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GEBIET
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Diese Erfindung bezieht sich auf das Gebiet des Schutzes und der voraussagenden Wartung für Anlagegüter. Genauer bezieht sich die Erfindung auf die elektronische Kommunikation zwischen Maschinenfunktionszustandselementen und Maschinenschutzinstrumenten (gemeinsam und einzeln hier als Maschineninstrumente bezeichnet), die Maschinendaten wie etwa Maschinenfunktionszustandsdaten, Maschinenschutzdaten und Maschinenvorhersagedaten erheben, und zentralisierten Systemen, die Maschinendaten von den Maschineninstrumenten empfangen.
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EINLEITUNG
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Die meisten Maschinen erfordern einen Typ von Überwachung, Schutz und Kundendienst, um den Betriebszustand aufrechtzuhalten oder um vor einer gefährlichen Situation zu schützen. Wie der Begriff ”Maschine” hier verwendet ist, besitzt er eine umfassende Definition und enthält er Ausrüstung, wie sie etwa in industriellen Anwendungen zu finden sein könnte. Solche Maschinen enthalten z. B. rotierende Maschinen wie etwa Pumpen, Pressen, Schleifmaschinen, Kompressoren, Generatoren, Werkstattausrüstung und andere Ausrüstungsarten.
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Voraussagende Wartungs- und Schutzregimes erheben auf regelmäßiger Grundlage oder andauernd wie etwa unter Verwendung einer Art eines Maschineninstruments Daten in Bezug auf den Funktionszustand einer Maschine. Verschiedene Arten von Maschineninstrumenten erfassen verschiedene Arten von Maschineneigenschaften wie etwa Schwingung, Temperatur, Druck, Ventilstellung, Schall, Infrarotemission, Ölzustand, Druck, Durchfluss, Elektrizitätsverbrauch, Flüssigkeits- oder Gasleckverlust usw.
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Viele Maschineninstrumente sind zur elektronischen Kommunikation wie etwa über ein Netz fähig und können somit wie etwa über eine Netzdatenverbindung Maschinenfunktionszustandsdaten an ein anderes System senden und Anweisungen von einem anderen System empfangen. Um Daten von mehreren solchen Maschineninstrumenten zu erheben und Anweisungen an sie zu senden und die Daten, die sie empfangen, zu speichern, zu analysieren und zu korrelieren, werden zentralisierte Systeme verwendet.
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Diese Kommunikation wird wenigstens teilweise durch die Software bestimmt, die in das Maschineninstrument eingebettet ist und seinen Grundbetrieb steuert. Solche eingebettete Software wird üblicherweise als Firmware bezeichnet.
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Während Aktualisierungen an dem Maschineninstrument stattfinden, wird die Firmware in dem Maschineninstrument geändert. Ähnlich unterscheidet sich die Firmware des neuen Maschineninstruments üblicherweise von der des alten Maschineninstruments, falls das Maschineninstrument durch ein anderes oder neueres Modell des Maschineninstruments ersetzt wird. Gelegentlich wird die Firmware des Maschineninstruments aus einem bestimmten Grund zu einer älteren Version der Firmware zurückgesetzt.
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Da die Software in dem zentralisierten System das von jedem Maschineninstrument verwendete Kommunikationsprotokoll und die Fähigkeiten jedes Maschineninstruments verstehen muss und da das zentralisierte System jedes Mal, wenn sich die Firmware ändert, erst dann vollständig mit einem gegebenen Maschineninstrument kommunizieren und es nutzen kann, wenn die Software des zentralisierten Systems aktualisiert worden ist, erzeugen diese Änderungen der Firmware der Maschineninstrumente für das zentralisierte System, das mit den Maschineninstrumenten zu kommunizieren versucht, Probleme.
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Üblicherweise erfordern Änderungen der Firmwareversion irgendeines der Maschineninstrumente, dass das zentralisierte System offline genommen wird, so dass es keine seiner Funktionen hinsichtlich irgendwelcher der Maschineninstrumente mehr ausführt, bis es aktualisiert werden kann, um mit der neuen Firmwareversion eines einzelnen der vielen Maschineninstrumente, mit denen es kommunizieren könnte, zu kommunizieren. Dies ist nicht nur zeitaufwendig und teuer, sondern erfordert auch, dass das zentralisierte System betriebsunfähig ist und seine wichtigen Funktionen erst ausführen kann, wenn es aktualisiert und wieder online gebracht worden ist.
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Somit wird ein System benötigt, das Probleme wie etwa die oben beschriebenen wenigstens teilweise verringert.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Die obigen und andere Notwendigkeiten können durch ein zentralisiertes System zum Kommunizieren mit Maschineninstrumenten verschiedener Typen erfüllt werden, wobei der Betrieb der Maschineninstrumente durch eine Firmwareversion bestimmt ist, die für jedes Maschineninstrument unabhängig und selektiv aktualisierbar ist. Das zentralisierte System enthält einen Prozessor, einen Arbeitsspeicher, einen Kommunikationsport und ein Kommunikationsmodul mit Anweisungen, die in dem Arbeitsspeicher liegen und durch den Prozessor ausgeführt werden. Das Kommunikationsmodul steuert über den Kommunikationsport die Kommunikation zwischen dem zentralisierten System und den Maschineninstrumenten. Das Kommunikationsmodul besitzt eine Menge von Sockets zum Kommunizieren über den Kommunikationsport, einen Plug-in-Manager und eine Bibliothek von Plug-ins, wobei jedes Plug-in wenigstens einem der Maschineninstrumenttypen und wenigstens einer Firmwareversion zugeordnet ist.
