机设备处，通过所述现场总线向所述控制设备发送指示所述调用反馈的第二消息。
本公开的第三实施例提出了一种控制设备，该控制设备包括：
请求单元，被配置为在所述控制设备执行工业过程期间发起对与在所述控制设备外部的信息系统相关联的服务的第一请求；
发送单元，被配置为通过现场总线向主机设备发送指示所述第一请求的第一消息，其中，所述控制设备和所述主机设备均连接到所述现场总线；
接收单元，被配置为通过所述现场总线从所述主机设备接收指示针对所述服务的调用反馈的第二消息以获取所述调用反馈；
执行单元，被配置为基于所述调用反馈来执行所述工业过程。
本公开的第四实施例提出了一种主机设备，该主机设备包括：
接收单元，被配置为通过现场总线从控制设备接收指示第一请求的第一消息，所述第一请求是针对与在所述控制设备外部的信息系统相关联的服务，其中，所述主机设备和所述控制设备均连接到所述现场总线；
调用单元，被配置为响应于所述第一请求而调用所述服务，以获得针对所述服务的调用反馈；以及
发送单元，被配置为通过所述现场总线向所述控制设备发送指示所述调用反馈的第二消息。
本公开的第五实施例提出了一种用于提供与外部信息系统相关联的服务的系统，该系统包括：
PLC控制设备和主机设备，分别与现场总线连接；
其中，
在所述控制设备处，在执行工业过程期间发起对与在所述控制设备外部的信息系统相关联的服务的第一请求；
在所述控制设备处，通过所述现场总线向主机设备发送指示所述第一请求的第一消息；
在所述主机设备处，通过所述现场总线从所述控制设备接收所述第一消息；
所述主机设备响应于所述第一请求而调用所述服务，以获得针对所述服务的调用反馈；
在所述主机设备处，通过所述现场总线向所述主机设备发送指示所述调用反馈的第二消息；
在所述控制设备处，通过所述现场总线从所述主机设备接收所述第二消息以获取所述调用反馈；以及
在所述控制设备处，基于所述调用反馈来执行所述工业过程。
本公开的第六实施例提出了一种计算设备，该计算设备包括：
处理器；以及
存储器，其用于存储计算机可执行指令，当所述计算机可执行指令被执行时使得所述处理器执行根据前述第一或第二实施例所述的方法。
本公开的第七实施例提出了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存 储介质具有存储在其上的计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于执行根据前述第一或第二实施例所述的方法。
本公开的第八实施例提出了一种计算机程序产品，该计算机程序产品被有形地存储在计算机可读存储介质上，并且包括计算机可执行指令，所述计算机可执行指令在被执行时使至少一个处理器执行根据前述第一或第二实施例所述的方法。
从上述方案中可以看出，由于本发明通过利用现场总线来连接控制设备和主机设备以从主机设备获取外部IT服务，使得控制设备无需关心是否直接连接到服务提供设备，并且可以动态地添加或移除服务而无需改变现场总线网络的布局。此外，该解决方案还使得无需购买额外的物理设备来连接到外部信息系统或对传统控制设备进行升级，并且仅需通过主机设备来向控制设备提供任何需要的IT服务，从而降低了成本并更灵活地提供IT服务。
附图说明
结合附图并参考以下详细说明，本公开的各实施例的特征、优点及其他方面将变得更加明显，在此以示例性而非限制性的方式示出了本公开的若干实施例，在附图中：
图1示出了根据本公开的实施例的、用于提供与信息系统相关联的服务的示例性系统。
图2示出根据本公开的实施例的、用于提供与信息系统相关联的服务的示例性方法的流程图。
图3示出了根据本公开的实施例的、用于提供与信息系统相关联的服务的另一示例性方法的流程图。
图4示出了根据本公开的实施例的示例性控制设备。
图5示出了根据本公开的实施例的示例性主机设备。
图6示出了根据本公开的实施例的、用于提供与信息系统相关联的服务的示例性信息流。
图7示出了根据本公开的实施例的示例性计算设备的框图。
其中，附图标记如下：
100系统
110控制设备
120主机设备
130现场总线
140第一服务器
150第二服务器
160第三服务器
200方法
201步骤
202步骤
203步骤
204步骤
300方法
301步骤
302步骤
