专利名称：目标资源分配的制作方法
技术领域：
在公共通信链路或网络上，数据可与这些远程模块相互通信，其 中网络上的任意一个或全部模块通过一 个公共和/或工业通信协议进行通 信。 一个控制系统中的多个控制器能够与另外一个、与驻留在其他控制系
5统中的控制器通信或与系统或控制环境外侧的应用进行通信(例如，与系 统和应用相关的事务)。因此，管理过程，例如用于故障控制的诊断/预测 方法正变得越来越复杂。 此外，在历史数据(例如，
内部单元日志)和网络流量分析器数据之间使用同步能力的集中式的或分 布式的数据采集系统，能够形成统一的数据库(例如，压缩形式的单一曰 志文件、平面档案中的二进制数据、不同形式的数据库等等)。相应地， 可为将来预测诊断查找问题事件而保留历史数据，其中数据源不在显示等 级(例如，在需要间隔尺寸的等级的解码数据)装载，也不在收集阶段。基于数据重要性、使用相似性等等，该与二进制信息流联合的集中数据采 集系统能够选择地分解存储数据(例如，逐渐清除)。相应地，能够促进 与网络的界面，其中可使用控制网、设备网、以太网、无线网等网络接口 的不同配置。图3示出了与能够与本主题创新分配部件相互作用的嵌入的网
络流量分析器的网络接口 。
图1示出了从对于工业系统100来说可以利用的资源131的池自动分 配分配资源的分配部件110。分配部件110可以是在一个控制单元(未示出)上 运行的应用软件的一部分，其中所述控制单元可以作为该工业网络系统100的 管理控制中心。可用资源131可以包括多种资源，这些资源被工业单元的各 单元所使用以完成他们的功能。例如，可用资源131可以包括存储空间、数据 收集带宽、处理能力、影响数据收集速度的参数、运行特性等等。而且，这样 的可用资源131可用用元数据识别/记载，并且概念性地汇集起来成为数据库、 表等等 例如，所述资源识别数据可以例如包括资源名、资源大小、资源 能力、资源速度和资源带宽。这样的资源池可用附加标志符，例如可用使用的 资源实例数据进一步包括实例(instance)标志符、实例可用状态(例如,资源是否 在线)、容量信息(例如， 一种资源支持的用户数量)、分配统计(例如，分配到资 源的用户数量)、分组信息(例如，资源组，可以^使用资源组对资源进行分配)、以 及与其他资源的相关情况(例如，分配顺序、密切关系等等)。如示出的，所述用
于这种工业系统100的数据组包括来自"内部，，数据流102 (例如，从一个工业单元收集的历史数据)和"外部"数据流104 (例如，网络服务器上的交通数据)的 数据组。
0030j 图2图示了能够同时收集和分析"内部"数据流202和"外部"数据流204 的协调部件225。该协调部件220能够同步和维持事件和网络流量之间的定时 和顺序关系，因此，在两个数据流202 ， 204中，可以容易地估计/决定看似随 机的事件之间的关联或因果关系。将会理解该定时和数序关系的同步和维持同 样可以出现在多个内部数据流，多个外部数据流等等之间。此外，数据流能够 包括涉及控制器警报、事件和审计的数据，其中在该数据流中的警报和事件能 够进一步关联系统变化。
00311 协调部件225能够进一步从内部数据流220和外部数据流204初始组 合数据记录在一起(例如基于顺序关系，印时戳)，随后基于数据间隔尺寸(例 如，毫微秒间隔，毫秒间隔)的预测等级，呈现这些相关数据到用户。根据本 主题创新的一个进一步方面， 一个通过250AN (共同地多个资源250)监控多 个资源250A1的反馈/监控部件220,并且产生有关多个资源250的反馈信息到 分配部件230。该反馈/监控部件220可以监控如下的属性，例如，分布式嵌入 历史机210对多个资源250的使用，多个资源250以及嵌入历史网络210之间 的互动，多个资源250的分配状态，多个资源250的维护状态，多个资源250 以及多个资源250的预测使用之间的负荷平衡，以及其他类似属性。这些信息 和多个监控属性可以反馈给分配部件230，其中该部件接下来可以基于反馈的 信息有选择性地采取行动。例如，如果反馈/监控部件220确定资源250A,将其 95%提供给分布式嵌入历史机210,而一个資源250a2，该资源可以为嵌入的历 史机210提供基本上相同的多个资源，正在以其5 %的容量运行，分配部件230 可以将接下来的资源请求到资源250A2。[0032
