專利名稱：用于現(xiàn)場設(shè)備的數(shù)據(jù)庫接口的制作方法
用于現(xiàn)場i殳備的數(shù)據(jù)庫接口
本專利申請要求于2005年10月27日提交的美國臨時(shí)專利申請 60/730,713以及于2005年10月27日提交的德國專利申請10 2005 051 580.0的優(yōu)先權(quán)，其公開的內(nèi)^it過參考結(jié)合于此。
本發(fā)明大體上涉及測量技術(shù)的技術(shù)領(lǐng)域。特別地，本發(fā)明涉及一種用 于測量設(shè)備的通信模塊、數(shù)據(jù)庫、測量值采集系統(tǒng)、用于處理測量值的方 法以及測量設(shè)備布置。
在采集測量值時(shí)，常常將不同過程M的測量值彼此結(jié)合，以使基于 此實(shí)現(xiàn)分析。在此，更為頻繁地出現(xiàn)的是，必須在不同的并且通常彼此相 互遠(yuǎn)離的位置獲取測量值，并且這些測量值必須被傳輸至中央位置來進(jìn)行 存儲。使用中央存儲裝置能夠?qū)崿F(xiàn)例如針對不同的測量值使用統(tǒng)一的數(shù)據(jù) 保護(hù)方案。此外可能的是，僅僅提供一種分析架構(gòu)，以處理不同的測量結(jié) 果。
通常在測量的位置進(jìn)行將物理過程信息轉(zhuǎn)換為可被電子數(shù)據(jù)處理設(shè) 備分析的測量值?，F(xiàn)場設(shè)備將物理過程信息轉(zhuǎn)換為數(shù)值，這些數(shù)值最后必 須被轉(zhuǎn)發(fā)給中央分析設(shè)備。
現(xiàn)今，過程信息從現(xiàn)場設(shè)備至分析設(shè)備的中央數(shù)據(jù)庫的傳輸例如通過 交換連接(Waehlverbindungen)、集成到現(xiàn)場設(shè)備中的Web服務(wù)器，通 過E-mail、 SMS或者通過傳真發(fā)送來進(jìn)行。在所有這些方法中，為了得 到測量信息，必須主動地從接收器調(diào)取^信息。這意味著，測量值在約定的 地點(diǎn)由現(xiàn)場設(shè)備提供，隨后這些測量值被用戶、特別是進(jìn)行進(jìn)一步處理的 實(shí)例(Instanz)從該地點(diǎn)提取。
為了使得該提取變得容易，雖然可以使用輪詢方法，該方法用于以有 規(guī)律的時(shí)間間隔詢問和提取所提供的信息，但是借助這種輪詢方法或者由 用戶觸發(fā)的提取方法難以實(shí)現(xiàn)，在信息被采集到之后立即提取信息。而在 無規(guī)律的測量值采集情況下可能會出現(xiàn)的是，在詢問和提供測量值之間的 時(shí)間間隔很大，或者可能會出現(xiàn)以過短的間隔進(jìn)行詢問，使得測量系統(tǒng)由 于頻繁的詢問而受到額外的負(fù)荷，并且其性能受到影響。本發(fā)明的任務(wù)是，提供一種更好的測量值提供裝置。
相應(yīng)地,提供了 一種具有根據(jù)獨(dú)立權(quán)利要求的特征的用于測量設(shè)備的 通信模塊、數(shù)據(jù)庫、測量值采集系統(tǒng)、用于處理測量值的方法以及帶有測
量i殳備和通信模塊的測量i殳備布置。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，提供了一種用于測量設(shè)備的通信模塊，其 具有第一和第二接口以及web客戶端。在第一接口上可以連接有測量設(shè) 備。通過第二接口，在通信模塊和數(shù)據(jù)庫之間可以建立連接。
通信模塊被構(gòu)建為使得其借助Web客戶端將第一接口上所接收的測 量值轉(zhuǎn)發(fā)給第二接口，并在那里提供測量值。
Web客戶端是一種應(yīng)用，其與Web服務(wù)器通信。通常，Web客戶端 為了與Web服務(wù)器的通信而使用所謂的超文本傳輸協(xié)議(HTTP )。在本 文中，Web客戶端也應(yīng)當(dāng)可以理解為一個(gè)進(jìn)程，該進(jìn)程作為獨(dú)立的單元 或者集成在總系統(tǒng)中地在處理器上被執(zhí)行，并控制兩個(gè)系統(tǒng)之間的通信。 針對Web客戶端的行為的控制信息從所存儲的軟件中獲得。
在執(zhí)行測量之后，Web客戶端可以識別出存在有效的測量值。Web 客戶端可以將通過通信模塊的第一接口所提供的測量值在通信模塊上對 測量值進(jìn)行內(nèi)部處理之后通過第二接口提供給數(shù)據(jù)庫。測量值或者與測量 關(guān)聯(lián)的另外的信息(例如測量設(shè)備的地址標(biāo)識號、測量的時(shí)間或者測量的 持續(xù)時(shí)間)在此可以被直接傳輸給數(shù)據(jù)庫，或者被傳輸?shù)綌?shù)據(jù)庫的存儲裝 置中。
通過使用Web客戶端和由此可供使用的、針對數(shù)據(jù)傳輸?shù)拇_認(rèn)機(jī)制， 可以監(jiān)視測量值傳輸?shù)慕Y(jié)果，并且在出錯(cuò)情況下，可以由通信模塊作出相 應(yīng)的反應(yīng)。例如，在由于錯(cuò)誤的傳輸(該錯(cuò)誤的傳輸可能由于傳輸干擾而 引起)導(dǎo)致出錯(cuò)的情況下，重復(fù)發(fā)送信息。
