Информационная система для промышленных машин, включающая в себя циклически повторяющееся информационное сообщение машины
Изобретение относится к способам динамического формирования и автоматического контроля информации промышленных машин. Технический результат заключается в повышении достоверности данных о техническом состоянии промышленных машин для эффективного управления промышленными машинами. В способе осуществляют назначение выбранного компонента в промышленной машине в качестве информационного мастера, который способен передавать данные через сетевую шину промышленной машины, получение данных информационным мастером по меньшей мере от одного другого компонента соответствующей промышленной машины, которая соединена с сетевой шиной машины, хранение информации промышленных машин на основании полученных данных в запоминающем устройстве, доступном информационному мастеру в соответствии со схемой, определенной объектной моделью данных, назначение по меньшей мере части памяти, связанной с объектной моделью данных в качестве широковещательной информации, и неоднократно выполняющееся информационным мастером извлечение по меньшей мере части информации, хранимой в памяти, назначенной как широковещательная информация информационным мастером, формирование широковещательного сообщения, представляющего собой извлеченную широковещательную информацию и передачу сформированного широковещательного сообщения по сетевой шине машины, при этом полное содержание назначенной широковещательной информации, в конечном итоге, передают по сетевой шине промышленной машины через множество переданных широковещательных сообщений. 3 н. и 12 з.п. ф-лы, 12 ил.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
[0001] Беспроводные стратегии могут применяться при проведении бизнес операций, включающих в себя, например, средства складского хранения, распределительные центры, магазины розничной торговли, производственные помещения и т.д., чтобы повысить эффективность и точность бизнес-операций. Беспроводные стратегии также могут использоваться в ходе таких бизнес-операций, чтобы избежать воздействия постоянно увеличивающихся затрат на рабочую силу и затрат на материально-техническое обеспечение.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
[0002] В обычном беспроводном исполнении работники связаны кастомизированным (адаптированным под потребителя) программным обеспечением, выполняющимся на соответствующей компьютерной системе, через мобильный беспроводной приемопередатчик, такой как портативное устройство. Беспроводной приемопередатчик может использоваться в качестве интерфейса к кастомизированному программному обеспечению для координации действий работников при выполнении задач, например инструктирование работников, где и/или каким образом собирать, упаковывать, убирать, передвигать, размещать, обрабатывать или иначе управлять изделиями в пределах помещения. Беспроводной приемопередатчик также можно использовать в сочетании с подходящим устройством ввода с целью сканирования, опознавания или иного считывания ярлыков, этикеток, таких как этикетки со штрихкодом, или других опознавательных знаков для отслеживания передвижения обозначенных изделий в пределах помещения.
[0003] С целью передвижения изделий по помещению рабочие часто используют промышленные машины, включающие в себя, например, вилочные погрузчики, тележки для перевозки поддонов с ручным приводом и с механическим приводом и/или другие подъемно-транспортные машины. Однако поломки в работе таких промышленных машин влияют на возможность системы управления и соответствующей беспроводной стратегии, направленной на достижение максимальной эффективности. Более того, стандартное программное обеспечение для предприятий, включающее в себя вышеописанные кастомизированные программные обеспечения, не ведет учет, не отслеживает, не передает или не дает иное представление о наличии, техническом состоянии, статусе или пригодности промышленных машин для выполнения необходимой работы. Более того, стандартное программное обеспечение для предприятий, включающее в себя соответствующие системы управления, не предоставляет средства для эффективного и комплексного управления доступом и работой промышленных машин, которые имеются в наличии в помещении.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0004] В соответствии с разными аспектами настоящего изобретения системы, способы и компьютерные программы для динамического формирования информации промышленных машин для распределения из сетевой шины промышленных машин. Информация промышленной машины динамически формируется посредством назначения выбранного компонента в промышленной машине в качестве информационного мастера, где информационный мастер способен передавать данные по сетевой шине промышленных машин. Информационный мастер получает данные по меньшей мере от одного другого компонента, который соединен с сетевой шиной промышленных машин и хранит информацию промышленных машин на основании полученных данных в запоминающем устройстве, доступном информационному мастеру в соответствии со схемой, определенной посредством объектной модели данных.
[0005] Более того, по меньшей мере часть памяти, связанная с объектной моделью данных, обозначается как широковещательная информация. Более того, информационный мастер постоянно извлекает по меньшей мере часть информации, хранимой в памяти, обозначенной как широковещательная информация, формирует широковещательное сообщение, содержащее извлеченную широковещательную информацию, и передает сформированное широковещательное сообщение на сетевую шину промышленных машин, где полное содержание обозначенной широковещательной информации, в конце концов, передается на сетевую шину промышленных машин через множество переданных широковещательных сообщений.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[0006] Нижеследующее подробное описание разных примеров осуществления настоящего изобретения можно лучше понять при ознакомлении с нижеприведенными чертежами, где структура обозначена позиционными обозначениями, и в котором:
[0007] Фиг.1 является схематическим изображением системы связи, которая включает беспроводную связь между передвижными промышленными машинами и вычислительными устройствами, объединенными в сеть, включающими в себя сервер в соответствии с разными аспектами настоящего изобретения;
[0008] Фиг.2 является изображением устройства передачи информации, которое способно передавать данные по беспроводной связи между промышленной машиной и соответствующим сервером в соответствии с разными аспектами настоящего изобретения;
[0009] Фиг.3 является изображением альтернативного осуществления устройства передачи информации в соответствии с дополнительными аспектами настоящего изобретения;
[0010] Фиг.4 является изображением еще одного альтернативного осуществления устройства передачи информации, которое интегрировано в электронику соответствующей промышленной машины в соответствии с разными аспектами настоящего изобретения;
[0011] Фиг.5 является блок-схемой устройства передачи информации и соответствующих характеристик машины в соответствии с разными аспектами настоящего изобретения;
[0012] Фиг.6 является блок-схемой, изображающей способ динамического формирования информации промышленных машин для распределения на сетевой шине промышленных машин в соответствии с разными аспектами настоящего изобретения;
[0013] Фиг.7 является изображением гибридной блок-схемы и принципиальной схемы, изображающих два режима работы устройства передачи информации в соответствии с разными аспектами настоящего изобретения;
[0014] Фиг.8 является блок-схемой, изображающей способ сервера приложений, запрашивающего информацию у промышленной машины, в соответствии с разными аспектами настоящего изобретения;
[0015] Фиг.9 является принципиальной схемой примера сетевой системы, которая интегрирует связь между промышленной машиной, работающей в первом помещении, и удаленным серверным компьютером третьей стороны, в соответствии с разными аспектами настоящего изобретения;
[0016] Фиг.10 является принципиальной схемой другого примера сетевой системы, которая интегрирует связь между промышленной машиной, работающей в первом помещении, и удаленным серверным компьютером третьей стороны, в соответствии с разными аспектами настоящего изобретения;
[0017] Фиг.11 является принципиальной схемой еще одного примера сетевой системы, которая интегрирует связь между промышленной машиной, работающей в первом помещении, и удаленным серверным компьютером третьей стороны, в соответствии с разными аспектами настоящего изобретения; и
[0018] Фиг.12 является принципиальной схемой еще одного примера сетевой системы, которая интегрирует связь между промышленной машиной, работающей в первом помещении, и удаленным серверным компьютером третьей стороны, в соответствии с разными аспектами настоящего изобретения.
ПРИМЕРЫ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0019] В подробном описание дается ссылка на чертежи, которые являются неотъемлемой частью данного документа и в которых показаны в качестве примера, а не в качестве ограничения специальные примеры осуществления, при помощи которых можно практически осуществить изобретение. Следует понимать, что можно использовать другие примеры осуществления и вносить изменения, не выходя за пределы сущности и объема разных примеров осуществления настоящего изобретения.
Архитектура системы
[0020] Аспекты настоящего изобретения содержат системы, которые разрешают промышленным машинам связываться по беспроводной сети при помощи одного или нескольких программных приложений, которые могут использоваться на компьютере предприятия и/или которые могут использоваться в пределах удаленной вычислительной среды, связанной с доверенным объектом, примеры которых подробно описываются в данном документе. Примеры промышленных машин могут включать в себя вилочные автопогрузчики, штабелеры с выдвижным грузоподъемником, погрузчики с грузозахватным приспособлением, ведомые автоштабелеры, буксирные тягачи, тележки для перевозки поддонов и/или другие подъемно-транспортные машины. Дополнительные аспекты настоящего изобретения содержат системы обработки, встроенные в промышленную машину для сбора информации промышленной машины, для передачи внешним источникам соответствующей промышленной машины.
[0021] Обратимся теперь к чертежам и, в частности, к фиг.1, где изображен пример вычислительной среды 10, которая включает в себя компоненты, которые поддерживают возможности беспроводной связи. Множество промышленных машин 12 (показанных, в качестве примера, как парк вилочных погрузчиков для удобства обсуждения) связываются по беспроводной сети с устройством обработки, таким как серверный компьютер. Например, как изображено, множество промышленных машин может связываться с серверным компьютером, обозначенным в данном документе в качестве сервера приложений промышленных машин 14. Сервер приложений промышленных машин 14 может дополнительно взаимодействовать с источником информации 16, например одной или несколькими базами данных, хранилищами данных и другими источниками информации с целью содействия взаимодействию пользователей удаленных компьютеров и промышленных машин 12, как будет подробно описано далее.
