CN1691662A - 电子装置系统和数据控制装置 - Google Patents

Abstract

一种电子装置系统，其具有：电子装置，其通过通信网络发送数据；数据控制装置，其通过通信网络与电子装置连接，并存储从电子装置发送过来的数据；以及计算机，其能够与数据控制装置通信，其中，数据控制装置将存储的数据发送给计算机。

Description

电子装置系统和数据控制装置

本申请基于2004年4月21日提出的日本在先专利申请No.2004-124895，并要求其优先权，其全部内容以引用方式并入本文。

技术领域

本发明涉及一种由电子装置和计算机构成的电子装置系统，所述电子装置例如是可编程逻辑控制器、调节装置、用于采集各种类型的数据的数据采集装置、记录仪和示波器，所述可编程逻辑控制器对为各种生产过程设置的、或者是安装在工厂生产线上的、或者是安装在各种实验设备内的装置进行操作和监视；所述计算机通过通信网络与电子装置连接，计算机向电子装置发送各种指令并与之交换数据。本发明还涉及一种数据控制装置，其通过通信网络与电子装置连接，并能够与计算机通信。

背景技术

以下文件涉及一种电子装置系统，其由各种类型的电子装置和与电子装置连接的计算机组成，计算机向电子装置发送各种指令并与之交换数据。

JP-T-2002-503410和USP 5805442被称为本发明的相关技术。

图4是清楚表示现有的电子装置系统的配置框图。

图4中，电子装置10包括：控制模块11，网络服务器12以及网页13，该电子装置对为各种类型的生产过程设置的、或者是安装在工厂生产线上的、或者是安装在各种实验设备中的装置进行操作、监视、控制，并执行数据采集，其用来处理与控制模块11有关的输入/输出数据。

控制模块11是电子装置10的核心，其对为各种生产过程设置的、或者安装在生产线上、或者安装在各种实验设备中的装置进行操作、监视、控制，并采集各种类型的数据。

网络服务器12是具有内置的、常用的网络服务器的功能的模块。

网页13是读取控制模块11所采集的数据、并具有内置的软件程序组件的模块，所述软件程序组件比如是由客户下载并执行的JAVA的小应用程序(JAVA，SUN微系统公司注册的商标，是一种面向对象的编程语言，下文中简称为“JAVA”)。

电子装置10经由网络接口14、使用有线连接方式或无线连接方式连接到通信网络L，比如因特网或局域网LAN。

通信网络L上可以连接多个电子装置10和多个计算机20。

计算机20是包括显示装置21和浏览器软件23的普通客户计算机，并且经由网络接口22连接到通信网络L上。

本电子装置系统中，计算机20的浏览器软件23在客户侧按需求访问电子装置10。当检测到访问时，电子装置10的网络服务器12将各种指令和数据从网页13经由网络接口14、通信网络L以及计算机20的网络接口22发送至浏览器软件23。然后，浏览器软件23解释这样下载的指令和数据、并在显示装置21上显示获得的结果。

更具体地讲，例如，具有温度测量功能的控制模块11采集现场的温度数据并将该数据连同从网页13获得的指定温度计图形一起发送至计算机20。一旦浏览器软件23收到这些数据和指令，它就会用温度数据和温度计图形作出显示在显示装置21上的用图形表示温度的图像。

在现有的电子装置系统中，计算机20以这种方式直接和电子装置10通信以获得需要的数据或者交换设定信息，并且计算机20使用网页形式来监视电子装置10。

当计算机20已经预先确定存在电子装置10、并使用HTTP(超文本发送协议)作为通信协议时，计算机20使用电子装置10的URL(统一资源定位器)来访问网络服务器12。为了访问数据，必要时计算机20还将执行认证处理。

当在计算机20上安装专用的通信应用软件时，会执行与使用HTTP时同样的处理，并且用户指定将被连接的电子装置10并访问数据。

然而，现有的电子装置系统出现了以下问题。

电子装置10必须在内部存储和管理获得的信息。

具体地讲，对于电子装置10而言，存储功能是必要的。如果仅仅需要存储电子装置10的设定信息，快速闪存ROM就足够了。然而，当要存储外部获得的数据时，由于该数据的大小通常大于设定信息的大小，所以需要附加的硬件。如上所述，对于电子装置10，管理大容量存储部分的功能是必要的，这样，当考虑到硬件成本时，总成本会增加。