根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，提供了一種帶有接口和服務(wù)器的數(shù)據(jù)庫。 數(shù)據(jù)庫的接口在此被構(gòu)建為使得其適于與Web客戶端連接或者通信。數(shù) 據(jù)庫可以接收測量值，其中該測量值由通信模塊、特別是由集成在通信模 塊上的Web客戶端發(fā)送。
換句話說，這意味著，數(shù)據(jù)庫的接口與通信模塊的接口相匹配，以便 能夠接收由通信模塊所發(fā)送的信息。在該上下文中，匹配意味著不僅僅是 接口以及尤其是數(shù)據(jù)庫和通信模塊的接口彼此物理上的匹配，而且該匹配還涉及解釋和提取由通信模塊發(fā)送的信息的可能性。其中涉及到通常在更 高的接口層或者協(xié)議層上進(jìn)行的信息的解釋。
在通信模塊和數(shù)據(jù)庫上，為了通信而進(jìn)行與發(fā)^目反的處理步驟。通 信模塊根據(jù)預(yù)先給定的規(guī)則將消息、特別是測量值打包成適于傳輸?shù)男?式，而數(shù)據(jù)庫、特別^艮務(wù)器可以根據(jù)相應(yīng)的規(guī)則又提取出該消息。這樣， 通信可以在通信模塊向數(shù)據(jù)庫的方向進(jìn)行，也可以在相反方向上進(jìn)行。
為了數(shù)據(jù)庫向通信模塊方向的通信，數(shù)據(jù)庫的服務(wù)器可以擔(dān)當(dāng)將消息
打包并發(fā)送消息的角色，而在通信模塊上的Web客戶端將所接收的消息 解包。在通信模塊和數(shù)據(jù)庫之間進(jìn)行通信所根據(jù)的規(guī)則可以存儲在彼此協(xié) 調(diào)的腳本或者程序中。
根據(jù)本發(fā)明的另 一實(shí)施例，提供了 一種帶有至少一個(gè)通信模塊和至少 一個(gè)數(shù)據(jù)庫的測量值采集系統(tǒng)。測量值采集系統(tǒng)被構(gòu)建為使得通信模塊借 助Web客戶端為數(shù)據(jù)庫提供測量值。
借助測量值采集系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)信息在通信模塊和數(shù)據(jù)庫之間的可靠 或容錯(cuò)的傳輸。
通過Web客戶端，通信模塊和數(shù)據(jù)庫可以相連。由此，可以實(shí)現(xiàn)測 量值在通信模塊和數(shù)據(jù)庫之間的可靠傳輸，并且在通信模塊和數(shù)據(jù)庫之間 的接口可以靈活地與新的要求匹配。
根據(jù)本發(fā)明的另 一實(shí)施例，提供了 一種用于借助通信模塊處理測量值 的方法。為了實(shí)施該方法，在第一接口接收測量值，并且借助Web客戶 端將該測量值轉(zhuǎn)發(fā)給至少一個(gè)第二接口 。
該方法的進(jìn)一步的擴(kuò)展方案由通信模塊和數(shù)據(jù)庫的擴(kuò)展方案中得到。
才艮據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，提供了一種測量i殳備布置。該測量i更備布 置具有用于采集至少一個(gè)測量值的測量設(shè)備。此夕卜，該測量設(shè)備布置具有 通信模塊，其中在第一接口上，至少一個(gè)測量值可以被輸送給該通信模塊。
具有通信模塊的測量設(shè)備布置可以實(shí)現(xiàn)對測量設(shè)備的測量值的直接 訪問。經(jīng)常可能必要的是，在可以采集測量值的測量設(shè)備和例如可以編輯 所采集的測量值的分析單元之間使用總線系統(tǒng)，該總線系統(tǒng)用于在測量設(shè) 備和分析單元之間進(jìn)行通信。為此可能必要的是，必須將測量值轉(zhuǎn)換為特 殊的總線信號。如果測量設(shè)備布置具有測量設(shè)備和通信模塊，則通信模塊 可以無需中間轉(zhuǎn)換地通過總線直接訪問測量設(shè)備的測量值。通信模塊可以被集成在測量設(shè)備布置中，或者例如可以借助螺旋閉鎖器
(Schraubverschluss )來集成。通過這種方式和方法，也可以擴(kuò)展已有的
測量設(shè)備以;M"其進(jìn)行改型。
根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，提供了一種通信模塊，其中第一接口是測 量設(shè)備內(nèi)部接口。
借助測量設(shè)備內(nèi)部接口 ，通信模塊可以直接訪問由測量設(shè)備或者測量 單元提供的測量信號。由此，可以避免必須將信號轉(zhuǎn)換為另一傳輸格式。 該轉(zhuǎn)換例如會是必要的，以便將遠(yuǎn)離通信模塊的測量設(shè)備與通信模塊相
連。為此，可能必要的是，例如通過總線協(xié)議(例如HART⑧總線協(xié)議) 來連接遠(yuǎn)處的測量設(shè)備。通過提供測量設(shè)備內(nèi)部接口，不必動用標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議 用于傳輸。
根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，提供了一種通信模塊，其中第一接口選自 I2C、 HART 、 Profibus、 Fieldbus FoundationTM (基金會現(xiàn)場總線)以 及VEGAVBUS。
當(dāng)?shù)谝唤涌趯?yīng)于標(biāo)準(zhǔn)測量值傳輸協(xié)議時(shí)，不同的測量設(shè)備可以與通 信模塊相連。例如可能必要的是，將標(biāo)準(zhǔn)測量值傳輸協(xié)議用于第一接口， 以便將不同制造商的測量設(shè)備連接至通信模塊。在本文中，接口本身并非 僅指物理插頭，而是應(yīng)該還包括通過物理連接運(yùn)行的協(xié)議。其中應(yīng)該還包 含4吏用例如腳本。
