CN1231734A - 在类数据交换环境中提供动态数据引用的系统和方法 - Google Patents
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Abstract
在具有一动态数据引用(DDR)模块,经所述DDR模块可访问的多个外部数据参考的一计算机系统中所用的,一将所述外部数据参考动态地结合至多个类变量的系统,所述计算机系统可执行一对所述类变量进行处理的用户应用程序,该系统包括:所述用户应用程序中的一DDR接口例程,其允许建立用于所述类变量中至少一些的一别名变量,所述别名变量适用于标识一给定的外部数据参考,所述用户应用程序在运行时间采用所述别名变量以请求所述DDR模块将一给定的类变量结合至所述给定的外部数据参考以允许所述用户应用程序与所述外部参考之间的数据的通信。
Description
相关申请的交叉引用
本发明涉及1986年8月19日授权给Henzel的题为“PlantManagement System”的美国专利No.4,607,256和1994年7月26日授权给Bland等的题为“System for Making Data Available to anOutside Software Package by Utilizing a Data File which ContainsSource and Destination Information”的美国专利No5,333,298中公开的内容，各引用专利与本发明一起被共同地转让且结合于此作为参考。
本发明的技术领域
本发明总地涉及计算和处理系统，且更具体地涉及提供数据访问给利用外部数据参考的一分布式处理控制系统的计算和处理系统。
本发明的背景
自动化工厂控制系统(例如由phoenix,Arizona的霍尼韦尔公司生产和销售的TDC3000工业自动化系统)包括一套完整的算法和辅助设备以控制并监视例如一生产设备内的各种处理过程。这些控制系统可被特制以满足整个设备或设备内特定部分内的广范围的处理要求。通常，该控制系统包括各种模块，各模块具有其自己的处理器或固件，通过一通信总线被链接在一起以从而形成一分布式过程控制系统。该系统的分布式特性使其在不断扩充系统的能力方面具有高性能来满足设备的发展或改变的能力。
自动化的工厂管理的第一个目的是提供一综合所有过程的全工厂控制的控制模式从而提高设备的整体效率。有关这个目标，美国专利No.4,607,256(“256专利”)提供了一种全工厂系统，用于监视并控制一工业电力工厂，包括该系统内的通信和该工厂内的过程的有关管理。更具体地，该工厂管理系统包括一采用各种类型的分离模块的“令牌传递”的安排。一模块将信息发送给位于一公用总线上的另一模块或自其接收信息。各模块在该网络中都是作为一个等同物起作用并被指定一单独的网络地址。在这些模块中传递的一令牌给予拥有该令牌的模块以访问该总线且将一信息发送给位于该总线上的另一模块的地址的权利。例如在“256专利”中公开的自动化的控制系统在本领域中是众所周知的。
自动化工厂管理的另一个目的是支持一控制模式，该控制模式自多个执行各种工厂过程功能的应用程序提供一用于各种数据源的公共通信接口。针对该目的，美国专利No.5,333,298(“298专利”)提供了一种具有类数据交换(“GDX”)的数据传送的方法。该“298”专利提供了一种控制模式，该控制模式具有一处于与多个预确定的外围设备工作通信的计算机系统，并更具体地，这样的通信是通过与该计算机系统相关联的允许外部，或第三方，应用程序包被结合入该计算机的GDX逻辑进行的。
通常，所确定的外部应用程序包的任意数据源不同于该计算机系统中任意需要的数据源。因此在执行该外部应用程序包时该GDX提供该外部应用程序包和该计算机系统之间需要的数据。该GDX允许高级用户应用程序与外部数据参考相结合(bind)。该GDX选择外部数据参考以或者在执行外部应用程序之前或者通过使用一分离的执行过程来进行访问。采用GDX逻辑的自动化控制系统，例如“298专利”中所公开的，在本领域中是众所周知的。
遗憾地，常规的方式趋于或者是项目特定的(project-specific)或者是数据源/目的地特定的从而提供一刚性的数据交换。传统地，对外部数据参考的支持或者静态地或者动态地被提供。如果支持是静态的，一旦这些外部数据参考被建立，它们在运行时期不可被改变，例子包括定制的DYNAMIC MATRIX CONTROL CORPORATION控制器，DCMi,ABE,OpenDDA100和OpenDDA110。如果支持是动态的，对于一单个数据源/目的地，外部数据参考选择在运行时期是柔性的且动态的，其它的数据源/目的地是不可用的，例子包括AM,CM505和CM50N。