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Der Plug-in-Manager kommuniziert über einen ausgewählten der Sockets mit einem ausgewählten der Maschineninstrumente und bestimmt seinen Typ und seine Firmwareversion, durchsucht die Plug-in-Bibliothek, um ein Plug-in zu ermitteln, das mit dem Typ und mit der Firmwareversion des ausgewählten Maschineninstruments kompatibel ist, und ordnet dem ausgewählten Socket ein kompatibles Plug-in in der Weise zu, dass das kompatible Plug-in die Kommunikation zwischen dem zentralisierten System und dem Maschineninstrument interpretiert. Das Zuordnen findet ohne Ändern von Zuordnungen zwischen anderen Plug-ins und Sockets und ohne Unterbrechen von Kommunikationen zwischen dem zentralisierten System und irgendwelchen der anderen Maschineninstrumente statt.
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In einigen Ausführungsformen empfängt das kompatible Plug-in in einer ersten Nachricht Daten von dem zugeordneten Maschineninstrument in Übereinstimmung mit einem ersten Datenprotokoll, das von dem Typ und von der Firmwareversion des Maschineninstruments abhängt, extrahiert es die Daten aus der ersten Nachricht, setzt es die Daten in ein zweites Datenprotokoll um, das dem zentralisierten System zugeordnet ist, und sendet es die Daten in einer zweiten Nachricht in Übereinstimmung mit dem zweiten Protokoll an eine andere Stelle in dem zentralisierten System.
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In einigen Ausführungsformen empfängt das kompatible Plug-in in einer dritten Nachricht in Übereinstimmung mit einem zweiten Datenprotokoll Anweisungen von dem zentralisierten System, extrahiert es die Anweisungen aus der dritten Nachricht, setzt es die Anweisungen in das erste Datenprotokoll um und sendet es die Anweisungen in einer vierten Nachricht in Übereinstimmung mit dem ersten Protokoll an das zugeordnete Maschineninstrument.
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In einigen Ausführungsformen enthält das Kommunikationsmodul Anweisungen, um ein neues Plug-in zu der Plug-in-Bibliothek hinzuzufügen, wenn der Plug-in-Manager in der Plug-in-Bibliothek kein Plug-in ermittelt, das mit dem Typ und mit der Firmwareversion des ausgewählten Maschineninstruments kompatibel ist. In einigen Ausführungsformen fordert das Kommunikationsmodul von einer an das zentralisierte System angeschlossenen Nutzerschnittstelle eine Bestimmung des neuen Plug-ins an. In einigen Ausführungsformen (1) fordert das Kommunikationsmodul eine Bestimmung des neuen Plug-ins an und/oder (2) empfängt es das neue Plug-in von einer globalen Netzquelle, die an das zentralisierte System angeschlossen ist. In einigen Ausführungsformen empfängt das Kommunikationsmodul das neue Plug-in von einer an das zentralisierte System angeschlossenen lösbaren Arbeitsspeichereinheit. In einigen Ausführungsformen ist die Plug-in-Bibliothek in einem Abschnitt des Arbeitsspeichers, der von dem zentralisierten System lösbar ist, enthalten.
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In Übereinstimmung mit einem anderen Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Kommunizieren zwischen einem zentralisierten System und Maschineninstrumenten verschiedener Typen beschrieben, wobei der Betrieb der Maschineninstrumente durch eine Firmwareversion bestimmt wird, die für jedes Maschinenfunktionszustandselement unabhängig und selektiv aktualisierbar ist. Bei einem Socket des zentralisierten Systems wird eine Verbindung zwischen einem der Maschineninstrumente und dem zentralisierten System detektiert. Ein Plug-in-Manager des zentralisierten Systems fordert von dem Maschineninstrument einen Typ und eine Firmwareversion des Maschineninstruments an und empfängt sie und durchsucht daraufhin eine Bibliothek von Plug-ins nach einem kompatiblen Plug-in, das an den Typ und an die Firmwareversion des Maschineninstruments angepasst ist. Jedes Plug-in in der Bibliothek ist wenigstens einem der Maschineninstrumenttypen und wenigstens einer Firmwareversion zugeordnet. Der Plug-in-Manager ordnet das kompatible Plug-in dem Socket in der Weise zu, dass das kompatible Plug-in die Kommunikation zwischen dem zentralisierten System und dem Maschineninstrument interpretiert. Das Zuordnen findet ohne Änderung von Zuordnungen zwischen anderen Plug-ins und Sockets und ohne Unterbrechen von Kommunikationen zwischen dem zentralisierten System und irgendwelchen anderen Maschineninstrumenten statt.