根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，提供了一種通信模塊，其中第二接口以腳
本語言來編寫。其中可涉及傳輸協(xié)議或者接口的更高層。通itJfr本語言對
接口的描述可以實(shí)現(xiàn)與通信模塊的通信伙伴的靈活匹配。例如為了與數(shù)據(jù)
庫的通信，通信模塊可能必須提供確定的信息。對于要傳輸?shù)男畔⒌念愋汀?br> 順序以及數(shù)量的要求可以變化。通過借助可以裝載到通信模塊上并且例如
可以由通信模塊的Web客戶端執(zhí)行的腳本來使用或者描述接口 ，可以實(shí) 現(xiàn)與數(shù)據(jù)庫的靈活匹配。
通信模塊的第二接口例如可以是標(biāo)準(zhǔn)http接口 ，在http連接建立時(shí) 該接口將要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)作為URI (統(tǒng)一資源標(biāo)識符)以單個(gè)指令行的形式 提交。在這種指令行中，不同的參數(shù)(例如測量的時(shí)間、序列號或者測量 值)可以被編碼。以腳本語言來編寫第二接口于是可以是Web客戶端的 規(guī)則，Web客戶端應(yīng)當(dāng)按照該規(guī)則來擴(kuò)展超文本傳輸協(xié)議行，并且該超 文本傳輸協(xié)議行應(yīng)當(dāng)被傳輸給通信伙伴。HTTP中的調(diào)用可以由現(xiàn)今常見的網(wǎng)絡(luò)無需匹配地處理和理解。
根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，提供了一種通信模塊，其中該通信模塊可 以通過通信媒介連接到數(shù)據(jù)庫。通信媒介可以是電話網(wǎng)絡(luò)、直接連接或者 因特網(wǎng)。根據(jù)所選擇的通信連接，可以分別使用不同的傳輸設(shè)備。直接連
接例如可以借助虛調(diào)制解調(diào)器(Nullmodem)或者通?？梢越柚鶵J 45或 者RS 232標(biāo)準(zhǔn)的交叉線。如果通信模塊要連接至電話網(wǎng)絡(luò)，則可能需要 用于數(shù)字信號傳輸?shù)恼{(diào)制解調(diào)器。如果通信媒介要連接至因特網(wǎng)，則通常 使用TCP/IP Socket軟件。
根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，提供了一種通信模塊，該通信模塊被構(gòu)建 為事件控制地轉(zhuǎn)發(fā)測量值。
事件控制可以以多種方式構(gòu)建。事件控制的例子是在確定的時(shí)間、確 定的日子或者在確定的間隔內(nèi)提供測量值。能夠引發(fā)事件控制的事件也例 如可以是測量誤差，或者在測量結(jié)束之后存在測量值。超過或者低于確定 的測量值也可以引發(fā)事件控制。
根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，提供了一種通信模塊，其中Web客戶端 構(gòu)建為軟件模塊。將Web客戶端構(gòu)建為軟件模塊，可以實(shí)現(xiàn)在通信模塊 的壽命期間能夠?qū)eb客戶端的軟件進(jìn)行改進(jìn)，并且能夠運(yùn)行該改進(jìn)。 通過這種方式，Web客戶端可以與新的軟件版本匹配，而不必更換整個(gè) 通信模塊。
根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，提供了一種數(shù)據(jù)庫，其中該數(shù)據(jù)庫被構(gòu)建 用于存儲所接收的測量值。
測量值的存儲能夠進(jìn)行數(shù)據(jù)收集，其中重要的是，應(yīng)當(dāng)比較或者分析 時(shí)間上相鄰排列的測量值。這些值可以在測量之后的任意時(shí)間從數(shù)據(jù)庫的 存儲器中調(diào)取。
根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，提供了一種數(shù)據(jù)庫，其中該數(shù)據(jù)庫,皮構(gòu)建 為用于連接到通信模塊。與通信模塊的匹配可以實(shí)現(xiàn)測量值在通信模塊和 數(shù)據(jù)庫之間的數(shù)據(jù)交換。由此，可以將測量系統(tǒng)的功能分布到不同的單元 上。通信模塊可以針對測量值的傳輸來優(yōu)化，而例如數(shù)據(jù)庫可以針對數(shù)據(jù) 的存儲來優(yōu)化。
根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，提供了一種數(shù)據(jù)庫，其中數(shù)據(jù)庫具有顯示 裝置，該顯示裝置被構(gòu)建為用于顯示測量值。借助該顯示裝置，可以將所
8存儲的測量值從數(shù)據(jù)庫中、特別是從數(shù)據(jù)庫的存儲裝置中調(diào)取、顯現(xiàn)并且 必要時(shí)按照預(yù)先給定的規(guī)則進(jìn)行分析。