而且，使现有的电子装置10获得非常高的处理能力通常是困难的，并且在许多情况下，获得存储管理功能所需要的处理能力也是困难的。

此外，在电子装置10包括具有许多可动部分的存储装置(比如硬盘)的情况下，电子装置10的可靠性会下降。

另外，当多个电子装置10连接到通信网络L时，不能有效地为每个电子装置10提供存储部分。对于多个电子装置10，尽管可以在每个装置上安装这样一个结构：其允许为一个电子装置所设置的存储部分也能被其它所有的电子装置共享，但是实施这种方法会使系统极度复杂。

而且，通过添加这样的功能来改变电子装置10的操作不能容易地被实现。

在计算机20请求的访问方法或者功能添加发生变化的情况下，将不得不在每个电子装置10中安装能够应付这种变化的结构。

尤其是当电子装置10使用网页13来生成将被计算机20显示的画面时，对于所有与计算机20连接的电子装置10来说，将必须执行同样的修正处理。

通常给电子装置10配备作为ROM的固件，但是与计算机20不同，它不容易更新。因此，电子装置10能够提供给计算机20的信息(尤其是画面)在不同程度上是通用项，并且不容易为个别用户定制。

而且，计算机20必须提前获得每个电子装置10的访问方式。对于由不同类型的电子装置10构成的系统，访问存储在电子装置10中的信息的方式不能被统一化。

这样，对于每个电子装置10，计算机20必须提前引入每个电子装置10的访问方式(例如，网络的URL注册或者专用应用程序的安装)。

从多个电子装置10获得的数据的整合和构造必须由计算机20执行。

由于计算机20和电子装置10直接通信，为了监视从电子装置10接收到的数据，计算机20必须统一电子装置10使用的数据形式，所述数据彼此相关地被监视。

另外一个问题是计算机20使用的数据备份处理复杂。即，由于数据分散在单个电子装置10中，因此对从装置10接收到的数据执行备份操作是复杂的。

电子装置10必须包括用于提供安全性的功能。当计算机20对存储在电子装置10中的数据执行访问控制处理时，必须提供电子装置10的认证信息。因此，由于客户信息不能被单因次地管理，所以管理成本会增加。

发明内容

本发明的目的是简化整个系统的配置，以避免增加成本及减少因响应更新或改进功能的请求所执行的作业数量。

本发明提供一种电子装置系统，其具有：电子装置，其通过通信网络发送数据；数据控制装置，其通过通信网络与电子装置连接，并存储从电子装置发送过来的数据；以及计算机，其能够与数据控制装置通信，其中，数据控制装置将存储的数据发送给计算机。

在本发明的电子装置系统中，所述数据控制装置将存储的数据构造成符合计算机要求的形式的数据，以将这种形式的数据发送给计算机。

在本发明的电子装置系统中，所述要求的形式是网页形式。

在本发明的电子装置系统中，数据控制装置具有存储部分，所述存储部分包括存储从电子装置发送过来的数据的数据存储部分，以及设定网页的网页设定部分。

在本发明的电子装置系统中，所述数据控制装置发送通过将多个电子装置发送来的数据进行组合而形成的网页。

在本发明的电子装置系统中，所述计算机和数据控制装置配置为一体。

在本发明的电子装置系统中，所述数据控制装置根据访问请求发起者或访问内容，来控制网页的提供顺序或用于提供网页的通信网络的频带。

在本发明的电子装置系统中，所述数据控制装置管理计算机提出的数据请求的历史。

在本发明的电子装置系统中，所述数据控制装置根据访问发起者的属性更改要提供的数据的形式。

本发明还提供一种通过通信网络与电子装置连接并能与计算机通信的数据控制装置，其包括：数据存储部分，其存储电子装置发送过来的数据；以及通信部分，其将数据存储部分中存储的数据发送至计算机。

依据本发明的电子装置系统和数据控制装置，能够获得以下优点：

(1)电子装置中不需要准备和安装大容量存储部分，也不需要附加的硬件。因此，一旦电子装置安装在现场，就不需要进行更改，并且也可以避免因添加硬件而引起的成本增加。

(2)电子装置不需要存储管理能力，并且可以避免由于提供存储而引起的可靠性下降。

(3)设置在一个电子装置中的存储部分不需要被其他多个电子装置共享。

(4)不需要这样的操作：即，不需要在各电子装置中安装用于更改计算机所使用的访问方法或更改功能的结构。根据本发明，访问方法能够统一化。

(5)由于计算机不负责对从多个电子装置获得的数据的形式进行统一化，所以计算机担负的处理负荷被减小。

(6)由于多个整合电子装置设置了数据控制装置，因此不需要对所有电子装置执行数据备份操作，只需要对一个装置(即，数据控制装置)执行即可，这使其成为有效的方法。

(7)由于不需要为每个电子装置设定单独的安全管理方法，所以整个系统的配置简单。

如上所述，依据电子装置系统和数据控制装置，由于数据控制装置被设置在通信网络中，所以可以取消各电子装置的指定项目(比如数据管理和安全性的各种处理)，因此能够简化整个系统的结构。

