用于运行技术设备的方法和过程管理系统 【技术领域】
本发明涉及用于运行技术设备的一种方法和一种过程管理系统。
背景技术
为了控制一个技术设备通常采用一个过程管理系统，该系统由多个针对特定任务的部件构成，这些部件安装在技术设备内部的不同位置，例如在一个用于产生电能的发电站内。
在此，该过程管理系统一般通过多个层面分层地构成。
在一个现场层面中将在技术设备运行期间积累的并描述设备部件运行状态的信号进行采集，并将控制信号发送到设备部件的调整装置。
在一个自动化层面上，在例如多个存储器可编程控制器(SPS)中实现用于运行设备的控制功能。在该实现中大多采用一个为控制任务开发的、专门的控制软件(例如Step 5，Step 7等)，该软件仅仅在特定类型的CPU上运行，该CPU又由一个专门的操作系统运行。该自动化层面接收现场层面的信号并向现场层面给出命令；其中，现场层面和自动化层面之间的连接可以实现为每个发送器和/或每个调整装置与自动化层面的对应输入或者输出的单个连线，但是，为此也可以采用一种具有确定的、通常是非常专门的传输协议的现场总线系统。
通过一个操作和观察层面构成一个人机接口，通过该接口操纵者可以运行该技术设备并得到设备的信息。其中，操作者例如在计算机系统的一个显示器上以过程图像得到关于设备状态的图形化信息，他可以例如借助于鼠标和/或计算机系统地键盘在计算机系统中输入运行命令。该操作和观察层面通常借助于发电站总线系统与自动化层面连接，其中，该总线系统例如作为光波导体系统构成并借助于一个专门的传输协议运行。
操作和观察层面的计算机系统通常包括一个专门的、安装在该系统上的操作和观察软件。
控制软件的产生多数直接在自动化层面上借助一个编程设备实现，该编程设备与自动化设备(SPS)连接，借助于该编程设备为对应的自动化设备产生所谓的目标代码，和/或借助于一个单独的、例如通过一个计算机构成的规划系统从一个程序库中选择例如图形化元件并相互连接，以便实现所希望的控制功能。通过随后的编译从图形化的功能图产生目标代码，然后将该目标代码加载到所希望的自动化设备(SPS)并运行。
因此，这类公知的过程管理系统的使用要求应用分别与特定任务接口的硬件和软件部件；操作和观察软件不能在自动化设备上运行，反之，控制软件不能在操作和观察系统的计算机系统上执行。由此，为了运行一个技术设备必须相互并行地使用不同的系统，这些系统不适合于承担其它系统的任务。此外，这些系统也不能相互设置在近乎任意的空间距离上，因为它们之间的连接(多数是总线系统或者单独的连线)不能任意延长，且这种延长不管能否实现都是非常昂贵和容易出错的。
因此，常规的过程管理系统多数是严格分层设置的，其中，在每个分层层面中使用了专门为各自任务而确定的系统，例如所提到的SPS或自动化总线系统(例如西门子公司的Sinec Hl总线或特征总线)；这些提到的系统然后多数用专门为自动化技术开发的软件包运行。因为，正如已经提到的，已知过程管理系统的部件可以安装相距的、最大可以达到的距离是有限的，因此在实践中多数是将过程管理系统的所有部件实际安装在技术设备的内部。
这种公知的过程管理系统是非常昂贵的，因为使用了还必须由专家为在该技术设备中的应用而配置和参数化的、专门的硬件和软件；此外，对这种过程管理系统的部件及功能进行的诊断、维护和优化实际上必须在现场才可以进行。此外，在公知的过程管理系统中在现场仅仅存在非常有限的、处于技术设备外部的控制可能性。(为此，在公知的过程管理系统多数设置一个分离的系统，例如一个网关，其中，通过该专门设置的网关经常仅仅能够在外部完成控制任务的一部分；这里，经常要在高花费的条件下进行系统与不同传输协议的耦合。)
此外，为了能够操作该过程管理系统，操作者必须经过专门的培训。
公知的过程管理系统的严格的分层结构例如可以构成如下：