根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，提供了一種數(shù)據(jù)庫，其中數(shù)據(jù)庫的接口以 腳本語言編寫。以腳本語言編寫接口可以實(shí)現(xiàn)使借助通信模塊進(jìn)行的通信 與可能新出現(xiàn)的要求靈活地匹配。例如可能必要的是，為了存儲而存儲測 量值的新的或者其他的參數(shù)，由此必須擴(kuò)展在通信模塊和數(shù)據(jù)庫之間要傳 輸?shù)男畔ⅰ＝柚涌诘摹⒁阅_本語言編寫的更高的層，可以在傳輸測量值 時(shí)針對變化或者新的要求作出M 。
根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，提供了一種數(shù)據(jù)庫，其中數(shù)據(jù)庫可以通過 (選自因特網(wǎng)、電話網(wǎng)絡(luò)以及直接連接的)通信^^介與通信模塊相連。
通信模塊和數(shù)據(jù)庫在位置上可以是分開的。特別是在位置上彼此遠(yuǎn)離 的測量場景中作為中央數(shù)據(jù)采集的應(yīng)用中(例如在大的廠區(qū)會出現(xiàn)的那 樣)，在通信模塊和數(shù)據(jù)庫之間使用通信媒介會是有利的。
以下將參照附圖描述本發(fā)明的有利的實(shí)施例。


圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的通信模塊的方框圖。
圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的帶有集成的通信模塊的測量 i殳備的示意圖。
圖3示出了才艮據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的測量值采集系統(tǒng)的示意圖。
圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的、通信模塊與數(shù)據(jù)庫的連接的 示意圖。
圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的、用于借助Web客戶端來傳 輸信息的腳4^面的輸入^^馬(Eingabemaske )。
圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的腳本情況(Skriptfall)的初 始化腳本。
圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的腳本語言中的數(shù)據(jù)庫接口。 圖8示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的、針對圖7的腳本的流程圖。 圖9示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的用于詢問數(shù)據(jù)庫的腳本。 圖10示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的、針對圖9的腳本的流程圖。 附圖中的視圖是示意性的而并不合乎比例。在以下對圖1至圖10的描述中，對于相同的或者相應(yīng)的元件使用相同的參考標(biāo)號。
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的通信模塊的框圖。通信模塊
101具有測量值處理設(shè)備105和Web客戶端103。測量值處理設(shè)備105可 以借助第一接口 106連接至測量設(shè)備上。為此，第一接口 106例如對應(yīng)于 一種總線協(xié)議，例如12(:、 HART 、 Profibus、 Fieldbus Foundation (基 金會現(xiàn)場總線)或者VEGAVBUS。由此，可以通過第一接口 106建立至 任意的具有相應(yīng)總線的測量設(shè)備的連接。
測量設(shè)備可以設(shè)置在通信模塊101之外，并且因此在圖1中未被示出。 在通信模塊101和測量設(shè)備之間的通信通過第一接口 106進(jìn)行。在此，測 量設(shè)備的測量值到達(dá)通信模塊101的測量值處理i殳備105。
在測量值處理設(shè)備105中，所接收到的測量值被準(zhǔn)備用于傳輸。也就 是說，進(jìn)行測量值的格式匹配或者分析。通過將測量值處理設(shè)備105和 Web客戶端103相連的內(nèi)部連接104,準(zhǔn)備好的測量數(shù)據(jù)或者要傳輸?shù)臄?shù) 據(jù)被轉(zhuǎn)發(fā)給Web客戶端103。 Web客戶端103位于接口 102的附近，Web 客戶端103與該接口 102相連。
在Web客戶端103內(nèi)，將數(shù)據(jù)編輯為可通過通信媒介傳輸?shù)臄?shù)據(jù)格 式。為此，數(shù)據(jù)例如被轉(zhuǎn)換為腳;M^式、可M本讀取的格式或者超文本 傳輸協(xié)議句子結(jié)構(gòu)。Web客戶端103與通信模塊101的第二接口 102相 連，并且以腳本形式編輯的數(shù)據(jù)可以通過第二接口 102^L提供給另一應(yīng)用 使用。
在圖1中未示出這種應(yīng)用。然而，這種應(yīng)用例如可以是帶有相應(yīng)匹配 的接口的數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)庫的接口在此可以與第二接口 102直接連接，或者 通過通信媒介連接，并且應(yīng)當(dāng)理解由Web客戶端編輯的消息格式。