因此，现有技术中需要的是支持在先前的应用程序开发(例如高级编程语言)中动态外部数据参考结合且适合地与一特定数据源/目的地无关的更强大及柔性的数据访问形式。
现有技术中还需要的是一用户程序通过其可控制哪个外部数据参考在运行时间进行访问的装置。
现有技术中再需要的是对于任意外部数据参考或参考组，一用户程序通过其可在运行时间重定向这样的外部数据参考访问的装置。
为解决现有技术中的上述缺陷，本发明的主要目的是提供实现在先前的应用程序开发中的外部数据参考的运行时间结合，从而提供一用户程序以控制在运行时间哪个外部数据参考进行访问，且对于任意外部数据参考或数据参考组，在运行时间期间重定向这样的外部数据参考访问的动态数据引用(“DDR”)。
为实现上述主要目的，本发明提供了供具有一DDR模块的计算机系统(该计算机系统可执行一处理多个类变量的用户应用程序)，经该DDR模块可访问的多个外部数据参考所用的一系统和操作该系统的方法，该系统和方法用于动态地将这些外部数据参考结合至这些类变量。该系统包括允许建立一用于该多个类变量中至少一些的别名变量的该用户应用程序内的一DDR接口例程。该别名变量适合于标识一给定的外部数据参考。该用户应用程序在运行时间采用该别名变量以请求该DDR模块将一给定的类变量结合至该给定的外部数据参考以允许该用户应用程序和该外部参考之间的数据的通信。
本发明使用该别名变量允许一用户应用程序在运行时间修改一或多个外部数据参考。在一有益实施例中，使用一外部数据语句以将一应用程序的一或多个本机高级语言变量与一或多个外部数据参考的一或多个不同的成分，或特征相联系，并将该一或多个本机高级语言变量与一选择组相联系(即，将外部数据参考组织成逻辑群用于其上的运算)。执行一正常或常规的应用程序的建立。在运行时间，一或多个期望的外部数据参考的名称与一或多个别名变量相关联，且这些名称与该应用程序和该外部数据参考之间的传送数据相连通。根据本发明的该别名变量的使用提供了一种执行在先前的应用程序开发中外部数据参考的运行时间结合的装置。
在本发明的一有益实施例中，该DDR接口例程还允许建立一数据变量，该数据变量适于包含一给定外部数据参考的一值。该数据变量可以是一通过定义而保持来自一外部源的待由一或多个应用程序进行处理的数据的应用程序变量。
在本发明的一有益实施例中，该DDR接口例程还允许建立一外部参考状态变量，该外部参考状态变量适于包含该给定的类变量和该给定的外部数据参考之间的一结合的状态。该外部参考状态变量可以是通过定义而保持在与一给定别名变量相关联的一给定外部数据参考和一给定数据变量之间的动态结合的状态。
在本发明的一有益实施例中，该DDR接口存储了运行时间确定的结合以再使用。作为特定外部数据参考源的后继不同的使用的该设备处理效率和资源储备不要求恢复。
在本发明的一有益实施例中，该DDR接口存储了有效的用于该用户应用程序的当前运行时间确定的结合的一指示。通过使用一定义的不变的令牌，不是有效的结合(即“空”结合)的指示可被确定。同样，通过恢复与其相联的外部参考结合的特定的别名变量而实现有效结合的指示。
在本发明的一有益实施例中，该DDR接口与在该计算机系统中执行的多个分离的用户应用程序相关联。本发明的这些原理可有利地被结合入且在一多用户环境中被使用。
在本发明的一有益实施例中，该计算机系统至少是一实时、过程控制系统的一部分，这些外部数据参考对应于该过程控制系统的传感器和可控制装置。本发明的这些原理特别适于与自动化的工厂控制系统结合使用。
使用本发明的一有益实施例是作为软件。该软件实施例包括被存储至一常规的存储媒介的多个处理系统指令。择优的存储媒介无限制地包括磁、光和电，以及它们的适当配置的组合。这些处理系统指令可由一或多个上述处理系统读取和执行以根据本发明的原理提供实现在先前的应用程序开发中的外部数据参考的运行时间结合的DDR以提供一用户程序以控制哪个外部数据参考进行访问并对于任意外部数据参考或参考组重定向这样的外部数据参考访问，这些操作全在运行时间中进行。
以上广义地概述了本发明的特征和技术优点以便本技术领域中的熟练技术人员可更好地理解以下对本发明的详细描述。下面将对形成本发明的权利要求的主题的本发明的附加特征和优点进行描述。本技术领域中的熟练技术人员应该理解他们可容易地使用被公开作为基础的概念和具体实施例来进行改型或设计其它结构以实现与本发明相同的目的。本技术领域中的熟练技术人员还应该理解这些等效结构未脱离本发明的精神和范围。
为了对本发明有更完全的理解，现参照附图进行以下的描述，附图中相同的参考数字表示相同的部分，附图中：