在自动化层面的至少一个自动化设备(例如SPS)中存储用专门的编程语言实现的控制程序并在其中执行；例如在那里存放用于运行电机的调节算法。
在操作和观察系统中存储例如图形化的过程图像，其中当前过程测量值和状态值淡入为动态图像部分，并准备好命令区域，在该命令区域中使用者可以例如用单击鼠标或者键盘输入给出一个操作命令(例如，启动/停止；设定额定值等)。然后，将操作命令例如通过一个发电站总线系统传送到自动化层面，在该层面上通过一个在自动化设备中运行的控制程序执行该命令，其中，该控制程序控制例如技术设备的调整装置并从传感器读入测量值。
在上述作为例子给出的情况中，然后在操作和观察系统中存储例如电机的过程图像，在该图像中淡入电机的当前运行状态(例如，转速、功率、运行时间、温度等)，这些状态由自动化系统借助于发电站总线系统发送到操作和观察系统。然后，使用者可以例如在显示器上单击一个命令开关区或者操作一个按键，并由此启动、停止电机或者要求一个更高的功率等等(其中，与各命令相关的控制程序在自动化系统中运行)。
在过程管理系统的一个工程系统中对例如控制功能进行规划，其中，例如在一个图形化的操作界面上从一个软件程序库中调用控制元件，将其相互连接并赋予不同参数值；这样形成的由多个控制元件构成的控制程序再转换(编译)成这样的目标代码，该目标代码随后被加载到自动化层面的一个目标设备中，并可以在那里运行。在工程系统中例如也可以利用过程图像的统计和动态图像成分进行过程图像的建立和参数化；即，借助于专门的工程系统对过程管理系统进行配置和规划。
此外，可以额外地设置一个诊断系统，利用该系统监测技术设备的运行状态，特别是临界的运行状态。
总之，公知的过程管理系统为了实现其任务需要多个专门的、不同类型的子系统，在这些子系统中多数用到专门的硬件和软件。因此，这种不同的整个系统的操作和配置是非常昂贵的，而这种系统的实现以及购置费用是及其高的。此外，这种过程管理系统由于其子系统高度的专门化程度而导致灵活性很小。
【发明内容】
因此，本发明要解决的技术问题是，提供用于运行技术设备的一种方法和一种过程管理系统，该方法和系统克服了所提到的缺点；特别是能够继续采用通用计算机(即，不是专门为自动化开发的计算机和自动化设备)和采用通用软件(即，已经尽可能广地传播的、不是为自动化开发的软件)。
上述关于方法的技术问题是通过一种用于运行技术设备的方法解决的，该技术设备具有多个用于监测和控制技术设备部件的现场设备，至少一个用于监测和控制技术设备的过程管理计算机，和至少一个通信通道，通过该通道现场设备与过程管理计算机连接，其中，现场设备将在技术设备中积累的、至少描述一个部件的运行状态的测量数据传送到过程管理计算机，并从过程管理计算机接收控制命令，其中，在现场设备的至少一部分和过程管理计算机之间利用TCP/IP协议通过该通信通道传送状态和控制信号。
这里，本发明从这样的考虑出发，即，如果测量数据和控制命令的数据的传送使用一种协议，则尤其提高了该方法的灵活性，该协议可以在多个通信通道中使用，且不要求专门为自动化技术开发的硬件和软件。由此，在本发明的方法中可以继续使用现有的通信通道传送所提到的数据，特别是不用安装一个单独的、具有专门传输协议的总线系统。
在本发明方法中，过程管理系统部件之间的通信尽可能地继续利用所述协议进行，其中，有关的通信参与者(特别是现场设备和过程管理计算机)支持一种基于IP地址的机制。
通信通道优选地包括因特网和/或一个企业内部互联网和/或一个无线连接。
