[发明专利]用于设备的过程控制的方法和系统

摘要

公开用于设备的过程控制的系统和方法。与设备控制系统关联的设备包括设备的操作单元的互锁元件。设备控制系统通过互锁元件控制操作单元。设备控制系统可由过程控制系统访问，并在过程控制系统与设备控制系统之间传输包含信令数据和操纵命令的消息。在过程控制系统和设备控制系统上各自生成OPC UA客户端。过程控制系统和设备控制系统的OPC UA客户端之间的传送层通过包含编码的可编程逻辑控制器(PLC)消息的定义的比特序列双向延伸。为了操纵和控制设备，通过对用于OPC UA传送层的PLC命令消息编码并借助于定义的比特序列在OPC UA传送层中传输PLC命令消息，过程控制系统将PLC命令消息传输到设备控制系统。

主权项

1.一种在基于OPC UA的机器对机器(M2M)网络(41)中用于设备和设备控制系统的过程控制的方法，其中与设备控制系统(20)相关联的设备(30)包括所述设备(30)的一个或多个操作单元(31)的多个互锁元件(32)，其中由所述设备控制系统(20)借助于与所述设备控制系统(20)互锁的所述元件(32)来控制操作单元(31)的操作，并且其中所述设备控制系统(20)是经由网络接口(16/202)由所述机器对机器(M2M)网络中的独立过程控制系统(10)可访问的，并且其中在所述过程控制系统(10)与所述设备控制系统(20)之间传输包含信令数据和操纵命令的消息，/n其特征在于经由包括OPC UA客户端(151/203)和OPC UA服务器(152)的OPC UA网络(41)将所述过程控制系统(10)与所述设备控制系统(20)的至少一个可编程逻辑控制器(201/PLC)连接，其中借助于包括所述可编程逻辑控制器(201/PLC)的所述设备控制系统(20)，经由所述多个互锁元件(32)来控制所述设备(30)和所述操作单元(31)的操作，/n其特征在于所述过程控制系统(10)包括设备过程引擎(11)，所述设备过程引擎(11)具有用于由所述独立过程控制系统(10)可操作的每种类型的设备控制系统(20)的可选择的过程控制命令记录(142)的库(141)，其中对应的设备的操作是通过所述过程控制命令可操纵的，所述过程控制命令通过所述可选择的过程控制命令记录指派给特定类型的设备控制系统(20)，/n其特征在于所述设备过程引擎(11)包括用于过程控制的对象链接和嵌入单元(15)，其中由所述用于过程控制的对象链接和嵌入单元(15)将所述库(141)的所述可选择的过程控制命令转换成由可访问的设备控制系统(20)的所有可编程逻辑控制器(201/PLC)集成的基本可编程逻辑控制器(201/PLC)命令和/或操作，/n其特征在于在所述过程控制系统(10)且在所述设备控制系统(20)上各自生成基于OPC统一架构的OPC UA客户端(151/203)，所述过程控制系统(10)的所述OPC UA客户端(151)与所述设备控制系统(20)的所述OPC UA客户端(203)之间的传送层借助于包含编码的可编程逻辑控制器(201/PLC)消息的定义的比特序列双向延伸，并且所述OPC UA客户端(151/203)为具有所述OPC UA服务器(152)的所述OPC UA网络(41)中的OPC UA网络节点，/n其特征在于为了操纵和控制所述设备(30)，通过对用于所述OPC UA传送层的PLC命令消息进行编码且借助于所述定义的比特序列在所述OPC UA传送层中传输所述PLC命令消息，所述过程控制系统(10)将可编程逻辑控制器(201/PLC)命令消息传输到所述设备控制系统(20)，/n其特征在于所述设备控制系统(20)借助于解释器(204)从所述定义的比特序列对所述PLC命令消息进行解码，并且将所解码的PLC命令消息传输到对应的PLC(201)，用于执行，以及/n其特征在于所述设备控制系统(20)在所述OPC UA传送层中借助于所述定义的比特序列将编码的PLC响应消息传输到所述过程控制系统(10)的所述OPC UA客户端，其中所述过程控制系统(10)从所述比特序列对所述PLC响应消息进行解码和处理，用于控制和操纵所述设备(30)的操作。/n