CN1434410A - 用于管理和控制自动控制模块的方法和系统 - Google Patents

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CN1434410A CN03103379A CN03103379A CN1434410A CN 1434410 A CN1434410 A CN 1434410A CN 03103379 A CN03103379 A CN 03103379A CN 03103379 A CN03103379 A CN 03103379A CN 1434410 A CN1434410 A CN 1434410A
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W·M·小亨特利
C·布朗希尔
R·钱伯斯
M·钱伯斯
D·科利尔
F·默瑟
J·卡丁戈
B·波尔芬
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General Electric Van Nuuk North America Automation
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General Electric Van Nuuk North America Automation
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Abstract

一种使用电子邮件的自动控制模块(ACM)(12)包括ACM(18)和通过电方式连接到该ACM的电子邮件子系统(14)。该电子邮件子系统被配置成执行下面所述中的至少一种：通过网络(28)发送(52)来自该ACM的电子邮件消息；接收(58)来自该网络的电子邮件消息。

Description

用于管理和控制自动控制模块的方法和系统
                      技术领域
本发明总体上涉及自动控制模块(ACM)，更具体地涉及ACM的管理和控制。
                      背景技术
当在控制系统中出现某些关键事件时，人们希望有立即的通知。例如，ACM可能正在监视关于作为检查过程一部分的部件的尺度。如果尺度倾向于逐渐变大或变小，该ACM能够检测到这些尺度错误，然而，必须及时告诉用户以便采取正确的措施。已知的ACM系统并没有提供关于关键事件的及时通知。此外，用于使ACM数据收集或控制自动化并监视它们、响应ACM的通知以及允许ACM之间通信的方法和系统既不及时也没有标准化。因此要正常操作已知的ACM系统会很困难并且很耗时间，从而会增加对该ACM系统软件的开发和维护。
                      发明内容
在一种方式中，提供有可使用电子邮件的自动控制模块(ACM)，它包括一个ACM以及通过电方式连接到该ACM的电子邮件子系统。该电子邮件子系统被配置成执行至少如下所述的一种：(1)通过网络发送来自该ACM的电子邮件消息；(2)接收来自网络的电子邮件消息。
在另一种方式中，提供有一种方法，该方法用于管理和控制自动控制模块(ACM)。该ACM包括通过电方式连接到该ACM和网络的电子邮件子系统。该方法包括：(1)使用该电子邮件子系统通过网络发送来自ACM的电子邮件消息；以及(2)使用电子邮件子系统接收来自该网络的电子邮件消息。
在又一种方式中，提供有一种方法，该方法使用ACM系统管理和控制自动控制模块(ACM)。该ACM系统包括：(1)ACM；(2)网络；(3)通过电方式连接到该网络的通用计算机；以及(4)通过电方式连接到该ACM和网络的电子邮件子系统。该方法包括：(1)使用该电子邮件子系统通过该网络向该通用计算机发送来自ACM的电子邮件消息；以及(2)使用该电子邮件子系统通过该网络接收来自该通用计算机的电子邮件消息。
在又一种方式中，提供有自动控制模块(ACM)系统。该系统包括：(1)ACM；(2)网络；(3)通过电方式连接到该网络的通用计算机；以及(4)通过电方式连接到该ACM和网络的电子邮件子系统。该电子邮件子系统被配置成执行至少如下所述的一种：(1)通过该网络把来自该ACM的电子邮件消息发送到该通用计算机；(2)通过该网络接收来自该通用计算机的电子邮件消息。