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In Übereinstimmung mit einem abermals anderen Aspekt der Erfindung wird ein nichttemporäres computerlesbares Medium beschrieben, das ein Maschinenprogramm enthält, um zu ermöglichen, dass ein Computer mit Maschineninstrumenten verschiedener Typen kommuniziert, wobei der Betrieb der Maschineninstrumente durch eine Firmwareversion bestimmt wird, die für jedes Maschineninstrument unabhängig und selektiv aktualisierbar ist, indem es veranlasst, dass ein Prozessor des Computers die Schritte des wie hier beschriebenen Verfahrens ausführt.
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ZEICHNUNGEN
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Weitere Vorteile der Erfindung gehen mit Bezug auf die ausführliche Beschreibung hervor, wenn sie zusammen mit den Figuren betrachtet werden, die nicht maßstabsgerecht sind, um die Einzelheiten deutlicher zu zeigen, wobei gleiche Bezugszeichen überall in den mehreren Ansichten gleiche Elemente angeben und wobei:
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1 ein Funktionsblockschaltplan eines zentralisierten Systems in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist.
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2 ein ausführlicherer Funktionsblockschaltplan eines Abschnitts des zentralisierten Systems in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist.
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3 ein Ablaufplan für den Betrieb eines zentralisierten Systems in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der Erfindung ist.
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4 ein ausführlicherer Ablaufplan für einen Abschnitt des Betriebs eines zentralisierten Systems in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der Erfindung ist.
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BESCHREIBUNG
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Nun anhand der Figuren ist in 1 ein zentralisiertes System 100 in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt. Das zentralisierte System 100 enthält einen Prozessor 116, einen Arbeitsspeicher 118, eine Datenspeichereinheit 120, ein Kommunikationsmodul 126 und einen Kommunikationsport 128. In einigen Ausführungsformen ist das zentralisierte System 100 ein Universalcomputer, der speziell dafür programmiert ist, die wie hier beschriebenen Funktionen auszuführen. In anderen Ausführungsformen ist das zentralisierte System 100 ein kundenangepasstes Hardwareteil. Es wird gewürdigt werden, dass die verschiedenen Komponenten des zentralisierten Systems 100 viel mehr Verbindungen als die wenigen in den Figuren gezeigten wie etwa System-weite Busse hätten. Somit ist zu verstehen, dass die wie hier gezeigten Kommunikationsleitungen dem Wesen nach veranschaulichend sind und dass das Kommunikationsmodul 126 in einigen Ausführungsformen z. B. mit dem Arbeitsspeicher 118 und/oder mit der Datenspeichereinheit 120 direkt kommunizieren kann.
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Der Arbeitsspeicher 118 ist eine Hardwarestruktur, die in verschiedenen Ausführungsformen eine Kombination eines flüchtigen und eines nichtflüchtigen Arbeitsspeichers wie etwa verschiedener RAM-Typen ist. Der Arbeitsspeicher 118 enthält die Betriebsprogrammierung für das zentralisierte System 100, die Daten, die durch das zentralisierte System 100 erhoben werden, Informationen hinsichtlich der externen Hardware, die mit dem zentralisierten System 100 kommuniziert, und andere Informationen, wie sie hier allgemein beschrieben sind.
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Der Speicher 120 ist eine nichtflüchtige Hardwarestruktur wie etwa eine Festplatte, ein Festkörperlaufwerk, eine Anordnung davon oder andere elektronische Datenspeicherstrukturen, wie sie gegenwärtig im Gebiet bekannt sind. Es wird gewürdigt werden, dass Abschnitte des Speichers 120 in einigen Ausführungsformen fern vom Rest des zentralisierten Systems 100 sein können.
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Der Einfachheit halber sind die Kommunikationsfunktionen des zentralisierten Systems 100 in zwei Strukturen, in das Kommunikationsmodul 126 und in den Kommunikationsport 128, geteilt. In modernen Computersystemen ist es schwierig – wenn nicht unmöglich –, diese Strukturen, die reine Hardware sind, von jenen Strukturen, die reine Software sind, zu trennen. Nahezu jede integrierte Computerstruktur ist auf einer bestimmten Ebene eine Kombination beider. Unter diesem Vorbehalt wird angegeben, dass allgemein der Kommunikationsport 128 die Hardwareaspekte der Kommunikationsfunktionen des zentralisierten Systems 100 enthält und das Kommunikationsmodul 126 die Softwareaspekte der Kommunikationsfunktionen des zentralisierten Systems 100 enthält. Keines wäre ohne das andere irgendwie nutzbar und sie erfordern einander, um die Kommunikationen für das zentralisierte System 100 bereitzustellen.