图1说明了本发明可适于使用的一示例性过程控制系统的方框图；
图2说明了根据本发明的原理的用于提供动态数据引用的图1的过程控制系统的一示例性计算、或处理模块的方框图；
图3说明了根据本发明的原理的图1和2的过程控制系统的一示例性动态数据引用模块的工作原理图；
图4说明了根据本发明的原理的图3的动态数据引用模块的一示例性动态数据引用结构的工作原理图；
图5说明了一示例性类控制过程应用程序的一示例性源码目录。
在对本发明的系统和方法的示例性实施例进行描述之前，描述本发明可适于用于或实现的一计算或处理系统环境是有帮助的。初始地参见图1，说明了本发明可适于与其相关联的一示例性过程控制系统(总地以10表示)的高级方框图。
过程控制系统10说明性地包括一常规的工厂控制网络100。这里所用的“包括”是指无限制性的包括。工厂控制网络100适当地经一示例性通用控制网络(“UCN”)110与一过程控制器105相关联。这里所用的“相关联”的意义可包括在其内、相互连接、包含、被包含在其内、连接至或与其连接、耦合至或与其耦合、可与其通信、并置、相配合、交插、是其所有物、被束缚至或与其相束缚等。
示例性的工厂控制网络100说明性地包括一网络接口模块(“NIM”)115，其可操作以收集来自UCN的数据以为一本地控制网络(“LCN”)所利用。例如，过程控制器105与发送或接收电、光或磁信号，例如模拟或数字电信号的多个通信接口120相关联。这里所用的术语“或”是包括在内(意指和/或)的含义。
根据该示例性实施例，通信接口120说明性地进行操作以发送或接收模拟输入信号(“A/I”)、模拟输出信号(“A/O”)、数字输入信号(“D/I”)和数字输出信号(“D/O”)。这些示例性的信号可适当地在工厂控制网络100和多个常规的现场装置(未示出)，例如阀门、压力计、压力开关、热电偶等之间被传送。应注意到，该说明性的实施例仅包括一单个的工厂控制网络100和过程控制器105。在过程控制系统10的替换实施例中，附加的过程控制器105可经一或多个对应的UCN110和对应的NIM115以操作的方式连接到工厂控制网络100。在其它的实施例中，过程控制系统还可适当地包括多个合作的工厂控制网络100。
示例性的工厂控制网络100连同一设备操作员一起提供对一受控过程的整体管理。工厂控制网络100获得执行管理功能所需的所有信息，并可包括一与该操作员相互配合的接口(未示出)。根据执行正被控制的过程的所要求的控制/管理功能的需要，工厂控制网络100包括多个物理模块，包括一通用操作员站模块(“UOS”)125、一应用程序模块(“AM”)130、一历史模块(“HM”)135、一计算模块(“CM”)140和这些模块的复制品(以及未被示出的与应用程序有关的附加的模块类型)。根据需要，这些物理模块中的每一个以操作的方式被连接至LCN145，该LCN145允许在这些模块之间的通信。NIM115提供LCN120和UCN110之间的一接口。
工厂控制系统100的示例性UOS125是用于一或多个设备操作员的一工作站，并包括一常规的操作员接口或控制台，例如一图形用户接口(“GUI”)，该图形用户接口是一或多个设备操作员与他们负责的设备的过程之间的接口。例如各UOS125，和任何常规的备用模块(未示出)被连接至LCN145，且工厂控制网络100的UOS125和任何其它的模块(例如NIM115、AM130、HM135等)，包括任何备用模块(未示出)之间的所有通信是借助于LCN145。UOS125可以使用在LCN145上的数据和通过或自工厂控制网络100的任意其它模块可得到的资源和数据。例如，各UOS125可适当地包括一常规的视频显示装置、一操作员键盘、一数据存储装置，例如软盘、CD ROM、硬盘或其它常规的驱动器，趋向笔式(trend pen)记录器和状态显示器(未示出)。
工厂控制网络100的示例性HM135适当地具有大量数据存储能力。例如，各HM135可包括至少一常规的盘形海量存储器，例如一常规的温彻斯特磁盘。该磁形海量存储器可提供数据的大量非易失性的，非可擦除的存储，通过这些海量存储装置存储的数据的类型通常为趋势历史或可自其确定这些趋势的数据、构成或形成显示的数据、用于模块(例如UOS125、AM135等)或用于工厂控制网络100的模块单元的过程控制器105的单元的程序拷贝。
工厂控制网络100的示例性AM130可提供支持由过程控制器105执行的过程控制功能。例如数据获取、报警、批历史收集及当需要时提供连续的控制计算功能的附加的数据处理能力。AM130的数据处理能力由一相关联的常规的模块处理器和模块存储器(未被示出)提供。
