專利名稱：具有計費功能的過程控制系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種過程控制系統(tǒng)。
背景技術：
通常，過程控制系統(tǒng)是由制造商制造、交付給客戶、安裝在待控制的技術設備中、并投入運行的。在此，過程控制系統(tǒng)由各種至少能實現(xiàn)該過程控制系統(tǒng)的一項控制功能的硬件組件和軟件組件構(gòu)成。這些功能的總和為客戶提供了多種操作、監(jiān)控、和調(diào)節(jié)技術設備的可能性。
通常，客戶為過程控制系統(tǒng)的交付以及必要時的安裝付款，例如一次性地支付協(xié)商好的購買價格，包括對該過程控制系統(tǒng)的所有功能的終身使用，在所述的價格中，客戶不考慮在其所支付的價格中，其事實上在多大范圍內(nèi)使用了現(xiàn)有的功能，和/或?qū)δ承┕δ艿氖褂妙l度和/或在哪些特定的時間段內(nèi)使用。此外，客戶通常還得到作為過程控制系統(tǒng)的組件的工程設計系統(tǒng)(Projektierungssystem)，利用該系統(tǒng)可以實現(xiàn)新的控制技術功能，或改變廠家交付的控制技術功能，以便使過程控制系統(tǒng)在運行過程中能隨時與不斷改變的技術設備的要求相匹配。對于這一方面，在過程控制系統(tǒng)的價格構(gòu)成中，也未考慮到，客戶在大多數(shù)情況下支付很高的購買價格，并可隨意使用交付給他的過程控制系統(tǒng)組件，而不能通過補交和/或返還至少一部分購買價格反映出其對過程控制系統(tǒng)功能的較多和/或較少使用。
因此，對于公知的過程控制系統(tǒng)，多數(shù)情況下客戶在過程控制系統(tǒng)交付時支付包括所交付的硬件和軟件組件的價格部分在內(nèi)的過程控制系統(tǒng)購買價格。即對于客戶來說，最遲在交貨時需要在多數(shù)情況下較高的經(jīng)濟投入，以連同其所有硬件和軟件組件一起購買功能強大的過程控制系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明要解決的技術問題是，提供一種過程控制系統(tǒng)，其可以靈活地與客戶的需求相適配，并尤其可以降低本文開始部分提到的高投資費用、尤其是對過程控制系統(tǒng)的軟件組件及其帶來的許可費用的投資費用。此外，本發(fā)明要解決的技術問題是，提供一種過程控制系統(tǒng)，其具有尤其適于克服提到的現(xiàn)有技術缺點的結(jié)構(gòu)。
根據(jù)本發(fā)明，該技術問題是通過一種過程控制系統(tǒng)解決的，其具有一能夠根據(jù)在該過程控制系統(tǒng)中運行的操作確定出計費值的計算單元。
本發(fā)明出于這樣的考慮，即依據(jù)客戶對過程控制系統(tǒng)的實際使用來確定其應支付的計費值、例如許可費用。以這種方式，可以保證客戶除了支付例如交付給其的過程控制系統(tǒng)的硬件組件的可協(xié)商的固定價格外，實際只需(額外)支付其真正使用的那些過程控制系統(tǒng)的功能。如果客戶訪問過程控制系統(tǒng)的功能，則通過該訪問所激勵的操作就相應地在過程控制系統(tǒng)中運行，這些操作取決于所訪問的功能的類型。
因此，操作的類型，例如調(diào)用具有集有(eingeblendeten)當前過程測量數(shù)據(jù)的圖形過程圖像，或?qū)嵤┘夹g設備機組的調(diào)節(jié)功能可以影響計費值的確定。為例如提到的功能進行服務的頻率同樣可以影響計費值的確定。例如可以考慮，使每次對某種功能的訪問產(chǎn)生計費值的一固定部分。
優(yōu)選地，這些操作包含建立和/或去除控制技術功能、服務處理，和運行自動化功能。
建立和/或去除控制技術功能例如可以由客戶在設計過程控制系統(tǒng)時進行，例如借助設計程序建立新的、應在過程控制系統(tǒng)中運行的控制功能?？蛻暨€可以通過從預制的控制功能中選出一個或多個，利用設計程序?qū)⑵浣M合成新的控制功能，來建立新的控制功能。預制的控制功能例如可以存儲在過程控制系統(tǒng)制造商的、通過Web服務器與因特網(wǎng)連接的計算機上，因此，客戶可以通過因特網(wǎng)下載這樣的預制控制功能，為過程控制系統(tǒng)所用。在客戶的過程控制系統(tǒng)中的這類操作可以同樣對計費值的確定產(chǎn)生影響。
