[发明专利]用于自动控制系统的可扩展分析架构

说明书

本发明公开了用于对工业数据执行可扩展分析的系统和方法。分层工业分析架构实现信息从智能资产基本上实时地流动到执行分析并实现决策制定的工具和引擎。分析架构包括分布在工业企业的多个层上的分析节点，并且包括对数据在该分层架构上的移动进行优化的系统部件。每个分析节点包括托管各种分析元件、数据采集元件和存储元件的基本架构构造。这些基本构造可以自主地操作或者与所述基本构造的其他实例或控制系统的其他元件一起操作。系统设计使用允许基本元件被部署在各种不同的计算平台上的多平台兼容实现。

技术领域

本文中公开的主题一般地涉及工业自动化系统，并且更具体地涉及用于分析工业数据并基于这样的分析生成通知、报告、可视化、控制输出或其他结果的系统和方法。

背景技术

工业设备例如工业控制器及其相关的I/O设备是现代自动化系统的操作的中心。这些控制器与工厂地面上的现场设备进行交互，以控制与下述目的有关的自动化过程：产品制造、材料处理、批处理、监督控制以及其他这样的应用。工业控制器存储和执行用户定义的控制程序，以实现与受控过程相关的决策。这样的程序可以包括但不限于梯形逻辑、顺序功能图、功能框图、结构化文本或其他这样的编程结构。通常，工业控制器从提供与受控系统的一个或更多个状态有关的离散数据和遥测数据的传感器和计量设备读取输入数据，并且根据用户定义的程序基于这些输入产生控制输出。

除了工业控制器及其相关联的I/O设备以外，一些工业自动化系统还可以包括执行工业过程的部分的本地控制或者具有其自己的本地控制系统的低级控制系统如视觉系统、条码标记系统、变频驱动器、工业机器人等。

给定的工业企业可以包括分布在多个设施中的大量工业资产。这些资产可以包括联合操作以执行相应的工业应用(例如，批处理、材料处理、自动化产品组装、质量检查、压铸等)的一个或更多个工业设备。能够组成工业企业的大量工业资产与那些资产的经常持续操作一起引起在企业中产生大量潜在的有用数据。除了生产统计以外，还经常监视与机器健康、报警状态、操作员反馈(例如，与停机状态相关联的手动输入的原因代码)、随着时间的电气或机械负荷等相关的数据，并且在一些情况下连续地记录该数据。该数据由可以组成给定自动化系统的许多工业设备生成，所述许多工业设备包括工业控制器及其相关联的I/O、用于近似实时计量的遥测设备、运动控制设备(例如，用于控制组成运动系统的马达的驱动器)、可视化应用、批可追溯系统(例如，条码跟踪)等。此外，由于许多工业设施24小时运行，所以其相关联的自动化系统可以以高速率产生大量潜在的有用数据。对于具有多个工厂设施的企业来说，生成的自动化数据的量进一步增加。

许多工业分析系统要求来自分布式工业设备的工业数据被发送至对数据进行分析并产生分析结果的集中式分析应用。然而，如果这样的分析的结果与工业资产的实时控制相关，则将数据推送至远程分析引擎不切实际且效率低，并且会增加本地控制设备能够响应于分析结果的时间量。

目前的工业控制系统的上述缺陷仅旨在提供常规系统的一些问题的概述，并不旨在穷举。在回顾以下描述之后，常规系统的其他问题以及本文描述的各种非限制性实施方式的相应益处会进一步变得明显。

发明内容

为了提供本文中所描述的一些方面的基本理解，下面给出了简化的概述。该概述不是广泛的综述，也不意在标识关键/重要元件或描绘本文所描述的各个方面的范围。其目的仅在于以简化形式给出一些概念作为后面给出的更详细的描述的前奏。