                      附图说明
图1展示的是本发明的ACM系统的一种实施方案的方块图。
图2展示的是使用ACM系统管理和控制自动控制模块的方法的一种
实施方案的流程图。
图3展示的是使用ACM系统管理和控制自动控制模块的方法的另一种实施方案的流程图。
                    具体实施方式
下面描述的是用于控制和管理ACM的方法和系统的实施方案。这些方法和系统采用标准和及时的方法，以便使ACM的数据采集和控制、重要ACM事件的通知以及ACM之间的通信和系统诊断自动化。
这些方法和系统并没有受到这里所描述的具体实施方案的限制。此外，每种系统的部件和每种方法的步骤能够与这里所描述的其它部件和步骤相独立和隔离的情况下被实现。每个部件和步骤也能应用于与其它部件和步骤所进行的组合中。
正如这里所使用的，术语“ACM”是指用于控制活动的自动化的任何设备，包括但不限于PLC、计算机数字控制(CNC)、运动控制产品、家用自动化产品以及商用自动化产品等，例如用于控制自动取款机ATM或汽车清洗系统。正如这里所使用的，ACM数据包括用在控制ACM系统10操作的ACM系统10中的各种不同类型的数据。ACM数据包括，但不限于用户逻辑程序、用户程序存储、ACM状态和统计、ACM故障、设置的ACM操作状态、设置的权限等级以及任何其它可用的ACM信息。正如这里所使用的，ACM通知表示各种各样的事件通知，包括，但不限于数字输入、输出或内部存储状态的变化、用于模拟输入、输出或内部存储值的交叉门限、ACM状态(运行、停止等等)中的变化、基于严重程度的故障表的项、故障表门限检测以及任何其它可能需要客户或者程序及时作出响应的可用事件。
图1以方块图的形式展示一种硬件体系结构，该硬件体系结构与ACM管理和控制系统结合起来使用。当然，该系统能够在许多不同的平台上得到实施并且能够应用不同的体系结构。在图1中展示的体系结构仅仅是示范性质的。
图1展示的是ACM系统10的一种实施方案的方块图。系统10包括：(1)使用电子邮件的ACM12；(2)电子邮件子系统14；以及(3)通用计算机16。ACM12包括一个ACM CPU18，该ACM CPU18执行ACM的各功能，例如用户逻辑和功能块的执行、输入/输出(I/O)扫描以及与其它设备的通信。ACM CPU18包括通过电方式连接到CPU18的CPU系统存储器20，并且在一种实施方案中，ACM CPU18包含用于ACM CPU18的操作系统(未示出)和用户的程序与数据这两者。在一种实施方案中，ACM I/O底板接口22连接到ACM CPU18，并且该ACM I/O底板接口22在ACM CPU18和连接到接口22的ACM底板24之间供应了接口。ACM底板24提供有物理和电子装置，该物理和电子装置用于把各种各样的诸如通信或运动模块的I/O或其它输入模块26连接到ACM12中。ACM底板24使模块26和ACM CPU18之间的数据交换很容易地进行。在一种实施方案中，一个或多个模块26提供有一个接口，以便使作为用于逻辑或功能块执行的参数诸如界限或者接近开关状态、对象位置、温度或压力这样的真实世界的输入(未示出)到达ACM CPU18。在另一种实施方案中，一个或多个模块26提供有到现实世界的输出(未示出)，该到真实世界的输出作为ACM CPU18发出的命令用于控制输出设备(未示出)，例如执行器、接触器或者电磁阀。
通用计算机16通过电方式连接到网络28，并向ACM12发送电子邮件消息以及接收来自ACM12的电子邮件消息。网络28提供有诸如路由器、交换机这样的物理介质和中间设备(未示出)，这些物理介质的中间设备把通用计算机16和其它设备30连接到ACM12。在一种实施方案中，其它设备30包括一个或多个ACM，这些ACM被配置成向ACM12发送电子邮件消息或接收来自ACM12的电子邮件消息。在另一种实施方案中，其它设备30包括一个或多个使用电子邮件的设备。电子邮件消息可以包括ACM数据、ACM通知、以及/或标准电子邮件元件。例如，在一种实施方案中，在该电子邮件主体中的专用命令元件指示电子邮件服务器38以执行专门的各种活动，例如把ACM数据传送到ACM CPU18；从ACM CPU18读取ACM数据；或者用ACM12注册以便得到在出现具体事件或任何其它有用的ACM活动时的通知。在一种实施方案中，网络28是广域网(WAN)，例如因特网。在一种候选实施方案中，网络28是局域网(LAN)，例如企业网。用户32拨号或者直接登录到企业网或因特网，以便访问ACM12。在一种实施方案中，通用计算机16包括web浏览器，并且通过因特网通用计算机能够访问ACM12。通用计算机16与因特网的相互连接可以通过许多接口，包括不同的网络(未示出)，例如WAN或LAN、拨号连接、电缆调制解调器以及特殊的高速ISDN线路。通用计算机16是能够与因特网相互连接的任何设备，包括基于web的电话或者其它的基于web的可连接装备。