303步骤
400主机设备
401请求单元
402发送单元
403接收单元
404执行单元
500主机设备
501接收单元
502调用单元
503发送单元
600信息流
601控制设备
602主机设备
603服务提供设备
610发起针对外部信息系统的服务的第一请求
620发送指示第一请求的第一消息
630接收第一消息
640调用服务
650处理服务请求
660返回调用反馈
670发送指示调用反馈的第二消息
680接收第二消息
700计算设备
701处理器
702存储器
具体实施方式
以下参考附图详细描述本公开的各个示例性实施例。虽然以下所描述的示例性方法、装置包括在其它组件当中的硬件上执行的软件和/或固件，但是应当注意，这些示例仅仅是说明性的，而不应看作是限制性的。例如，考虑在硬件中独占地、在软件中独占地、或在硬件和软件的任何组合中可以实施任何或所有硬件、软件和固件组件。因此，虽然以下已经描述了示例性的方法和装置，但是本领域的技术人员应容易理解，所提供的示例并不用于限制用于实现这些方法和装置的方式。
此外，附图中的流程图和框图示出了根据本公开的各个实施例的方法和系统的可能实现的体系架构、功能和操作。应当注意，方框中所标注的功能也可以按照不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，或者它们有时也可以按照相反的顺序执行，这取决于所涉及的功能。同样应当注意的是，流程图和/或框图中的每个方框、以及流程图和/或框图中的方框的组合，可以使用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以使用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
本文所使用的术语“包括”、“包含”及类似术语是开放性的术语，即“包括/包含但不限于”，表示还可以包括其他内容。术语“基于”是“至少部分地基于”。术语“一个实施例”表示“至少一个实施例”；术语“另一实施例”表示“至少一个另外的实施例”等等。
在本申请中，服务是指由信息系统中运行的软件程序或应用提供的功能。
如前所述，现有技术中为了获取IT服务，需要额外的物理网关设备将控制设备连接到互联网，或者需要将控制系统和主机系统部署在同一设备硬 件上并通过共享内存方式来获取IT服务，然而这增加了额外的成本并需要调整网络布局，或者不适用于传统类型的控制设备。有鉴于此，本发明提供了一种用于通过现场总线提供与信息系统相关联的服务的解决方案以解决现有技术中的上述缺陷。
图1示出了根据本公开的实施例的、用于提供与信息系统相关联的服务的示例性系统100。系统100包括控制设备110和主机设备120，分别与现场总线130连接。控制设备110可用于执行工业过程，并在执行工业过程期间可能需要访问与外部的信息系统相关联的服务。控制设备110可通过现场总线130将对服务的请求发送给主机设备120。主机设备120可充当该服务的代理设备，并响应于接收到的请求而调度相应的服务，并通过现场总线130将调用反馈发送给控制设备110，使得控制设备110可根据返回的调用反馈执行工业过程。在一些情况下，所调用的服务可由主机设备120直接提供，因此，主机设备120可本地调用服务以获得调用反馈。在一些情况下，所调用的服务不可由主机设备120直接提供，则主机设备120可寻求向能够提供服务的其他设备，诸如图1所示的与主机设备120通过不同于现场总线的信息网络连接(例如，通过有线、无线、和/或组合的通信链路)的多个服务器设备—第一服务器140、第二服务器150、第三服务器160(仅为举例说明，而非限制)，并向这些服务器设备请求调用服务，以获取调用反馈，并通过现场总线130将调用反馈发送给控制设备110，使得控制设备110可根据返回的调用反馈执行工业过程。例如，主机设备120和其他服务提供设备140，150和160之间的通信链路不同于现场总线，并可以在该通信链路上通过常见的TCP/IP或UDP的方式提供标准的IT服务。
此外，应当理解，图1中的控制设备和主机设备、服务器的数量仅是举例说明，可以存在更多的控制设备、更多的主机设备、或更多或更少的服务器。例如，一个或多个控制设备可以通过一个或多个现场总线经由一个或多个主机设备来获取外部的服务，该服务可由一个或多个主机设备或其他服务器提供。