工厂控制网络100的示例性CM140使用全部物理模块的标准或公共单元以实现一中至大规模的、通用数据处理系统以通过LCN145与工厂控制网络100的其它模块(例如UOS125、AM130等)及这些模块的单元并经NIM115与处理控制器105的单元相连通。CM140的常规的数据处理系统通常以高级编程语言提供监视、优化、通用用户程序准备及这些程序的执行。这些数据处理系统可能经常规的通信系统、或网络、及通信线路与其它类似的系统进行通信，如本领域中公知的。
工厂控制网络100的示例性LCN120可适当地采用一常规的高速、位串双冗余通信总线以互连示例性的模块(例如UOS125、AM130等)。这样一总线将提供在数据源，例如NIM115、AM130、HM135等与这些数据的主用户，例如UOS125、AM130和CM140之间的一原理数据传送路径。该总线还提供一适当的通信媒介、大批数据，例如存储图象可通过其而适当地从一模块，例如HM135传送给另一模块，例如UOS125。
应注意到该说明性实施例的工厂控制网络100的各物理模块(例如UOS125、AM130)可包括某些标准单元。在被结合于此作为参考的美国专利No.4,607,256(“256专利”)中有对一有利的工厂控制网络100和这些物理模块的更完全的描述。
示例性CM140可包括任何常规的被适当配置的计算机，或多个计算机。一个示例性的计算机是已被用于CM140中且可自Minneapolis Minnesota的HONEYWELL INC.购得的HONEYWELL DPS-6。当前，使用本发明的这些系统和方法的过程控制网络100的CM140包括一常规的HEWLETT-PACKARD(“HP”)PA-RISC系统，其可自3000 Hanover St.,Palo Alto,California 94304的HEWLETT-PACKARD购得。
优化、模型化、统计分析及其它类似的程序被与过程控制系统10相关联。这些程序通常处理数据并输出自其生成的结果。该数据通常通过某些预定文件、子程序等而可用。本发明的该系统和方法通过在本质上确定(或重确定)多个数据源和目的地，从而使这些程序可得到需要的输入数据并提供一种将该应用程序的数据输出给过程控制系统的方法而将这些程序合并入过程控制系统10。这里所用的术语“程序”是指使用一计算机进行、执行或实现某些事情，包括函数、例程、子例程、任务、算法、程序、线索等的一方式、方法或系列步骤。
现参见图2，说明了一示例性CM(通常以140表示)的功能方框图，该CM40可被适当地配置以包括本发明的提供动态数据引用的系统和方法。该示例性CM140包括一适当地与一终端键盘205和一外部存储装置210相关联的常规计算机或处理系统200。示例性键盘205和存储装置210被包括是为了说明性的目的，而本领域的普通技术人员将认识到可使用另外的装置来替代上述的组合。
在一有益实施例中，CM140的计算机200为上面所提及的HP PA-RISC机，例如该HP PA-RISC机可工作以执行一相关的操作系统(“OS”)215，例如HP-UX。一合适的接口程序(“LXS”)220经常规的网间连接器225和示例性LCN145将与计算机200和OS215相关联的可执行的软件包与一或多个常规的硬件外围设备(未示出)相连接(即实现它们之间的通信)。这些通信最好是根据一接收的通信协议进行的。
示例性计算机系统200包括多个可执行程序或软件包，例如应用程序230、230’、230”和235和一执行并负责本发明的控制逻辑的类数据交换(“GDX”)包240。示例性GDX包240包括可执行程序和文件，例如GETLIST程序245、PUTLIST程序250、点表定义(“PLD”)文件255、控制输入/输出(“CIO”)文件260和MAKELIST程序265。
为了说明的目的，假定根据常规的HP/HP-UX环境标准和协议，即不知道或不考虑与图1的过程控制系统1 0的迭代或通信且更具体地与LCN145的迭代或通信，例如通过第三方软件售主而写、建立或类似手段生成示例性应用程序(“APPLI PROG”)235。根据该说明性实施例，可存在单独的CID文件260和PIO文件255用于与计算机200相关联的各应用程序235。
根据Bland等人的题为“System for Making Data Available to anOutside Software Package by Utilizing a Data File Which ContainsSource and Destination Information”的美国专利No.5,333,298的技术，APPLI PROG 235的程序部分可适当地保持完封不动。该“298”专利被结合在此作为参考。