服務處理例如可以包括調(diào)用一定的過程控制系統(tǒng)的過程圖像，或借助過程控制系統(tǒng)對技術設備機組的服務，或請求過程控制系統(tǒng)的故障記錄、狀態(tài)報告、信息列表(Meldelist)等。此外，服務處理還可以是客戶通過因特網(wǎng)對過程控制系統(tǒng)的訪問，只要該過程控制系統(tǒng)是可通過因特網(wǎng)服務的。再有，服務處理還可以是控制算法的實施，例如在過程控制系統(tǒng)的存儲程序控制裝置(SPS)中實施的，以便將技術設備馬達的轉(zhuǎn)速在運行時保持為恒定，即便是在操作條件(例如由馬達帶動的負載)發(fā)生變化時也是如此。
優(yōu)選地，過程控制系統(tǒng)包括一過程控制計算機，一客戶端計算機和因特網(wǎng)，并且該過程控制系統(tǒng)中運行的至少一部分操作在該過程控制計算機上運行。
此外，過程控制系統(tǒng)還可包括一個或多個現(xiàn)場設備，其優(yōu)選地安裝在技術設備中，用于設備組件的自動化。
在本發(fā)明的該實施方式中，可以借助于因特網(wǎng)為過程控制系統(tǒng)提供服務，其中，過程控制計算機至少具有過程控制系統(tǒng)的部分功能，這些功能作為相應的操作在過程控制計算機上運行。
如果過程控制系統(tǒng)包括一個或多個現(xiàn)場設備，則這些現(xiàn)場設備也可以具有過程控制系統(tǒng)的部分功能，這些功能作為相應的操作在現(xiàn)場設備上運行。
客戶端計算機集合可以安裝在幾乎任何具有因特網(wǎng)接入的地方，例如安裝在遠離要控制的技術設備的中心觀測臺?？蛻舳擞嬎銠C與因特網(wǎng)相連接，可以通過因特網(wǎng)來操作過程控制計算機，并由此而通過因特網(wǎng)操作過程控制系統(tǒng)的功能，特別是那些涉及技術設備的運行的功能。在本發(fā)明的過程控制系統(tǒng)中，現(xiàn)在也可以對那些用戶通過因特網(wǎng)進行的過程控制系統(tǒng)的服務處理確定計費值。例如可以考慮，將過程控制計算機安裝在服務提供商(應用服務提供商)所屬的服務器場(server farm)中。應用服務提供商通過因特網(wǎng)為用戶提供安裝在該過程控制計算機上的功能?，F(xiàn)在，可以依據(jù)在過程控制計算機上運行的操作來計算計費值，因為這些操作是由用戶通過因特網(wǎng)的服務處理激勵的。在上述情況下，過程控制計算機的所有權并未轉(zhuǎn)給客戶，而仍由應用服務提供商擁有，這使客戶在過程控制系統(tǒng)上的投資尤其小，因為其僅需支付相應于其所使用的、安裝在過程控制計算機上的功能的計費值。
在本發(fā)明的另一優(yōu)選實施方式中，過程控制計算機包括一萬維網(wǎng)服務器，而客戶端計算機包括一因特網(wǎng)瀏覽器，以便借助該客戶端計算機、通過因特網(wǎng)來影響在該過程控制計算機上運行的操作，其中，這些操作還包括那些引起在過程控制系統(tǒng)的其它組件中的其它操作的操作。
在本發(fā)明該實施方式中，使用了廣泛使用且通用的因特網(wǎng)技術，以使過程控制系統(tǒng)具有因特網(wǎng)能力。
過程控制計算機能夠通過Web服務器支配在過程控制計算機中處理的和/或存儲的數(shù)據(jù)在因特網(wǎng)中的傳輸?？蛻舳擞嬎銠C可借助因特網(wǎng)瀏覽器通過因特網(wǎng)選擇過程控制計算機的Web服務器，并借助公知的因特網(wǎng)技術(例如URL尋址或TCP/IP傳輸協(xié)議)有目的地調(diào)用過程控制計算機的數(shù)據(jù)和/或向過程控制計算機發(fā)送命令。
在本發(fā)明的這一實施方式中，過程控制系統(tǒng)還包含其它組件，在這些組件中運行其它操作。這些其它的組件例如可以是接近于要控制的技術設備機組安裝的、以及從過程控制計算機獲得處理存儲在SPS中的程序的命令。只要引起在過程控制計算機的一個或多個其它組件中的、在過程控制計算機運行的其它操作，即例如執(zhí)行SPS中的程序，這例如是通過用戶在客戶端計算機中給出一個通過因特網(wǎng)向過程控制計算機傳輸?shù)拿?、該命令到達過程控制計算機，并引起程序在SPS中的執(zhí)行而進行的服務處理。