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Der Kommunikationsport 128 enthält alle die verschiedenen Hardwareportstrukturen, die die Kommunikation zwischen den lokalen Abschnitten des zentralisierten Systems 100 und Hardware, die extern gegenüber dem zentralisierten System 100 ist, ermöglichen. Zum Beispiel verbindet eine Nutzerschnittstelle 122, wie sie etwa eine Anzeige, eine Zeigevorrichtung, einen Drucker, eine Kamera, einen Lautsprecher, ein Mikrophon und andere ähnliche Hardware enthalten könnte, über geeignete Hardwarestrukturen des Kommunikationsports 128 mit dem zentralisierten System 100. Ähnlich verbindet eine externe Speichervorrichtung 132 wie etwa ein USB-Arbeitsspeicherstick über eine geeignete Hardwarestruktur des Kommunikationsports 128 mit dem zentralisierten System 100.
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In einigen Ausführungsformen enthält der Kommunikationsport 128 eine Netzverbindung zur Verbindung mit einem Datennetz 114 wie etwa mit einem lokalen allgemeinen Kommunikationsnetz oder mit einem spezialisierten Netz. Das Netz 114 kann wiederum mit einem globalen Datenkommunikationsnetz wie etwa mit dem Internet 130 verbunden sein.
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Das Kommunikationsmodul 126 ist die Software, die den Betrieb des Hardwarekommunikationsports 128 steuert. Gelegentlich kann die Software in dem Arbeitsspeicher 118 und/oder in der Datenspeichereinheit 120 gespeichert sein oder kann sie dauerhafter innerhalb nichtflüchtiger Arbeitsspeicherstrukturen des Kommunikationsports 128 angeordnet sein. Der Prozessor 116 wird verwendet, um die geeigneten Steuerroutinen und Treiber, die Abschnitte des Kommunikationsmoduls 126 bilden, nach Bedarf in die geeigneten Strukturen des Kommunikationsports 128 zu laden.
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Das zentralisierte System 100 kommuniziert über das Kommunikationsmodul 126 und den Kommunikationsport 128 mit einer Datenquelle 110. Diese Kommunikation kann entweder über eine gemeinsam genutzte Universaldatenkommunikationsleitung wie etwa das Netz 114 oder über eine USB-Verbindung oder über eine andere Art einer direkten und individuellen Kommunikationsleitung wie etwa einen seriellen Port erfolgen. Die Datenquelle 110 kann ein einzelnes Maschineninstrument, mehrere Maschineninstrumente an einer einzelnen Maschine, mehrere Maschineninstrumente an verschiedenen Maschinen oder ein anderes zentralisiertes System 100 sein. Der Einfachheit halber beschreiben die hier gegebenen Beispiele die Kommunikation mit einem Maschineninstrument 110. Der Betrieb des Kommunikationsmoduls 126 hinsichtlich der Kommunikation mit dem Maschineninstrument 110 wird im Folgenden ausführlicher beschrieben.
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Das System 100 stellt eine bestimmte Kernfunktionalität zum Kommunizieren mit einem Maschineninstrument 110 bereit und erhebt und interpretiert Daten von den Maschineninstrumenten 110. Der Arbeitsspeicher 118 und/oder die Datenspeichereinheit 120 können für die Maschineninstrumente 110 spezifische Software für den Betrieb des Prozessors 116 enthalten. Die Daten, die durch den Prozessor 116 erhoben oder erzeugt werden, können zur künftigen Verwendung in der Speichervorrichtung 120 des zentralisierten Systems 100 oder an einer anderen Stelle gespeichert werden. Die durch das zentralisierte System 100 von den Maschineninstrumenten 110 erhobenen Daten können Ölanalyse, Infrarotanalyse, Vorrichtungskonfiguration, Maschinendiagnose, Maschinenschutz usw. enthalten, sind darauf aber nicht beschränkt. An die Nutzerschnittstelle 122 können Betriebs- und Warnnachrichten an einen Techniker ausgegeben werden.
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Ein Vorteil des zentralisierten Systems 100 ist, dass es eine Grundarchitektur bereitstellt, die Kommunikationsdatenerhebungsdienste und Anwendungen für eine breite Vielfalt von Maschineninstrumenten 110 wirksam einsetzen kann, ohne das gesamte zentralisierte System 100 zu verdoppeln. Das zentralisierte System 100 stellt einen Standardmechanismus für die gemeinsame Nutzung von Informationen von verschiedenen Maschineninstrumenten 110 bereit, ohne für jedes Maschineninstrument 110 ein dediziertes zentralisiertes System 100 zu verwenden. Außerdem stellt das zentralisierte System 100 für den Techniker für gemeinsame Überwachungs- oder Schutzdienste und Überwachungs- oder Schutzanwendungen Konsistenz bereit, wenn mehrere Maschinen durch dasselbe zentralisierte System 100 überwacht werden.
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Nun anhand von 2 ist das Kommunikationsmodul 126 ausführlicher gezeigt. In der wie gezeigten Ausführungsform enthält das Kommunikationsmodul 126 einen Plug-in-Manager 202, eine Plug-in-Bibliothek 204 und mehrere Sockets 212, über die das zentralisierte System 100 mit den Maschineninstrumenten 110 kommuniziert.
