[发明专利]控制情境化以及关于控制的推理

说明书

一种操作智能可编程逻辑控制器的方法包括通过智能可编程逻辑控制器中包括的处理器执行控制程序。智能可编程逻辑控制器中包括的非易失性存储介质存储包括与控制程序相关的控制知识的控制模型。该控制模型用于在智能可编程逻辑控制器上执行与控制程序的执行相关的监测操作。

技术领域

本发明总体上涉及可编程逻辑控制器的使用，该可编程逻辑控制器包括用于控制情境化和关于控制操作的推理的功能性。例如，所公开的技术可以应用于其中使用可编程控制器的各种自动化生产环境。

背景技术

可编程逻辑控制器(PLC)是被配置为执行连续收集关于输入装置的状态的数据以控制输出装置的状态的软件的计算机专用控制系统。PLC一般包括三个主要部件：处理器(可包括易失性存储器)、包括应用程序的易失性存储器、以及用于连接自动化系统中的其他装置的一个或多个输入/输出(I/O)端口。在各种工业设置中利用PLC控制自动化系统。

常规的PLC编程使用用于代码的图形或文本规范的工具(例如，参见IEC 61131-3)，以及关于包括I/O映射、诸如功能块的程序组织单元的程序变量的知识完成。控制流留在源代码中的评论后面并且不在运行时间诊断过程中被捕捉。同时，历史记录可以记录运行时间的过程的状态(诸如，输入和输出，或者表示控制程序的内部状态的变量)，但是绝不存在可以与表示代码的符号信息有关的关于程序执行的统计信息。因此，绝不理解程序执行对实际的现实世界输入数据和情境是不是错误的、效率低的、不精确的、有风险的或者不适当的。

开发新的性能以捕捉关于控制程序的这种知识将符合理解控制执行，提供额外保证和运行时间智能，并且在运行时间期间潜在地优化执行，增强历史数据和已保存的情境的值的要求。

发明内容

本发明的实施方式通过提供与PLC相关的方法、系统和设备解决并克服一个或多个上述缺点和缺陷，该PLC包括表示关于控制程序及其与其他系统部件迭代的知识的控制模型。例如，可以使用这个控制模型推理关于错误条件的症状并且执行根源分析。

根据本发明的一些实施方式，操作智能可编程逻辑控制器的方法包括通过智能可编程逻辑控制器中包括的处理器执行控制程序。智能可编程逻辑控制器中包括的非易失性存储介质存储包括与控制程序相关的控制知识的控制模型。控制模型用于在智能可编程逻辑控制器上执行与控制程序的执行相关的监测操作。

各种监测操作可以使用前述方法。例如，在一些实施方式中，监测操作包括在控制程序的执行期间监测一个或多个控制器变量。在一些实施方式中，监测操作还包括在控制程序的执行期间监测一个或多个控制器功能。

在不同实施方式中可以对前述方法做出额外特征、改进或修改。例如，在一个实施方式中，该方法进一步包括使用控制模型识别控制程序中的一个或多个故障。在其他实施方式中，该方法包括使用控制模型调试控制程序。在其他实施方式中，该方法包括基于控制模型调整包括在控制程序中的一个或多个算法。

在前述方法的一些实施方式中，从工程开发环境中的程序代码自动提取控制模型。例如，控制模型可包括与控制程序使用的程序功能相关的结构信息以及与程序功能相关的控制流信息。此外(或可替换地)，控制模型可包括有关过程变量与控制程序使用的变量的依赖关系信息。另外，在一些实施方式中，控制模型进一步包括与控制程序相关的知识性能指标(KPI)定义。

根据本发明的另一方面，如本文中的一些实施方式描述的，一种用于操作智能可编程逻辑控制器的制品包括保持用于执行前述方法的计算机可执行指令的非临时性、有形的计算机可读介质。计算机可执行指令可以被配置为执行前述方法，有或者没有以上讨论的额外特征。