在本發(fā)明的另一優(yōu)選實施方式中，這些另外的組件包含用于監(jiān)測和控制技術設備的組件的現(xiàn)場設備，其通過無線通信和/或通過固定線路與過程控制計算機連接，而這里其它操作還包括在現(xiàn)場設備中實施的操作。
在這一實施方式中，現(xiàn)場設備至少包括安裝在技術設備中的調(diào)節(jié)和測量裝置，借助于這些裝置可以對技術設備機組進行調(diào)節(jié)，以及獲得技術設備組件和/或機組的測量值。在此，通過無線通信將激發(fā)調(diào)節(jié)功能的至少一個命令傳輸至至少一個調(diào)節(jié)裝置，而由測量裝置測得的測量值則通過無線通信傳輸至過程控制計算機。如果調(diào)節(jié)和/或測量裝置是沒有配備有控制裝置的裝置(借助控制裝置，例如通過安裝在控制裝置中的無線通信接口卡，可以建立無線通信連接)，則至少應設置一無線通信設備，使得調(diào)節(jié)和/或測量裝置可以連接于其上，從而借助于無線通信傳輸所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)。
現(xiàn)場設備還包括具有至少一個微處理器的所謂“智能”現(xiàn)場設備，從而可以在現(xiàn)場設備中執(zhí)行其它操作，例如運行控制程序。在這種情況下，現(xiàn)場設備可以例如是具有或多或少控制功能的計算機，這樣的計算機通常容易例如借助于無線通信接口卡與過程控制計算機進行無線通信。在這種情況下，實用的是在技術設備上或附近只安裝這樣的智能現(xiàn)場設備，它們將命令傳輸給調(diào)節(jié)裝置，并讀入測量裝置的測量值。對實施其它操作的現(xiàn)場設備的控制，通過無線通信連接傳至過程控制計算機。因此，過程控制計算機可以幾乎安裝在任何帶有無線通信連接的地方，而客戶端計算機則可以幾乎安裝在任何具有因特網(wǎng)接入的地方，以這種方式，過程控制系統(tǒng)的靈活性就其組件的安裝位置來說，是非常靈活的；實用的是，可以將過程控制系統(tǒng)的全部功能在過程控制計算機中實現(xiàn)，但其中也可將部分功能在現(xiàn)場設備中實現(xiàn)，而客戶端計算機則僅需借助于(廣泛使用的)因特網(wǎng)瀏覽器實現(xiàn)因特網(wǎng)接入?？蛻舳擞嬎銠C無需實際使用特殊的過程控制系統(tǒng)軟件，因此是非常具有價格優(yōu)勢的。
此外，按照這一實施方式的過程控制系統(tǒng)的配置的優(yōu)點還在于，可以通過因特網(wǎng)至少部分實現(xiàn)對過程控制系統(tǒng)的診斷和/或監(jiān)測和/或維修。
尤其優(yōu)選的是，過程控制系統(tǒng)組件間的通信是基于TCP/IP傳輸協(xié)議的。
在此，過程控制系統(tǒng)最重要的組件是過程控制計算機、客戶端計算機和現(xiàn)場設備。
使用上述在因特網(wǎng)領域廣泛使用的傳輸協(xié)議，使得開發(fā)和/或使用特殊傳輸協(xié)議和/或使用特殊通信媒介、如光纖構(gòu)成的總線系統(tǒng)成為不必要的。此外，通過使用上述傳輸協(xié)議，使得能夠使用公知的因特網(wǎng)技術進行數(shù)據(jù)傳輸和執(zhí)行程序。
優(yōu)選地，將計費值作為過程控制系統(tǒng)用戶應向應用服務提供商繳納的服務費用。
在本發(fā)明的這一實施方式中，應用服務提供商提供過程控制系統(tǒng)的功能，優(yōu)選地是在過程控制計算機中，而要使用該過程控制系統(tǒng)的用戶使用該過程控制系統(tǒng)，其中，所確定的計費值大多以貨幣的形式、作為該用戶的服務費用支付給應用服務提供商。
用戶因此主要僅支付那些其實際使用的功能。用戶僅為其使用那些功能的時刻或時段支付費用。
為了實現(xiàn)這種依據(jù)使用動態(tài)地確定計費值，優(yōu)選地在過程控制計算機中設置許可證服務器應用程序，其具有對設計數(shù)據(jù)和技術設備的當前產(chǎn)生的運行數(shù)據(jù)和/或存儲的存檔數(shù)據(jù)的訪問權。