虽然工业现场总线通常不是为IT服务通信设计的，并且其通信协议栈是不完整或甚至有修改的，使得现场总线往往无法通过常见的TCP/IP或者UDP的方式提供标准的IT服务，但是通过现场总线向主机设备发送关于服务的请求，并由主机设备返回关于服务的调用反馈，使得控制设备能够容易 地获得标准的IT服务。
下面结合图2-图6来进一步详细描述系统100中的控制设备110与主机设备120之间的信息交互过程。
图2示出了根据本公开的实施例的、用于提供与信息系统相关联的服务的示例性方法200的流程图。方法200可以由例如图1的控制设备110来实现。
参考图2，方法200从步骤201开始。在步骤201中，在控制设备110处，在执行工业过程期间发起对与在控制设备110外部的信息系统相关联的服务的第一请求。例如，控制设备110受限于自身的处理能力，在执行工业过程期间可能需要调用外部服务(例如，由大数据服务器提供的大数据应用的服务、由数据库装置提供的查询应用的服务等)，此时控制设备110可以发起针对外部的服务的第一请求。
接着，方法200行进到步骤202。在步骤202中，在控制设备110处，通过现场总线130向主机设备120发送指示第一请求的第一消息。例如，控制设备110可以具有可直接在现场总线130上传输数据的通信接口，或者控制设备110可以被配置有现场总线驱动程序或总线适配器以便通过通信接口在现场总线130上传输数据。
接着，方法200行进到步骤203。在步骤203中，在控制设备110处，通过现场总线130从主机设备120接收指示针对服务的调用反馈的第二消息以获取调用反馈。例如，主机设备120可以装配有可直接在现场总线130上传输数据的通信接口，以便与控制设备110交换数据。
接着，方法200行进到步骤204。在步骤204中，基于调用反馈来执行工业过程。
不同于现有技术，本发明通过利用现场总线来连接控制设备和主机设备以从主机设备获取外部IT服务，使得控制设备无需关心是否直接连接到服务提供设备，并且可以动态地添加或移除服务而无需改变现场总线网络的布局。此外，该解决方案还使得无需购买额外的物理设备来连接到外部信息系统或对传统控制设备进行升级，并且仅需通过主机设备来向控制设备提供任何需要的IT服务，从而降低了成本并更灵活地提供IT服务。
在一些实施例中，第一请求可以包括服务的服务名称和参数。服务名称用于标识所请求的服务，参数是例如服务所需的入口参数。
在一些实施例中，步骤202可以包括：将第一请求编码在第一消息中，其中，第一消息遵循所述现场总线130的通信协议的数据格式；以及按照现场总线130的通信协议发送第一消息。例如，控制设备601可以对服务名称和参数进行例如串行化以生成或编码成字节组，并按照现场总线的通信协议的数据格式将编码的字节组封装在第一消息中。此外，控制设备601和主机设备602还可以事先协商好传输数据的规则(例如，字节顺序等)，并利用该规则进行配置。
在一些实施例中，调用反馈可以包括服务的服务名称和调用结果。服务名称用于标识所请求的服务，调用结果是例如进一步执行工业过程所需的数据。
在一些实施例中，步骤203可以包括：按照现场总线130的通信协议接收第二消息，其中，第二消息遵循现场总线130的通信协议的数据格式；以及解码第二消息以获取调用反馈。例如，控制设备110可以按照现场总线的通信协议接收第二消息，并从第二消息中提取出与调用反馈相对应的字节组，并通过对字节组进行例如解串行化来解码出服务名称和调用结果。
在一些实施例中，控制设备110可以包括PLC控制设备，或其他功能受限的控制设备，例如各种传统的可编程控制设备。这使得即使功能受限的控制设备也能够方便地获取外部IT服务。
在一些实施例中，现场总线可以包括以下类型中的至少一个：EtherCAT、PROFIBUS、PROFINET、Foundation Fieldbus、或Modbus。这些类型的现场总线可以是各种高速现场总线，以满足工业过程所需的实时要求。
图3示出了根据本公开实施例的、用于提供与信息系统相关联的服务的另一示例性方法300的流程图。方法300可以由例如图1的主机设备120来实现。
