[发明专利]一种用于基于解析树形操作顺序的系统自动化的系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于使系统自动化的系统和方法，其中解析器基于以树形顺序形式接收的指令产生和执行执行代码，并且其中树形顺序包括限定相应的自动化工序的并行操作的信息。树形顺序的定义可以基于标准化的人机可读格式，例如XML文档。

背景技术

系统自动化的任务处理机器或者工业技术方法实施的操作的定义和执行。为了该用途，经历自动化的系统（例如，化学反应器系统、汽车功能测试装备、或者分析仪器，以下称为受控设备或者工艺）通常被连接到至少一个致动器单元（以下称为行动单元）和至少一个传感器单元，其中至少一个传感器单元收集关于设备的信息和输出该信息到控制器，并且控制器基于接收的信息计算控制信号并且输出该控制信号到连接到并且控制设备的至少一个行动单元。

相应的行动单元可以包括致动部件，例如阀、泵或者加热器，但是可以进一步包括以预定的给定值调节相应致动部件的设置的分布式控制器。同样地，自动化系统的上述控制器可以被配置为以给定值的形式向至少一个行动单元输出控制信号，其中相应的给定值表示利用相应的分布式控制器调节的值的期望水平。

此外，相应的传感器单元可以包括传感器元件，例如热电偶、压力传感器或者pH传感器，但是可以进一步包括用于对相应的传感器元件收集的数据进行滤波的滤波元件或者估算元件，以便提高传感器信号的质量或者利用状态观测器结构估算自动化系统的状态，例如Kalman滤波器或者在现有技术中已知的其他类型的动态滤波器。从这种意义上讲，相应的传感器单元收集关于设备的信息并且输出该信息到控制器。

自动化系统可以包括简单的或者复杂的机器或者技术工艺，其通过至少一个行动单元和至少一个传感器单元连接到控制器单元，并且被设计和实现用于执行某些类型的预定操作的执行任务，例如：

化学反应器系统可以包括带有传感器元件（例如热学部件、压力传感器或者pH传感器）的传感器单元和带有致动部件（仅举几个可能的例子，例如阀、泵、加热器）的行动单元，其中自动化系统的任务可以涉及化学合成。

汽车功能测试装备可以包括多个不同的应用在自动化系统中用于检验或者测试汽车部件性能的传感器和行动单元。

分析仪器可以包括应用在自动化实验室测试设备中用于确定对象或者有机或者无机化合物或者混合物的性质的不同传感器和行动单元。所述特性可以是化学成分或者某些物理特性，或者是测试对象或者化合物或者混合物对另一对象、化合物或者混合物所具有的作用。

自动化系统的控制器包括计算处理单元，用于执行计算和可能的逻辑判断，从而决定各个独立部件（例如自动化系统的行动单元）应该怎样随着时间改变它们的设置。如果上述判断基于测量的传感器值，则控制器被认为是以闭环星座图实现的，而在开环控制器中作出的判断与任何上述传感器值无关。

从而，自动化系统执行某些类型的操作以满足期望的任务，其中操作的顺序和结构通常是以某种顺序的形式限定的。根据所涉及的任务，以人工或者自动化的方式限定上述顺序以操作自动化系统，即，其控制器。所谓的定序器简化了限定和应用上述适当的操作顺序的工作，并且可以被操作员通过例如顺序脚本、顺序表或者高度可配置的顺序控制用户接口来使用和给予命令。关于这一点，用于命令定序器的顺序信息包括连续排列的操作的列表，其被定义为由定序器依次解析的步骤，请参见，例如如图1所示的直线型脚本顺序。一个步骤通常包括执行某动作的语句、定制那些动作的一组可能的输入参数和可能的某些种类的输出值。由此，语句可以是指例如一般概念上的软件功能或者方法。关于这一点，定序器可以被视为解析器并且构成自动化系统的一部分。

例如，文献WO03/054561记载了变换器测试顺序编辑器，其使得测试器能够利用可调节的测试参数实现测试顺序。关于这一点，测试顺序引擎使得测试器能够执行测试的顺序，以及自动化测试顺序编辑器允许执行测试顺序的编辑。由此，测试指令是根据编辑的测试顺序提供的顺序执行的。