而且，分配部件230也可以从资源250A1向250A2移转移负荷。经由 反馈/监控部件220，监测可用资源250可以促进更新例如资源分配规则、资源 实例目录、资源依赖关系等等。这种更新可以提高用于自动和动态分配资源的 系统200的敏感性，并且降低与静态分配方法相关的问题。反馈/监控部件220 也可以接受来自一个外部反馈信息产生器(未示出)的反馈信息，并且与分布式 的内置的历史机210中的可用资源250结合使用这些信息。通过向网络接口增加附加部件334，任何包括网络与附加部件界 面的适合设备均可作为网络流量分析器被使用。附加部件334包括流量分 析器滤波器部件336和流量分析器控制部件338。由接收调制解调器322 接收网络数据并传送该数据至流量分析器滤波器部件(未示出)。将会理 解图3本质上是示例性的，其他包括外部分析器设备的仪器例如外部设备 可连接至网络。 HMI 920可以要求数据具有与数据有关的特定的可视化属性，以 便于显示到那的这样的数据。例如，HMI 920可以为了具有相关的可视化 属性的特定数据点而查询管理界面940。管理界面940可以确定代理服务器 980包括具有期望的可视化属性的属性数据点。例如，该属性数据点可以具 有特定的图形，该图形是引用的或者是与该数据一起发送的，以便这个图 形在HMI环境内代替该数据值或者与该数据值一起出现。
0054该PLC 930可以是任意数目的模型，例如艾伦'布拉德利(Allen Bradley) Logix、 PLC5、 SLC-500、 MicoLogix以及类似的其他才莫型。该 PLC930通常定义为一个专用装置，用于为一个过程和/或系统提供高速度、 低层控制。PLC 930可以用梯形逻辑或一些形式的结构化的语言或者其他适当的语言编程。代表性地，PLC 930可以直接利用来自一个可以是传感 器、编码器、测量传感器、开关、阀等的数据源(例如，过程数据源990或 数据源960)的过程数据。所述数据源990或960可以向PLC中的寄存器 提供数据，并且如果需要，这样的数据可以存储在PLC中。此外，数据可 以被更新(例如，基于时钟周期)和/或输出到其他装置以进一 步处理。
00551 图9b示出了一个相关的示例性工业装配901，其可以包括 一个 可编程逻辑控制器(PLC) 911、 一个计算机(PC) 921、 一个工业网络桥 (network bridge)931以及两个带有与他们相关的多个I/O模块的工业网络适 配器951和961。这些部件、模块可以通过两个工业自动化网络971和981 连接起来。所述分配和AI部件可以布置在一个模块(例如，工业网络桥931) 上，并且控制工业网络适配器951的另一模块(例如，工业网络适配器951 的历史和流量分析器(TA))的数据收集部件。同样地，PC 921的分配和AI 部件可以控制对多个单元，例如PLC911的凄t据收集部件以及例如工业网 络适配器961的资源分配。必须明白的是，分配和AI部件不需要在一个相 同的模块/部件内布置在一起。内部和外部数据流收集机构也不需要在 一 个 相同的模块/部件内布置在一起。例如， 一个模块(例如，具有历史但不是 TA的模块)的内部数据流可以与另 一个具有TA的模块的外部数据流相关 联。
0056
图10示出了用于执行本主题创新的各方面的示例性环境1010，其 可以包括计算机1012,作为分配部件的一部分。计算机1012包括一个处 理单元1014、 一个系统存储器1016以及一个系统总线1018。该系统总线 1018将系统部件，包括但不限于，所述系统存储器1016耦联到所述处理单 元1014。所述处理单元1014可以是各种可利用的处理器中的任何一个。双 微处理器和其他微处理器机构也可以作为处理单元1014使用。[0057
系统总线1018可以是总线结构的几种类型的任何一种，包括存储总线 或存储控制器、外围总线或外部总线、和/或使用可利用的总线结构中任一种的 局部总线，其中可利用的总线结构包括但不限于9位总线、工业标准结构(ISA)、 微通道结构(MSA)、扩展ISA (EISA)、智能驱动电子装置(IDE)、 VESA局部总 线(VLB)、外围部件互连(PCI)、通用串行总线(USB)、加速图形接口(AGP)、 个人计算机存储卡国际协会总线(PCMCIA)、小型计算机系统接口(SCSI)或其 他所有的总线。