存儲器應(yīng)用可以遠(yuǎn)離通信模塊101。為了仍然能夠與該應(yīng)用通信，第 二接口 102并不直接與該應(yīng)用相連，而是被連接到通信媒介。通信媒介可 以是例如電話網(wǎng)絡(luò)、直接連接或者因特網(wǎng)。通過這種通信媒介，可以在數(shù) 據(jù)庫和通信模塊101之間進(jìn)行位置遠(yuǎn)離的通信。
圖2示出了才艮據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的測量i殳備布置的示意圖，也即 帶有集成的通信模塊的測量設(shè)備。在圖2中，通信模塊101直接與測量設(shè) 備或者傳感器203的測量裝置201相連。測量裝置201和傳感器裝置202 一同形成了測量i殳備203、傳感器203或者現(xiàn)場i殳備203。在通信模塊101和傳感器203之間的集成的物理連接例如可以通過螺 旋閉鎖器來建立，其中通信模塊101和測量裝置201分別具有匹配的螺紋。 在通信模塊101和傳感器203之間的通信連接可以借助通信模塊101的第 二接口 (在圖2中未被示出)來實(shí)現(xiàn)。通信模塊101可以直接從測量裝置 201獲取測量值。在測量裝置201上被提供的測量值是借助傳感器裝置202 所測量的物理過程參數(shù)的被編輯后的值。
通過測量設(shè)備203的直接連接，例如料位測量設(shè)備或者壓力測量設(shè)備 的直接連接，沒有通信模塊的測量設(shè)備203可以加裝有通信模塊101，并 且使得能夠連接至數(shù)據(jù)庫。
圖3示出了^L據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的測量值采集系統(tǒng)的示意圖。測 量值采集系統(tǒng)301具有通信模塊101和數(shù)據(jù)庫304。通信模塊101通過通 信模塊101的第二接口 102與數(shù)據(jù)庫304的接口 303相連。傳輸通過通信 媒介302 (例如因特網(wǎng)、內(nèi)聯(lián)網(wǎng)、電話網(wǎng)絡(luò)或者直接連接)進(jìn)行。作為借 助通信媒介302的物理連接，針對兩個(gè)接口 102和303例如可以4吏用 RS232連接、調(diào)制解調(diào)器連接或者以太網(wǎng)連接。
測量值由兩個(gè)測量i殳備203提供，其中這些測量設(shè)備由傳感器裝置 202和測量裝置201構(gòu)成。測量設(shè)備203通過第一接口 106與通信模塊101 相連。測量設(shè)備通過第一接口 106將其確定的過程參數(shù)提供給通信模塊 101。第一接口 106例如可以是HART⑧、Profibus、 Fieldbus Foundation (基金會現(xiàn)場總線)或者VEGA VBUS。測量值由測量設(shè)備203至通信模 塊101的通信可以與另一通信關(guān)系(例如通信模塊101與lt據(jù)庫304的通 信)無關(guān)地進(jìn)行。
替代測量設(shè)備203，也可以將分析設(shè)備203連接至通信模塊101。這 種分析設(shè)備例如作為VEGA公司的VEGALOG 571 ， VEGAMET 515或 者VEGAMET 624而獲得。通常，分析i殳備的任務(wù)在于，將模擬的測量 設(shè)備或者傳感器連接至數(shù)字的分布式分析系統(tǒng)。分析系統(tǒng)例如可以是包括 所屬的服務(wù)器305的數(shù)據(jù)庫304。
模擬傳感器不具有數(shù)字接口 ，并且因此首先不能夠直接連接至數(shù)字總 線系統(tǒng)。然而，具有模擬接口的傳感器可以連接至分析設(shè)備。分析設(shè)備收 集模擬測量設(shè)備或者模擬傳感器的模擬數(shù)據(jù)，并且將這些數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為數(shù)字 信號，這些信號通過數(shù)字總線系統(tǒng)102或者106例如分發(fā)到數(shù)據(jù)庫。分析 設(shè)備在此依照模擬測量總線協(xié)議以及數(shù)字測量總線協(xié)議承擔(dān)協(xié)議轉(zhuǎn)換功能或者網(wǎng)關(guān)功能。此外，在存在多個(gè)被連接的模擬測量傳感器情況下，分 析設(shè)備將單個(gè)的、所提供的模擬測量參數(shù)打包在一起，以便將這些測量參 數(shù)在單個(gè)數(shù)字流中集中地進(jìn)行發(fā)送。
數(shù)字總線系統(tǒng)106的例子是VEGA協(xié)議DISBUS或者LOGBUS,其 中分析設(shè)備可以借助該數(shù)字總線系統(tǒng)連接到通信模塊101上。然而也可以 使用任何已公開的測量總線系統(tǒng)。
然而也可能的是，除了用于連接模擬測量設(shè)備的模擬接口之外，分析 設(shè)備還具有用于連接至通信網(wǎng)絡(luò)302的接口，例如以太網(wǎng)接口。如果分析 設(shè)備本身附加地還具有通信模塊，則分析設(shè)備可以連接至數(shù)據(jù)庫，而不必 使用獨(dú)立的通信模塊。也就是說，分析設(shè)備(特別是集成于其中的通信模 塊)可以直接與數(shù)據(jù)庫通信。
