CN1279476C

CN1279476C - 用于装置可视化的自动化系统和方法

Info

Publication number: CN1279476C
Application number: CNB028136055A
Authority: CN
Inventors: 迈克尔·施莱雷思
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2001-07-03
Filing date: 2002-06-20
Publication date: 2006-10-11
Anticipated expiration: 2022-06-20
Also published as: WO2003005234A2; US20040205197A1; CN1524241A; WO2003005234A3; DE10132038A1; EP1402422A2

Abstract

本发明涉及用于装置可视化的一种自动化系统和一种方法，该装置具有用于显示网页的客户机(1)，该网页具有用于显示参数值的数据区域，该系统还包括用于存储当前参数值的处理单元(2)。客户机(1)可以通过周期轮询询问改变的参数值。然后，仅将改变的参数值在所属的脚本中传送到客户机(1)，并由浏览器(3)进行解释。

Description

用于装置可视化的自动化系统和方法

技术领域

本发明涉及用于装置可视化的一种自动化系统和一种方法。

背景技术

现有技术中公知的是，通过因特网利用常规因特网浏览器也可以将实时过程可视化，特别是对于经济数据或股市数据。为此，可以在预定的时间间隔内进行所谓的“刷新”，即，将所有在客户机一侧示出的网页完全新地从服务器传送给客户机。

为此，在服务器一侧始终将网页置于最新的状态，以便可以进行周期的网页更新。这里的缺点是，即使仅仅改变了一个或几个参数，对于每次更新也必须将整个网页(包括所有的图形和类似之物)进行传送。因此，在因特网有限的带宽中传送了大量多余的数据。

现有技术中公知的另一种措施是在客户机一侧使用具有附加软件的适当的协议。这里的一个缺点是，这种适当的协议的依赖于设备和/或制造商，因此不能用在任意的装置中。另外一个缺点是，这种适当的协议不兼容防火墙。

另一种用于更新网页的已知方法是所谓的Pushlet(http://www.fluidiom.com：8080)以及利用超文本传输协议(http)的媒体流特性。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供用于装置可视化的一种改进的自动化系统和一种改进的方法。

本发明的技术问题通过一种用于可视化由自动化系统控制的装置的系统来解决，其具有用于显示网页的客户机，其中，网页具有用于显示待可视化装置的参数值的区域，该系统还包括：处理单元，其具有用于存储待可视化装置的当前参数值的存储器；用于周期地向该处理单元询问待可视化装置的改变的参数值的浏览器和服务器，其中，该服务器将待可视化装置的改变的参数值连同一个由该服务器产生的脚本传送至客户机。该脚本用于将改变的参数值与网页的相应显示变化和/或显示元素对应以及用于将该参数在其所属的网页的数据区域中图形或者文字地可视化。服务器还设置用来在客户机和处理单元之间进行数据传输，使得在服务器出现故障时由冗余服务器接替其角色。

本发明的技术问题还通过一种用于可视化由自动化系统控制的装置的方法解决，该方法具有步骤：显示具有待可视化装置的参数值的、表示装置子系统的网页；周期地向处理单元询问待可视化装置的改变的参数值；将待可视化装置的改变的参数值连同一个由服务器产生的脚本传送至客户机，其中，该脚本用于将改变的参数值与网页的相应显示变化和/或显示元素对应以及用于将该参数在其所属的网页的数据区域中图形或者文字地可视化；在服务器出现故障时，其在客户机和处理单元之间进行数据传输的角色由冗余服务器接替。

本发明允许将由自动化系统控制的装置和/或这种装置的子系统借助于在客户机(例如操作控制台)上的所谓网络浏览器进行可视化。这里，为了传送数据可以采用使用标记语言的文件，例如使用超文本标记语言(html)或可扩展标记语言(XML)的文件。

此外，本发明允许随时更新文件中在浏览器上显示的装置的被可视化的子系统的参数值。这可以通过采用所谓的脚本技术有效地并仅利用很少的信道容量来实现。

例如可以在客户机一侧在一定的预定时间间隔(例如一秒或一分)内进行所谓的轮询。这样，就仅对由处理单元改变的参数值进行查询。然后，利用相应的脚本仅将改变的参数值传送到客户机，使得在由浏览器中显示的文件中相应参数值变为最新的状态。其中，将改变的参数值分配到文件中的显示区域，是根据与改变的参数值一起传送的脚本进行的。该脚本在服务器一侧对于每个改变的值重新产生，即，对于每个值的改变产生一个针对值和页的脚本。

