[发明专利]用于捕获自动化数据的方法和系统

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2011年12月6日提交的美国临时申请61/567208的权益，其在此通过应用整体地合并于此。

技术领域

本发明大体涉及从使用与计算设备通信的自动化控制器的自动装置中采集和捕获自动化数据。

背景技术

随着自动化变得越来越复杂，必须部署在自动系统中以便确定是否存在自动系统的特定状态并且以便向对自动系统的性能进行监测和控制的自动化控制器提供输入数据的传感器的数目和类型已经急剧地增加。在使用例如点对点数据采集方法的情况下从增加数目的传感器采集输入数据，可能要求大的数据结构和存储容量以用于存储包含用于周期时间分析(cycle time analysis)的历史自动化时序数据在内的输入数据，或者可能将对历史自动化时序数据的采集和分析限制到从可操作周期的样本中得到的部分数据，其可以提供对自动系统的周期时间行为和可变性的有限分析。例如通过使用与自动化控制器的扫描速率相比具有较慢数据捕获速率的捕获设备，可能负面地影响所采集的自动化数据的准确性，所述较慢数据捕获速率是由于点对点数据采集方法、计算设备配置、当通过从控制器捕获时序数据的计算设备来确定时间戳时从控制器采集的时间戳自动化数据的滞后(delay)以及在控制器和计算设备之间的通信延时(communication latency)所引起。

发明内容

提供用于从自动装置中捕获控制数据的一种系统和一种方法，所述自动装置使用由自动化控制器填充有自动化数据的多阵列，所述自动化数据具有包含由控制器的时钟所定义的时序数据。在多阵列中所包含的自动化数据包含至少一个与由控制器控制的自动系统的至少一个传感器相对应的成员(member)和多个由成员所定义的数据要素，其中所述传感器可以感测与成员相关联的自动操作的状态，所述多个数据要素可以包含与成员操作的开始时间和结束时间相对应的第一和第二数据要素。自动化数据可以包含时序数据、模拟数据或其他由至少一个传感器所定义的数据。自动化数据被捕获、例如采集并且转换，以便通过与控制器进行通信的计算设备在数据库中存储并且分析，其中计算机设备包含第一数据表格，所述第一数据表格被配置以与控制器多阵列相对应从而提供：来自于控制器存储器的多阵列存储器位置的自动化数据被有效地采集至计算设备存储器的相对应的表格位置。计算设备可以包含第二数据表格，其用于将每一个数据要素与定义数据要素的相应成员相关联，并且用于将相关联的数据存储在数据库中。针对数据要素所确定的数值可以被保存，使得数值对于自动系统的可操作周期、控制器的扫描周期、和计算设备的数据捕获周期中的至少一个是可识别的，使得与这些周期中的在先相关联的数值可以与用于和当前周期相关联的相同成员的数值进行比较，以用于分析历史数据，包括分析设备的周期时间数据或者自动系统的操作。

用于捕获自动化数据的方法和系统包括在使用控制器的情况下执行扫描周期，其中可以通过提供至控制器以便对自动系统的性能进行控制和监测的逻辑来定义扫描周期，并且所述方法和系统包括在扫描周期期间内从与控制器通信的至少一个传感器处采集输入数据。所述至少一个传感器对应于由多个要素定义的至少一个成员，其中所述多个要素的每一个相应要素具有由输入数据所确定的相应要素值。控制器被配置为在使用相应要素和在扫描周期期间内所采集的输入数据的情况下为每一个扫描周期确定每一个相应要素值。所述方法包括在使用控制器的情况下配置多阵列，其中所述多阵列包含至少一个成员和多个由该至少一个成员所定义的要素。配置多阵列还可以包括分配多阵列存储器位置以便在控制器中存储多阵列，其中所述多阵列存储器位置包括相应控制器存储器位置以用于由至少一个成员定义的多个要素的每一个相应要素。所述方法继续将用于扫描周期的每一个相应要素的要素值存储在多阵列内的相应控制器存储器位置处。所述控制器被配置为包含控制器时钟。所述方法包含确定至少一个要素的要素值，其中所述要素值被配置为时序数据并且通过控制器时序来确定时序数据的值。

在一个示例中，通过操作序列来定义由控制器所执行的扫描周期，其中多阵列的至少一个成员对应于操作序列中的操作，并且由至少一个成员定义的多个要素包含通过操作的开始所定义的第一要素和通过操作的结束所定义的第二要素。由操作的通过控制器时钟确定的开始时间来定义第一要素的要素值，并且由操作的通过控制器时钟确定的结束时间来定义第二要素的要素值。