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Es wird erneut erwähnt, dass das Kommunikationsmodul 126 die Softwareabschnitte der Kommunikationsfunktionen des zentralisierten Systems 100 allgemein darstellt. Somit verwendet der Plug-in-Manager 202 in einigen Ausführungsformen Hardware, die Teil der Kommunikationsport-Hardwarestrukturen 128 sein könnte, oder könnte er in einigen Ausführungsformen die Computerleistung des Prozessors 116 nutzen. Ferner liegt die Software des Plug-in-Managers 202 in einigen Ausführungsformen innerhalb des Arbeitsspeichers 118 und/oder der Datenspeichereinheit 120.
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Eine Funktion des Plug-in-Managers 202 ist es zu detektieren, wann ein Maschineninstrument 110 mit dem zentralisierten System 100 verbunden worden ist und mit dem zentralisierten System 100 zu kommunizieren versucht. Solche Verbindungen sind hier als über die Sockets 212 stattfindend beschrieben. In einigen Ausführungsformen sind diese Sockets 212 spezifische Adressen innerhalb des Arbeitsspeichers 118, die auf die Anwesenheit von Daten geprüft werden. Diese Sockets 212 können ebenfalls Strukturen wie etwa eine Protokollschicht repräsentieren. Andere Strukturen für einen Kommunikationssocket 212 sind dem Fachmann auf dem Gebiet bekannt. Es wird gewürdigt werden, dass in dem zentralisierten System 100 irgendeine Anzahl von Sockets 212 vorhanden sein können, dass zweckmäßigkeitshalber aber nur vier gezeigt sind.
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Wie in 2 gezeigt ist, kommuniziert jedes der Maschineninstrumente 110 über einen anderen Socket 212 mit dem zentralisierten System 100, obwohl sie alle in derselben Netzverbindung 114 kommunizieren können. Solche physikalischen Verbindungen sind allgemein so gezeigt, dass sie durch den Kommunikationsport 128 in 2 behandelt werden können.
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Wie oben eingeführt wurde, könnte sich die jedem der Maschineninstrumente 110 zugeordnete Firmware 214 dahingehend unterscheiden, dass sie ihre Datenpakete anders zusammensetzen könnte, Zugang zu anderen Funktionen der Maschineninstrumente 110, denen sie zugeordnet ist, bereitstellen könnte usw.
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Um das von der Firmware 214 jedes der Maschineninstrumente 110 geforderte Kommunikationsprotokoll zu verstehen, ordnet der Plug-in-Manager 202 jedem Socket 212 ein Plug-in 210 zu, das dafür ausgelegt ist, mit der Firmware 214 zu kommunizieren, die dem Maschineninstrument 110, das über diesen Socket 212 kommuniziert, zugeordnet ist. Die Plug-ins 210 sind Softwarestrukturen, die in einer Ausführungsform spezifisch sowohl für das zentralisierte System 100 als auch für ein oder mehrere der gegebenen Maschineninstrumente 110 sind. In einer Ausführungsform stellen die Plug-ins 110 Anweisungen für den Prozessor 116 und/oder für das Kommunikationsmodul 126 bereit, so dass sie zwischen dem zentralisierten System 100 und dem Maschineninstrument 110, das dem Plug-in 210 zugeordnet ist, übersetzen können oder auf andere Weise Kommunikation und Befehle ermöglichen können. In einigen Ausführungsformen ist das Plug-in 210 dafür konfiguriert, alle verschiedenen Merkmale und Funktionen des zugeordneten Maschineninstruments 110 verfügbar zu machen, zu implementieren und zu steuern.
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Diese Plug-ins 210 werden in einer Plug-in-Bibliothek 204 gehalten. Die Plug-in-Bibliothek 204 ist wegen ihrer Funktionszuordnung zu dem Betrieb des Kommunikationsmoduls 126 in der Darstellung des Kommunikationsmoduls 126 enthalten. Allerdings ist diese Plug-in-Bibliothek 204 in einigen Ausführungsformen Software, die in dem Arbeitsspeicher 118 und/oder in dem Speicher 120 gespeichert ist und auf die nach Bedarf zugegriffen wird.
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Der Betrieb des Kommunikationsmoduls 126 wird anhand von 3 beschrieben, in der ein Ablaufplan eines Verfahrens 300 gezeigt ist. Der Prozess beginnt im Block 302, in dem das Kommunikationsmodul 126 nach einem Maschineninstrument 110 sucht, das über einen Socket 212 neu mit dem zentralisierten System 100 verbunden worden ist. Ein äquivalentes Ereignis ist, wenn dasselbe Maschinenfunktionszustandsinstrument 110 mit einem gegebenen Socket 212 verbunden wird, sich die dem Maschinenfunktionszustandsinstrument 110 zugeordnete Firmware 214 aber geändert hat. Der Entscheidungsblock 304 gibt die Schleife an, die ständig nach der Verbindung eines neuen Maschinenfunktionszustandsinstruments 110 sucht. Falls kein neues Maschineninstrument 110 detektiert wird, ergreift das Kommunikationsmodul 126 hinsichtlich des Prozesses wie im Folgenden beschrieben keine weitere Maßnahme, sondern überwacht lediglich die Sockets 212 weiter auf ein solches Auftreten.