附图说明

图1是表示本发明一个实施例的配置框图；

图2是表示本发明实施例中电子装置的配置框图；

图3是表示本发明实施例中数据控制装置的配置框图；以及

图4是表示现有技术中电子装置系统的配置框图。

具体实施方式

现在参考附图详细说明本发明的实施例。

图1是表示依照本发明实施例的配置框图。

在图1所示的电子装置系统中，电子装置100a和100b、计算机200以及数据控制装置300都与通信网络L连接。

电子装置100a和100b的详细配置在图2中示出。

如图2所示，每个电子装置100a和100b包括：网络接口101、I/O(输入/输出)接口1021和1022、I/O(输入/输出)总线接口103、地址/数据总线104、CPU 105，此外还有远端存储访问控制器106。

通过CPU 105执行的处理，能够将指定的电子装置100a和100b设定为诸如可编程逻辑控制器、记录仪、示波器等装置。

远端存储访问控制器106模块提供以下功能：用于访问数据控制装置300(见图3)中的存储部分304、以及用于发送和接收数据和设定信息，所述数据控制装置300将在下面说明。远端存储访问控制器106包括：控制器1061；访问控制器1062，用于控制对存储部分304的访问；通信部分1063，用于与网络接口101通信；以及数据寄存器1064a、1064b，…，用于存储数据。

如此设置的电子装置100a和100b采集与诸如控制等指定功能有关的信息(包括处理数据、运行记录及装置状态)，并与图1中的计算机200以及数据控制装置300交换数据。此外，电子装置100a和100b接受各个连接装置向它们发送的控制信息。

而且，为了经由通信网络L、与数据控制装置300交换它们采集的数据和设定信息，电子装置100a和100b使用通用协议或者唯一网络协议。

如上所述，电子装置100a和100b例如可以是可编程逻辑控制器或者数据记录仪，并且能够从诸如温度计，压力计，流量计或接点装置等各种下位装置中采集数据，还可以根据情况在内部执行控制操作、并将控制操作数据发送至下位装置。

数据控制装置300的详细结构如图3所示。

数据控制装置300包括：网络接口301，用以连接通信网络L；CPU 302；控制代码存储部分303，用于存储用以访问存储部分304(其将在下面说明)的控制代码；以及存储部分304，用于存储各种数据。

存储部分304是各种数据的存储模块。存储部分304包括：通信部分3041；网络服务器代码存储部分3042，用于存储用以控制内部网页WP1、WP2、…的网络服务器代码；以及存储控制代码存储部分3043，用于存储控制数据D1、D2、…的存储控制代码。

本实施例中，存储部分304包括用于存储网页WP1和WP2的网络服务器代码存储部分3042，以及控制数据D1和D2的存储控制代码存储部分3043。然而，可以使用计算机200要求的形式来替代网页的形式。

就是说，数据控制装置300能够处理发送的或提供的数据形式，这样，电子装置100a和100b不需要进行改变。

依据配置，数据控制装置300提供以下功能：即，数据存储功能，用于接收来自与通信网络L连接的电子装置100a和100b发送的数据的功能，用于在存储部分304中存储接收到的数据的功能，以及用于允许另外一个系统访问存储在存储部分304中的数据、并将数据D1、D2、…连同网页WP1、WP2、…一起发送至另一个不同的已连接的系统中的功能。

更具体地，数据控制装置300使用服务器计算机的模式，其接受连接到通信网络L上的电子装置100a和100b的访问、用作远端装置的计算机200的访问以及另外一个数据控制装置300的访问。

访问请求发起者不仅可以是计算机200，还可以是连接到数据控制装置300的另一个系统。

被数据控制装置300处理的数据可以包括附加信息，比如关于数据格式功能或访问模块供应功能的信息。

数据格式功能是将从电子装置100a和100b接收的数据的格式转换成存储数据时容易处理和使用的格式的功能，是在数据发送至计算机200之前将数据格式转换成与电子装置100a和100b的特性一致的格式的功能，或者是为访问请求发起者另外提供数据格式化信息的功能。