[0022] Вычислительная среда 10 может дополнительно поддерживать дополнительные устройства обработки 18, которые могут содержать, например, дополнительные серверные компьютеры для выполнения других приложений для предприятия, таких как электронная почта, система управления складом (WMS), приложение планирования ресурсов предприятия (ERP) и т.д.
[0023] Дополнительные устройства обработки 18 также могут содержать персональные компьютеры, ноутбуки, транзакционные системы, устройство или распространенные вычислительные устройства, такие как карманные компьютеры (PDA), карманные калькуляторы, устройства обработки с доступом к сотовой связи, специализированные вычислительные устройства, сетевые хранилища и/или другие устройства, способные взаимодействовать с вычислительной средой 10. Одно или несколько устройств обработки 18 также могут связываться с промышленными машинами 12 и/или сервером приложений промышленных машин 14 через вычислительную среду 10.
[0024] Архитектура беспроводной связи может основываться на стандартной инфраструктуре достоверности беспроводной связи (Wi-Fi), использующей стандартный протокол связи беспроводной сети 802.11 a/b/g. Более того, связь через беспроводную сеть может использовать кодирование для обеспечения безопасности, которое можно выполнить при использовании стандартных или специальных способов кодирования. Однако любую другую подходящую архитектуру беспроводной связи, протокол связи и/или методы безопасности можно осуществить в качестве альтернативного примера.
[0025] В примере изображенной схемы одна или несколько точек беспроводного доступа 20 используются для передачи данных между беспроводным приемопередатчиком каждой промышленной машины 12 и одним или несколькими проводными устройствами вычислительной среды 10, например сервером приложений промышленных машин 14. Количество точек доступа 20 и их расположение определяются исходя из конкретного примера осуществления. Например, в относительно большом месте, например большом складе, распределительной сети, розничной торговой точке и т.д., многочисленные точки доступа 20 могут быть необходимы для предоставления покрытия беспроводной связи по определенной площади, на которой эксплуатируются промышленные машины 12. Соответственно, в определенных обстоятельствах можно использовать единичную точку доступа 20. Более того, системы машин, подробно описанные в данном документе, могут функционировать, например, с целью хранения, регистрации и иного сбора данных и обработки информации даже при отсутствии беспроводного доступа к точке доступа 20.
[0026] Более того, вычислительная среда 10 может поддерживаться одним или несколькими сетевыми компонентами 22, которые взаимно связывают разное аппаратное обеспечение и/или устройства обработки программного обеспечения, включающие в себя, например, концентраторы, маршрутизаторы, межсетевые экраны, сетевые интерфейсы и соответствующие межсетевые соединения. Определенные сетевые компоненты 22 в вычислительной среде 10 можно таким образом выбрать с целью поддержки одной или нескольких интрасетей, экстрасетей, локальных сетей (LAN), глобальных сетей (WAN), беспроводных сетей (Wi-Fi), Интернета, включающих в себя всемирную паутину и/или другие средства для включения связи по вычислительной среде 10 как в режиме реального времени, так и в ином режиме, например, через временную манипуляцию, пакетную обработку данных и т.д.
[0027] Сетевые компоненты 22 дополнительно допускают интеграцию беспроводной сети промышленных машин 12 по всему предприятию 26 соответствующего объекта, например оператора парка. Как схематически изображено, каждое предприятие 26 представляет вычислительную систему независимого объекта, такого как владелец склада, розничный продавец, дистрибьютор, производитель или другой объект, который использует парк или несколько промышленных машин 12.
[0028] Как подробно описано в данном документе, парк промышленных машин 12, связанный с каждым объектом и, соответственно, с каждым предприятием 26, может обслуживаться в единой вычислительной среде 10 или предприятие 26 можно организовать в распределенную архитектуру предприятия, например, в которой несколько локально обслуживаемых вычислительных сред 10, например, разные физические местоположения соединяются через сеть, такую как LAN, WAN, Интернет и т.д. Таким образом, каждая локально обслуживаемая вычислительная среда 10 может представлять, например, одно физическое местоположение, например склад, логическое местоположение, например складской участок и т.д., которые вместе образуют предприятие 26. В связи с этим предприятие 26 может в целом управлять сетью или контролировать связанные локальные вычислительные среды.
[0029] В качестве наглядного примера объект может иметь операции, включающие в себя промышленные машины 12 во многих отдельных местах и может таким образом управлять множеством вычислительных сред 10, одна вычислительная среда связана с одним отдельным местом. Однако разные вычислительные системы в вычислительной среде 10 каждого места могут контролироваться одним и тем же объектом и могут взаимно связываться, способны связываться или иначе интегрироваться в предприятие 26, обслуживаемое обычным образом. Согласно данной конфигурации каждое отдельное место может обслуживать свой собственный сервер приложений промышленных машин 14 или предприятие 26, которое состоит из множества вычислительных сред 10, может управлять каждым отдельным местом из централизованного местоположения в пределах предприятия 26.
[0030] В связи с этим сервер приложений промышленной машины 14 необязательно должен находиться в одном и том же физическом местоположении, что и промышленные машины 12. То есть каналы передачи данных можно настроить с использованием комбинаций точек доступа 20, сетевых компонентов 22 и сетей для распределения парка промышленных машин 12 по физическим местоположениям, например многочисленным складским помещениям предприятия.
[0031] Одна или несколько вычислительных сред 10 и/или предприятий 26 могут дополнительно связываться с удаленным компьютером сервера 30, например, по сети 32, такой как Интернет. Удаленный сервер 30 может содержать, например, независимо обслуживаемый сервер третьей стороны, такой как сервер производителя, который выполнен с возможностью взаимодействия с промышленными машинами 12, сервер приложений промышленной машины 14 и/или другие устройства обработки 18 вычислительной(ых) среды(сред) 10. В связи с этим каждое предприятие 26 может обслуживаться, например, заказчиком производителя, который обслуживает удаленный сервер 30. Удаленный сервер 30 может дополнительно взаимодействовать с одним и несколькими серверами баз данных 34 и/или источником информации 36, например одной или несколькими базами данных, хранилищами данных или другими источниками информации.
[0032] В качестве другого наглядного примера один или несколько компонентов сервера приложений промышленных машин 14 и/или источники информации 16, например компоненты программного обеспечения, данные и т.д., могут совмещаться на связанном предприятии 26 и на удаленном сервере 30. Также один или несколько компонентов сервера приложений промышленных машин 14 и/или источники информации 16, например компоненты программного обеспечения, данные и т.д., могут распределяться между связанным предприятием 26 и на удаленном сервере 30. В качестве еще одного наглядного примера, компоненты сервера приложений промышленных машин 14 и/или источники информации 16, например компоненты программного обеспечения, данные и т.д., могут размещаться на удаленном сервере 30.
[0033] Таким образом, в зависимости от конкретной реализации обработанные, собранные, обнаруженные, контролируемые или иначе переданные данные по беспроводной сети промышленными машинами 12 могут локально обслуживаться, например, посредством экземпляра сервера приложений промышленных машин 14. Эти данные также могут распределяться по разным физическим местам предприятия 26. Более того, эти данные могут распределяться между местами и/или предприятиями 26 и т.д., и удаленным(и) сервером(ами) 30 или полностью обслуживаться посредством удаленного сервера 30, который может связываться с доверенной третьей стороной, такой как производитель промышленных машин. Более того, релевантные части данных можно распределить с многочисленными доверенными независимыми удаленными серверами третьей стороны, например 30, 37.
[0034] Настоящая заявка может дополнительно использовать архитектуры компьютерной системы, как подробно описано в заявке на патент США №11/956,022 (опубликованной как US 2008-0154712 А1) под названием «Система управления парком», поданной 13.12.2007, которая включена в данный документ в качестве ссылки в полном объеме. Настоящая заявка также включает в данном документе в качестве ссылки заявку на патент США №11/956,045 (опубликованную как US 2008-0154691 А1) под названием «Система управления парком», поданную 13.12.2007, в полном объеме. Кроме того, настоящая заявка включает в качестве ссылки предварительную заявку на патент США №61/166494 под названием «ИНФОРМАЦИОННАЯ СИСТЕМА ДЛЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ МАШИН», поданную 3 апреля 2009 г., в полном объеме.
Интерфейс машины
[0035] Как показано на фиг.2, устройство передачи информации 38А может быть выполнено в виде «черного ящика», который предоставляет наряду с другими функциями беспроводной интерфейс для связи с одной из промышленных машин 12, на которой установлено устройство передачи информации 38А. В данном примере осуществления устройство передачи информации 38А не имеет собственного дисплея и/или пользовательского интерфейса. То есть, как изображено, устройство передачи информации 38А включает в себя корпус, который содержит обрабатывающую электронику (аппаратное и программное обеспечение) устройства передачи информации 38А. Кроме того, корпус поддерживает множество связей с функциями машины, например, через соединитель 39, который обеспечивает связь разных компонентов одной из соответствующих промышленных машин 12, как будет подробно описано в данном документе.