参考图2，方法300从步骤301开始。在步骤301中，在主机设备120处，通过现场总线130从控制设备110接收指示第一请求的第一消息，第一请求是针对与在控制设备110外部的信息系统相关联的服务。
接着，方法300行进到步骤302。在步骤302中，主机设备120响应于第一请求而调用服务，以获得针对服务的调用反馈。
接着，方法300行进到步骤303。在步骤303中，在主机设备120处，通过现场总线130向控制设备110发送指示调用反馈的第二消息。
不同于现有技术，本发明通过利用现场总线来连接控制设备和主机设备以从主机设备获取外部IT服务，使得控制设备无需关心是否直接连接到服务提供设备，并且可以动态地添加或移除服务而无需改变现场总线网络的布局。此外，该解决方案还使得无需购买额外的物理设备来连接到外部信息系统或对传统控制设备进行升级，并且仅需通过主机设备来向控制设备提供任何需要的IT服务，从而降低了成本并更灵活地提供IT服务。
在一些实施例中，第一请求包括服务的服务名称和参数。服务名称用于标识所请求的服务，参数是例如服务所需的入口参数。
在一些实施例中，步骤301可以包括：按照现场总线130的通信协议接收第一消息，其中，第一消息遵循现场总线130的通信协议的数据格式；以及解码第一消息以获取第一请求。例如，主机设备120可以按照现场总线的通信协议接收第一消息，并从第一消息中提取出与第一请求相对应的字节组，并通过对字节组进行例如解串行化来解码出第一请求。
在一些实施例中，步骤302可以包括：确定主机设备120是否能够直接提供该服务；如果主机设备120能够直接提供该服务，则在主机设备120处本地调用服务，以获得调用反馈，或者如果主机设备120未能直接提供服务，则由主机设备120向能够提供服务的服务提供设备请求调用服务，以获得调用反馈。例如，主机设备120可根据例如服务名称确定其是否能够直接提供该服务，如果未能直接提供该服务，则主机设备120可以根据服务名称(以及可选地，路由信息)来确定其所连接到的可提供服务的服务提供设备(例如，服务器140-160)，并向服务提供设备请求调用服务，例如，可以通过HTTP、TCP/IP、UDP、RPC或其他各种可能的方式来请求调用服务，以获得调用反馈。
在一些实施例中，调用反馈可以包括服务的服务名称和调用结果。服务名称用于标识所请求的服务，调用结果是例如进一步执行工业过程所需的数据。
在一些实施例中，步骤303可以包括：将所述调用反馈编码在第二消息中，其中，第二消息遵循现场总线130的通信协议的数据格式；按照现场总线130的通信协议发送第二消息。例如，主机设备120可以对服务名称和调用结果进行例如串行化以生成或编码成字节组，并按照现场总线的通信协议的数据格式将编码的字节组封装在第二消息中。
在一些实施例中，现场总线可以包括以下类型中的至少一个：EtherCAT、PROFIBUS、PROFINET、Foundation Fieldbus、或Modbus。这些类型的现场总线可以是各种高速现场总线，以满足工业过程所需的实时要求。
图4示出了根据本公开的实施例的示例性控制设备300。控制设备300包括请求单元401、发送单元402、接收单元403和执行单元404。
请求单元401被配置为在执行工业过程期间发起对与在控制设备外部的信息系统相关联的服务的第一请求。
发送单元402被配置为通过现场总线向主机设备发送指示第一请求的第一消息，其中，控制设备和主机设备均连接到现场总线。
接收单元403被配置为通过现场总线从主机设备接收指示针对服务的调用反馈的第二消息以获取调用反馈。
执行单元404被配置为基于调用反馈来执行工业过程。
在一些实施例中，第一请求包括服务的服务名称和参数。
在一些实施例中，发送单元402可以被配置为：将第一请求编码在第一消息中，其中，第一消息遵循现场总线的通信协议的数据格式；以及按照现场总线的通信协议发送第一消息。
在一些实施例中，调用反馈包括服务的服务名称和调用结果。
接收单元403可以被配置为：按照现场总线的通信协议接收第二消息，其中，第二消息遵循所述现场总线的通信协议的数据格式；以及解码第二消息以获取调用反馈。
在一些实施例中，控制设备300可以包括PLC控制设备，或其他功能受限的控制设备，例如各种传统的可编程控制设备。