访问模块供应功能是访问请求发起者对诸如各种类型的小应用程序、组件、数据转换码或设定工具的数据显示程序和数据处理程序的发送功能。

换言之，数据控制装置300具有网页发送功能，也就是在网页WP1、WP2、…中嵌入从电子装置100a和100b收到的数据D1、D2、…，并将网页WP1、WP2、…发送至已发出数据访问请求的装置(比如计算机200)的功能。

数据控制装置300可以包括组合从电子装置100a和100b中采集的数据、以及整合数据并构建网页的功能。

再次参考图1，本发明中计算机200是诸如小型个人计算机的普通计算机，其使用数据控制装置300提供的功能来使用存储在电子装置100a和100b中的数据或者来控制电子装置100a和100b。

计算机200不需要是由操作者实际操作的计算机，它可以是具有网关功能的、与另一个系统相连接的计算机，或者是上位控制器。

计算机200和数据控制装置300不需要总是分立的装置，它们可以形成为一体。就是说，数据控制装置300的功能可以提供给计算机200，或者计算机200的功能可以在内部提供给数据控制装置300。

对于小规模系统，当引入作为数据控制装置300的专用硬件不是现实的选择时，上述一体的配置在现场是适用于该系统的。

通过使用因特网或者公用线路的连接，通过使用串行电缆直接连接，或者通过有线连接或无线连接，能够建立通信网络L，并且能够通过使用与各装置的特性一致的连接形式来构建系统。

再参考图1的同时，说明这样构成的本发明的电子装置系统的操作。

(A)假定电子装置100a和100b是可编程逻辑控制器。当电子装置100a或100b被启动时，其内部数据采集功能将采集由与之连接的下位装置(未显示)在现场产生的数据，并储存获得的数据，所述下位装置比如是温度计和接点装置。

(B)然后电子装置100a或100b经由通信网络L、以固定时间间隔或在要求的时刻将存储的数据发送至数据控制装置300。

(C)其后，数据控制装置300将接收到的数据存储在存储部分304中。此时，从电子装置100a和100b传来的数据可以以接收到的形式存储，也可以以在完成数据转换或压缩过程后获得的转换形式存储。

(D)在这种情形下，计算机200的操作者经由通信网络L向数据控制装置300发出访问请求、以读取从电子装置100a或100b获得的现有数据。

随后，操作者使用计算机200将电子装置100a或100b的URL信息发送至数据控制装置300。

(E)数据控制装置300解释从计算机200接收到的请求并将要发送的数据形式转换成合适的数据发送形式。然而，当(C)中不要求数据转换时，则提供未改变的数据。

(F)数据控制装置300为发出数据请求的计算机200提供在内部存储的数据。这时，数据可以以与计算机200的特性一致的形式发送。

更具体地讲，依照从计算机200接收的请求，数据控制装置300选择相应的电子装置100a或100b，并以向网页WP1、WP2、…其中之一嵌入数据D1、D2、…的形式向计算机200提供数据和请求数据显示所需要的指令。

这时，数据控制装置300可以通过不同的端口同时或者分别发送数据和显示指令。

根据收到的指令和数据，计算机200启动浏览器软件23(见图4)，并根据显示指令启动显示处理。然后，计算机200在显示装置上显示与电子装置100a或100b相关的、具有网页形式的数据。

结果，计算机200的操作者能够获得期望的网页形式的数据。

而且，由于数据控制装置300如上所述地设置，所以会执行以下操作。

通过访问数据控制装置300，计算机200能够获得存储在电子装置100a和100b中的数据。

数据控制装置300可以组合从多个电子装置100a和100b中采集的数据，并可以整合这些数据以构建网页。

这时，数据整合方法可以由数据控制装置300共同管理，而且可以仅仅通过更新保存在数据控制装置300中的数据来更改。因此，处理效率较高。

按照以往的习惯为电子装置100a和100b安装数据管理引擎和数据转换引擎，所以效率和性能被降低。然而，在本实施例中，数据控制装置300获得的数据被共同管理，而且能够容易地执行诸如备份处理的操作。

本发明中，由于数据控制装置300经由通信网络L被设置在电子装置100a和100b与计算机200之间，所以能够另外提供以下功能。

(1)电子装置系统的QoS(服务质量)控制

依照数据请求发起者和请求内容，数据控制装置300控制数据的提供顺序和用以提供数据的通信网络L的频带。通过这个控制，能够设置一个结构来识别具有高优先级的信息并且优先将这些信息发送至计算机200。