00581 系统存储器1016包括易失存储器1020和非易失存储器1022。基本输入 输出系统，其中包括多个基本程序以便启动时在计算机1012内部的多个元件之 间传输信息，被存储在非易失存储器1022中。例如，非易失存储器1022可以包 括只读存储器(ROM)、可编程ROM (PROM)、电可编程ROM (EPROM)、电可 擦除ROM(EEPROM)、或闪存。易失存储器1020包括随机存取存储器(RAM), 其作为外部高速緩沖存储器。此外，RAM以多种形式使用，例如同步RAM (SRAM)、动态RAM (DRAM)、同步DRAM (SDRAM)、双数据速率SDRAM (DDR SDRAM)、高速SDRAM (ESDRAM)、同步链接DRAM (SLDRAM)、以 及直接的存储器总线(Rambus) RAM (DRRAM)。
[0059
计算机1012还包括可移动的/不可移动的、易失/非易失计算机存储介 质。图10示出了例如磁盘存储器1024。磁盘存储器1024包括但不限于类似磁盘 驱动器、软磁盘机、磁带驱动器、Jaz驱动器、Zip驱动器(Zip drive)、 LS-60驱 动器、闪存卡、或记忆棒的装置。此外，磁盘存储器1024可以分离地包括存储 介质或与其他存储介质结合，其中其他存储介质包括但不限于例如光盘ROM 装置(CD-ROM)的光盘驱动器装置、可记录CD驱动器(CD-R Drive)、可重复写 入CD驱动器(CD-RW Drive)或数字通用光盘ROM驱动器(DVD-ROM)。为了简 化磁盘存储器1024与系统总线1018之间的连接，典型地使用例如接口 1026的可 移动的或不可移动的接口。[0060
必须明白的是，图IO描述了担当用户与基本的计算机资源(所述在适 当的操作环境1010中)之间的媒介的软件。这种软件包括一个操作系统1028。 操作系统1028，可以存储在磁盘存储器1024中，它控制并分配计算机系统1012 的资源。系统应用软件1030经由程序模块1032和存储在系统存储器1016或磁 盘存储器1024中的程序数据1034，通过操作系统1028利用资源的分配。必须明 白的是，本文描述的各种部件可以使用各种操作系统或操作系统的组合。
[00611 用户通过一个或多个输入装置1036向计算机1012输入命令或信息。输 入装置1036包括但不限于例如鼠标的定点设备、轨迹球(trackball)、铁笔(stylus)、 触摸板、键盘、扩音器、操纵杆、游戏垫、圆盘式卫星电视天线、扫描仪、TV 调谐卡、数码相机、数码摄像机、网络照相^/L等等。这些和其他输入装置经由 一个或多个接口端口 103 8通过系统总线1018连接到处理单元1014。 一个或多个 接口端口 1038包括例如， 一个串行端口、 一个并行端口、 一个游戏端口、和一 个通用总线(USB)。 一个或多个输出装置1040使用 一些与 一个或多个输入装置 1036相同类型的端口。这样，例如， 一个USB端口可以用于向计算机1012提供 输入，并且从计算机1012输出信息到输出装置1040。在其他的要求专门适配器 的输出装置1040中，提供输出适配器1042以表明有一些输出装置1040，例如监 视器、扬声器、打印机。为了举例而不是限制，输出适配器1042包括提供输出 装置1040和系统总线1018之间连接的装置——显卡和声卡。需要注意的是，例 如一个或多个远程计算机1044的其他装置和/或装置的系统具有输入和输出能 力。
[0062