在一些实施例中，现场总线可以包括以下类型中的至少一个：EtherCAT、PROFIBUS、PROFINET、Foundation Fieldbus、或Modbus。
图5示出了根据本公开的实施例的示例性主机设备500。主机设备500包括接收单元501、调用单元502和发送单元503。
接收单元501被配置为通过现场总线从控制设备接收指示第一请求的第一消息，第一请求是针对与在控制设备外部的信息系统相关联的服务，其中，主机设备和控制设备均连接到现场总线。
调用单元502被配置为响应于第一请求而调用服务，以获得针对服务的调用反馈。
发送单元503被配置为通过现场总线向控制设备发送指示调用反馈的第二消息。
在一些实施例中，第一请求包括服务的服务名称和参数。
在一些实施例中，接收单元501可以被配置为：按照现场总线的通信协议接收第一消息，其中，第一消息遵循现场总线的通信协议的数据格式；以及解码第一消息以获取第一请求。
在一些实施例中，调用单元502可以被配置为：确定主机设备是否能够直接提供该服务；如果主机设备能够直接提供服务，则在主机设备处本地调用服务，以获得调用反馈，或者如果主机设备未能直接提供服务，则由主机设备向能够提供该服务的服务提供设备请求调用服务，以获得调用反馈。
在一些实施例中，调用反馈可以包括服务名称和调用结果。
在一些实施例中，发送单元503可以被配置为：将调用反馈编码在第二消息中，其中，第二消息遵循现场总线的通信协议的数据格式；以及按照现场总线的通信协议发送第二消息。
在一些实施例中，现场总线可以包括以下类型中的至少一个：EtherCAT、PROFIBUS、PROFINET、Foundation Fieldbus、或Modbus。
图6示出了根据本公开的实施例的、用于提供与信息系统相关联的服务的示例性信息流600，该信息流600描绘了在控制设备601、主机设备602以及服务提供设备603之间的信息交互过程。例如，控制设备601可以是图1的控制设备110或图4的控制设备400，主机设备602可以是图1的主机设备120或图5的主机设备500，以及服务提供设备603可以是能够提供服务的设备，例如主机设备602、图1的服务器设备140-160中的任何一个。
当控制设备601在工业或过程控制系统中执行工业过程时，需要请求外部IT服务，于是发起(610)关于该外部服务的第一请求，第一请求可以包括服务名称和参数。
接着，控制设备601通过现场总线向主机设备602发送(620)第一消息，其中，第一请求被编码在第一消息中。例如，控制设备601可以对服务名称和参数进行例如串行化以生成或编码成字节组，并按照现场总线的通信协议的数据格式将编码的字节组封装在第一消息中，并按照现场总线的通信协议发送第一消息。
接着，主机设备602通过现场总线接收(630)第一消息。例如，主机 设备602可以按照现场总线的通信协议接收第一消息，并从第一消息中提取出与第一请求相对应的字节组，并通过对字节组进行例如解串行化来解码出第一请求。
接着，主机设备602响应于第一请求来调用(640)第一请求所针对的服务。
在一些情况下，当主机设备602根据例如服务名称可确定其能够直接提供该服务时，则服务提供设备603为主机设备602，其处理(650)服务请求，并返回(660)调用反馈，其中，调用反馈可以包括服务名称和调用结果。
在另一些情况下，当主机设备602根据例如服务名称可确定其未能直接提供该服务时，则服务提供设备603不同于主机设备602，此时主机设备602可以根据服务名称(以及可选地，路由信息)来确定其所连接到的可提供服务的服务提供设备603，并向服务提供设备603请求调用(640)服务，例如，可以通过HTTP、TCP/IP、RPC或其他各种可能的方式来请求调用服务。服务提供设备603处理(650)服务请求，并返回(660)调用反馈给主机设备602，其中，调用反馈可以包括服务名称和调用结果。
接着，主机设备602通过现场总线向控制设备601发送(670)第二消息，其中，调用反馈被编码在第二消息中。例如，主机设备602可以对服务名称和调用结果进行例如串行化以生成或编码成字节组，并按照现场总线的通信协议的数据格式将编码的字节组封装在第二消息中，并按照现场总线的通信协议发送第二消息。