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Wenn das Kommunikationsmodul 126, wie im Block 304 gegeben ist, die Anwesenheit eines neuen Maschineninstruments detektiert, fragt das Kommunikationsmodul 126, wie im Block 306 gegeben ist, das Maschineninstrument 110 ab, um Identifizierungsinformationen wie etwa den Typ des Maschineninstruments 110 und die Version der Firmware 214, die dem Maschineninstrument 110 zugeordnet ist, zu bestimmen.
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Wenn das Kommunikationsmodul 126 die Identifizierungsinformationen, die notwendig sind, empfangen hat, sucht es in der Plug-in-Bibliothek 204 nach einem Plug-in 210, das mit der Firmware 214 kompatibel ist. Dies kann dadurch, dass jedes Plug-in 210 in der Plug-in-Bibliothek 204 direkt überprüft wird, oder dadurch, dass z. B. ein Index der Plug-ins 210 in der Plug-in-Bibliothek 204 hinzugezogen wird, erfolgen.
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Falls, wie im Block 310 gegeben ist, ein geeignetes Plug-in 210 ermittelt wird, wird das geeignete Plug-in 210, wie im Block 312 gegeben ist, dem Socket 212 zugeordnet, an den das neue Maschineninstrument 110 angeschlossen wurde, und wird es, wie im Block 314 gegeben ist und wie an einem späteren Punkt genauer beschrieben wird, verwendet, um die Kommunikation zwischen dem zentralisierten System 100 und dem Maschinenfunktionszustandsinstrument 110 zu interpretieren.
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In einigen Ausführungsformen wird mehr als ein geeignetes Plug-in 210 ermittelt. In diesem Fall kann der Plug-in-Manager 202 eine von mehreren verschiedenen Optionen implementieren. Zum Beispiel wählt der Plug-in-Manager 202 in einer Ausführungsform eines der geeigneten Plug-ins 210 mit dem neuesten Revisionsdatum aus. In einer anderen Ausführungsform wählt der Plug-in-Manager 202 eines der geeigneten Plug-ins mit einer bekannten Historie der Funktionsfähigkeit mit dem zugeordneten Maschineninstrument 110 aus. In einer abermals anderen Ausführungsform wählt der Plug-in-Manager 202 eines der geeigneten Plug-ins 210 mit einer bekannten gewünschten Funktionalität aus. In einer abermals anderen Ausführungsform fordert der Plug-in-Manager 202 eine Eingabe an, um zu bestimmen, welches Plug-in 210 ausgewählt werden soll, wie etwa, indem eine Anforderung gestellt wird, die an die Nutzerschnittstelle 122 geliefert wird.
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Daraufhin kehrt das Verfahren 300 zu Block 302 zurück, um, wie oben beschrieben wurde, zu bestimmen, ob es irgendwelche anderen neu verbundenen Maschineninstrumente 110 gibt, denen geeignet ein Socket 212 und ein Plug-in 210 zugeordnet werden muss.
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Wie im Block 310 bestimmt wird, könnte allerdings in einigen Fällen in der Plug-in-Bibliothek 204 kein geeignetes Plug-in 210 ermittelt werden. Wenn dies auftritt, durchlaufen einige Ausführungsformen des Verfahrens 300 zum Betrieb des Kommunikationsmoduls 126 in einem Versuch, ein geeignetes Plug-in 210 zu ermitteln, eine Reihe von Schritten, indem verschiedene Datenquellen betrachtet werden, die für das zentralisierte System 100 verfügbar sein könnten. Zum Beispiel kann das Kommunikationsmodul 126, wie im Block 316 gegeben ist, entweder um eine Bestimmung des geeigneten Plug-ins 210 oder um das geeignete Plug-in 210 selbst von einer Website oder von einer anderen Datenquelle in einem globalen Netzsystem wie etwa von dem Internet bitten. Zum Beispiel kann das Kommunikationsmodul 126 in einigen Ausführungsformen die Informationen von dem Maschineninstrument 110, wie sie im Block 306 erhoben werden, verwenden, um zu einer geeigneten Internetadresse für das Maschineninstrument 110 zu gehen und ein geeignetes Plug-in 210 herunterzuladen, wobei die Steuerung daraufhin erneut zum Block 312 geht.
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Falls das geeignete Plug-in 210 dagegen nicht von der Nutzerschnittstelle 122 empfangen wird, wird, wie im Block 320 gegeben ist, ein anderes Betriebsmittel wie etwa bei einem externen Speicherort, wie im Block 320 gegeben ist, wie etwa ein USB-Flash-Laufwerk oder ein anderes solches Medium abgefragt.
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Falls das geeignete Plug-in 210 auf diese Weise erneut nicht ermittelt wird, kann das Kommunikationsmodul 126, wie im Block 322 gegeben ist, nach dem geeigneten Plug-in 210 wie etwa von der Nutzerschnittstelle 122 suchen. Falls die Nutzerschnittstelle 122 das geeignete Plug-in 210 bereitstellen kann, kehrt das Verfahren zum Block 312 zurück und wird der Prozess wie oben beschrieben fortgesetzt.