电子邮件子系统14通过电方式耦合到ACM CPU18、CPU系统存储器20以及网络28。图1中所表示的电子邮件子系统14被嵌入到ACM12中。在一种候选实施方案中，电子邮件子系统14包含于与底板24相连接的独立模块中。电子邮件子系统14包括网络接口34，该网络接口提供有较低层协议(TCP/IP)以及到网络28的物理硬件连接。在一种实施方案中，电子邮件子系统14包括电子邮件客户端36，该电子邮件客户端36提供了一种到ACM12的接口，以便ACM CPU18把电子邮件发送到通用计算机16和其它设备30。电子邮件客户端36通过电方式连接到网络接口34和ACM12。电子邮件客户端36建立电子邮件消息并执行相应的电子邮件传输协议，以便通过网络接口34和网络28把该电子邮件消息交付给通用计算机16或设备30。
电子邮件子系统14包括电子邮件服务器38，该电子邮件服务器38从网络接口34接收电子邮件消息并维护一个或多个邮箱(未示出)，这些邮箱包含通过网络28接收到的来自通用计算机16或设备30的那些邮件消息。此外，电子邮件服务器38解析为用于ACM特定功能的邮件消息，以便把ACM数据传送到ACM CPU18和传送来自ACM CPU18的ACM数据，或者为得到ACM事件的通知而注册设备30。当碰到ACM的特定功能时，电子邮件服务器38执行该ACM特定功能。如果该功能需要把ACM数据返回，那么电子邮件服务器38检索这些ACM数据，并把这些ACM数据传送到电子邮件客户端36以便交付给用户32、其它ACM或设备30或另一个请求者。因为电子邮件服务器38把电子邮件消息传送到其它ACM或设备30，或传送来自其它ACM或设备30的电子邮件消息，所以在不需要用户32干预的情况下，就可进行自动活动，特别当存在用于给ACM或设备组进行整体决策或收集数据的监控ACM或设备30的情况下尤其如此。在一种实施方案中，电子邮件服务器给其它ACM或设备30发送的以及发送来自其它ACM或设备30的那些电子邮件消息，包含ACM数据、ACM通知、向另一个ACM或设备30注册或取消注册以获得通知的请求、或者是向为获取通知而已经注册的另一个ACM或设备30的通知。电子邮件服务器38也管理这些邮箱并允许用户32访问这些电子邮箱中的电子邮件消息。在一种实施方案中，为了进行系统诊断，电子邮件服务器38允许用户32读取、修改以及删除该电子邮箱中的那些邮件消息。
图2展示的是方法50的一种实施方案。方法50使用ACM系统10(图1所示)管理和控制ACM12(图1所示)。方法50包括使用电子邮件客户端16(图1所示)通过网络接口34(图1所示)和网络28(图1所示)向通用计算机16(图1所示)发送(52)来自ACM12的电子邮件消息。在一种实施方案中，电子邮件客户端36通过网络接口34和网络28向通用计算机16发送(54)ACM数据。在另一种实施方案中，电子邮件客户端36通过网络接口34和网络28向通用计算机16发送(56)ACM通知。电子邮件服务器38(图1所示)通过网络28和网络接口34接收(58)来自通用计算机16的电子邮件消息。电子邮件服务器通过网络18和网络接口34接收(60)来自通用计算机16的ACM数据。在另一种实施方案中，电子邮件服务器通过网络28和网络接口34接收(62)来自通用计算机16的通知。
电子邮件服务器38通过网络28和网络接口34响应(64)来自通用计算机16的电子邮件传送请求。电子邮件服务器包括至少一个邮箱(未示出)并把电子邮件消息存储(66)到该至少一个邮箱中。电子邮件服务器38授权(68)用户32(图1所示)访问该至少一个邮箱，并允许(70)用户32访问该至少一个邮箱和在该邮箱中存储的那些电子邮件消息。在一种实施方案中，电子邮件服务器38允许(72)用户32读取、修改和删除在电子邮件服务器38的至少一个邮箱中所存储的那些电子邮件消息。