按照这种方式可以将本发明方法中采用的过程管理计算机的部件，特别是优选地设置在技术设备中的现场设备和过程管理计算机在近乎任意的空间距离上相互设置，其中，所述部件之间的通信通过已经在世界各处分布的因特网和/或一个已经在一个空间范围中安装的企业内部互联网和/或一个无线连接进行。因此，不要求将通信通道单独的作为硬件实现，作为硬件实现则会限制过程管理系统的部件之间的可能空间距离。在使用因特网和/或企业内部互联网的情况下，在其中使用已经公知和应用的TCP/IP传输协议，从而为了实现通信不需要专门的开发和/或大规模的配合。在使用无线连接用于通信的情况下，也可以简单地采用TCP/IP传输协议；其中，该无线连接可以包括在因特网和/或企业内部互联网内。
在本发明优选的实施方式中，过程管理计算机包括一个用于将过程管理计算机连接到因特网和/或企业内部互联网上的网络服务器，而技术设备的、在过程管理计算机中用软件技术实现的操作和观察功能借助于一台客户计算机通过对过程管理计算机的因特网访问实施，该客户计算机包括一个因特网浏览器并与因特网和/或企业内部互联网连接。
在本发明所述优选实施方式中，过程管理计算机可以安装在近乎任意位置，在此可以访问因特网和/或企业内部互联网。此外，对技术设备的操作和观察也可以由客户计算机从近乎任意的地点执行。在此，客户计算机除了一个操作系统外作为软件基本上只需要一个公知的因特网浏览器，而实际上不必具有特殊的软件(这种客户计算机被称为“瘦客户机”)。即，客户计算机可以通过因特网和/或企业内部互联网借助于因特网浏览器访问过程管理计算机，并通过因特网操作在过程管理计算机上实现的、涉及技术设备运行的功能。还可以通过因特网调用并在客户计算机上显示在过程管理计算机中处理的运行信息，例如技术设备的状态报告和测量值。在此，客户计算机对过程管理计算机的因特网访问优选地包括一个安全性询问，例如要求一个口令，以便阻止没有被授权的人的访问。也可以为因特网访问设置多个口令，其中每个口令分别对应于一个一定范围内的使用权限。
在本发明其它优选的实施方式中，操作和观察功能由分别包含可以直接执行的软件代码的软件成分组成。
本发明的过程管理系统的一种在软件中待实现的整体功能是这样构成的，即，将实现确定的部分功能的、已经在一台计算机(例如一台通用计算机)上可以运行的软件成分组合成一种新的范围广的功能。即该功能的产生基本上如下实现：只要是可能就组合已经实现的和能够运行的部分功能；其中操作和观察功能尤其包括过程管理系统的自动化功能，通过这些功能控制和/或调节技术设备的部件。
优选地，将至少一个操作和/或观察功能用至少两个软件成分组成和执行，而不用事先在其运行的计算机上进行该操作和/或观察功能的编译和加载过程。
即，这种新产生的功能的建立和运行不要求将该功能转换为该功能应该在其上运行的计算机的目标代码的中间步骤。该功能在至少两个软件成分组合之后立刻就能够在目标计算机上运行。由此，这样产生的控制软件实际上独立于应该在其上运行的计算机平台。建立这种控制软件的一种合适的编程语言是编程语言JAVA，利用该语言能够产生在所谓的虚拟JAVA机上立刻可以运行的字节代码；这种虚拟机对于几乎所有公知的、特别是通用的计算机平台(通用计算机)是可以得到的。此外，利用编程语言JAVA产生的JAVA应用(例如对于技术设备的控制和观察程序)在多数公知的网络浏览器下可以直接运行并此外不要求专门的程序运行环境。
优选地，为了进行数据采集和命令输出在技术设备中采用所谓的“智能”现场设备，这些设备至少具有一个自身的微处理器并在该微处理器上安装上述虚拟机，使得对技术设备的操作和/或观察功能也“设置”在这些现场设备上并可以直接在其上运行。这里所述功能不需要事前编译和加载就能在现场设备上执行。
在本发明特别优选的实施方式中，基本上为所有技术设备的、在过程管理计算机中处理的过程数据分别设置一个URL地址。
所提到的寻址尤其在因特网领域中公知，其中一定的内容，例如因特网的网页或者其它数据区域可以通过输入所述URL地址在一个因特网浏览器上显示。在本发明中采用了在因特网中已经实现的机制，使得例如借助一台客户计算机通过因特网简单地实现有针对性地调用过程数据。