通信模塊101也可以使用在模塊化構(gòu)建的測量系統(tǒng)中。為此，通信模 塊101例如可以構(gòu)建為能夠插入組件支承體中的插拔卡，并且在組件支承 體內(nèi)可以控制組件支承體的另外的模塊或者插拔卡對數(shù)據(jù)庫的訪問。
傳感器203的測量值以有規(guī)律的或者無規(guī)律的間隔通知通信模塊 101。如同通信模塊IOI中的限時(shí)元件到期一樣，在通信模塊IOI中存在 測量值或者新的測量值可以被作為事件。其他的事件是低于或者超過確定 的測量值或者傳感器或者通信模塊的干擾。每個(gè)事件都可以引發(fā)將測量值 從通信模塊101傳輸給數(shù)據(jù)庫304。例如，通信模塊101是VEGA公司的 VEGAMET系統(tǒng)。位于通信模塊101上的Web客戶端將通過第一接口 106 接收到的測量值編碼為對于數(shù)據(jù)庫304可讀的并且可通過網(wǎng)絡(luò)或者通信 媒介302傳輸?shù)男问健?br> 為此，例如由通信模塊101上的Web客戶端103將現(xiàn)有的、要傳輸 的信息轉(zhuǎn)換為與URI —致的句子結(jié)構(gòu)，用于借助超文本傳輸協(xié)議(HTTP) 來傳輸。例如，具有序列號12345678 (該序列號是在測量設(shè)備203的通 道1上被執(zhí)行的，并且在標(biāo)簽TAG1提供值38)的測量設(shè)備的事件被單 元m于2005年7月29日10:5:21轉(zhuǎn)換為以下句子結(jié)構(gòu)
/vmi/vmiinput.php sernum=12345678&channel=l&tag=TAGl&val =38&unit=m&date_time=2005-07-29 10:5:21。
通信模塊101中斷至數(shù)據(jù)庫的端口 80 (http端口 )的TCP連接，并 且在連接建立之后，以http頭"GET/vmi/vmiinput.php sernum=12345678&channel=l&tag=TAGl&val=38 & unit=m&date_time=2005-07-29 10:5:21 http/1.0"引入詢問。替代GET, 完全也可以使用^他的http傳輸方法，例如POST或者HEAD。
該腳本調(diào)用可以借助HTTP協(xié)議通過通信媒介302來通知數(shù)據(jù)庫 304。在數(shù)據(jù)庫的物理接口 303上連接有服務(wù)器305。該服務(wù)器例如可以 ;O良務(wù)器家族Apache、 PHP和MySQL,或者;U艮務(wù)器家族IIS、 SQL、 ASP服務(wù)器。在此，各個(gè)服務(wù)器可以分別為獨(dú)立的和分布式的服務(wù)器。 此外，可以根據(jù)要求將服務(wù)器任意組合。
在服務(wù)器305上運(yùn)行接口腳本306和顯示腳本308 ，其中該服務(wù)器305 與存儲裝置307構(gòu)成了數(shù)據(jù)庫304。
在通信模塊101或者在現(xiàn)場設(shè)備101中被執(zhí)行的Web客戶端將信息 通過HTTP連^ff輸給服務(wù)器305。在該服務(wù)器305上，從接口腳本306 (例如CGI、 PHP或者ASP腳本)中獲取信息。這些值f^通過連接309 被存儲在存儲裝置307中。由此，值被存儲在數(shù)據(jù)庫304中。
數(shù)據(jù)庫304位于通信網(wǎng)絡(luò)302中。通過這種方式，網(wǎng)站托管提供商 (Webhosting Provider)例如可以運(yùn)營用于現(xiàn)場設(shè)備101的數(shù)據(jù)庫304。 通過分布通信模塊101和數(shù)據(jù)庫304，每個(gè)系統(tǒng)都可以分開地運(yùn)行?，F(xiàn)場 設(shè)備203的信息或者通信模塊101的信息可以被直接傳輸?shù)綌?shù)據(jù)庫304 中。在此，通信模塊可以監(jiān)視該傳輸或者該動作的結(jié)果，并且在出錯(cuò)的情 況下作出>^應(yīng)。通過帶有錯(cuò)誤的CRC校驗(yàn)和反饋，由數(shù)據(jù)庫304，特別 ^Ji艮務(wù)器305向通信模塊通知出錯(cuò)的情況。在識別出這種#^之后，通信 模塊101可以重復(fù)傳輸。在成功的情況下，通信模塊101獲得"完成 (Done)"消息。
腳本306用于接收由通信模塊101發(fā)出的測量值，并且將測量值存儲 于存儲裝置307上或者控制這種存儲。
為了能夠詢問或者分析值，特別是測量值，通過連接310將顯示設(shè)備 311或者顯示裝置311與數(shù)據(jù)庫304以及特別是與在服務(wù)器305上運(yùn)行的 顯示腳本308相連。連接310可以通過與在通信模塊101和數(shù)據(jù)庫304之 間的連接相同的通信媒介302來實(shí)現(xiàn)。特別地，顯示裝置311和數(shù)據(jù)庫 304可以通過直接連接310相連。為了顯示，例如可以由顯示裝置311借 助Web瀏覽器啟動服務(wù)器上的顯示腳本308，并且由此讀取存儲于存儲 裝置307上的測量值。借助顯示腳本308，測量值例如可以被轉(zhuǎn)換為確定的顯示格式，并且被用于顯示。
圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的、通信模塊101與數(shù)據(jù)庫304 的連接的示意圖。例如，如果使用因特網(wǎng)或者內(nèi)聯(lián)網(wǎng)作為通信媒介302,