接着，控制设备601通过现场总线接收(680)第二消息。例如，控制设备601可以按照现场总线的通信协议接收第二消息，并从第二消息中提取出与调用反馈相对应的字节组，并通过对字节组进行例如解串行化来解码出调用反馈。
下面给出一个关于图6的具体示例来提供对本发明的更好理解。例如，控制设备601执行具有多个阶段的工业过程，其中，每个阶段对应于相应的过程参数集合。控制设备601可在多个时间段上获取每个阶段的过程参数集合，并通过现场总线将过程参数集合发送给主机设备602，主机设备602将过程参数集合提供给运行分析应用(例如，大数据分析应用)的服务提供设备603或主机设备602本身，分析应用可以基于过去时间段获取的关于每个阶段的正常情况下的过程参数集合建立分析模型。为了能够调用分析应用来 确定当前阶段的执行是否正常，控制设备601可以通过现场总线向主机设备602发送第一消息，该第一消息指示关于分析应用的第一请求。主机设备602响应于接收到该第一请求，可以由服务提供设备603或主机设备602本身调用分析应用，并利用所建立的分析模型对当前时间段获取的每个阶段的过程参数集合进行分析，以确定该阶段的执行是否异常，并通过主机设备602将分析结果作为调用反馈编码在第二消息中并经由现场总线发送返回给控制设备601，使得控制设备601可以根据分析结果来执行(例如，停止当前阶段、对当前阶段进行故障排除、或继续进行下一个阶段)工业过程。
图7出了根据本公开的实施例的用于提供与信息系统相关联的服务的示例性计算设备700的框图。计算设备700包括处理器701和与处理器701耦合的存储器702。存储器702用于存储计算机可执行指令，当计算机可执行指令被执行时使得处理器701执行以上实施例中的方法(例如，前述的方法200或300中的任何一个或多个步骤)。
此外，替代地，上述方法能够通过计算机可读存储介质来实现。计算机可读存储介质上载有用于执行本公开的各个实施例的计算机可读程序指令。计算机可读存储介质可以是可以保持和存储由指令执行设备使用的指令的有形设备。计算机可读存储介质例如可以是但不限于电存储设备、磁存储设备、光存储设备、电磁存储设备、半导体存储设备或者上述的任意合适的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、静态随机存取存储器(SRAM)、便携式压缩盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能盘(DVD)、记忆棒、软盘、机械编码设备、例如其上存储有指令的打孔卡或凹槽内凸起结构、以及上述的任意合适的组合。这里所使用的计算机可读存储介质不被解释为瞬时信号本身，诸如无线电波或者其他自由传播的电磁波、通过波导或其他传输媒介传播的电磁波(例如，通过光纤电缆的光脉冲)、或者通过电线传输的电信号。
因此，在另一个实施例中，本公开提出了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质具有存储在其上的计算机可执行指令，计算机可执行指令用于执行本公开的各个实施例中的方法。
在另一个实施例中，本公开提出了一种计算机程序产品，该计算机程序 产品被有形地存储在计算机可读存储介质上，并且包括计算机可执行指令，该计算机可执行指令在被执行时使至少一个处理器执行本公开的各个实施例中的方法。
一般而言，本公开的各个示例实施例可以在硬件或专用电路、软件、固件、逻辑，或其任何组合中实施。某些方面可以在硬件中实施，而其他方面可以在可以由控制器、微处理器或其他计算设备执行的固件或软件中实施。当本公开的实施例的各方面被图示或描述为框图、流程图或使用某些其他图形表示时，将理解此处描述的方框、装置、系统、技术或方法可以作为非限制性的示例在硬件、软件、固件、专用电路或逻辑、通用硬件或控制器或其他计算设备，或其某些组合中实施。
用于执行本公开的各个实施例的计算机可读程序指令或者计算机程序产品也能够存储在云端，在需要调用时，用户能够通过移动互联网、固网或者其他网络访问存储在云端上的用于执行本公开的一个实施例的计算机可读程序指令，从而实施依据本公开的各个实施例所公开的技术方案。