本发明关于过程管理系统的技术问题是通过一种用于运行技术设备的过程管理系统解决的，该过程管理系统包括以下组成部分：
a)至少一台用于监测和控制技术设备的过程管理计算机，该计算机包括一个网络服务器，通过该网络服务器可以如下建立一个与因特网和/或企业内部互联网的连接，即，可以将在过程管理计算机中积累的过程数据通过因特网和/或企业内部互联网传送，并可以从因特网和/或企业内部互联网接收数据，
b)至少一台客户计算机，用于借助于在该客户计算机上安装的因特网浏览器通过因特网和/或企业内部互联网操作和/或观察技术设备，利用该因特网浏览器客户计算机可以与因特网和/或企业内部互联网连接，
c)多个在技术设备中设置的传感器和执行器，利用它们可以在技术设备中记录测量值以及对技术设备的部件进行调节干预，它们通过至少一个通信通道与过程管理计算机连接，并向过程管理计算机传送测量数据以及从过程管理计算机接收控制命令。
这种过程管理系统特别灵活，因为例如技术设备的操作和观察不受技术设备的位置所限制。借助于运行技术设备的过程管理计算机，将在其中处理的过程数据通过网络服务器这样提供，使得借助于客户计算机通过因特网可以访问这些数据。其中，该客户计算机(“瘦客户机”)基本上只需要具有一个公知的因特网浏览器，而不必具有特殊的软件。此外，还可以借助于该客户计算机对过程管理系统进行配置和/或参数化，其中客户计算机访问过程管理计算机。此外，可以借助于客户计算机通过访问过程管理计算机对过程管理系统以及技术设备进行(远程)诊断。
通信通道优选地包括一个无线连接和/或一个总线连接和/或因特网和/或一个企业内部互联网。
通过这种方式使得不必将过程管理计算机直接安装在技术设备附近，因为优选设置在技术设备中的传感器和执行器的信号可以借助于提到的传送手段远距离(在应用因特网的条件下实际上在整个世界上)传送。其中，无线连接可以包括因特网和/或企业内部互联网。在这种情况下，过程管理计算机可以位于例如所谓的服务器站(Server-Park)中，该服务器站位于服务提供商并由其运行。即，在技术设备本身中基本上还仅需要设置传感器和执行器，它们记录技术设备的测量数据并接收控制命令。
特别优选的是通过一个实时操作系统运行过程管理计算机，并将其这样冗余配置，使得至少一个在过程管理计算机运行期间出现的故障不会导致过程管理计算机的功能丧失，并且在这种故障情况下过程管理计算机的运行可以实际上不延误和没有数据丢失地继续进行。其中，该实时操作系统可以是作为具有实时特征的通用操作系统构成。
在一个技术设备中通常必须观察和/或控制和/或调节多个与时间密切有关的过程，从而为此采用的计算机必须具有一种确定性的关系，使得确定的处理步骤按一种已知的、可以预计时间间隔地可靠进行。为此，必须使用一个实时操作系统，以便可以排除对技术设备的损害和/或对人员和环境的伤害，并可以优化设置技术设备的运行。
为了能够更好地排除对技术设备操作过程的干扰和/或危险，为过程管理计算机附加地优选配置“1个故障保险”(冗余)。这意味着，至少一个在过程管理计算机运行期间出现的故障不会导致其功能丧失，并且在这种故障情况下过程管理计算机的运行可以不延误和没有数据丢失地继续进行。由此保证了，可以没有干扰地处理在技术设备内部由过程管理计算机控制的特别关键的过程。为此，可以具有多个例如过程管理计算机的最重要的部件，并在故障的情况下例如借助于一个故障软件保证，运行实际上不延迟地利用没有受到影响的部件继续进行。
因此，这种过程管理计算机仍然是故障保险的。也可以实际上将过程管理系统的所有功能在过程管理计算机中实现，而放弃公知过程管理系统的严格的层次划分，其中，例如至少省略通常专用存储器可编程控制器(SPS)所在的自动化层面，利用这些控制器也可以处理与时间密切有关的任务。因为本发明的过程管理系统的过程管理计算机借助于一个实时操作系统也可以处理与时间密切有关的任务并且是故障保险地冗余配置，因此可以至少放弃迄今公知的自动化层面和其专门的自动化设备。