優(yōu)選地，對于客戶可以采用特殊的軟件程序，一方面可使其運行某些功能，另一方面也使其行使支付相應于所產(chǎn)生的、與其“動態(tài)”使用相關的計費值的義務。


以下將詳細描述本發(fā)明的兩種實施方式。其中，圖1示出了按照本發(fā)明的過程控制系統(tǒng)，以及圖2示出了按照本發(fā)明的、可通過因特網(wǎng)操作的過程控制系統(tǒng)。
具體實施例方式
圖1示出了具有計算單元10的過程控制系統(tǒng)5。
計算單元10由在過程控制系統(tǒng)中運行的操作7確定出計費值W。
操作7例如可以是通過過程控制系統(tǒng)5的用戶的服務處理所激勵的操作。對此的一個例子是，選擇例如技術設備的圖形過程圖像，在該圖像中，包含了技術設備的當前測量值，和用于操縱技術設備機組的操作框。通過確認操作框，例如由用戶點擊鼠標或按壓鍵盤的鍵，來執(zhí)行一功能，這同樣包括在操作7中。此外，操作7還包括在過程控制系統(tǒng)中運行的控制程序，例如一個或多個例如作為調(diào)節(jié)算法實現(xiàn)的自動化功能。操作7的另一個例子是由用戶進行的、對過程控制系統(tǒng)5進行設計的處理，其中，例如建立新的控制功能，和/或由預制的基本功能來建立新的控制功能，這些預制的基本功能優(yōu)選地預先共同保存在基本功能庫中，在此，將這些基本功能的接口相連接，由這樣連接的基本功能構(gòu)成新的功能。
圖2示出了過程控制系統(tǒng)5，其包括一過程控制計算機15、一客戶端計算機25和因特網(wǎng)20，因此，該過程控制系統(tǒng)5可借助因特網(wǎng)來操作。
過程控制計算機包括一萬維網(wǎng)服務器30，借助該服務器30尤其可將在其中產(chǎn)生的、涉及技術設備50的運行的數(shù)據(jù)通過因特網(wǎng)20傳輸。在過程控制計算機15中，運行操作7，如已在圖1中所述的那樣。
過程控制計算機15此外還包括計算單元10，其根據(jù)操作7和/或設計數(shù)據(jù)55和/或運行數(shù)據(jù)60來確定出計費值W。
設計數(shù)據(jù)55包括所有與過程控制系統(tǒng)5的結(jié)構(gòu)有關的數(shù)據(jù)，特別是從軟件技術的角度有關的數(shù)據(jù)。這例如是在過程控制系統(tǒng)5中實現(xiàn)的控制、調(diào)節(jié)、操作、監(jiān)測以及自動化功能的種類和數(shù)量。因此由設計數(shù)據(jù)55可清楚看出，過程控制系統(tǒng)5的軟件系統(tǒng)是如何構(gòu)成的。運行數(shù)據(jù)60至少包括運行參數(shù)、測量參數(shù)和狀態(tài)參數(shù)的當前值，這些當前值在技術設備50中當前起作用并被傳送至過程控制計算機15。運行數(shù)據(jù)60還可以包含前述信號的、存儲的存檔數(shù)據(jù)，由此可確定技術設備50的以往運行狀態(tài)。
客戶端計算機25包括一因特網(wǎng)瀏覽器35，以便借助該瀏覽器、通過因特網(wǎng)20來選擇過程控制計算機15的Web服務器30，從而可以通過因特網(wǎng)20來操作過程控制系統(tǒng)5的過程控制計算機15。客戶端計算機25和因特網(wǎng)20之間的通信，以及因特網(wǎng)和過程控制計算機15之間的通信優(yōu)選基于因特網(wǎng)技術中公知且廣泛使用的TCP/IP傳輸協(xié)議。
此外，過程控制計算機15還借助無線連接F與過程控制系統(tǒng)5的其它組件40連接。這些其它組件40例如為具有自身微處理器的現(xiàn)場設備，因此而使能夠在其它組件40上運行其它操作8，例如執(zhí)行控制程序或其它自動化功能。
該另外的組件40控制和/或調(diào)節(jié)在其一側(cè)的技術設備50的組件45。