[0036] Как показано на фиг.3, другой пример осуществления устройства передачи информации, подходящего для установки на промышленных машинах 12 и соответственно обозначенного позицией 38 В. Изображенное устройство передачи информации 38 В может служить в качестве интерфейса, который облегчает взаимодействие с пользователем по меньшей мере одной из промышленных машин 12, а также включается посредством аппаратного обеспечения и программного обеспечения, как будет подробно описано в данном документе. Устройство передачи информации 38 В включает в себя похожие функции устройства передачи информации 38А, изображенного на фиг.2, и таким образом включает в себя, например, соединитель 39, который не показан на фиг.3, но который похож на соединитель 39, изображенный на фиг.2. Однако в отличие от устройства передачи информации 38А устройство передачи информации 38 В также включает в себя дисплей 41 и элементы управления 42 для взаимодействия с оператором.
[0037] Как показано на фиг.4, устройство передачи информации можно в качестве альтернативного примера интегрировать (встроить в) с одной из соответствующих промышленных машин 12, соответственно, обозначенное позицией 38С. Например, устройство передачи информации 38С можно интегрировать в рабочую область, например пульт кабины оператора одной из промышленных машин 12. Например, как показано, устройство передачи информации 38С интегрировано непосредственно в существующие функции промышленной машины, например, посредством соединения устройства передачи информации 38 с дисплеем 41А, элементами управления интерфейсом 42А или другой электроникой, которая находится в одной из соответствующих промышленных машин 12. Устройство передачи информации 38С также может включать в себя функции, представленные и описанные со ссылкой на фиг.2 и/или 3.
[0038] В общем, как показано на фиг.2-4, устройство передачи информации 38А, 38В, 38С может дополнительно включать в себя дополнительные функции, такие как устройство считывания 43 (изображенное на фиг.3), например брелочный считыватель, бесконтактный считыватель или другое устройство для электронного получения информации для входа в систему оператора промышленной машины. Если не указано иное, ссылка в данном документе на устройство передачи информации, обозначенное позицией 38, будет применяться к каждому примеру осуществления, описанному со ссылкой на фиг.2-4.
[0039] Каждому устройству передачи информации 38 назначается или каждое устройство передачи информации иначе получает уникальный идентификатор, который является известным или сообщается соответствующему серверу приложений промышленных машин 14. Таким образом, при использовании известных идентификаторов сервер приложений промышленных машин 14 может целенаправленно связываться со специальными устройствами передачи информации промышленных машин 38 или широковещательно транслировать информацию группам или всем устройствам передачи информации промышленных машин 38, которые связываются с сервером приложений промышленных машин 14.
[0040] В соответствии с одним из аспектов настоящего изобретения для установления связи между сервером приложений промышленных машин 14 и устройством передачи информации 38 реализуется последовательность подтверждений. Например, сервер приложений промышленных машин 14 может слышать, когда устройство(-а) передачи информации 38 идентифицирует(-ют) себя, как готовое(-ые) к связи с сервером приложений промышленных машин 14. В качестве альтернативного примера сервер приложений промышленных машин 14 может отправить запрос или послать звуковой импульс специальному устройству передачи информации 38 на одной из промышленных машин 12. Если устройство передачи информации 38 отвечает серверу приложений промышленных машин 14, может произойти обмен информацией между устройством передачи информации 38 и сервером приложений промышленных машин 14.
[0041] Как показано на фиг.5, блок-схема изображает выбранные функции примера осуществления устройства передачи информации 38 и соответствующие наглядные функции одной из связанных промышленных машин 12. Изображенное устройство передачи информации 38 может содержать дополнительный модуль управления дисплеем 44 для контроля дисплея 41 при его наличии, а также дополнительный модуль управления вводом/выводом 45, который связан с элементами управления 42, например, для осуществления устройства передачи информации 38В, такого которое описано со ссылкой на фиг.3. Соответственно, изображенный пример осуществления устройства передачи информации 38А на фиг.2 может не включать модуль управления дисплеем 44 и модуль управлении вводом/выводом 45, поскольку данная версия черного ящика не включает пользовательский интерфейс.
[0042] Устройство передачи информации 38 дополнительно содержит приемопередатчик 46, модуль контроля ввода/вывода 48, контроллер интерфейса беспроводной связи 50 и схему поддержания/управления параметрами электропитания 52. Приемопередатчик 46 может обеспечивать, например, двухстороннюю беспроводную связь с устройствами обработки, включающими в себя компьютеры сервера, такие как сервер приложений промышленных машин 14, через соответствующую вычислительную среду 10. Модуль контроля ввода/вывода 48 можно использовать для приема сенсорных и контрольных вводов и/или контрольных выводов, таких как рупоры, зуммеры, индикаторы и другие компоненты машины и/или устройства. В качестве еще некоторых примеров изображений, модуль контроля ввода/вывода 48 может взаимодействовать с аналоговыми датчиками 54, переключателями 56, устройствами кодирования и другими похожими устройствами ввода 58, датчиком(-ами) столкновения 60, измерительным устройством ввода(-ов) 62 и любыми другими аналоговыми или цифровыми устройствами ввода и/или вывода 64 для интегрирования информации от этих устройств в систему беспроводной связи, связанную с соответствующей вычислительной средой 10. Модуль контроля ввода/вывода 48 допускает возможности регистрации данных, которые можно использовать, например, для контроля измерительных устройств перемещения, гидравлических измерительных устройств, измерительных устройств рулевого управления, измерительных устройств оператора, различных сенсорных вводов и других типов данных, связанных с машиной.
[0043] Информация, выявленная посредством модуля контроля ввода/вывода 48, может временно храниться, собираться, сохраняться, управляться и/или иначе обрабатываться, например, процессором и соответствующей памятью в контроллере интерфейса 50 или другим подходящим процессором и памятью, которые могут предоставляться как часть электроники машины. Далее собранная информация может передаваться соответствующему серверу приложений промышленных машин 14, например, при использовании приемопередатчика 46.
[0044] Контроллер интерфейса 50 может содержать подходящий процессор, память, программное обеспечение, резидентные программно-аппаратные средства и т.д. для контроля функций устройства передачи информации 38, как подробно описано в данном документе. Более того, процессор контроллера интерфейса 50 можно выполнить с возможностью связи с приемопередатчиком 46 для беспроводной связи через беспроводную инфраструктуру соответствующей вычислительной среды 10 с соответствующим компьютером сервера, например сервером приложений промышленной машины 14. Схема поддержания/управления параметрами электропитания 52 в применимых случаях обеспечивает питание устройства передачи информации 38 даже, когда соответствующая промышленная машина 12 выключена. Более того, схему включения/управления параметрами электропитания 52 можно соединить с зажиганием машины для предупреждения запуска промышленной машины, пока не будут соответствовать определенные условия, или для принудительного отключения промышленной машины, как схематически представлено посредством переключателя, показанного в ячейке, представляющей схему поддержания/управления параметрами электропитания 52 на фиг.5. В качестве примера, условия запуска промышленной машины можно оценить посредством контроллера интерфейса 50 устройства передачи информации 38 или другого подходящего процессора до включения промышленной машины и приведения в функциональную готовность к эксплуатации.
[0045] В наглядном примере осуществления, где промышленная машина содержит, например, вилочный погрузчик, компоненты устройства передачи информации 38, можно соединить и/или связать с другой системой компонентов промышленной машины через подходящую сетевую систему промышленной машины 68, например сетевую шину машины. Сетевая система промышленной машины 68 представляет собой проводную или беспроводную сеть, шину или другую возможность связи, которая допускает связь электронных компонентов промышленной машины друг с другом. В качестве примера, сетевая система промышленной машины 68 может содержать одну или несколько: сетевых шин контроллерной сети (CAN), ZigBee, Bluetooth, коммутируемых локальных сетей (LIN), протоколов синхронизируемой по времени шины данных (ТТР), Ethernet или другие подходящие коммуникационные стратегии. Как будет подробно описано в данном документе, использование сетевой системы промышленной машины 68 допускает интеграцию компонентов устройства передачи информации 38 в собственную аппаратуру, включающую в себя контроллеры промышленной машины и дополнительно любые периферийные устройства электроники, связанные с промышленной машиной, которая интегрируется и может связываться через сетевую систему 68.
[0046] Таким образом, в качестве примера, процессор, установленный на промышленной машине, например установленный в контроллере интерфейса 50 или иначе интегрированный в промышленную машину 12, можно выполнить с возможностью беспроводной связи с сервером приложений промышленных машин 14 через приемопередатчик 46. Более того, устройство передачи информации 38 может взаимодействовать по меньшей мере с одним компонентом связанной промышленной машины 12, например, посредством связи по меньшей мере с одним собственным электронным модулем управления 70, 72, 74, 76, 78, 80, 82 промышленной машины 12 через сетевую систему машины 68, например шину CAN.