图3展示的是方法80的一种实施方案。方法80使用ACM系统10(图1所示)管理和控制ACM12(图1所示)。方法80包括使用电子邮件客户端36(图1所示)通过网络接口34(图1所示)和网络28(图1所示)把来自ACM12的那些电子邮件消息发送(82)到设备30(图1所示)。在一种实施方案中，电子邮件客户端36通过网络接口34和网络28把来自ACM12的ACM数据传送(84)到设备30。在另一种实施方案中，电子邮件客户端36通过网络接口34和网络28把来自ACM12的通知传送(86)到设备30。电子邮件服务器38(图1所示)通过网络28和网络接口34接收(88)来自设备30的电子邮件消息。在一种实施方案中，电子邮件服务器通过网络28和网络接口34把来自设备30的ACM数据传送(90)到ACM12。在另一种实施方案中，电子邮件服务器通过网络28和网络接口34把来自设备30的ACM通知传送(92)到ACM12。
电子邮件服务器38通过网络28和网络接口34响应(94)来自设备30的电子邮件传送请求。电子邮件服务器包括至少一个邮箱(未示出)并把电子邮件消息存储(96)到该至少一个邮箱中。电子邮件服务器38授权(98)设备30访问该至少一个邮箱，并允许(100)设备30访问该至少一个邮箱和在该邮箱中所存储的那些电子邮件消息。在一种实施方案中，电子邮件服务器38允许(102)设备30读取、修改和删除电子邮件服务器38的该至少一个邮箱中存储的那些电子邮件消息。
ACM系统10提供有一种快速、容易、标准化的机制，以便用户和其它ACM或网络设备从ACM样12获得ACM数据和ACM通知。这样，ACM系统10通过提供容易、标准化并及时的方法用于使ACM的数据收集和控制、响应ACM通知自动化以及方便ACM间的通信，从而降低了自动化系统实施和维护的费用。
                         示例
示例1展示的是一种示例，在该示例中展示了向ACM CPU请求ACM数据的电子邮件消息和响应该请求ACM数据的电子邮件消息的电子邮件消息。
Figure A0310337900111
                          示例1
示例1是向ACM CPU18请求ACM数据的电子邮件消息200(图1所示)的示例，以及响应电子邮件消息200的电子邮件消息202的示例。头标204包含标准信息，例如MIME兼容、消息源、主题、日期以及内容类型。电子邮件消息200的主体206包括从CPU系统存储器20中请求10个存储器值的多个ACM请求功能208。电子邮件消息202返回电子邮件消息200，但是用ACM数据210替换请求功能208。
示例2展示的是为获得ACM通知而注册的电子邮件消息的一种示例。
                             示例2
示例2是为获得ACM通知而注册的电子邮件消息220的示例。电子邮件消息220包括ACM请求功能224，该ACM请求功能224通知电子邮件服务器38(图1所示)，以便当ACM12(图1所示)的故障表(图1所示)中增加了一条故障表项(未示出)时，向电子邮件220的发送者发送电子邮件。
示例3展示的是响应为获得ACM通知而注册的电子邮件消息的电子邮件通知的示例。
Figure A0310337900151
                              示例3
示例3是响应电子邮件220(示例2所示)的电子邮件222的通知的示例。电子邮件消息222返回电子邮件消息220，但是用ACM数据226替换请求功能224。
示例4展示的是用于ACM或设备间通信的电子邮件消息的示例，以及响应该用于ACM或设备间通信的电子邮件消息的电子邮件消息的示例。
Figure A0310337900171
                        示例4
示例4是用于ACM或设备之间通信的电子邮件消息230的示例，以及响应电子邮件消息230的电子邮件消息232的示例。电子邮件消息230包括多个ACM功能请求234。电子邮件消息232返回电子邮件消息230。电子邮件服务器38(图1所示)解析电子邮件消息232并向ACM CPU18(图1所示)发送请求，以便执行在功能请求234中所请求的那些功能。
示例5展示的是用于从另一个ACM得到ACM通知而注册ACM的电子邮件消息的示例，以及包含来自该另外的ACM的ACM通知的电子邮件消息的示例。