这样，例如使用终端键盘205的一操作员可通过识别APPLIPROG235的被先前标识的应用程序变量的过程控制系统10中的一源和目的地而与CM140交互作用。该操作员还可指定待用获得的数据及该数据的格式(即该数据是否需要被翻译自/成APPLIPROG235所要求的一格式)待被执行的一或多项操作。该信息可构成PLD文件255。可以一“脱机”模式(即不执行APPLIPROG235)使用示例性MAKELIST程序265。自PLD文件255中包含的该信息，MAKELIST程序265可获得在“298专利”中所论及的在应用执行期间被使用的特定信息。自该信息，生成CIO文件260。以此方式，可获得数据并置放入存储器中的一存储单元，在执行期间APPLIPROG235正期待在该存储器中看到该数据。
本领域的普通技术人员将认识到可通过使用许多不同计算机、或处理系统平台的多种方法生成这些元件或存储的存储单元。在替换的有益实施例中，计算机200全部或部分地可由任何其它合适的处理电路，包括可编程逻辑装置，例如可编程阵列逻辑(“PAL”)和可编程逻辑阵列(“PLA”)、数字信号处理器(“DSP”)、现场可编程门阵列(“FPGA”)、专用应用集成电路(“ASIC”)、很大规模的集成电路(“VLSI”)等所替代或与它们相组合，以形成这里所描述和要求的各种不同类型的电路和计算机，或处理系统。
在William Stallings所著的Computer Organization andArchitecture,MacMillan Publishing Co(3rd ed.1993)中更全面地讨论了常规计算机及处理系统体系结构；在Daren.L.Spohn所著的Data Network Design,McGraw-Hill,Inc.(1993)中更全面地讨论了常规的处理系统网络设计；且在R.D.Gitlin,J.F.Hayes和S.B.Weinstein所著的Data Communications Principles,Plenum Press(1992)和James Hanry Green所著的The Irwin Hardbook ofTelecommunications,Irwin Professional Publishing(2nd ed.1992)中更全面地讨论了常规的数据通信。上述各出版物可结合在此作为参考。
现参见图3，说明了图1和2的处理控制系统10的一示例性DDR模块30的高级工作原理图。DDR模块30被说明性与图2的示例性GDX240，以及与一类过程控制应用程序300和两示例性分布式控制系统(“DCS”)。即DCS305和DCS305’相关联。尽管只有两个DCS被示出，本领域的熟练技术人员可认识到这不意味有所限制。
各示例性DCS305,305’包括有说明性表示某些相关数据源的物理、逻辑等特征的五个数据参考(311至315及311’至315’)。各自五个数据参考311至315和311’至315’分别被划分成两个说明性的子组305和305’。尽管只示出了两个子组数据参考，本领域的熟练技术人员可认识到这不意味着有所限制。
示例性的类过程控制应用程序300包括处理一或多个类变量，即说明性的变量320,320’,320”和320”并根据它们被指定的一或多个过程程序(未示出)。示例性类变量320至320”根据本发明被动态地与外部数据参考311至315’相结合。
DDR模块或例程30便于例示(instantiation)或生成用于多个类变量320至320”的至少某些的一或多个别名变量(未示出)。这些别名变量适当地适用于标识一相关的、或给定的、外部数据参考311至315’。根据本发明，类过程控制应用程序300在运行时间采用该别名变量以要求DDR模块30将特定的类变量320至320”结合至特定的外部数据参考311至315’以允许应用程序300和各示例性DCS305,305’之间的数据的通信。
换言之，类过程控制应用程序300根据对类变量320至320”’的处理而被指定，这些类变量包括一使用DDR模块构造而被确定的控制数据模板。在以上给出的示例性实施例中，使用DDR模块30的控制数据模板的例示导致数据被自两个说明性的DCS305、305’进行说明性地访问及对该模板内各别名变量的多个外部数据参考结合。
