[发明专利]用于自动化系统的现场设备的智能嵌入式控制系统

说明书

一种用于自动化系统的现场设备的嵌入式控制系统，包括：到后端服务器用于信号分析信息、复杂事件模式信息和诊断信息的诊断应用接口；到信号源用于传输信号数据的物理过程接口；用于将接收到的信号分析信息与接收到的信号数据进行比较，以在第一事件和第二事件中进行识别的信号评估组件；用于将接收到的事件模式信息应用于识别的第一事件和第二事件以识别第一分类事件的事件处理组件；用于在诊断信息方面得到第一分类事件和进一步的分类事件之间的因果依赖关系，以识别第一分类事件的根本原因，或预测第一分类事件的影响的诊断推理组件。通过嵌入式数据分析功能将诊断推理下推到现场级别。

技术领域

本发明涉及一种用于自动化系统的现场设备的智能嵌入式控制系统。此外，本发明涉及一种用于通过智能嵌入式控制设备进行诊断推理的方法以及可直接加载到智能嵌入式控制系统的数字计算机的内部存储器中的相应计算机程序产品。

背景技术

目前的嵌入式自动化设备提供的数据主要是原始传感器数据或原始测量或未经过处理的系统日志消息或未过滤的警报。由于自动化系统中的复杂结构，警报的原因很多，其中只有一些是严重的，或者可能导致严重的问题，而另一些则是微问题或者如果它们与一些其他警报一起发生或发生在特定上下文(情况，context)下。在目前的自动化系统中，例如在工业自动化中，例如通过传感器或外部状态监测组件产生的不同数据集的数量是相当高的。同时，在许多实际场景中，由于有限的通信带宽，可编程逻辑控制器生成的完整数据集无法发送到远程系统进行分析。这对于高分辨率数据来说尤其是一个问题，例如具有高采样频率的传感器和具有极端和快速测量变化的信号，例如，电流和电压。

众所周知，在自动化系统内跟踪的数据的解释和利用是在企业级或SCADA级或通过附加的外部条件监视设备完成的。所有这些不同的实例都使用单独的工程和安装过程。监控或报告功能是脱机执行的，这意味着从自动控制系统中提取并记录在外部存储上的数据。

因此，通常已知的解决方案引起巨大的手动工程需求，使得原始数据和事件对于自动化层外部的诊断系统是可理解和可解释的。

发明内容

本公开的一个目的是提供一种用于自动化系统的现场设备的智能嵌入式控制系统，其允许自动化系统的现场设备的控制器上改进的推理和诊断功能。本公开的另一个目的是提供一种用于通过智能嵌入式控制设备用于诊断推理的方法以及可直接加载到智能嵌入式控制系统的数字计算机的内部存储器中的相应计算机程序产品，其允许自动化系统的现场设备的控制器上的改进的推理和诊断功能。

这些目的由独立权利要求的主题解决。在从属权利要求中提出了有利的实施例。

根据第一方面，提出了一种用于自动化系统的现场设备的智能嵌入式控制系统，包括：

到后端服务器的诊断应用接口，用于传输具有信号分析信息、复杂事件模式信息和诊断信息的数据；

到信号数据源的物理过程接口，用于传输信号数据；

信号评估组件，用于将接收到的信号分析信息与接收到的信号数据进行比较，以识别至少第一事件和第二事件；

复杂事件处理组件，配置用于将接收到的复杂事件模式信息至少应用于识别的第一事件和第二事件，以识别至少第一分类事件；

诊断推理组件，配置用于针对接收到的诊断信息得到至少第一分类事件和至少进一步的分类事件之间的因果依赖关系，以识别至少第一分类事件的根本原因，或预测至少第一次分类事件的影响。

诊断应用接口将智能嵌入式控制系统(特别是智能可编程逻辑控制器、短PLC)与后端服务器连接起来。诊断应用接口可以是诊断应用编程接口、短API、PLC的可视外侧。可以通过智能嵌入式控制系统的输入/输出模块实现数据传输。特别地，传输具有信号分析、复杂事件模式信息和诊断信息的数据，其中诊断应用接口可用于上载或下载相应的数据集。