优选地，在过程管理计算机上至少要安装并可以执行用于控制技术设备所需的控制软件的第一部分。
过程管理计算机是本发明的过程管理系统的一个核心成分。因此，至少在其上安装并可以执行所需的控制软件的一部分。如果该过程管理计算机能够实时的和/或故障可靠的冗余配置，则控制软件的该第一部分优选地由能使技术设备与时间密切有关的和故障保险的运行的软件程序组成。这样保证了至少这种控制任务在一个明确确定的时间间隔中仍然能不出故障和可靠进行，而不在工作期间丢失数据和必须重新输入已经存在的数据和/或已经输入的命令。
优选地，实时操作系统包括至少一个用于监测和控制技术设备的部件的现场设备，该现场设备具有用于控制技术设备所需的控制软件的第二部分和至少一个微处理器，借助于该微处理器可以在现场设备上运行该控制软件的第二部分，其中，该现场设备从传感器读入技术设备的测量值、进行预处理并传送给过程管理计算机，和从过程管理计算机接收控制命令、进行预处理并传送到执行器。
在本发明的该优选的实施方式中，传感器和执行器的信号的至少一部分在一个所谓“智能”现场设备中进行处理。在此，本发明的过程管理系统控制功能的一部分在该现场设备中“设置”。这意味着，该设置的功能直接在现场设备上执行，而对应的传感器和/或执行器信号直接从现场设备读出或者由现场设备送出。由此，过程管理系统的一部分功能在该实施方式中在现场设备中实现。对于这种在现场设备中实现的功能的访问和其操作优选地借助于客户计算机实现。所述在智能现场设备中设置功能提供了这样的优点，即可以利用较少的存储器和/或计算机资源构造过程管理计算机。此外，这些功能可以更快地执行，因为这些现场设备一般直接在技术设备中，所以减少了向智能现场设备传送的数据，因为不需要从过程管理计算机向现场设备传送涉及控制功能内部变化的数据，因为该控制功能直接在现场设备上运行。此外，即使例如过程管理计算机临时不能使用，也可以利用在现场设备上可以支配的控制功能。
这种在现场设备中设置的功能优选地涉及与时间密切有关的和/或对于可靠性重要的要求。
特别优选地是从多个具有下列特性的软件成分构成控制软件：
a)每个软件成分实现一个控制软件的、分别配置给它的功能，
b)每个软件成分包括字节代码，该代码在没有事先编译和加载过程的条件下可以直接在一个目标计算机，例如在过程管理计算机和/或现场设备上运行，
c)每个软件成分是能够独立运行的，其含义是，对于其运行不需要另外一个软件成分并行地运行，和
d)每个软件成分分别具有一个接口，借助于该接口可以建立至少一个从第一软件成分至第二软件成分的连接和/或一个至网络服务器的连接和/或一个至至少一个传感器和/或执行器的连接，其中，各接口相互这样兼容，使得为建立连接不需要对通过该连接传送的信号进行匹配，而是可以将第一软件成分接口的输入和/或输出直接与第二软件成分接口的输出或输入连接。
在此，软件成分独立于其应该运行的计算机平台。实现这种软件成分的一种特别合适的是编程语言JAVA，利用该语言能够产生字节代码。这种字节代码在许多计算机平台上可以直接运行，而不需为此对程序代码进行编译。
这些软件成分优选地自身封闭和封装。这意味着，每个软件成分完全实现一个为其分别设想的功能，并可以不调用在该软件成分运行期间内部出现的数据流、内部变量值等等。该软件成分的接口还可以在一个或者多个软件成分运行期间连接以产生一个新功能，使得控制软件的配置可以“在线”进行，并且软件成分的接口连接之后所产生的新功能可以立刻供使用，而不必事先对通过该接口连接的软件成分进行编译和(重新)加载。
优选地，过程管理计算机和客户计算机包括一个虚拟机软件程序，使得至少一部分软件成分既可以在过程管理计算机上又可以在客户计算机上运行，而不需为此使软件成分与各目标计算机匹配。