参见图4，说明了根据本发明的原理的图3的DDR模块30的一示例性DDR构造(总地以40表示)的高级工作原理图。示例性的DDR构造40被说明性地与各数据变量400、别名变量405和状态变量410相关联。示例性的数据变量400可以是保持数据被处理以实现功能(存储的数据可使用GDX240而被访问)所要求的类过程控制应用程序300的一应用程序变量。示例性别名变量405可以是保持示例性外部数据参考311至315’的至少一个的一标识符，例如一名称的一应用程序变量，对示例性外部数据参考311至315’的数据访问可动态地与其相关联一指定该实体的能力适当地启动DDR。示例性的外部参考状态变量410可以是保持别名变量405的相关外部数据参考(即311至315’中任一)与相关数据变量400之间任意动态结合的状态的一应用程序变量。
根据该说明的实施例，各别名变量405的一“当前”参考名可被存储在一存储器中，且可在任何时间被适当地改变一外部数据参考可通过以下步骤被动态地改变：(1)将一有效外部参考成分装入一主题别名变量405中，及(2)选择一“下一个”外部数据参考作为主题别名变量405的一函数。
更具体地，例如，该别名变量装载步骤可适当地包括使用由一高级编程语言，例如C、FORTRAN或其它类似地适当编排的编程语言提供的常规构造，以将例如ASCⅡ格式的一串字符置入别名变量405。如果别名变量405被装有一预定的空值(即一可忽略的值、无信息、空白等)，则在运行时间与该别名变量405相关联的一或多个外部数据参考的一尝试的修改不会引起误差。相反地，一空参考被看作为一“可用的”别名变量405(即目前未正被使用的)。这样，在运行时间对该别名变量的调用不是一误差，尽管状态变量410可适当地包括识别该别名变量为空的信息。
关注该“下一个”外部数据参考这样步骤，它可适当地包括将与别名变量405相关联的外部参考名称成分移至存储器，分辨并确认用新的外部参考名称更新的全部外部参考，从而形成一新的外部数据参考结合，并将与外部数据参考的分辨和确认相关联的状态值移入外部参考状态变量410。
在一外部数据参考未成功地分辨和确认的情况下，一状态值可被返回以反映误差。单独的外部参考状态变量410可包含用于各被修改的外部数据参考的状态值，且保持在存储器中的外部参考名可适当地反映任意引起误差的外部参考的名称。
一旦完成该外部参考的修改，可执行一合适的数据访问操作以使用该“新的”外部参考来访问“新”的外部数据。对于在尝试的修改期间遭遇误差的那些外部参考，(1)对于与引起误差的外部数据参考相关联的数据变量400，外部数据不可被访问，及(2)由于在尝试的修改期间遭遇的一误差，例如一误差状态可被返回，一“无界限”指示符可适当地被返回，指示对于一相关数据变量400无外部参考结合出现。
在一有益实施例中，如上所述，如果建立“空”外部数据参考(例如，指示-特定的别名变量405是可用的)，则当在数据访问被使用时，可导致：(1)对于与被设至空的外部数据参考相关联的数据变量400，外部数据不被访问，及(2)一“无界限”指示符可适当地被返回，指示对于该数据变量400，无外部参考结合出现。
应注意到上述将别名变量405设至空的能力可适当地在DDR构造40的例示前发生而然后可是修改的，或可使用本发明的DDR机构在运行时间发生。这样相对于在运行时间的外部数据参考，DDR的动态特征提供给应用程序开发者以改善的柔性和功能性。
根据该被说明的实施例，结合DDR构造原理的过程控制应用程序开发者可确定类过程控制应用程序300内的DDR成分。DDR成分可由表示一完整的DDR构造40的不同部分的应用程序变量组成。所有DDR构造的集合确定了一类过程控制应用程序300的动态数据模板。该模板的例示适当地出现，且然后使用本发明的DDR机构在运行时间或期间是可修改的。
示例性的图3和图4集合地说明了一类过程控制应用程序300，其通过经DDR模块30被结合至其的数据而可被适当地例示。这提供了一柔性的且可再使用的应用程序，该应用程序可通过从驱动其的数据的特定源/目的地中分离一在其组合中是类的特定程序而被部署。
参见图5，说明了一示例性类控制过程应用程序300的源码的一相关部分的一示例性目录(总地以50表示)。源码目录50被说明性地与示例性DDR构造40和示例性DCS305、305’相关联并包括四个示例性程序目录子区500至515。
第一示例性子区500包括多个常规的变量定义。子区50提供了一合适的根据本发明原理建立一DDR构造40的手段。“AliasVar[10]”、“Flow Rate”和“ExtRefStatus”分别说明了别名变量405、数据变量400和外部数据参考状态变量410。
第二示例性子区505包括至少一DDR程序指令，该DDR程序指令说明性地可执行以结合至一外部数据参考或源。例如图3的外部数据参考311至315’中任意一个，通过识别、指定、指向与示例性别名变量405相关联的一外部数据参考名并通过该说明实施例的一Open DDA应用编程接口(“API”)调用示例性DDR模块30。状态标记可适当地被返回到类控制过程应用程序300，指示试图的结合及存储在示例性状态变量410中的成功或失败。