[0047] В связи с этим соединитель 39 можно использовать с целью подключения устройства передачи информации 38 к разным компонентам, связанным с модулем контроля ввода/вывода 48 и/или сетевой системой машины 68, например шиной CAN. В связи с этим, как будет подробно описано в данном документе, устройство передачи информации 38 можно использовать в качестве моста для обмена информацией касательно разных компонентов или иначе присоединить к одной из связанных промышленных машин 12 и запустить собственные процессы и функции машины одной из соответствующих промышленных машин 12 с целью обработки внешнего оборудования промышленной машины, например сервера приложений промышленной машины 14, удаленного сервера 30 или другого устройства, как будет подробно описано в данном документе.
[0048] Интеграция дополнительно достигается, когда коды события и другая связь через сетевую систему машины 68 хорошо распознаются устройством передачи информации 38, устанавливая таким образом взаимодействие между сервером приложений промышленных машин 14, устройством передачи информации 38 и одной их соответствующих промышленных машин 12, например, в узле машины, подсистеме и системных уровнях, как будет подробно описано в данном документе.
[0049] Более того, в соответствии с дополнительными аспектами настоящего изобретения можно использовать дополнительное вторичное или альтернативное устройство связи. В качестве примера вторичный приемопередатчик 84 может содержать устройство сотовой связи, способное связываться независимо от беспроводной инфраструктуры соответствующей вычислительной среды 10 и/или предприятия 26. Несмотря на изображение на фиг.5, в качестве части устройства передачи информации 38, вторичный приемопередатчик 84 может в качестве альтернативы предоставляться как отдельный компонент, который связывается с сетевой шиной машины 68, например шиной CAN, или вторичный приемопередатчик 84 может связываться непосредственно с устройством передачи информации 38.
[0050] Вернемся к краткому рассмотрению фиг.1, в качестве альтернативы оснащения каждой промышленной машины 12 своим собственным вторичным устройством связи вычислительная среда 10 и/или предприятие 26 может включать в себя вторичное устройство связи 86, такое как сотовый маршрутизатор или шлюз. В связи с этим промышленные машины 12 могут связываться по беспроводной сети при использовании устройства передачи информации 38, как указывалось выше, например, при использовании стандартного беспроводного приемопередатчика 46 и беспроводного протокола, такого как 802.11 b/g и т.д. Однако после получения сообщения проводной сетью вторичное устройство связи 86 может выборочно передавать сообщение через сотовую сеть. Данная возможность сочетает функции постоянной коммуникационной технологии, такой как сотовый телефон, с возможностями не устанавливать соединение с Интернетом. Использование вторичного устройства связи будет подробно обсуждено далее.
Сбор данных
[0051] Устройство передачи информации 38 может время от времени собирать информацию об одной из связанных промышленных машин 12, операторе промышленной машины и/или окружении промышленной машины. Информацию можно собирать, например, посредством считывания значений с подключенных датчиков 54, переключателей 56, устройств кодирования 58, датчиков столкновения 60, измерительных устройств 62 и других подключенных устройств 64, подключенных, например, к соединителю 39 и/или модулю контроля ввода/вывода 48. Устройство передачи информации 38 также может формировать информацию, получаемую от связанной сетевой системы промышленных машин 68, например шины CAN.
[0052] Формат данных, которые передаются через промышленную машину, формируются ли такие данные отдельными датчиками, присоединенными к промышленной машине, или информация передается как сетевой трафик на соответствующую шину, такую как сетевая система промышленных машин 68, может или не может быть подходящим, или иначе оптимальным, для беспроводной передачи посредством устройства передачи информации 38. Такие данные могут или не могут также быть подходящими, или оптимально отформатированными, для временного хранения в памяти контроллера интерфейса 50 устройства передачи информации 38. Более того, сервер приложений промышленных машин 14 или другое устройство обработки, передающее данные по беспроводной связи устройству передачи информации 38, может или не может запрашивать или конфигурировать для обработки всех данных, которые способна формировать промышленная машина.
[0053] В связи с этим информация, полученная устройством передачи информации 38, может временно храниться, собираться, сохраняться, управляться, объединяться, суммироваться, кодироваться и/или иначе обрабатываться, например, процессором и соответствующей памятью контроллера интерфейса 50 или другим подходящим процессором и памятью, которые могут быть предоставлены в качестве части электроники промышленной машины. Далее собранную информацию можно передавать серверу приложений промышленных машин 14, например, при использовании приемопередатчика 46. Устройство передачи информации 38 также может передавать информацию, используя вторичный приемопередатчик 84 одному или нескольким устройствам обработки данных, таким как сервер, связанный с удаленным сервером третьей стороны 30.
[0054] В качестве наглядного примера устройство передачи информации 38 может собирать необработанные данные машины или данные, которые представлены в собственном формате, в котором они передаются через промышленную машину. Таким образом, устройство передачи информации 38 может время от времени передавать по беспроводной связи информацию о машинах, такую как коды событий или иную информацию, полученную из сетевой системы машины 68, например необработанные данные из сетевой системы машин 68, связанному получателю, такому как сервер приложений промышленных машин 14, удаленному серверу третьей стороны 30 или иному соответствующему устройству обработки.
[0055] В качестве другого наглядного примера устройство передачи информации 38 может собирать, объединять, управлять, суммировать или иначе преобразовывать собранные данные в регистрируемые данные. Таким образом, собранная информация, например регистрируемые данные, может организовываться в определенный поднабор отформатированных данных, который требуется или необходим связанному серверу приложений промышленных машин 14, удаленному серверу третьей стороны 30 и т.д. Соответственно, устройство передачи информации 38 может независимо отсчитывать временные интервалы или иначе вычислять показания таймера, например вычислять время регистрации, или других специализированных таймеров, собирать и/или форматировать данные датчика и т.д. Преобразованные данные журнала событий могут далее передаваться связанному получателю, такому как сервер приложений промышленных машин 14, удаленный сервер третьей стороны 30 или иное соответствующее устройство обработки.
[0056] Устройство передачи информации 38 также может собирать, форматировать и/или иначе преобразовывать данные, связанные с эксплуатацией промышленных машин, которые не формируются непосредственно датчиками или другими компонентами одной из связанных промышленных машин 12. Например, устройство передачи информации 38 может включать или иначе контролировать журнал учета эксплуатации по последовательности, отображать и регистрировать контрольный лист операций и т.д. В связи с этим устройство передачи информации 38 можно использовать в качестве контрольного механизма для ограничения и/или выборочного запуска промышленной машины, а также для представления контрольных листов для заполнения оператором до дальнейшей эксплуатации. Устройство передачи информации 38 также может служить в качестве устройства регистрации данных работы, где устройство передачи информации 38 выступает в роли контроллера.
[0057] Таким образом, устройство передачи информации 38 можно использовать для облегчения соединения регистрации данных от промышленной машины с сервером приложений промышленных машин 14 или другим устройством обработки информации, доступным через беспроводную сеть. Как будет подробно описано в данном документе, данный подход можно использовать для создания истории эксплуатационных данных, которые могут изменяться с течением времени, таких как скорость машины, температура машины, заряд батареи, проприетарные (собственные) сервисные коды машины, высота, вес и другие измеряемые параметры, связанные с особенностями нагрузки промышленной машины, информацией об операторе и т.д.
[0058] Кроме того, данные могут отправляться с сервера приложений промышленных машин 14 и дополнительно с удаленного сервера третьей стороны 30 или других авторизованных устройств обработки на устройство передачи информации 38 через передатчик 46. Таким образом, как будет подробно описано далее, промышленную машину можно выполнить с возможностью осуществления специальной обработки на основании параметров, определяемых сервером приложений промышленных машин 14, например собрать специально запрошенные или нестандартные данные, получить и выполнить команды, получить данные с сервера приложений промышленных машин 14, собрать или передать различные типы данных, основанных на разных режимах работы, выбранных сервером приложений промышленных машин 14, требовать от машины выполнения некоторых определенных действий и т.д.
[0059] В соответствии с дополнительными аспектами настоящего изобретения может возникнуть необходимость получения специальных данных о машине или других нестандартизированных данных от одной или нескольких определенных промышленных машин 12. Например, удаленному программному обеспечению может потребоваться информация, которую устройство передачи информации 38 обычно не передает, например, серверу приложений промышленных машин 14 в качестве части своих стандартных операций по регистрации данных.
Импульс промышленной машины
[0060] В соответствии с различными аспектами настоящего изобретения промышленная машина 12 выполнена с возможностью внутренней передачи циклически повторяемого информационного сообщения машины, которое кодирует, инкапсулирует или иначе включает в себя набор параметров/данных, который представляет или иначе характеризует информацию промышленной машины. Набор данных может включать в себя, например, коды событий, состояние компонентов, информацию о состоянии компонентов, показания таймера, энергетические измерения, гидравлические изменения или другие релевантные данные, которые связаны с соответствующей промышленной машиной 12.