这里，作为脚本语言可以使用例如Javaskript，Viaual Basic，SVG，vrml，html，dhtml和XML。

处理单元可以是一个所谓的可存储程序控制器(SPS)，其将各当前参数值配置一个时戳加以存储。

此外，本发明可使自动化系统具有良好的可伸缩性。对于借助于浏览器可视化的装置子系统的持续更新或者其参数值的更新，不需要一直保持客户机和处理单元之间的连接。而是对于每次轮询仅在短时间内建立这种连接，因为待传输的数据量仅限制在改变的参数值，即仅仅是数字值。因此，可以容易地将其它客户机引入到自动化系统中，而不会产生在客户机和处理单元以及装置服务器之间的数据传输信道容量的“瓶颈”。

此外，本发明允许有效地确定所谓的超时。如果没有发生客户机的周期轮询，则可以由此断定，对应的客户机进程，即有关的装置子系统的可视化由客户机的使用者中断。因此，可以省去如在现有技术中常见的、例如二十分钟的昂贵的超时。

按照本发明的自动化系统的另一个优点是，可以将其与防火墙兼容地构成，特别是通过使用所谓的TCP/IP协议也可在因特网中应用。

本发明的另一个优点是，可以在客户机一侧采用市售的浏览器程序，用来显示使用标记语言的文件，例如Netscape Navigator或者微软的InternetExplorer。同样，标记语言的使用有利于独立于客户机地将显示的不同类型进行可视化。

此外，本发明还允许按照有效的方式和方法在自动化系统中实现冗余。例如如果一个服务器出现故障，则可以容易地由一个冗余的服务器接替其角色，而不需要进行所谓的重新连接，这是在流解决方案中所要求的。

附图说明

下面对照附图所示的实施方式对本发明作进一步的说明。图中，

图1示出了按照本发明自动化系统的框图，

图2示出了可视化装置子系统的流程图。

具体实施方式

图1的自动化系统具有一个带有浏览器3的客户机1。浏览器3可以是一个通常的因特网浏览器，例如Netscape Navigator或者微软的InternetExplorer。使用者通过输入所谓的统一资源定位器(URL)可以调出一个确定的网页8。其中，该网页8可以用来将由自动化系统调节的装置的确定的子系统进行可视化。

这里，网页8典型地包含一个或多个显示区域，用于显示当前参数值，例如压力、温度、液面和其它传感器测量值或者机械参数。

客户机1与服务器4连接。其中，TCP/IP协议可以用作客户机1和服务器4之间的连接的协议。在这种情况下，可以在客户机1和服务器4之间设置一种类似于因特网的计算机网络。

服务器4与存储器7连接，该存储器包含在客户机1上当前显示的网页8的URL。即，服务器4从每个连接的客户机得知，哪个网页刚刚被可视化。

存储器7还包含一个表格，该表格包含每个装置子系统的属于各网页的参数名。即，通过访问存储器7服务器4可以确定在客户机1的当前网页中显示的参数名。

此外，服务器4还与处理单元2连接。处理单元2可以是所谓的可存储程序控制器(SPS)，在其上连接了一个或多个现场设备6。处理单元2具有一个存储器5，用来存储各具有相应时戳的当前参数值。由此，可以由处理单元2从存储器5中调用参数值在时间上的变化。如果处理单元2上的存储器位置缺乏，则也可以将参数值的变化与时戳一起临时存储在服务器4中。也可以将服务器4和处理单元2共同在一个设备中实现，即，一个SPS直接提供具有其值的网页。

在图1的自动化系统的运行中，客户机1的使用者首先在浏览器3中输入所希望的网页8的URL。这里，URL的输入可以通过选择所谓的超链接、例如通过点击鼠标实现。优选地是将用于装置可视化的网络分层构成，使得使用者可以在起始页上通过对应超链接的选择选择子系统。在超链接中分别设置了所希望的网页8的URL。

网页8由服务器4传送给客户机1并由浏览器3可视化。网页8的URL由服务器4存放在存储器7中。该服务器从在存储器7中存放的表格中确定属于网页8的参数，并询问来自处理单元2的当前参数值。处理单元2将当前参数值传送至服务器4，服务器4将其作为网页8的一部分传送到客户机1。

客户机1按顺序通过周期轮询从服务器4询问参数值的更新。在这种客户机1向服务器4用于更新的询问中还将参数值最后更新的时戳一同传输。然后，服务器4从存储器7中再次确定网页8的参数，并向处理单元2询问自上次更新以来改变的参数值，即具有比从客户机1传送到服务器4的时戳更大时戳的参数值。