虽然已经参考若干具体实施例描述了本公开的实施例，但是应当理解，本公开的实施例并不限于所公开的具体实施例。本公开的实施例旨在涵盖在所附权利要求的精神和范围内所包括的各种更新和等同布置。权利要求的范围符合最宽泛的解释，从而包含所有这样的更新及等同结构和功能。

Claims (26)

  1. 用于提供与信息系统相关联的服务的方法，包括：
    在控制设备处，在执行工业过程期间发起对与在所述控制设备外部的信息系统相关联的服务的第一请求；
    在所述控制设备处，通过现场总线向主机设备发送指示所述第一请求的第一消息，其中，所述控制设备和所述主机设备均连接到所述现场总线；
    在所述控制设备处，通过所述现场总线从所述主机设备接收指示针对所述服务的调用反馈的第二消息以获取所述调用反馈；以及
    在所述控制设备处，基于所述调用反馈来执行所述工业过程。
  2. 根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一请求包括所述服务的服务名称和参数。
  3. 根据权利要求1或2所述的方法，其中，向主机设备发送指示所述第一请求的第一消息包括：
    将所述第一请求编码在所述第一消息中，其中，所述第一消息遵循所述现场总线的通信协议的数据格式；以及
    按照所述现场总线的通信协议发送所述第一消息。
  4. 根据权利要求1所述的方法，其中，所述调用反馈包括所述服务的服务名称和调用结果。
  5. 根据权利要求1或4所述的方法，其中，从所述主机设备接收指示针对所述服务的调用反馈的第二消息以获取所述调用反馈包括：
    按照所述现场总线的通信协议接收所述第二消息，其中，所述第二消息遵循所述现场总线的通信协议的数据格式；以及
    解码所述第二消息以获取所述调用反馈。
  6. 根据权利要求1所述的方法，其中，所述控制设备包括PLC控制设备。
  7. 根据权利要求1所述的方法，其中，所述现场总线包括以下类型中的至少一个：
    EtherCAT、PROFIBUS、PROFINET、Foundation Fieldbus、或Modbus。
  8. 用于提供与信息系统相关联的服务的方法，包括：
    在主机设备处，通过现场总线从控制设备接收指示第一请求的第一消息，所述第一请求是针对与在所述控制设备外部的信息系统相关联的服务，其中，所述主机设备和所述控制设备均连接到所述现场总线；
    所述主机设备响应于所述第一请求而调用所述服务，以获得针对所述服务的调用反馈；以及
    在所述主机设备处，通过所述现场总线向所述控制设备发送指示所述调用反馈的第二消息。
  9. 根据权利要求8所述的方法，其中，从控制设备接收指示第一请求的第一消息包括：
    按照所述现场总线的通信协议接收所述第一消息，其中，所述第一消息遵循所述现场总线的通信协议的数据格式；以及
    解码所述第一消息以获取所述第一请求。
  10. 根据权利要求8所述的方法，其中，响应于所述第一请求而调用所述服务，以获得针对所述服务的调用反馈包括：
    确定所述主机设备是否能够直接提供所述服务；
    如果所述主机设备能够直接提供所述服务，则在所述主机设备处本地调用所述服务，以获得所述调用反馈，或者
    如果所述主机设备未能直接提供所述服务，则由所述主机设备向能够提供所述服务的服务提供设备请求调用所述服务，以获得所述调用反馈。
  11. 根据权利要求8所述的方法，其中，向所述主机设备发送指示所述调用反馈的第二消息包括：
    将所述调用反馈编码在所述第二消息中，其中，所述第二消息遵循所述 现场总线的通信协议的数据格式；
    按照所述现场总线的通信协议发送所述第二消息。
  12. 控制设备，包括：
    请求单元，被配置为在执行工业过程期间发起对与在所述控制设备外部的信息系统相关联的服务的第一请求；
    发送单元，被配置为通过现场总线向主机设备发送指示所述第一请求的第一消息，其中，所述控制设备和所述主机设备均连接到所述现场总线；
    接收单元，被配置为通过所述现场总线从所述主机设备接收指示针对所述服务的调用反馈的第二消息以获取所述调用反馈；以及
    执行单元，被配置为基于所述调用反馈来执行所述工业过程。
  13. 根据权利要求12所述的控制设备，其中，所述第一请求包括所述服务的服务名称和参数。