[0061] В соответствии с различными аспектами настоящего изобретения сетевая система машины 68 может содержать шину CAN. В связи с этим информационное сообщение машины передается по шине CAN.
[0062] Как показано на фиг.6, способ 100 динамически формируемой информации промышленных машин для распространения по сетевой шине промышленных машин. Способ 100 содержит назначение выбранного компонента в промышленной машине в качестве информационного мастера 102, где информационный мастер способен передавать данные по сетевой шине промышленных машин, такой как шина CAN. Информационный мастер получает данные по меньшей мере от одного другого компонента соответствующей промышленной машины, который соединен с сетевой шиной промышленных машин 104 и хранит информацию промышленной машины на основании полученных данных в запоминающем устройстве, доступном информационному мастеру в соответствии со схемой, определенной посредством объектной модели данных 106.
[0063] В связи с этим хранимая «информация промышленной машины» может содержать полученные данные или информационный мастер может извлекать, создавать, преобразовывать или иначе формировать информацию промышленной машины на основании полученных данных, например, посредством объединения, модификации, объединения, суммирования или иных манипуляций с полученными данными как в отдельности, так и в сочетании с другой информацией, доступной информационному мастеру. Более того, информационный мастер может создавать информацию промышленной машины на основании полученных знаний из полученных данных, например вычислять кастомизированные таймеры, создавать статистику или другую информацию.
[0064] В данном контексте «объектная модель данных» относится в основном к любому устройству - концептуальному, жестко запрограммированному, гибко запрограммированному или иначе известному информационному мастеру для связывания хранимой информации со связанным контекстом, например переменный тип хранимой информации. В качестве примера, а не в качестве ограничения, объектная модель данных может использоваться информационным мастером для распознавания и/или различения определенной части информации промышленной машины, например информации о заряде батареи, и, соответственно, может хранить и извлекать информацию о заряде батареи из связанной ячейки памяти (которая может размещаться динамически или статически). В связи с этим информационный мастер «понимает» по меньшей мере идентификацию переменных, которые соответствуют информации промышленной машины, хранимой в памяти.
[0065] Как будет подробно описано далее, информационный менеджер транслирует, например передает, связывает или иначе доставляет по меньшей мере часть информации промышленной машины, связанной с объектной моделью данных. В связи с этим по меньшей мере часть памяти, связанная с объектной моделью данных, обозначается 108 как широковещательная информация. В связи с этим обозначение может быть только концептуальным, например, когда полный объем информации промышленной машины, связанный с объектной моделью данных, всегда широковещательно транслируется, как более подробно описано в данном документе. Альтернативно, может возникнуть необходимость широковещательной трансляции не всего объема информации промышленной машины, собранного и хранимого в соответствии с объектной моделью данных. Например, могут существовать определенные режимы работы, например сервисный режим, когда только определенные типы или переменные информации являются желательными или требуемыми. При других обстоятельствах может отсутствовать необходимость передачи каждого кода события или иной незначительной информации. В качестве еще некоторых наглядных примеров, когда определенная желательная информация является критичной по срокам, может возникнуть необходимость в задержке, отсрочке или предупреждении широковещательной трансляции несущественной информации. Многие другие примеры конфигураций можно также/альтернативно осуществить.
[0066] Как уже отмечалось выше, информационный мастер промышленной машины внутренне передает циклично повторяющееся информационное сообщение, которое кодирует, инкапсулирует или иначе включает в себя набор параметров/данных, которые представляют или иначе описывают информацию промышленной машины 110. Например, информационный мастер промышленной машины может многократно выполнять циклическую операцию, которая включает в себя извлечение по меньшей мере части информации, хранимой в памяти, обозначенной как широковещательная информация информационным мастером, формирование широковещательного сообщения, содержащего извлеченную широковещательную информацию, и передачу сформированного широковещательного сообщения по сетевой шине промышленной машины. В связи с этим все содержимое обозначенной широковещательной информации, в конечном итоге, передается по сетевой шине промышленных машин обычно через множество переданных широковещательных сообщений. Когда сообщение передается периодически, например с предварительно заданным или иначе определенным временным интервалом, сообщение может концептуально истолковываться как «импульс» или «информационный импульс машины».
Пример осуществления информационного импульса машин
[0067] Структура в собственной электронике соответствующей промышленной машины, например одной из промышленных машин 12, может обозначаться как «информационный» мастер. Например, любой модуль управления машиной, который способен связываться через сетевую систему машины 68, может быть возможным кандидатом, например любой модуль управления дисплеем 70, модуль управления вводом/выводом 72, модуль управления машиной 74, модуль управления двигателем 76, модуль управления гидравликой 78 или другие контроллеры 80 в примере фиг.5. Обозначенный информационный мастер в данном примере конфигурации запрограммирован на периодическую передачу через сетевую систему машины 68 закодированного представления информации промышленной машины. Переданные данные промышленной машины могут получаться устройством передачи информации 38, так как оно также соединено с сетевой системой машины 68. В связи с этим любое устройство, которое может «слышать» данный «информационный импульс машины», может получать и извлекать связанную информацию машины. Например, специалист по обслуживанию может подключить ноутбук или другое соответствующее устройство к сетевой системе машины 68 и также извлечь информацию машины, ожидая информационный импульс машины.
[0068] В наглядном примере сетевой системой машины 68 является шина CAN. Поскольку CAN поддерживает широковещательную трансляцию сообщений, информационный мастер может передавать сообщение, которое устройство передачи информации 38 может слышать для получения закодированного представления информации машины. Устройство передачи информации 38 может затем пересылать полученную информацию серверу приложений промышленных машин 14, устройство передачи информации может также и/или в качестве альтернативного варианта суммировать, хранить, регистрировать или иначе обрабатывать полученную информацию.
[0069] В соответствии с другими аспектами настоящего изобретения каждая промышленная машина может иметь определенную объектную модель данных, которая назначает или иначе определяет типы информации, которые доступны через сетевую систему машины 68. Поскольку разные типы/модели промышленных машин, скорее всего, будут формировать разные типы данных, каждая промышленная машина может иметь свою собственную объектную модель данных или объектная модель данных может быть общей для двух или более промышленных машин, например с похожими моделями и наборами функций. Информационный мастер определенной промышленной машины, такой как одна из промышленных машин 12, может использовать знания, связанные с соответствующей объектной моделью данных, для объединения некоторой или всей доступной информации, идентифицированной посредством соответствующей объектной модели данных, например обозначенной широковещательной информации, в пакетизированную связь, например широковещательное сообщение, которое периодически передается/широковещательно транслируется в сетевой системе машины 68.
[0070] Например, рассмотрим фиг.7, одно из устройств соединенных с сетевой системой машины 68, например любой контроллер дисплея 70, контроллер ввода/вывода 72, контроллер машины 74, контроллер двигателя 76, контроллер гидравлики 78 или другие контроллеры 80, показанные на примере фиг.5, является обозначенным информационным мастером 120. Оставшиеся устройства, в общем, помечаются как модули, поддерживающие работу в сети 122, но могут содержать любой из оставшихся контроллеров дисплея 70, контроллеров ввода/вывода 72, контроллеров машины 74, контроллеров двигателя 76, контроллеров гидравлики 78 или других контроллеров 80, показанных на примере фиг.5.
[0071] Информационный мастер 120 собирает и хранит в памяти информацию из разных модулей, поддерживающих работу в сети 122, как определено соответствующей объектной моделью данных 124 при использовании соответствующего процесса обнаружения данных 126. С целью получения необходимой информации информационный мастер 120 может запрашивать информацию у соответствующих модулей, поддерживающих работу в сети 122, модули, поддерживающие работу в сети 122, могут время от времени передавать/широковещательно транслировать необходимую информацию информационному мастеру 120, информационный мастер 120 может вычислять, получать, преобразовывать, суммировать, объединять информацию промышленной машины и т.д., как описано выше.
[0072] Информационный мастер 120 дополнительно организовывает информацию машины в соответствии с объектной моделью данных 124, создает сообщение 128 и передает или иначе широковещательно транслирует сообщение по сетевой системе машины/шине машины 130. В связи с этим информация, которая связана со всей (или частью) объектной моделью данных 124, т.е. обозначенная широковещательная информация, которую необходимо передать, может быть слишком большой для непрерывной передачи, последовательной или периодической, без слишком большого потребления полосы пропускания по шине машины. В связи с этим мультиплексирование данных и т.д. можно использовать для уменьшения каждого широковещательного сообщения до приемлемого объема данных.
[0073] В качестве примера, а не в качестве ограничения, данные, собранные посредством информационного мастера 120, например, в соответствии с объектной моделью данных 124, концептуально объединены в набор данных, где набор данных включает в себя весь объем информации, который необходимо передать/широковещательно транслировать, но необязательно весь объем информации, доступной через сетевую систему машины 68. Набор данных можно дополнительно концептуально определить посредством поднаборов данных, которые могут быть организованы на основании любых желательных классификаций/категорий. Например, каждое сообщение можно организовать в один или несколько компонентов сообщения, где каждый компонент сообщения заполняется данными, соответствующими связанному поднабору данных, хранимому в памяти в соответствии с объектной моделью данных 124. В связи с этим каждое широковещательное сообщение может включать в себя набор данных, один или несколько поднаборов данных и/или объединенные части набора данных, поднаборы данных и т.д.