计算机1012可以在利用逻辑连接到一个或多个远程计算机例如远程 计算机1044的网络环境下运行。 一个或多个远程计算机1044可以是个人计算 机、服务器、路由器、网络PC、工作站、基于微处理器的设备、对等装置(peer device)或其他共同网络节点等等，并且通常包括一些或所有上述与计算机1012相关的元件。为了简明起见，和一个或多个远程计算机I044—起仅示出了一个 存储装置1046。远程计算机1044通过一个网络接口 1048逻辑连接到计算机 1012,并且然后经由通信连接器1050物理连接到计算机1012。网络接口 1048包 含通讯网络例如局域网(LAN)和广域网(WAN)。 LAN 4支术包括光纤分布式数 据接口(FDDI)、铜分布式数据接口(CDDI)、 以太网/IEEE 802.3、令牌网/IEEE 802.5等等。WAN技术包括但不限于点到点连接、例如综合服务数字网以及 其变体的电路交换网、包交换网络、和数字用户线(DSL)。
00631 通信连接器1050指用于将网络接口 1048连接到总线1018的硬件/软件。 虽然为了清楚，示出的通信连接器1050在计算机1012的内部，它也可以在计算 机1012的外部。仅为了示意的目的，用于连接到总线1018的必要的硬件/软件包 括内部和外部技术，例如，包括多个普通电话级调制解调器的多个调制解调器、 多个电缆调制解调器以及DSL调制解调器、多个ISDN适配器以及多个以太网 卡。
[0064J 如本文所用的，术语"部件"、"系统，，等等除了机电装置之外，也可以 指与计算机有关的实体，可以是硬件、硬件和软件的组合、软件或在执行的软 件。例如， 一个部件可以是但不限于是一个在处理器上运行的程序、处理器、 一个对象、 一个可执行程序、 一个线程、 一个程序和/或一个计算机。通过示意， 计算机上运行的应用软件和计算机都可以是一个部件。 一个或多个部件可以属 于一个进程和/或线程，并且一个部件可以位于一个计算4几上和/或分布与两个 或多个计算才几之间。词"示例性的，，在本文中用于表示作为一个例子、示例或例 证。本文中描述为"示例性的"任何方面或设计没有必要解释为优选的或比其他 的方面或i殳计有利。
[0065
图11也示出了一个示例性的环境，该环境可以使用根据本主题创新 的不同方面收集数据的分配部件。每个功能模块1114都依靠一个允许模块1114从后连线板1116移除的可分离的接线盒1130附加到后连线板U16上， 以便其可以被替换或维修而无需打乱其他模块1114。后连线板1116向模块 1114提供到其他模块1114的电源和通信电路。通过后连线板1116与其他模块 1114的本地通信通过连接器1130电气连接到后连线板1116的后连线板接口 1132来完成。后连线板接口 1132监控后连线板1116上的消息，以基于作为该 消息一部分并指示消息目的地址的消息地址识别那些用于特定模块1114的消 息。后连线板接口 1132接收的消息传送到模块1114上的内部总线1134。
[0066
内部总线1134将后连线板接口 1132与存储器1136、微处理器1128、 前面板电路1138、 I/O接口电路1139和通信网络接口电路1141连接起来。 微处理器1128可以是一个综合目的的微处理器，提供用于存储器1136内包括 的串行或并行执行指令，以及向并且从存储器1136和与内部总线1134相联系 的其他装置读数据和写数据。微处理器1128包括提供微处理器1128的时序的 时钟电路(未示出)，但也可以与改进的精度的外部时钟1143通信。这个时钟 1143可以是晶体振荡器或包括无线链接到外部时间基准的其他时间基准。时 钟1143的精确度可以作为一个品质因数记录在存储器1136中。面板电路1138 包括例如现有技术中已知的状态指示灯以及例如用于将模块1114锁定在不工 作状态的手动操作开关。
[0067
存储器1136可以包括可以由微处理器1128执行的控制程序或例行程 序，以提供控制功能以及执行那些程序或例行程序所必需的变量和数据。至于 I/O模块，存储器1136也可以包括一个I/O表格，维持通过I/O模块1120从 工业控制器1110接收输入或向其传送输出的电流状态，其中1/0模块1120如 本文所示例如位于I/O网络1122上。模块1114可以通过硬件配置技术和/或 软件编程技术，用于完成本创新的各种方法。[0068要认识到，尽管已经以两个数据流之间的关系对不同方面进行了初步