注意到子区505包括一“EXEC DDA MODIFY CIO”命令。该命令可适当地被使用以选择新的外部数据参考。根据本实施例，一别名变量405应在调用该命令之前与新的外部数据的名称相关联，否则可能出现一误差情况。如果别名变量405被设至空，重调用该命令，然后执行该命令指示别名变量405是可用的。
在一有益实施例中，一任选的修改码变量可适当地被定义并被使用以确定是否通过执行下一个“EXEC DDA MODIFY CIO”命令，使用一或多个别名变量405来更新外部数据参考名。修改码变量可在执行该命令期间被适当地确认，且如果检测到一无效修改码，一相关的别名变量405中包含的任何相关的外部数据参考将非动态地被选择-将不发生修改；任何后继的别名变量405装载语句将返回先前的外部参考成分值；且任何外部数据参考状态变量410将被设至指示该外部参考是不确定的。
第三示例子区510包括-或多个说明性地可执行的程序指令，在类过程控制应用程序300核实结合成功后，执行该(些)程序指令以使用Open DDA API和GDX访问在该例中等于76.45的示例性数据变量400。
第四示例性于区515包括-常规的程序指令，其说明性地可执行以对接收的数据变量400中存储的数据进行某些常规的运算。
因此示例性别名变量405启动类过程控制应用程序300以在运行时间将一或多个数据变量400与一或多个外部数据参考311至315’相关联。一外部数据语句被使用以将类过程控制应用程序300的一或多个本机高级语言变量与一或多个外部数据参考311至315’的各种成分、或特征中的-或多个相关联，并将一或多个本机高级语言变量与一选择组相关联。普通地或常规地构成该应用程序，并在运行时间，-或多个期望的外部数据参考的名称被与一或多个别名变量相关联，且与应用程序300和外部数据参考311至315’之间传送数据相连通。
根据该被说明的实施例，通过使用由“298专利”定义的当前GDX技术实现模块化软件成分而实现了本发明的结构。使用在建立时间被确定的这些结构，DDR通过调用在标准Open DDA API内被编程的特定程序而被启动。DDR的一主要工作是将新的外部数据参考结合至类过程控制应用程序300的操作数据变量400。
在该被说明的实施例中，除了上述外，DDR还可适当地最好通过API提供各在运行时间确定的结合的持续存储以在后面再进行使用，提供实际上用于一给定应用程序的当前动态结合的查询能力(即外部参考名-别名)，提供用于各DDR构造的结合机构的专门控制等。
从上面可显见本发明提供了供具有一DDR模块的一计算机系统(该计算机系统可执行一对多个类变量进行处理的用户应用程序)、多个经该DDR模块可访问的外部数据参考所用的一种用于动态地将这些外部数据参考结合至这些类变量的系统和方法。该系统包括允许形成一用于该多个类变量中至少一些的别名变量的该用户应用程序内的一DDR接口例程。该别名变量适于标识一给定的外部数据参考。该用户应用程序在运行时间采用该别名变量以请求该DDR模块将一给定的类变量结合至该给定的外部数据参考以允许在该用户应用程序与这些外部参考之间的数据通信
一种较佳的工具可以Phoenix,Arizona的HONEYWELL Inc.购得，即Open DDA Developer’s Kit,MP-SWDOA1,Part No.51151515。根据该工具的DDR的原理在“Open DDA ReferenceManual”,DD27-200,pp.65至90,97,111至116和121至128中，及在“Open DDA User,s Guide”,DD11-200,pp.93至110中被详细地论及，这两文本可从Phoenix,Arizona的HONEYWELLInc.得到，且更具体地，通过接触PSC DISTRIBUTION,2500W.Union Hills,Phoenix,Arizona 85027而可得到，它们被结合在此作为参考。
尽管已详细地描述了本发明及其优点，本领域的熟练技术人员应理解不脱离本发明的广义上的精神和范围而可作出各种改变，替换和变化。
Claims (26)
1、供具有一动态数据引用(DDR)模块的一计算机系统，经所述DDR模块可访问的多个外部数据参考所用的，一种将所述外部数据参考动态地结合至多个类变量的系统，所述计算机系统可执行一对所述类变量进行处理的用户应用程序，该系统包括：
所述用户应用程序中的一DDR接口例程，其允许建立用于多个所述类变量中至少一些的一别名变量，所述别名变量适用于标识一给定的外部数据参考，所述用户应用程序在运行时间采用所述别名变量以请求所述DDR模块将一给定的类变量结合至所述给定的外部数据参考以允许在所述用户应用程序与所述外部参考之间的数据的通信。