现场设备特别优选地包括该虚拟机软件程序，使得至少部分软件成分也可以在该现场设备上运行，而不必为此进行软件成分匹配。
因此，本发明过程管理系统的所有功能通过软件成分构成，这些软件成分包括可以在一个虚拟机软件程序上运行的字节代码。由此，通过软件成分实现的控制软件实际上独立于其应该运行的计算机平台。如果软件成分是借助于编程语言JAVA实现的，则借助于JAVA建立的字节代码可以在实际上对于所有计算机平台可以得到的虚拟机软件程序上运行。此外，利用编程语言JAVA产生的应用实际上在每个公知的网络浏览器下可以直接运行，而此外不要求专门的程序运行环境。在智能现场设备上优选地同样安装这类(JAVA)虚拟机软件程序，使得通过JAVA产生的软件成分和软件成分的连接可以直接在这种现场设备上运行。由此，本发明的过程管理系统是非常灵活的，实际上不需要专门的硬件和软件，而且与安装地点无关；只是现场设备必须靠近技术设备或者在其中安装。在其上不能实现虚拟机软件程序的和在其上因此不能运行部分控制软件的现场设备，借助于所谓“硬件代理”与前面提到的软件成分概念结合：该硬件代理同样是软件成分，其从非智能的现场设备采集数据和/或向其送出数据并这样准备该(原始)数据，使得该非智能的现场设备也可以通过一个接口对应于软件成分的该接口访问。即，这种现场设备软件程序通过其硬件代理作为“正常”的软件成分集成在控制软件中。
在本发明另一个优选的实施方式中，至少一部分软件成分分别具有对应于各实现功能而设置的提示处理单元和/或诊断单元和/或操作和观察单元和/或参数化单元，这些单元可以通过软件成分的接口访问。
每个软件成分实现本发明过程管理系统控制软件的尽可能完整的一个部分功能。按照本发明的该实施方式，软件成分的至少一个部分分别包括一个提示处理单元，利用该单元可以通过软件成分的接口读出特别是在软件成分运行过程中形成的、关键的和/或表示特征的、涉及实现功能的状态值。关键的和/或表示特征的值也可以设置一个对应的文字提示，其同样可以通过接口读出。这就是软件成分的集成组成部分的提示处理和报警处理的所述功能，并且不必单独地例如在过程管理计算机中实现。至少一部分软件成分也可以具有一个诊断单元，借助于该单元可以产生通过软件成分的接口读出的诊断信号，该单元允许对技术设备的一个通过一个软件成分控制的部件的当前和/或预计未来的运行状态做出判断。因此，在本发明的该实施方式中这种诊断功能不必单独地例如在过程管理计算机中实现。至少一部分软件成分还可以具有一个操作和观察单元，借助于该单元将用于操作通过该软件成分实现的功能和/或用于对其监测的信号传送到软件成分的接口上。这些信号例如可以是一个包括该功能在一个图形表示中可以利用的、最重要的运行状态值的第一信号组，和一个包括通过该功能可以执行的最重要命令的第二信号组。这样，不需要将为了操作和观察通过软件成分控制的技术设备设备所需要的信号例如在过程管理计算机中单独准备和/或分组。此外，至少一部分软件成分还可以具有一个参数化单元，借助于该单元可以从软件成分的接口接收实施该功能所需要的参数化值。如果例如一个软件成分实现了一个调节算法，则可以通过该接口向软件成分的参数化单元给出参数值，例如调准时间、前置时间或者放大系数。这样例如在软件成分的运行期间也可以改变该参数值并由此将该调节算法进行在线优化。这里不需要例如在过程管理计算机中或者在一个单独的系统中提供这种用于软件成分的参数化的功能。
上面描述的、分别通过软件成分实现为其集成的组成成分的附加功能一提示处理、报警处理、诊断、操作和观察以及参数化一由此使得此前公知的和所需的对应的专门系统多余。在本发明的该实施方式中，在软件成分上的专门的层替代了专门的提示和报警处理系统、诊断系统、操作和观察系统以及工程系统，其中每个层代表了一个所述功能。这些层可以通过对软件成分的接口访问有针对性地调出。优选地通过客户计算机实现对软件成分的所提到的层的访问，该客户计算机优选为一台通用计算机，其借助于因特网技术在使用优选具有JAVA功能的因特网浏览器的条件下，通过因特网和/或企业内部互联网访问过程管理计算机并将软件成分对应的层调出和可视化。