[0074] Информационный мастер 120 может периодически передавать каждое широковещательное сообщение, например, на основании заранее определенного момента времени. С целью облегчения передачи данных каждый созданный экземпляр сообщения 130 включает в себя поднабор или закодированный поднабор информации, связанной с объектной моделью данных 124. В связи с этим получателю, такому как устройство передачи информации 38, необходимо ожидать многочисленные экземпляры созданного и переданного сообщения с целью восстановления всего объема набора данных, соответствующего обозначенной широковещательной информации. В связи с этим, ожидая и собирая весь объем последовательности сообщений, ожидающее устройство может получить всю релевантную информацию промышленной машины, которая предоставляется информационным мастером 120.
[0075] Более того, можно назначить любое количество пусковых механизмов, когда информационному мастеру 120 необходимо передать информацию машины или объединить часть информации. В качестве примера, а не в качестве ограничения, информационный мастер 120 можно выполнить с возможностью формирования нового сообщения на основании повторного события, например на основании времени. В данном варианте осуществления информационный мастер 120 может передавать новое сообщение каждые X миллисекунды или в другом обозначенном периоде времени или интервале.
[0076] В зависимости от определенного примера осуществления шины промышленной машины информационному мастеру 120 необходимо или желательно назначить относительно высокий или низкий приоритет на шине. Например, в протоколе шины CAN каждый узел может иметь назначенный ему приоритет.Система CAN предназначается для автоматической передачи «бесспорно». То есть сообщение CAN, которое передается с самым высоким приоритетом, «победит» в споре, а узел, передающий сообщение более низкого приоритета, распознает субординацию и отложит передачу любой информации до тех пор, пока модуль более высокого приоритета не передаст свое сообщение. Таким образом, при периодическом временном импульсе информационный мастер 120 может в целом проводить широковещательную трансляцию через шину CAN следующего сообщения, содержащего информацию шины CAN. Таким образом, при использовании объединения и/или кодирования обозначенная информация промышленной машины может «циркулировать» или пульсировать через связанную шину CAN, не занимая полностью полосу пропускания шины.
[0077] В качестве еще одного наглядного примера можно выполнить режим с квитированием, где информационный мастер 120 получает запрос на сообщение, которое содержит информацию машины или объединенную часть информации машины. Таким образом, передача информации может быть синхронизируемой по времени. Например, поскольку информационный мастер 120 знает контекст информации машины и место ее хранения в памяти, информационный мастер 120 можно дополнительно выполнить с возможностью предоставления ответов на запросы или другие подходящим образом отформатированные запросы касательно информации промышленной машины, которая связана с соответствующей объектной моделью данных.
[0078] В качестве еще одного наглядного примера информационный мастер 120 может получать запрос на определенную информацию, например значение переменной, определенное посредством объектной модели данных. В ответ на него информационный мастер 120 может выбрать специально запрошенную информацию и присоединить, встроить, закодировать или иначе включить специально запрошенную информацию в одно или несколько сообщений, которые передаются как часть информационного импульса машины.
[0079] Более того, поскольку информационный импульс машины постоянно обновляет состояние информации о переменных промышленной машины, связанных с объектной моделью данных 124, устройство передачи информации 38, подключенное к промышленной машине 12, передающей такой импульс, может ожидать передачу/широковещательную трансляцию данного сообщения по сетевой системе машины 68 и может использовать информацию разными способами.
[0080] В качестве примера, а не для ограничения, устройство передачи информации 38 может работать в «живом» режиме (режиме реального времени) или в «нормальном», неживом режиме 134. В случае когда устройство передачи информации 38 работает в нормальном режиме 136, устройство передачи информации 38 может использовать информацию, полученную в сообщениях в течение некоторого периода времени с целью наполнения, объединения, суммирования или иного получения своих собственных областей информации, которые соответствующее устройство передачи информации 38 обычно передает связанному серверу приложений промышленных машин 14. Таким образом, например, вместо независимого расчета показаний таймера на основании вводов 54-64 устройство передачи информации 38 может использовать информацию таймера, уже предоставленного в собственной электронике одной из промышленных машин 12, который установлен на сетевой системе машины 68, например шине CAN, как часть информационного импульса машины для считывания, вычисления или иного получения необходимых данных таймера.
[0081] Более того, устройство передачи информации 38 может использовать фактические данные таймера в собственной информации промышленных машин, которая передается в информационном импульсе машины с целью формирования кастомизированных таймеров посредством управления полученной информацией, проведения объединений, вычислений, фильтров или иных манипуляций, основанных на запрограммированных или кастомизированных требованиях. В связи с этим различные аспекты настоящего изобретения не ограничиваются набором данных таймера. Наоборот, любую желательную информацию машины, которая связана с соответствующей объектной моделью данных 124, можно собрать, объединять, суммировать, преобразовать, обработать или иначе управлять, например, для иного абстрактного представления данных посредством устройства передачи информации 38.
[0082] Более того, устройство передачи информации 38 может собирать, объединять, объединять или иначе интегрировать информацию, полученную из информационного импульса машины шины CAN, с информацией, полученной из других вводов, например, через модель ввода/вывода 48. Собранные и зарегистрированные данные можно затем передать связанному серверу приложений промышленной машины 14, как подробно описано в данном документе, например, в соответствии со стандартным протоколом, разработанным для начала связи между сервером приложений промышленных машин 14 и соответствующим устройством передачи информации 38.
[0083] В качестве другого примера, в режиме реального времени 138 устройство передачи информации 38 может передавать полученную информацию, считанную из информационного импульса машины через свои беспроводные возможности серверу приложений промышленных машин 14 или иному приложению или серверу. Таким образом, в соответствии с различными аспектами настоящего изобретения в режиме реального времени устройство передачи информации 38 выступает в качестве устройства переадресации или моста посредством переадресации полученных информационных импульсных сообщений машины от информационного мастера 120 беспроводной инфраструктуре. В связи с этим сервер 14 или другое устройство, получающее переданный информационный импульс машины, должны понимать информацию, которая является объединенной, закодированной или иначе включенной в каждое переданное сообщение. Таким образом, например, программное обеспечение, которое получает информационные импульсные сообщения машины, которые передаются по беспроводной связи устройством передачи информации 38, может иметь доступ к соответствующей объектной модели данных для понимания и восстановления полученной информации.
[0084] При работе в режиме реального времени устройство передачи информации 38 может продолжать регистрировать данные в фоновом режиме как для нормального или не в режиме реального времени. Однако в режиме реального времени устройство передачи информации 38 может облегчить поточную передачу информации шины CAN промышленной машины, как подробно отмечено в данном документе. Если устройство передачи информации 38 выходит из режима реального времени, оно может разгрузить суммированные, объединенные и иначе собранные данные, как подробно описано в данном документе и в заявке на патент США №11/956,022 (опубликованной как US 2008-0154712 А1) под названием «Система управления парком», поданной 13.12.2007, которая включена в данный документ в качестве ссылки в полном объеме. Настоящая заявка также включает в данном документе в качестве ссылки заявку на патент США №11/956,045 (опубликованную как US 2008-0154691 А1) под названием «Система управления парком», поданную 13.12.2007, в полном объеме. Более того, настоящая заявка включает в качестве ссылки предварительную заявку на патент США №61/166494 под названием «ИНФОРМАЦИОННАЯ СИСТЕМА ДЛЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ МАШИН», поданную 3 апреля 2009 г., в полном объеме.
Двухсторонняя связь
[0085] В соответствии с разными аспектами настоящего изобретения предоставлен протокол обмена данными, который допускает отправку запросов определенному устройству передачи информации 38 для выявления определенной информации одной из соответствующих промышленных машин 12, которая может не предоставляться в установленном порядке серверу приложений машин 14. В зависимости от определенного варианта осуществления протокол обмена данными может даже поддерживать нерегламентированные запросы к определенной промышленной машине 12. Более того, подход облегчает соединение стандартизированного обмена данными с кастомизированными и/или конфигурируемыми запросами информации
[0086] В соответствии с различными аспектами настоящего изобретения можно осуществить двухстороннюю передачу информации промышленных машин. В связи с этим сервер приложений промышленных машин 14 может отсылать информацию одной из определенных промышленных машин 12. В связи с этим при получении запроса устройство передачи информации 38 может выполнить соответствующее действие, такое как переадресовать сообщение сетевой системе машин 68, например шине CAN, информационному мастеру 120, или выполнить заранее определенные действия.