然后，将更新的参数值从处理单元2传送至服务器4。服务器4产生一个脚本，该脚本可以将所有改变的参数值加入到网页8的为该参数设置的对应数据区域中，或者可以将该参数以图形或者文字可视化。在网页8中将参数名与数据区域对应或者其它的图形或文字显示按照在存储器7中的表格实现。

如果例如在网页上显示一个显示液面的方格图，则例如不是按米传送液面而是传送一个脚本，该脚本产生一个具有例如1cm宽和10cm高(对应于液面)的矩形。

然后，将具有显示中的改变的脚本传送给客户机1，并由浏览器3进行解释，使得可以将具有改变的参数值的网页8对应的显示单元更新。这种过程可以以固定的时间间隔重复，其中，周期时间可以根据待可视化装置过程的时间上的动态特性进行选择。

图2示出了一个用于说明本发明装置可视化的实施方式的流程图。在步骤20中首先调入具有当前参数值的所希望的装置子系统的网页。其中，有关网页的URL存储在服务器一侧。

在步骤21中在较晚的时刻由客户机询问对网页参数值的更新。

接着，在步骤22服务器确定该网页所属的参数。由此，服务器从处理单元的存储器中得到自上次更新以来改变的参数值。

然后，在步骤23服务器产生一个脚本，该脚本可以在客户机中对于改变的参数值产生显示的变化。

然后，在步骤24这些数据由客户机的浏览器进行解释，并在网页上对应地更新。

Claims

1.一种用于可视化由自动化系统控制的装置的系统，其具有用于显示网页(8)的客户机(1)，其中，所述网页(8)具有用于显示待可视化装置的参数值的区域，该系统还包括：

-处理单元(2)，其具有用于存储待可视化装置的当前参数值的存储器(5)，

-用于周期地向该处理单元(2)询问待可视化装置的改变的参数值的浏览器(3)和服务器(4)，其中，该服务器(4)将待可视化装置的改变的参数值连同一个由该服务器(4)产生的脚本传送至客户机(1)，其中，该脚本用于将改变的参数值与网页(8)的相应显示变化和/或显示元素对应以及用于将该参数在其所属的网页(8)的数据区域中图形或者文字地可视化，

其中，所述服务器(4)还设置用来在客户机(1)和处理单元(2)之间进行数据传输，使得在该服务器(4)出现故障时由一个冗余的服务器接替其角色。

2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述网页(8)的显示借助于浏览器(3)实现。

3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述客户机(1)是一个监视单元或者操作控制台。

4.根据权利要求1所述的系统，其中，所述处理单元(2)是可存储程序控制器，在其上连接有一个或多个现场设备(6)。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的系统，其中，所述处理单元(2)构造用来将当前参数值与对应的时戳一同存储。

6.根据权利要求5所述的系统，其中，所述系统具有一第二存储器(7)，用于存储网页的表示。

7.根据权利要求6所述的系统，其中，所述处理单元(2)、服务器(4)和/或第二存储器(7)构成一个结构单元，或服务器(4)、存储器(5)、第二存储器(7)和处理单元(2)构成一个单元。

8.根据权利要求7所述的系统，其中，在所述服务器(4)上存储一个网页(8)，并且将该网页(8)的一个或多个页与由所述自动化系统控制的装置的一个或多个子系统相对应。

9.根据权利要求8所述的系统，其中，所述周期地询问改变的参数值以两分钟的间隔进行询问，并且所述客户机(1)和所述服务器(4)之间的连接在询问完全结束后中断。

10.一种用于可视化由自动化系统控制的装置的方法，该方法具有下列步骤：

-显示一个具有待可视化装置的参数值的、表示装置子系统的网页(8)，

-周期地向处理单元(2)询问待可视化装置的改变的参数值，

-将待可视化装置的改变的参数值连同一个由服务器(4)产生的脚本传送至客户机(1)，其中，该脚本用于将改变的参数值与网页(8)的相应显示变化和/或显示元素对应以及用于将该参数在其所属的网页(8)的数据区域中图形或者文字地可视化，

其中，在所述服务器(4)出现故障时，其用来在客户机(1)和处理单元(2)之间进行数据传输的角色由一个冗余的服务器接替。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述网页是标记语言文件。

12.根据权利要求10或11所述的方法，其中，采用TCP/IP协议传送变化的参数值。

13.根据权利要求12所述的方法，还具有下列的步骤：

-存储网页的表示，

-从该网页表示中确定属于该网页的参数，

-向处理单元(2)询问从网页表示中确定的参数的当前参数值。

14.根据权利要求13所述的方法，其中，将当前参数值与时戳一同存储在所述处理单元(2)中。