機(jī)制。在因特網(wǎng)或者內(nèi)聯(lián)網(wǎng)302中的保護(hù)機(jī)制的一個(gè)例子是使用所謂的虛 連接401 (VPN)或者隧道401。在此，通信網(wǎng)絡(luò)302的輸入端、即與接 口 102以及303的連接在虛通道401中進(jìn)一步實(shí)施為連接402。
在隧道內(nèi)部，數(shù)據(jù)可以#>密。使用標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議如HTTP用于測量值 傳輸使得傳輸對于網(wǎng)絡(luò)302是透明的，由此，可以使用通信媒介302的標(biāo) 準(zhǔn)安全方法用于數(shù)據(jù)連接。由此，通過虛路徑401的數(shù)據(jù)保護(hù)可以無需匹 配地用于將測量值從通信模塊101傳輸至數(shù)據(jù)庫304。
圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的、用于借助Web客戶端傳輸 信息的腳本接口的輸入掩碼。為此，在圖5中示出了輸入掩碼501。在輸 入掩碼501上可以對一些值進(jìn)行說明。這些值可以是要傳輸?shù)闹?。例如?可以是序列號502，例如具有值12345678。其他的值可以是具有值TAG1 的標(biāo)簽503。另一要傳輸?shù)闹悼梢允侵禐?8的值504，并且最后在輸入掩 碼501上說明了單元505，其可以具有值m。由此，從這些輸入值502、 503、 504、 505由Web客戶端生成與接口 306匹配的URI (統(tǒng)一資源標(biāo) 識符)句法(Schreibweise)用于通過HTTP進(jìn)行傳輸，該句法具有以下 格式。
/vmi/vmiinput.php sernum=12345678&channel=l&tag=TAGl&val =38&unit=m&date_time=2005-07-29 10:5:21。
將所提供的值相應(yīng)地轉(zhuǎn)換為URI數(shù)據(jù)格式以及隨后通過http的通信 由Web客戶端完成。
圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的用于腳本文件的初始化腳本。 為了 一致的表示，對于腳本文件306和308必要的M可以被總結(jié)在一起 并在配置文件中可伶使用。例如，可以使用變量SgJiostname、 $g_port、 $gdb_username、 $g_db_passowrd以及Sg一databasename。 由此,變量 例如可以用以下值來預(yù)i殳
$g hostname = "localhost"
$g_Port = 3306$g_db_username = "root"
$g_db_passowrd ="，，
$g—database name = "vmi"。
由此，相應(yīng)的值以相應(yīng)的名稱被提供給腳本文件使用。
圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的腳本語言中的數(shù)據(jù)庫接口。
圖8示出了屬于圖7的流程圖。在圖8中可以看到的是，以靜止?fàn)顟B(tài) S0開始，在第一步驟S1中根據(jù)圖6中所描述的配置文件對所有被使用的 變量進(jìn)行初始化。由此，加載腳本文件中的參數(shù)。
在隨后的步驟S2中，斷開至數(shù)據(jù)庫的連接，其中同時(shí)控制婆:據(jù)庫的 可用性。在斷開至數(shù)據(jù)庫的連接之后，在步驟S3中由Web客戶端接收消 息，并且從所接收的腳本文件或者所總結(jié)的地址文件中提取測量值或者另 外的信息值。
在接下來的步驟S4中，所提取的值被提供到數(shù)據(jù)庫304的存儲裝置 307的事先確定的位置中以供使用。在步驟S4中這些值被存儲在數(shù)據(jù)庫 中之后，圖8的過程返回到靜止?fàn)顟B(tài)S5中。
圖9示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的用于詢問數(shù)據(jù)庫的腳本。
圖IO示出了屬于圖9的流程圖。由圖10可以得出，從靜止?fàn)顟B(tài)SIO 出發(fā)，在步驟Sll中同樣借助圖6中的配置文件進(jìn)行^的初始化。在該 初始化之后，在步驟S12中可以建立與數(shù)據(jù)庫304的連接，特別是與數(shù)據(jù) 庫的存儲裝置307的連接。同時(shí)，在步驟S12中對數(shù)據(jù)庫的存在進(jìn)行;^r驗(yàn)。
在步驟S13中，從數(shù)據(jù)庫304中讀取所希望的信息，并且在步驟S14 中，以腳本中所定義的方式和方法來顯示所讀取的信息、例如測量值或者 測量值的時(shí)刻。在步驟S14中讀取和顯示測量值之后，該程序返回到靜止 狀態(tài)S15。
要補(bǔ)充地指出的是，"具有，，并不排除其他元素或者步驟，并且"一 個(gè)"并不排除多個(gè)。此外，要指出的是，參照上述實(shí)施例之一所描述的特
^^吏用。在權(quán)利要求中的參考標(biāo)號不應(yīng)當(dāng)視為限制。
通信模塊和數(shù)據(jù)庫被與壓力測量設(shè)備和料位測量設(shè)備關(guān)聯(lián)地進(jìn)行了 描述。對于技術(shù)人員而言，明顯的是，該描述總體上涉及測量設(shè)備。測量殳備的其他例子為溫度測量i殳備、流量測量i殳備或者氣體測量設(shè)備。