[0087] В качестве примера, а не в качестве ограничения, устройство передачи информации 38 одной из целевых промышленных машин 12 может получить запрос от сервера приложений промышленных машин 14 касательно определенной информации, например, значение переменной, связанной с соответствующей объектной моделью данных 124 одной из целевых промышленных машин 12. Устройство передачи информации 38, выступающее в качестве моста, может переадресовать запрос или иначе передать запрос информационному мастеру 120 касательно необходимой информации. Информационный мастер 120 может выбрать запрошенную информацию из памяти и передать запрошенную информацию устройству передачи информации 38. В качестве альтернативного варианта информационный мастер 120 может кодировать, встроить, добавить, вставить или иначе включить запрошенную информацию в одно или несколько информационных импульсных сообщений промышленных машин. В связи с этим, ожидая информационные импульсные сообщения, устройство передачи информации 38 может извлекать запрошенную информацию и передавать запрошенную информацию запрашиваемому устройству, например серверу приложений промышленных машин 14.
[0088] В качестве другого наглядного примера, а не в качестве ограничения, интеграцию устройства передачи информации промышленных машин 38 в систему управления одной из соответствующих промышленных машин 12 можно использовать для облегчения «настройки производительности» соответствующей промышленной машины. Оценка производительности может быть получена из сервера приложений промышленных машин 14 по оператору, вошедшему в систему соответствующей подъемно-транспортной машины. В ответ на это могут быть переданы инструкции от процессора, предоставленного в контроллере интерфейса 50 устройства передачи информации 38 или иначе интегрированного в соответствующую подъемно-транспортную машину, по меньшей мере в один компонент промышленной машины через сетевую систему машин 68, например шину CAN, для выборочного ограничения, отключения или конфигурации производительности по меньшей мере одной системы на основании оценки производительности, связанной с данным оператором. Такие команды также можно осуществлять посредством информационного мастера 120 в ответ на запрос устройства передачи информации 38.
[0089] В качестве другого примера сервер приложений промышленных машин 14 может хранить список уполномоченных операторов, который также может включать в себя аспект управления лицензиями/сертификатами для проверки того, что каждый оператор, который уполномочен управлять одной из промышленных машин 12, обладает действующей и соответствующей лицензией оператора. В соответствии с данным аспектом настоящего изобретения данные о производительности также связаны с каждым авторизированным пользователем.
[0090] Осуществление «настройки производительности» можно использовать в качестве средства ранжирования авторизированных и лицензированных/сертифицированных операторов согласно опыту и навыкам, а также для настройки эксплуатационных характеристик промышленной машины соответственно. При улучшении оценки производительности авторизированного оператора промышленная машина может разблокировать или иначе включить расширенные функции, изменить функции и возможности промышленных машин и/или иначе настроить одну или несколько эксплуатационных характеристик для соответствия возможностям оператора. Соответственно, промышленная машина может отключать расширенные функции, ограничивать возможности и изменять рабочие характеристики и т.д. для менее квалифицированных операторов.
Прочие аспекты
[0091] Различные аспекты настоящего изобретения, описанные в данном документе, обеспечивают систему обмена сообщениями, которая связывает информацию промышленных машин в унифицированный формат. В связи с этим различные приложения, варьирующиеся от сервисного и/или обслуживающего диагностического программного обеспечения и программного обеспечения для управления предприятием, могут получать значение из одного и того же набора данных, который циркулирует или пульсирует через связанную промышленную машину.
Альтернативные вычислительные среды
[0092] В соответствии с дополнительными аспектам настоящего изобретения удаленный серверный компьютер может посылать запрос устройству передачи информации 38 для получения зависящей от контекста информации промышленной машины. Как показано на фиг.8, способ 140 считывания информации промышленной машины содержит выбор промышленной машины для целевого запроса 142. Как подробно отмечалось в данном документе, сервер приложений промышленных машин 14 может связываться с выбранным устройством передачи информации 38 для связывания выбранной одной из промышленных машин 12 с соответствующей объектной моделью данных 144. Например, разные промышленные машины в парке можно организовать по типу машины, году модели, версии программного обеспечения и т.д. в одну или несколько объектных моделей данных. Сервер приложений промышленных машин 14 использует объектную модель данных для идентификации необходимой информации от одной из связанных промышленных машин 12 и отправляет запрос 146 для получения запрошенной информации.
[0093] Например, сервер приложений промышленных машин 14 может затребовать специальное значение данных от одной из соответствующих промышленных машин 12, где необходимыми данными является информация такого типа, который передается по соответствующей шине промышленных машин и который связан с соответствующей объектной моделью данных 124. В качестве наглядного примера сервер информационных приложений 14 знает объектную модель данных 124, связанную с интересующей промышленной машиной. Таким образом, сервер приложений промышленных машин 14 может сформировать запрос или иначе отправить сообщение устройству передачи информации 38 касательно связанной промышленной машины, которое включает в себя идентификацию запрошенной информации, например уточнение адреса памяти, кода или иного обозначения, которое идентифицирует необходимую информацию. В качестве примера устройство передачи информации 38 может запросить «пакет 24». Устройство передачи информации 38 и/или соответствующий информационный мастер 120 понимает «пакет 24» и выполняет запрос для предоставления запрошенной информации. Например, устройство передачи информации 38 может запросить информацию у информационного мастера 120. Информационный мастер 120 может затем передать запрошенную информацию устройству передачи информации 38. Связанный сервер приложений промышленных машин 14 получает запрошенную информацию от связанного устройства передачи информации 38 в 148 и выполняет некоторый процесс на основании полученной информации 150. В соответствии с разными аспектами настоящего изобретения запрос информационному мастеру 120 может содержать любые данные, которые адресованы связанной объектной модели данных. Более того, как подробно отмечалось в данном документе, информационный мастер 120 может передавать запрошенную информацию через информационный импульс машины, который может считываться устройством передачи информации 38, а затем последовательно переадресовываться серверу приложений промышленных машин 14.
Альтернативные примеры вычислительных сред
[0094] Как подробно отмечалось в данном документе, многочисленные примеры схем можно осуществить в качестве альтернативного варианта схемам, раскрытым на фиг.1. В наглядном примере на фиг.9 каждая промышленная машина 12 включает в себя устройство передачи информации 38. Устройство передачи информации 38 связывается, например, через 802.11 с беспроводным маршрутизатором 22, который включает в себя интегрированную сотовую линию связи 86. Сотовая линия связи 86 связывается, например, через сотового оператора с удаленным сервером третьей стороны 30. Например, соответствующая сотовая линия связи может соединяться с серверным компьютером третьей стороны 30 таким образом, чтобы соответствующие сотовые маршрутизаторы образовывали модем сотовой связи. Данные, передаваемые по сотовой связи, например данные, полученные из соответствующего информационного импульса машины, преобразовываются в соответствующий сетевой протокол, например TCP/IP. После получения данных промышленной машины удаленным сервером третьей стороны 30 сервер может обрабатывать данные и использовать данные для любого количества приложений.
[0095] На фиг.10 изображен альтернативный пример системы. Система на фиг.10 в значительной степени похожа на систему на фиг.9. Однако, как изображено на фиг.10, сотовая линия связи 86 соединена с маршрутизатором 22. Таким образом, промышленная машина способна поддерживать сотовую связь через многочисленные точки доступа, обеспечивая таким образом более гибкий диапазон и покрытие сотовой связи на предприятии, где эксплуатируется промышленная машина.
[0096] На фиг.11 изображен еще один альтернативный пример системы. Система на фиг.11 в значительной степени похожа на систему на фиг.9. Однако в примере на фиг.11 маршрутизатор 22 также соединяется с сетью 32, например Интернетом, способствуя таким образом каналу непрерывного соединения/сотового соединения и каналу беспроводной/сетевой связи между промышленном машиной и/или серверами на предприятии 26, связанном с промышленной машиной и соответствующим удаленным сервером третьей стороны 30.
[0097] На фиг.12 изображено еще одно альтернативное устройство. Система на фиг.12 в значительной степени похожа на систему на фиг.9. Однако, как изображено на фиг.12, сотовая линия связи 86 на предприятии интегрируется в устройство передачи информации 38 на одной из связанных промышленных машин 12. Таким образом, промышленная машина способна поддерживать сотовую связь через многочисленные точки доступа, обеспечивая таким образом более гибкий диапазон и покрытие сотовой связи на предприятии, где эксплуатируется промышленная машина.
[0098] Например, удаленный сервер третьей стороны 30 может вмещать сервер связи, который предоставляет услугу, которая позволяет клиенту, например, как изображено посредством вычислительного устройства ноутбука 152, выполнить средство рабочего стола, которое может связываться с устройством передачи информации 38 на одной из промышленных машин 12, которая может успешно согласовывать пропускную способность сотовой связи. Таким образом, для инициирования сотовой связи целевая промышленная машина должна связываться по сотовой связи, например, через любую конфигурацию, описанную подробно в данном документе.