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Falls keines der für das Kommunikationsmodul 126 verfügbaren Betriebsmittel das geeignete Plug-in 210 bereitstellen kann, wird, wie im Block 324 gegeben ist, eine Fehlernachricht wie etwa an die Nutzerschnittstelle 122 oder heraus an das Netz 114 ausgegeben.
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Es wird gewürdigt werden, dass die wie oben gegebenen Quellen für Plug-ins 210 dem Wesen nach beispielhaft sind und dass andere Quellen ebenso wie andere Anzahlen von Quellen und eine andere Reihenfolge von Quellen denkbar sind. Ferner kann das Kommunikationsmodul 126 in einigen Ausführungsformen zusätzlich dazu, dass es einen Fehlercode zurückgibt, dem geeigneten Socket 212 eines einer Reihe von Standard-Plug-ins 210 zuordnen. Während das Standard-Plug-in 210 wahrscheinlich nicht die volle Kompatibilität mit dem Maschineninstrument 110 bereitstellen würde, stellt das Standard-Plug-in 210 eine bestimmte Grundkombination mit dem Maschineninstrument 110 bereit, bis ein geeignetes Plug-in 210, das volle Kompatibilität mit dem Maschineninstrument 110 bereitstellt, ermittelt und dem Socket 212 zugeordnet werden kann.
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Das Verfahren 300 wird unabhängig für jeden der Sockets 212 und für jedes der angeschlossenen Maschineninstrumente 110 ausgeführt, so dass, während das Kommunikationsmodul 126 nach einem geeigneten Plug-in 210 mit einem Socket 212 sucht und es zuordnet, die anderen Maschineninstrumente 110 über ihre Sockets 212 ohne irgendeine Unterbrechung, welche auch immer, weiter mit dem zentralisierten System 100 kommunizieren. Somit gibt es für das zentralisierte System 100 hinsichtlich einer Änderung der Maschineninstrumente 110 oder der Firmware 214 keinerlei Stillstandszeit.
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Dementsprechend wird ein gegebenes Plug-in 210 verwendet, um einen spezifischen Typ und eine spezifische Firmwareversion der Maschineninstrumente 110 zu unterstützen, um an eine breite Vielfalt von Aktualisierungen oder Funktionsänderungen der Maschineninstrumente 110 und der Firmware 214 anzupassen. Durch Verwendung von Plug-ins 210 kann eine Neuprogrammierung der Gesamtbetriebssoftware des zentralisierten Systems 100 vermieden werden. Jedes Plug-in 210 wird mit einem oder mehreren Typen und einer oder mehreren Versionen der Firmware 214 des Maschineninstruments 110 geeignet koordiniert. Jedes Plug-in 210 arbeitet unabhängig von anderen Plug-ins 210, so dass das Plug-in 210 unabhängig getestet werden kann. Darüber hinaus können neue Plug-ins 210 hinzugefügt werden, ohne vorhandene Plug-ins 210 zu beeinflussen oder ohne die vorhandene Software für das zentralisierte System 100 zu testen.
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In einigen Ausführungsformen werden die durch das Kommunikationsmodul 126 von den Maschineninstrumenten 110 für das System 100 bereitgestellten Kommunikationsdaten in ein gemeinsames Datenformat umgesetzt, obwohl die Daten, wie sie ursprünglich von den Maschineninstrumenten 110 gesendet werden, in einigen Ausführungsformen in einem Format empfangen werden, das von dem gemeinsamen Datenformat verschieden und für den Typ und die Firmware 214 des Maschineninstruments 110 herstellerspezifisch ist. Diese Datenumsetzung wird durch das Plug-in 210 ermöglicht, das dem Socket 212 zugeordnet ist, über den das Maschineninstrument 110 mit dem zentralisierten System 100 kommuniziert.
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Ähnlich werden in einigen Ausführungsformen die durch das Kommunikationsmodul 126 von dem System 100 für die Maschineninstrumente 110 bereitgestellten Anweisungen in ein herstellerspezifisches Format umgesetzt, obwohl die Anweisungen, wie sie ursprünglich von dem zentralisierten System 100 gesendet werden, in einigen Ausführungsformen in einem Format sind, das von dem herstellerspezifischen Anweisungsformat des Maschineninstruments 110 verschieden ist. Diese Anweisungsumsetzung wird erneut durch das Plug-in 210 ermöglicht, das dem Socket 212 zugeordnet ist, über den das Maschineninstrument 110 mit dem zentralisierten System 100 kommuniziert.
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Ein Verfahren, durch das das erreicht werden kann, ist in dem Ablaufplan aus 4 gezeigt, in dem mehrere ausführliche Schritte für den Betrieb des Blocks 314 vorgesehen sind. In Übereinstimmung mit der in 4 gezeigten Ausführungsform wird im Block 400 eine Bestimmung vorgenommen, in welche Richtung, entweder von dem Maschineninstrument 110 zu dem zentralisierten System 100 oder von dem zentralisierten System 100 zu dem Maschineninstrument 110, die Daten gehen.