Figure A0310337900191
                       示例5
示例5是为从ACM30(图1所示)获得ACM通知而注册ACM12(图1所示)的电子邮件消息240的示例，以及包含来自ACM30的ACM通知244的电子邮件消息242的示例。
示例6展示的是用于根据来自另一个ACM的ACM的通知而取消注册ACM的电子邮件消息的示例。
                          示例6
示例6是根据来自ACM30(图1所示)的ACM通知而取消注册ACM12的电子邮件消息246的示例。
尽管已经用各种各样的专用实施方案描述了本发明，但是那些熟悉本领域的技术人员将会明白，在权利要求的要旨和保护范围内，对本发明作些修改是能够实现的。
             部件列表
   10    ACM系统
   12    使用电子邮件的ACM
   14    电子邮件子系统
   16    通用计算机
   18    ACM CPU
   20    CPU系统存储器
   22    底板接口
   24    ACM底板
   26    输入模块
   28    网络
   30    设备
   32    用户
   34    网络接口
   36    电子邮件客户端
   38    电子邮件服务器
   50    方法
   52    发送电子邮件消息
   54    发送ACM数据
   56    发送ACM通知
   58    接收来自计算机的电子邮件
   60    接收ACM数据
   62    接收ACM通知
   64    响应电子邮件传送请求
   66    存储电子邮件消息
   68    授权用户访问邮箱
    70  允许用户访问该邮箱
    72  允许用户读取、修改、删除消息
    80  方法
    82  发送电子邮件消息
    84  传送ACM数据
    88  接收电子邮件消息
    90  传送ACM数据
    92  传送ACM通知
    94  响应电子邮件传送请求
    96  存储电子邮件消息
    98  授权设备访问一个邮箱
    100  允许设备访问邮箱
    102  允许设备读取、修改或删除消息
    200  电子邮件消息
    202  电子邮件消息
    204  头标
    206  主体
    208  ACM请求功能
    210  ACM数据
    220  电子邮件消息
    222  电子邮件消息通知响应
    224  ACM请求功能
    226  ACM数据
    230  电子邮件消息
    232  电子邮件消息响应
    234  ACM功能请求
    240  电子邮件消息
    242  电子邮件消息
    244  ACM通知
    246  电子邮件消息

Claims (26)

1.一种使用电子邮件的自动控制模块(ACM)(12)包括：
ACM(18)；以及
通过电方式连接到所述ACM的电子邮件系统(14)，所述电子邮件系统被配置成执行至少如下所述之一：通过网络(28)发送(52)来自所述ACM的电子邮件消息；以及接收(58)来自该网络的电子邮件消息。
2.权利要求1的ACM(12)，其中该电子邮件消息包括ACM数据。
3.权利要求1的ACM(12)，其中该电子邮件消息包括ACM通知。
4.权利要求1的ACM(12)，其中该电子邮件消息包括ACM数据和ACM通知中的至少一个，该ACM通知来自另一个ACM和另一个设备(30)中的至少一个。
5.权利要求1的ACM(12)，其中所述电子邮件系统(14)包括为与网络(28)相连接而配置的网络接口(34)。
6.权利要求5的ACM(12)，其中所述电子邮件系统(14)包括一个电子邮件客户端(36)，该电子邮件客户端被配置成通过所述网络接口(34)和网络(28)发送(52)电子邮件消息。
7.权利要求1的ACM(12)，其中所述电子邮件系统(14)包括一个电子邮件服务器(38)，该电子邮件服务器被配置成执行下面所述中的至少一种：接收(58)来自网络(28)的电子邮件消息；传送(84)ACM数据到所述ACM和传送来自所述ACM的ACM数据；传送(92)ACM通知到所述ACM和传送来自所述ACM的ACM通知；以及接收(88)和响应(94)来自网络的电子邮件传送请求。