可以指定数据控制装置300的系统，以便对计算机200请求的数据的历史提供管理服务。结果，对由计算机200原先获得过的数据的请求能够迅速地作出响应。

此外，可以设置多个数据控制装置300，以便它们经由通信网络L互相配合。利用这种结构，施加于整个电子装置系统的负荷能够被管理和控制。

(2)与访问发起者的特性一致的数据发送

数据控制装置300可以另外包括发送数据的功能，该数据具有的形式与访问网络的计算机200的类型相称，或者与软件或人的属性相称。

例如，为了在计算机200上显示数据，数据控制装置300的这个功能能够识别访问发起者装置，并且能够在切换计算机200或移动电话的显示画面的内容时发送数据。

(3)安全性的取得

可以在数据控制装置300中集中地设定认证信息，以便能比较容易地维持计算机200进行访问的安全性。按照惯例，需要为各电子装置设置用于验证用户和计算机的认证信息；然而，对于本发明，则不需要。

依据本发明，整个系统的安全策略可以仅仅通过改变保存在数据控制装置300中的数据来更新。这是一个方便的方法。

按照惯例，当使用诸如VPN(虚拟专用网)或者SSL(安全套接层)的技术来维持安全通信时，每个电子装置100a和100b都需要实现该技术的功能，计算机200需要与相连接的电子装置100a和100b所使用的技术一致的应用程序。

另一方面，依据本发明，必须维持安全通信的部分被分割成两个独立的子部分，一个在电子装置100a、100b和数据控制装置300之间，一个在数据控制装置300和计算机200之间，结果，当考虑到现状时，每个子部分可以使用适宜的技术。

(4)多个装置的整合

数据控制装置300能够使用预定的形式、对由多个电子装置100a和100b以不同形式提供的数据进行整形，并能够将整形的数据发送至计算机200。

也就是，为数据控制装置300另外提供将设定信息发送至电子装置100a和100b的功能，以便电子装置100a和100b的设定能够被共同管理。

设定信息可以被计算机200经由数据控制装置300发送至电子装置100a和100b，或者可以被数据控制装置300存储和管理。

如此，当不同类型的电子装置100a和100b与网络连接时，通过查阅存储在数据控制装置300中的设定信息能够获知结构上的差异。因此，不管电子装置100a和100b的类型和结构如何，计算机200都能够使用标准方法来访问他们。

如上所述，依据本发明，能够整体地构建简单的系统并且能够避免成本增加，而且能够减少对功能更新请求和性能改进请求作出响应所需要的操作数量。

Claims (10)

1.一种电子装置系统，包括：

电子装置，其通过通信网络发送数据；

数据控制装置，其通过通信网络与电子装置连接，并存储从电子装置发送过来的数据；以及

计算机，其能够与数据控制装置通信，

其中，数据控制装置将存储的数据发送给计算机。

2.根据权利要求1所述的电子装置系统，其中，

所述数据控制装置将存储的数据构造成具有计算机要求的形式的数据，以将具有这种形式的数据发送给计算机。

3.根据权利要求2所述的电子装置系统，其中，

所述要求的形式是网页形式。

4.根据权利要求3所述的电子装置系统，其中，

所述数据控制装置包括：存储部分，其包括用于存储从电子装置发送过来的数据的数据存储部分，以及用于设定网页的网页设定部分。

5.根据权利要求4所述的电子装置系统，其中，

所述数据控制装置发送通过将多个电子装置发送来的数据进行组合而形成的网页。

6.根据权利要求1所述的电子装置系统，其中，

所述计算机和数据控制装置配置为一体。

7.根据权利要求3所述的电子装置系统，其中，

所述数据控制装置根据访问请求发起者或访问内容，来控制网页的提供顺序或控制用于提供网页的通信网络的频带。

8.根据权利要求1所述的电子装置系统，其中，

所述数据控制装置管理由计算机提出的数据请求的历史。

9.根据权利要求1所述的电子装置系统，其中，

所述数据控制装置根据访问发起者的属性更改要提供的数据的形式。

10.一种数据控制装置，其通过通信网络与电子装置连接，并能够与计算机通信，包括：

数据存储部分，其存储电子装置发送过来的数据；以及

通信部分，其将数据存储部分中存储的数据发送至计算机。

Images