说明，但本发明并不局限于此，并且多重的数据流也落在本发明的范围之内。 而且，尽管说明了一个内部的数据流和一个外部的数据流，应认识到，数据流 可以包括多重内部、多重外部、内部与外部或者多重内部与外部数据流的任意 组合。以上所说明的内容包括不同示例性的方面。当然，不可能为了说明这些 方面的目的而说明多个部件或者方法的每一个可能的组合，但是本领域的一 个普通技术人员都可以认识到，许多进一步的组合与置换是可能的。特别关于 由上述多个部件(多个部件、装置、电路、系统等)所执行的不同功能，用于 说明这些部件的术语(包括提及的"装置")是旨在对应于(除非另外指明)执 行所述部件(如，功能性的等效物)的所述功能的任何部件，即使在结构上不 等同于所披露的结构，但它执行本发明在此所述的示例性的方面的功能。在这 方面，还应认识到的是，本发明包括一种系统，以及一种计算机可读的介质， 它具有多个计算机可执行的指令，用于执行本创新的不同方法的多个动作和/
事件。而且，对于在详细说明或者权利要求中使用的术语"包括(includes)，， 的含义而言，这一术语是旨在与术语"包括(comprising)"类似的方式成为包 含性的，正如当把"包括(comprising )"在权利要求中用作一个过渡性词时的 解释。
2权利要求
1. 一种工业自动化系统，包括一个协调部件(225)，该协调部件使与该工业自动化系统(100，200，400，500)相关联的多重数据流(102，104，202，204，511，512)同步；以及一个分配部件(110，230，965)，该分配部件基于在该多重数据流(102，104，202，204，511，512)中识别的模式来分配资源。
2. 根据权利要求1所述的工业自动化系统，进一步包括一个反馈和监控部 件，该反馈和监控部件监控资源并产生与这些资源相关的反馈信息。
3. 根据权利要求1所述的工业自动化系统，进一步包括一个识别部件，该识 别部件识别该多重数据流中的趋势。
4. 根据权利要求1所述的工业自动化系统，进一步包括一个集中的数据收 集，该数据收集存储来自所述多重数据流的一个统一的数据存储库。
5. 根据权利要求1所述的工业自动化系统，该多重数据流包括一组多重内部 数据流或多重外部数据流或它们的一个组合。
6. 根据权利要求1所迷的工业自动化系统，进一步包括具有一个嵌入式网络 流量分析器(NTA)的一个网络。
7. 根据权利要求1所述的工业自动化系统，进一步包括一个匹配部件，该匹 配部件以一个工业过程的多个预先确定的触发事件或阶段的来预订多个模块 或者工业区。
8. —种收集工业工厂内数据的方法，包括识别用于收集多重数据流(102, 104, 202， 204， 511,512)的一个过程； 维持多重内部数据 (102, 202 )和外部数据(104, 204 )流之间的一种次 序关系；以及将用于该工业工厂的多种资源(131)汇集成一个资源池。
9. 根据权利要求8所述的方法，进一步包括在该工业工厂的多个单元之 中分配该资源池。
10. —种工业系统，包括用于收集与一个工业过程(100, 200， 400， 500 )相关的多重数据流(102， 104， 202,204,511,512 )的收集装置(911);以及用于在该工业系统(100， 200， 400， 500 )中分配资源的装置(110，230, 965 )。
全文摘要
在一个工业系统中管理多种资源以及其分配的多个系统和多个方法。这样的自动化和动态分配服务可以从多个资源池中分配多种资源到该工业系统，并且因此提供一种有效操作(例如，动态地基于使用的多个加/减资源)。多种资源类型的多个分配规则和/或算法可以预定，和/或通过分配服务动态训练。该工业系统中使用的数据包括来自(多个)“内部”数据流(例如，从工业单元收集的历史数据)的多组数据以及来自“外部”数据流(例如，多个网络服务上的流量数据)的多组数据，部分地基于指定给每个收集阶段的关键程度/重要性标准。
文档编号G05B19/418GK101441467SQ20081016887
公开日2009年5月27日 申请日期2008年9月28日 优先权日2007年9月28日
发明者C·M·里斯查尔, J·D·布拉德福德, K·H·霍尔, K·R·哈里斯, M·G·盖驰, M·J·贝尔维斯奇, R·J·克雷奇曼, T·西奥瑞克 申请人:洛克威尔自动控制技术股份有限公司