  14. 根据权利要求12或13所述的控制设备，其中，所述发送单元被配置为：
    将所述第一请求编码在所述第一消息中，其中，所述第一消息遵循所述现场总线的通信协议的数据格式；以及
    按照所述现场总线的通信协议发送所述第一消息。
  15. 根据权利要求12所述的控制设备，其中，所述调用反馈包括所述服务的服务名称和调用结果。
  16. 根据权利要求12或15所述的方法，其中，所述接收单元被配置为：
    按照所述现场总线的通信协议接收所述第二消息，其中，所述第二消息遵循所述现场总线的通信协议的数据格式；以及
    解码所述第二消息以获取所述调用反馈。
  17. 根据权利要求12所述的控制设备，其中，所述控制设备包括PLC控制设备。
  18. 根据权利要求12所述的控制设备，其中，所述现场总线包括以下类型中的至少一个：
    EtherCAT、PROFIBUS、PROFINET、Foundation Fieldbus、或Modbus。
  19. 主机设备，包括：
    接收单元，被配置为通过现场总线从控制设备接收指示第一请求的第一消息，所述第一请求是针对与在所述控制设备外部的信息系统相关联的服务，其中，所述主机设备和所述控制设备均连接到所述现场总线；
    调用单元，被配置为响应于所述第一请求而调用所述服务，以获得针对所述服务的调用反馈；以及
    发送单元，被配置为通过所述现场总线向所述控制设备发送指示所述调用反馈的第二消息。
  20. 根据权利要求19所述的主机设备，其中，所述接收单元被配置为：
    按照所述现场总线的通信协议接收所述第一消息，其中，所述第一消息遵循所述现场总线的通信协议的数据格式；以及
    解码所述第一消息以获取所述第一请求。
  21. 根据权利要求19所述的主机设备，其中，所述调用单元被配置为：
    确定所述主机设备是否能够直接提供所述服务；
    如果所述主机设备能够直接提供所述服务，则在所述主机设备处本地调用所述服务，以获得所述调用反馈，或者
    如果所述主机设备未能直接提供所述服务，则由所述主机设备向能够提供所述服务的服务提供设备请求调用所述服务，以获得所述调用反馈。
  22. 根据权利要求19所述的主机设备，其中，所述发送单元被配置为：
    将所述调用反馈编码在所述第二消息中，其中，所述第二消息遵循所述现场总线的通信协议的数据格式；以及
    按照所述现场总线的通信协议发送所述第二消息。
  23. 用于提供与外部信息系统相关联的服务的系统，包括：
    控制设备和主机设备，分别与现场总线连接；
    其中，
    在所述控制设备处，在执行工业过程期间发起对与在所述控制设备外部的信息系统相关联的服务的第一请求；
    在所述控制设备处，通过所述现场总线向主机设备发送指示所述第一请求的第一消息；
    在所述主机设备处，通过所述现场总线从所述控制设备接收所述第一消息；
    所述主机设备响应于所述第一请求而调用所述服务，以获得针对所述服务的调用反馈；
    在所述主机设备处，通过所述现场总线向所述主机设备发送指示所述调用反馈的第二消息；
    在所述控制设备处，通过所述现场总线从所述主机设备接收所述第二消息以获取所述调用反馈；以及
    在所述控制设备处，基于所述调用反馈来执行所述工业过程。
  24. 计算设备，包括：
    处理器；以及
    存储器，其用于存储计算机可执行指令，当所述计算机可执行指令被执行时使得所述处理器执行根据权利要求1-14中任一项所述的方法。
  25. 计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质具有存储在其上的计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于执行根据权利要求1-14中任一项所述的方法。
  26. 计算机程序产品，所述计算机程序产品被有形地存储在计算机可读存储介质上，并且包括计算机可执行指令，所述计算机可执行指令在被执行时使至少一个处理器执行根据权利要求1-11中任一项所述的方法。
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