[0099] В примере осуществления сотовая линия связи создается между клиентом рабочего стола через сервер связи, вмещаемый удаленным сервером третьей стороны 30 и одной из соответствующих промышленных машин 12. Программное обеспечение рабочего стола может использовать инструмент записи, который способен захватывать окно данных, которое инкапсулирует сбор информации промышленной машины. Например, записывая одно или несколько последовательностей сообщений, например, при использовании режима реального времени связанное устройство передачи информации 38 для захвата информационных импульсных сообщений промышленной машины, можно создать завершенную криминалистическую запись. Более того, можно собрать достаточное количество данных для того, чтобы программное обеспечение рабочего стола производило выборку, а затем воспроизводило отобранные данные через программное приложение рабочего стола в автономном режиме. Более того, сервер связи можно выполнить с возможностью записи данных, синхронизируемых по событиям. В связи с этим сервер связи может получить доступ к собранной информации промышленной машины, например, для управления информационной панелью для осуществления контроля за рабочим состоянием оборудования и т.д.
[00100] Сервер связи, размещенный на сервере третьей стороны 30, также можно использовать для опроса устройств передачи информации 38 для периодического сбора данных. Удаленный сервер третьей стороны 30 также может запустить последовательность выполняемых действий на основании обработки полученных данных, например, как изображено посредством ежедневного отчета, отправляемого по электронной почте 180. Более того, данными можно управлять, их можно объединять или иначе обрабатывать. Такие обработанные данные можно затем повторно предавать через сеть, такую как Интернет, другим серверам, например серверу приложений промышленных машин 14, связанному с промышленной машиной, партнерам через экстранет и т.д. Таким образом, например, информацию можно передавать отделу сбыта, отделу технического или сервисного обслуживания и т.д. для профилактического реагирования на обнаруженные проблемы на основании анализа сбора данных.
[00101] В соответствии с вышеприведенными примерами в данном документе устройство передачи информации 38 может собирать информацию, например код событий, состояния компонентов, значения измерительных устройств и т.д. из сетевой системы машины 68, например шины CAN, и передавать данную информацию удаленному серверу третьей стороны 30. Удаленный сервер третьей стороны 30 может также и/или в качестве альтернативы отправлять запрос устройству передачи информации 38 для специальной информации через сотовое соединение. Таким образом, например, специалист по обслуживанию может интерактивно анализировать любую из промышленных машин 12.
[00102] Описав таким образом изобретение в настоящей заявке подробно и со ссылкой на его предпочтительные примеры осуществления, будет очевидно, что модификации и вариации возможны, не выходя за пределы объема изобретения, определенного в прилагаемой формуле изобретения.
1 Способ динамического формирования информации промышленных машин для распределения по сетевой шине промышленных машин, содержащий:
назначение выбранного компонента в промышленной машине в качестве информационного мастера, где информационный мастер способен передавать данные через сетевую шину промышленной машины;
получение данных информационным мастером, где данные получают по меньшей мере от одного другого компонента соответствующей промышленной машины, которая соединена с сетевой шиной машины;
хранение информации промышленных машин на основании полученных данных в запоминающем устройстве, доступном информационному мастеру в соответствии со схемой, определенной объектной моделью данных;
назначение по меньшей мере части памяти, связанной с объектной моделью данных в качестве широковещательной информации; и
неоднократно выполняющееся информационным мастером.
извлечение по меньшей мере части информации, хранимой в памяти, назначенной как широковещательная информация информационным мастером;
формирование широковещательного сообщения, представляющего собой извлеченную широковещательную информацию; и
передачу сформированного широковещательного сообщения по сетевой шине машины;
в котором полное содержание назначенной широковещательной информации, в конечном итоге, передают по сетевой шине промышленной машины через множество переданных широковещательных сообщений.
2. Способ по п. 1, в котором назначение выбранного компонента в промышленной машине в качестве информационного мастера содержит назначение электронного модуля управления сетевой шиной машины в качестве информационного мастера.
3. Способ по п. 1, в котором сетевая шина промышленной машины содержит одну или несколько стратегий связи, дополнительно содержащий:
конфигурацию информационного мастера для передачи сформированных широковещательных сообщений по меньшей мере через одну из упомянутых одной или нескольких стратегий связи.
4. Способ по п. 1, в котором сетевая шина промышленной машины содержит сетевую шину контроллерной сети (CAN), дополнительно содержащий:
конфигурацию информационного мастера для передачи сформированных широковещательных сообщений через шину CAN.
5. Способ по п. 1, в котором хранение информации промышленных машин, основанной на полученных данных, содержит хранение полученных данных в качестве информации промышленных машин.
6. Способ по п. 1, в котором хранение информации промышленных машин, основанной на полученных данных, содержит управление полученными данными для извлечения информации промышленных машин.
7. Способ по п. 1, в котором неоднократно выполняющаяся информационным мастером передача сформированного широковещательного сообщения по сетевой шине машины содержит:
передачу каждого сформированного широковещательного сообщения на основании определенного периодического временного интервала.
8. Способ автоматического контроля информации промышленных машин, в котором промышленная машина имеет приемопередатчик, установленный на ней, где приемопередатчик выполнен с возможностью беспроводной передачи данных серверному компьютеру, и процессор выполнен с возможностью связи с приемопередатчиком, в котором способ содержит промышленную машину:
получающую данные посредством информационного мастера; где:
информационным мастером является обозначенный компонент в промышленной машине, который способен передавать данные через сетевую шину промышленной машины; и
полученной информацией является информация, полученная по меньшей мере от одного другого компонента соответствующей промышленной машины, который соединен с сетевой шиной машины;
хранящую информацию промышленных машин на основании полученных данных в запоминающем устройстве, доступном информационному мастеру в соответствии со схемой, определенной объектной моделью данных;
назначающую по меньшей мере часть памяти, связанную с объектной моделью данных в качестве широковещательной информации; и
неоднократно выполняющую:
извлечение по меньшей мере части информации, хранимой в памяти, назначенной информационным мастером как широковещательная информация;
формирование широковещательного сообщения, представляющего извлеченную широковещательную информацию; и
передачу сформированного широковещательного сообщения по сетевой шине машины;
в котором полное содержание назначенной широковещательной информации, в конечном итоге, передают по сетевой шине промышленной машины через множество переданных широковещательных сообщений;
считывание переданного широковещательного сообщения с сетевой шины машины; и
беспроводную передачу информации широковещательного сообщения от промышленной машины серверному компьютеру через приемопередатчик.
9. Способ по п. 8, в котором неоднократно выполняющаяся передача сформированного широковещательного сообщения по сетевой шине машины содержит:
передачу каждого сформированного широковещательного сообщения на основании определенного периодического временного интервала.
10. Способ по п. 8, дополнительно содержащий:
использование приемопередатчика в первом режиме, в котором:
каждое переданное широковещательное сообщение считывают с сетевой шины машины и соответствующее широковещательное информационное сообщение передают по беспроводной связи от промышленной машины серверному компьютеру через приемопередатчик; и
использование приемопередатчика во втором режиме, в котором:
каждое переданное широковещательное сообщение считывают с сетевой шины, и соответствующее широковещательное информационное сообщение временно хранят до передачи от промышленной машины серверному компьютеру через приемопередатчик.
11. Способ по п. 10, в котором каждое переданное широковещательное сообщение считывают с сетевой шины машины и соответствующее широковещательное информационное сообщение временно хранят посредством:
суммирования считанного широковещательного информационного сообщения и передачи суммированной широковещательной информации от промышленной машины серверному компьютеру через приемопередатчик.
12. Способ автоматического контроля информации промышленных машин, в котором промышленная машина имеет приемопередатчик и процессор, установленные на ней, где приемопередатчик выполнен с возможностью беспроводной передачи данных серверному компьютеру и процессор выполнен с возможностью связи с приемопередатчиком, в котором способ содержит промышленную машину:
постоянно выполняющую циклическую операцию, включающую в себя:
извлечение из памяти собранной информации, включая параметры и/или данные, представляющие или иным образом характеризующие информацию о промышленных машинах;
создание информационного сообщения машины, содержащего извлеченную информацию;
передачу созданного информационного сообщения машины по сетевой шине промышленной машины;
считывающую переданное информационное сообщение; и
передающую по беспроводной связи информационное сообщение машины от промышленной машины серверному компьютеру через приемопередатчик;
где информация постоянно передается по сетевой шине машины способом циклических повторов.
13. Способ по п. 12, в котором сетевая шина машины содержит сетевую шину контроллерной сети (CAN).
14. Способ по п. 12, дополнительно содержащий эксплуатацию в одном из:
режиме реального времени, где приемопередатчик передает по беспроводной связи информационные сообщения машины серверному компьютеру, поскольку они передаются по внутренней связи через сетевую шину машины; и
не в режиме реального времени, где информационные сообщения машины собирают, объединяют, суммируют или иначе обрабатывают, и приемопередатчик последовательно передает информацию по беспроводной связи серверу на основании одного из: обработанных информационных сообщений машины, запроса от сервера и удаленного сетевого устройства, подключенного к серверу.
15. Способ по п. 12, дополнительно содержащий:
объединение набора информации промышленной машины через множество повторных информационных сообщений машины таким образом, чтобы после цикла циклически повторяющихся информационных сообщений машины набор информации был передан машине.