2、根据权利要求1的系统，其中所述DDR接口例程还允许建立一数据变量，所述数据变量适用于包含一给定的外部数据参考的一值。
3、根据权利要求1的系统，其中所述DDR接口例程还允许建立一外部参考状态变量，所述外部参考状态变量适用于包含在所述给定的类变量与所述给定的外部数据参考之间的一结合的一状态。
4、根据权利要求1的系统，其中所述DDR接口存储数个运行时间确定的结合以用于再使用。
5、根据权利要求1的系统，其中所述DDR接口存储实际上用于所述用户应用程序的数个当前的运行时间确定的结合的一指示。
6、根据权利要求1的系统，其中所述DDR接口与在所述计算机系统上执行的多个分离的用户应用程序相关联。
7、根据权利要求1的系统，其中所述别名变量被设至一空值。
8、根据权利要求7的系统，其中所述空值的使用指示所述别名变量是可用的。
9、根据权利要求1的系统，其中所述计算机系统是一实时、过程控制系统的一部分，所述外部数据参考对应于所述过程控制系统的传感器和可控制装置。
10、供具有一动态数据引用(DDR)模块的一计算机系统，经所述DDR模块可访问的多个外部数据参考所用的，一操作所述计算机系统以将所述外部数据参考动态地结合至多个类变量的方法，所述计算机系统可执行一对所述类变量进行处理的用户应用程序，该方法包括有步骤：
用所述用户应用程序中的一DDR接口例程建立用于所述多个类变量中至少一些的一别名变量，所述别名变量适用于标识一给定的外部数据参考；及
在运行时间采用所述别名变量以请求所述DDR模块将一给定的类变量结合至所述给定的外部数据参考以允许在所述用户应用程序与所述外部参考之间的数据的通信。
11、根据权利要求10的方法，还包括有步骤：建立一数据变量，所述数据变量适用于包含一给定的外部数据参考的一值。
12、根据权利要求10的方法，还包括有步骤：建立一外部参考状态变量，所述外部参考状态变量适用于包含所述给定的类变量与所述给定的外部数据参考之间一结合的一状态。
13、根据权利要求10的方法，还包括有步骤：用所述DDR接口存储数个运行时间确定的结合以用于再使用。
14、根据权利要求10的方法，还包括有步骤：用所述DDR接口存储实际上用于所述用户应用程序的数个当前的运行时间确定的结合的一指示。
15、根据权利要求10的方法，其中所述DDR接口与在所述计算机系统上执行的多个分离的用户应用程序相关联。
16、根据权利要求10的方法，还包括有步骤：将所述别名变量设至一空值。
17、根据权利要求16的方法，还包括有步骤：作为所述空值的一功能，指示所述别名变量是可用的。
18、根据权利要求10的方法，其中所述计算机系统是一实时、过程控制系统的一部分，所述外部数据参考对应于所述过程控制系统的传感器和可控制装置。
19、一种实时，过程控制系统，包括：
一计算机系统，可执行一对多个类变量进行处理的用户应用程序；
经一数据总线被耦合至所述计算机系统的多个传感器和可控制装置，各所述多个传感器和可控制装置具有与其相关联的一对应的外部数据参考；
与所述计算机系统相关联的一动态数据引用(DDR)模块，所述DDR模块允许通过所述计算机系统访问所述外部数据参考；及
所述用户应用程序中的一DDR接口例程，允许建立用于所述多个类变量中至少一些的一别名变量，所述别名变量适用于标识一给定的外部数据参考，所述用户应用程序在运行时间采用所述别名变量以请求所述DDR模块将一给定类变量结合至所述给定的外部数据参考以允许在所述用户应用程序与所述外部参考之间的数据的通信。
20、根据权利要求19的系统，其中所述DDR接口例程还允许建立一数据变量，所述数据变量适用于包含一给定的外部数据参考的一值。
21、根据权利要求10的方法，其中所述DDR接口例程还允许建立一外部参考状态变量，所述外部参考状态变量适用于包含所述给定的类变量和所述给定的外部数据参考之间一结合的一状态。
22、根据权利要求10的方法，其中所述DDR接口存储数个运行时间确定的结合以用于再使用。
23、根据权利要求10的方法，其中所述DDR接口存储实际上用于所述用户应用程序的数个当前的运行时间确定的结合的一指示。
24、根据权利要求10的方法，其中所述DDR接口与在所述计算机系统上执行的多个分离的用户应用程序相关联。
25、根据权利要求10的方法，其中所述别名变量被设至一空值。
26、根据权利要求25的方法，其中所述空值被用于指示所述别名变量是可用的。
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