本發(fā)明的這一實施方式的結(jié)構(gòu)允許借助客戶端計算機25通過因特網(wǎng)20來操縱過程控制計算機15，并由此使操作7在過程控制計算機15上運行。操作7的運行還可以引起在過程控制系統(tǒng)5的其它組件40中的其它操作8的運行，當用戶例如借助客戶端計算機25通過因特網(wǎng)20將涉及技術設備的組件45的控制命令傳送給過程控制計算機15，由此引起操作7在過程控制計算機15中的運行，而操作7由通過無線連接F引起在另外的組件40中其它操作8的執(zhí)行。
在這種情況下，操作7例如可以是識別用戶輸入的控制命令的識別程序的運行，在成功識別之后，使調(diào)節(jié)算法作為另一操作8在另一組件、例如在一現(xiàn)場設備中運行，由此來調(diào)節(jié)組件45，例如技術設備機組、馬達或泵。
由計算單元10確定的計費值W可以例如是服務和/或許可費用，由過程控制系統(tǒng)5的用戶向應用服務提供商支付。
權利要求
1.一種過程控制系統(tǒng)(5)，其特征在于，其具有一計算單元(10)，其能夠根據(jù)在該過程控制系統(tǒng)中運行的操作(7)確定出計費值(W)。
2.根據(jù)權利要求1所述的過程控制系統(tǒng)(5)，其中，所述操作(7)包括建立和/或去除控制技術功能、服務處理，和運行自動化功能。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的過程控制系統(tǒng)(5)，其中，所述過程控制系統(tǒng)(5)包括一過程控制計算機(15)、一客戶端計算機(25)和因特網(wǎng)(20)，并且該過程控制系統(tǒng)(5)的至少一部分在該過程控制計算機(15)上運行。
4.根據(jù)權利要求3所述的過程控制系統(tǒng)(5)，其中，該過程控制系統(tǒng)(5)包括至少一個現(xiàn)場設備，用于至少一個設備組件的自動化，以及在該過程控制系統(tǒng)(5)中運行的操作的至少一部分在該現(xiàn)場設備上運行。
5.根據(jù)權利要求3或4所述的過程控制系統(tǒng)(5)，其中，所述過程控制計算機(15)包括一萬維網(wǎng)服務器(30)，所述客戶端計算機(25)包括一因特網(wǎng)瀏覽器(35)，以便可以借助該客戶端計算機(25)、通過因特網(wǎng)(20)來影響在該過程控制計算機(15)內(nèi)運行的操作(7)，其中，所述操作(7)還包括那些引起在過程控制系統(tǒng)(5)的其它組件(40)中的其它操作(8)的運行。
6.根據(jù)權利要求5所述的過程控制系統(tǒng)(5)，其中，所述其它組件(40)包括用于監(jiān)測和控制技術設備的組件(45)的現(xiàn)場設備，其通過無線通信(F)和/或通過固定線路與所述過程控制計算機(15)連接，而所述其它操作(8)還包括在現(xiàn)場設備中實施的操作。
7.根據(jù)權利要求6所述的過程控制系統(tǒng)(5)，其中，在過程控制系統(tǒng)(5)的組件之間的通信是基于TCP/IP傳輸協(xié)議的。
8.根據(jù)權利要求1至7中任一項所述的過程控制系統(tǒng)，其中，所述計費值(W)是過程控制系統(tǒng)(5)的用戶支付給應用服務提供商的服務費用。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種過程控制系統(tǒng)(5)，其具有一能夠根據(jù)在該過程控制系統(tǒng)中運行的操作(7)確定出計費值(W)的計算單元(10)。該過程控制系統(tǒng)(5)優(yōu)選地包括一具有一萬維網(wǎng)服務器(30)的過程控制計算機(15)和一客戶端計算機(25)，以便借助該客戶端計算機(25)、通過因特網(wǎng)(20)來訪問該過程控制計算機(15)。其中，計費值(W)尤其是過程控制系統(tǒng)(5)的用戶支付給應用服務提供商的服務費用。
文檔編號G06Q50/00GK1526087SQ02810733
公開日2004年9月1日 申請日期2002年7月26日 優(yōu)先權日2001年8月7日
發(fā)明者德特萊夫·費希爾, 馬丁·格拉澤, 奧利弗·凱澤, 漢斯-于爾根·索爾, 托馬斯·肖赫, 雷納·斯派, 邁克爾·昂凱爾巴赫, 斯蒂芬·瓦格納, 霍斯特·沃爾茲, 凱澤, 昂凱爾巴赫, 沃爾茲, 瓦格納, 肖赫, 德特萊夫 費希爾, 斯派, 格拉澤, 詼 に鞫 申請人:西門子公司