8.权利要求7的ACM(12)，其中所述电子邮件服务器(38)包括至少一个邮箱，该邮箱被配置成存储(66)至少一个电子邮件消息，所述电子邮件服务器还被配置成允许(70)通过网络(28)与所述电子邮件系统相连接的用户(32)执行下面所述中的至少一种：读取；(72)修改；以及删除在所述至少一个邮箱中存储的那些电子邮件消息。
9.权利要求1的ACM(10)，其中所述ACM包括ACM中央处理单元(CPU)(18)和CPU系统存储器(20)，所述CPU被配置成执行ACM功能。
10.权利要求1的ACM(10)，其中所述ACM包括通过电方式连接到所述ACM的底板接口(22)、通过电方式连接到所述底板接口的底板(24)，所述底板被配置以便与输入/输出(I/O)模块(26)和输入模块中的至少之一相连接。
11.权利要求10的ACM(10)，其中所述电子邮件系统(14)通过电方式与所述底板相连接(24)。
12.一种自动控制模块(ACM)系统(10)包括：
ACM(18)；
网络(28)；
通过电方式与所述网络相连接的通用计算机(16)；以及
通过电方式与所述ACM和所述网络相连接的电子邮件子系统(14)，所述电子邮件子系统被配置成执行下面所述的至少一种：通过所述网络把来自所述ACM的电子邮件消息发送(52)到所述通用计算机；以及通过所述网络接收(58)来自所述通用计算机的电子邮件消息。
13.权利要求12的系统(10)，其中所述电子邮件子系统(14)还被配置成通过所述网络(28)把来自所述ACM的ACM数据发送(54)到所述通用计算机(16)。
14.权利要求12的系统(10)，其中所述电子邮件子系统(14)还被配置成通过所述网络(28)把来自所述ACM的ACM通知发送(56)到所述通用计算机(16)。
15.权利要求12的系统(10)，其中所述电子邮件子系统(14)还被配置成接收(58)来自所述网络(28)的电子邮件消息。
16.权利要求13的系统(10)，其中所述电子邮件子系统(14)还被配置成向所述ACM(18)传送(84)ACM数据和传送(84)来自所述ACM(18)的ACM数据。
17.权利要求13的系统(10)，其中所述电子邮件子系统(14)还被配置成向所述ACM(18)传送(92)ACM通知和传送(84)来自所述ACM(18)的ACM通知。
18.权利要求13的系统(10)，其中所述电子邮件子系统(14)还被配置成接收和响应(64)电子邮件传送请求。
19.权利要求12的系统(10)，其中所述网络(28)是因特网。
20.权利要求12的系统(10)，它还包括通过电方式连接到网络(28)的至少一个别的ACM(18)，所述电子邮件子系统(14)还被配置成：
通过所述网络向所述至少一个别的ACM发送(54)ACM数据；以及
通过所述网络接收(60)来自所述至少一个别的ACM的ACM数据。
21.权利要求12的系统(10)，它还包括通过电方式连接到所述网络(28)的至少一个别的ACM(18)，所述电子邮件子系统(14)还被配置成：
通过所述网络向所述至少一个别的ACM发送(56)ACM通知；以及
通过所述网络接收(62)来自所述至少一个别的ACM的ACM通知。
22.权利要求12的系统(10)，它还包括通过电方式连接到所述网络(28)的至少一个别的设备(30)，所述电子邮件子系统(14)还被配置成：
通过所述网络向所述至少一个别的设备发送(52)电子邮件消息；以及
通过所述网络接收(58)来自所述至少一个别的设备的电子邮件消息。
23.权利要求12的ACM系统(10)，其中所述电子邮件子系统(14)嵌入在所述ACM(18)中。
24.权利要求12的ACM系统(10)，它还包括通过电方式连接到所述ACM(18)的底板接口(22)和通过电方式连接到所述底板接口的底板(24)，所述底板被配置以便与输入/输出(I/O)模块(26)和输入模块中的至少之一相连接。
25.权利要求24的ACM系统(10)，其中所述底板接口(22)嵌入在所述ACM(18)中。
26.权利要求24的ACM系统(10)，其中所述电子邮件子系统(14)通过电方式与所述底板相连接(24)。
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