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Falls von dem Maschineninstrument 110 zu dem zentralisierten System 100, wie im Block 402 gegeben ist, wird, wie im Block 404 gegeben ist, der Datenabschnitt des Flusses aus der Nachricht extrahiert. Dies wird in einer Ausführungsform durch das Plug-in 210 ermöglicht, das das Datenprotokoll für das Maschineninstrument 110 versteht und weiß, welcher Teil des Übertragungspakets abgestreift werden kann, welcher Teil die Maschinendaten sind, welches die Formatierung für die Maschinendaten ist usw. Somit kann das Kommunikationsmodul 126 diese Informationen von dem Plug-in 210 verwenden (oder führt das Plug-in 210 diese Schritte in einigen Ausführungsformen selbst aus), um die Daten, wie im Block 406 gegeben ist, von dem Format des Maschineninstruments 110 umzusetzen und, wie im Block 408 gegeben ist, eine neue Datennachricht in dem Format, das von dem zentralisierten System 100 erkannt und verwendet wird, zu erzeugen, um sie an andere Abschnitte des zentralisierten Systems 100 zu senden.
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Falls die Daten, wie im Block 410 gegeben ist, Anweisungen von dem zentralisierten System 100 an das Maschineninstrument 110 umfassen, wird, wie im Block 412 gegeben ist, ähnlich der Anweisungsabschnitt des Flusses aus der Nachricht extrahiert und daraufhin, wie im Block 414 gegeben ist, in ein Format, wie es von dem Maschineninstrument 110 verstanden wird, umgesetzt. In einer Ausführungsform wird dies durch das Plug-in 210 ermöglicht, das das Datenprotokoll für das Maschineninstrument 110 versteht und anweist, welcher Teil des Übertragungspakets abgestreift werden kann, welcher Teil die Anweisungen sind, welches die Formatierung für die Maschinenanweisungen ist usw. Somit kann das Kommunikationsmodul 126 diese Informationen von dem Plug-in 210 verwenden (oder führt das Plug-in 210 diese Schritte in einigen Ausführungsformen selbst aus), um die Anweisungen von dem Format des zentralisierten Systems 100 umzusetzen und, wie im Block 416 gegeben ist, eine neue Anweisungsnachricht in dem Format, das von dem Maschineninstrument 110 erkannt und verstanden wird, zu erzeugen, um sie an das Maschineninstrument 110 zu senden.
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Es wird gewürdigt werden, dass nicht alles, was von dem Maschineninstrument 110 an das zentralisierte System 100 gesendet wird, Maschinendaten sind und dass nicht alles, was von dem zentralisierten System 100 an das Maschineninstrument 110 gesendet wird, Anweisungen sind. Allerdings sind diese Begriffe verwendet, um einige der Prinzipien der Kommunikation wie oben beschrieben klar halten zu helfen. In der abschließenden Analyse gibt es Abschnitte der Datenpakete, die hin- und herfließen, von denen es wichtig ist, sie zu behalten, und Abschnitte, die für das Empfangssystem Metadaten oder Protokoll, sei es entweder das zentralisierte System 100 oder das Maschinensystem 110, darstellen, die in einem Format sein müssen, das das Empfangssystem versteht. Das Plug-in 210, das dem Socket 212 zugeordnet ist, über den ein gegebenes Maschineninstrument 110 mit dem zentralisierten System 100 kommuniziert, versteht, welche Abschnitte des Datenpakets welche sind, und erzeugt aus dem alten Datenpaket ein geeignetes neues Datenpaket.
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Ferner ermöglicht die Firmware 214 in einigen Fällen einen verbesserten Betrieb oder neue Funktionen und Fähigkeiten des Maschineninstruments 110 und ermöglicht das neue Plug-in 210, das dieser Firmware 214 zugeordnet ist, dass das zentralisierte System 100 diese neuen Funktionen wie etwa dadurch für den Techniker verfügbar macht, dass Optionen für diese Funktionen an der Nutzerschnittstelle 122 wie etwa an Nutzerschnittstellen für die Konfiguration oder Darstellung aktueller Daten oder andere dargestellt werden.
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Die vorstehende Beschreibung von Ausführungsformen für diese Erfindung ist zur Veranschaulichung und Beschreibung dargestellt worden. Sie soll nicht erschöpfend sein oder die Erfindung auf die genaue offenbarte Form beschränken. Offensichtlich sind im Licht der obigen Lehren Änderungen oder Varianten möglich. Die Ausführungsformen sind im Bestreben gewählt und beschrieben worden, Darstellungen der Prinzipien der Erfindung und ihrer praktischen Anwendung bereitzustellen und dadurch zu ermöglichen, dass der Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet die Erfindung in verschiedenen Ausführungsformen und mit verschiedenen Änderungen, wie sie für die bestimmte betrachtete Verwendung geeignet sind, nutzt. Alle solche Änderungen und Varianten liegen im Schutzumfang der Erfindung, wie er durch die beigefügten Ansprüche bestimmt wird, wenn sie in Übereinstimmung mit der Breite interpretiert werden, auf die sie gesetzlich, recht und billig einen Rechtsanspruch haben.