權(quán)利要求
1.一種用于壓力測量設(shè)備或者料位測量設(shè)備的通信模塊(101)，具有第一接口(106)；第二接口(102)；Web客戶端(103)；其中第一接口(106)被構(gòu)建為用于連接至測量設(shè)備(203)；其中第二接口(102)被構(gòu)建為用于連接至數(shù)據(jù)庫(304)；其中通信模塊(101)被構(gòu)建為將第一接口(106)上所接收的測量值借助Web客戶端(103)轉(zhuǎn)發(fā)給第二接口(102)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的通信模塊(101 )，其中第一接口 ( 106)是 測量設(shè)備內(nèi)部接口。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的通信模塊(101),其中第一接口 ( 106)選 自I2C、 HART 、 Profibus、 Fieldbus Foundation 以及VEGA VBUS。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的通信模塊(101 )，其中第二 接口 (102)以腳本語言編寫。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的通信模塊(101),其中通信 模塊(101)能夠通過至少一個(gè)選自因特網(wǎng)、電話網(wǎng)絡(luò)以及直接連接的通 信媒介(302 )連接至數(shù)據(jù)庫(304 )。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的通信模塊(101)，其中通信 模塊(101)被構(gòu)建為以事件控制的方式轉(zhuǎn)發(fā)測量值。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的通信模塊(101),其中Web 客戶端(103)被構(gòu)建為軟件模塊。
8. —種用于壓力測量設(shè)備和料位測量設(shè)備的數(shù)據(jù)庫(304),具有 接口 (303);服務(wù)器(305);其中數(shù)據(jù)庫(304)被構(gòu)建為用于連接至根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一 項(xiàng)所述的通信模塊(101);其中接口 (303)被構(gòu)建用于連接至具有Web客戶端(103)的通信 模塊(101);其中數(shù)據(jù)庫(304)被構(gòu)建為接收通信模塊(101)發(fā)送的測量值。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的數(shù)據(jù)庫(304)，還具有 顯示裝置(311);其中顯示裝置(311)被構(gòu)建為顯示測量值。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的數(shù)據(jù)庫(304)，其中接口 (303)以 腳本語言編寫。
11. 根據(jù)權(quán)利要求8至10中任一項(xiàng)所述的數(shù)據(jù)庫(304)，其中數(shù)據(jù) 庫(304)能夠通過選自因特網(wǎng)、電話網(wǎng)絡(luò)和直接連接的通信媒介(302 ) 連接至通信模塊(101 )。
12. —種測量值采集系統(tǒng)(301)，具有至少一個(gè)根據(jù)權(quán)利要求l至 7中任一項(xiàng)所述的通信模塊(101);至少一個(gè)根據(jù)權(quán)利要求8至13中任一項(xiàng)所述的數(shù)據(jù)庫(304);其中測量值采集系統(tǒng)(301)被構(gòu)建為使得通信模塊(101)借助 Web客戶端(103 )將測量值提供給數(shù)據(jù)庫。
13. —種用于借助通信模塊處理測量值的方法，其中該方法包括 在至少 一個(gè)第 一接口上接收測量值；借助Web客戶端將測量值轉(zhuǎn)發(fā)給至少一個(gè)第二接口 。
14. 一種測量i殳備布置，具有用于采集至少一個(gè)測量值的測量設(shè)備(203 );根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的通信模塊(101)，在第一接口 (106)上可以將所述至少一個(gè)測量值輸送給該通信模塊(101)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于測量設(shè)備的通信模塊，其具有第一接口、第二接口以及集成的Web客戶端。在第一接口上可以連接有測量設(shè)備，而在第二接口上可以連接有數(shù)據(jù)庫。通信模塊被構(gòu)建為，使得其在第一接口上接收測量值，并且借助Web客戶端將該測量值轉(zhuǎn)發(fā)給第二接口。
文檔編號G05B19/042GK101297248SQ200680039760
公開日2008年10月29日 申請日期2006年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月27日
發(fā)明者安德烈亞斯·艾森曼, 弗里多林·法伊斯特, 拉爾夫·舍茨勒 申請人:Vega格里沙貝兩合公司