优选地基本上将所有用于控制和监测一个技术设备所需要的功能在过程管理计算机中集成。
按照这种方式减小了过程管理系统的复杂性，特别是减少了其子系统的数目。
特别优选的是，为对于技术设备的控制和监测所有的、在过程管理计算机中处理的重要过程数据分别设置一个URL地址，使得借助于客户计算机至少对于这些过程数据的一部分可以有针对性地进行访问。
该提到的URL寻址机制尤其是在因特网领域中公知。通过在一个因特网浏览器中输入一个URL(因特网)地址可以由此有针对性地访问部分过程数据。由此，借助于该客户计算机还可以，通过在客户计算机的因特网浏览器中输入URL地址，在技术设备中有针对性地通过因特网调用例如水泵流量的当前值、电机的当前转速、在过程管理计算机一个文档中的数据等等。
【附图说明】
下面进一步说明本发明的两种实施方式。图中，
图1示意地表示用于运行技术设备的按照本发明的过程管理系统，其中控制软件集中在过程管理计算机中，
图2示意地表示用于运行技术设备的按照本发明的过程管理系统，其中控制软件分散在多个系统上，并且
图3示意地表示用于按照本发明的过程管理计算机的、由多个软件成分构成的控制软件。
【具体实施方式】
在图1中示出了一个过程管理系统5，包括：一个过程管理计算机7，一个客户计算机20，和多个接近或在技术设备25中设置的传感器S和执行器A。
过程管理计算机7用于监测和控制技术设备25；其具有一个网络服务器9，借助于该网络服务器建立与因特网15的连接。
在技术设备25中积累的测量值M由传感器S记录，并作为测量数据D在采用TCP/IP传输协议的条件下通过无线连接F传送至过程管理计算机7。在过程管理计算机7中实现了按照本发明的过程管理系统的控制软件SP。该控制软件SP实现了运行技术设备25所需要的功能，其中，读入测量数据D，对其进行处理并通过无线连接F传送控制命令C。该控制命令C通过执行器A在技术设备25中引起调节干预E。
过程管理计算机7借助于实时操作系统11运行，使得在过程管理计算机7中运行的处理过程是确定性的，从而可以事先了解和保证在何种时间间隔内可以可靠地执行一个确定的处理过程。按照这种方式也可以实现过程管理计算机7的与时间密切有关的功能，其中，控制软件的确定性的程序关系是必不可少的。此外，过程管理计算机7是这样故障保险的冗余配置，使得一个在过程管理计算机7中出现的故障不会导致其停机并由此导致其功能丧失。在这种故障情况下过程管理计算机7的运行可以实际上不延误和没有数据丢失地继续进行。为此，过程管理计算机可以具有多个重要的硬件和软件部件以及此外一个控制单元，该控制单元在故障的情况下将还能够起作用的组成成分进行校正，从而维持实际上不延迟的运行。
在过程管理计算机7中实现的控制软件SP的功能以及对技术设备25的观察重要的过程数据PD主要借助于客户计算机20实现，该客户计算机包括一个用于连接因特网15的因特网浏览器22。
因此，在按照本发明的过程管理系统中，过程管理系统的部件不再需要实际上完全在技术设备中或至少非常靠近技术设备。用于部件之间通信的因特网和/或无线连接的应用(其中因特网可以包括该无线连接)使得过程管理系统的空间分布也可以具有非常远的空间距离。控制软件SP优选地利用编程语言JAVA实现。客户计算机20的因特网浏览器22是具有JAVA功能的，使得借助于编程语言JAVA产生的应用可以在因特网浏览器22上运行。
在过程管理计算机7中的过程数据PD分别设置有一个URL地址，使得经因特网15借助于客户计算机20通过在因特网浏览器22中输入一个确定过程数据对应的URL地址，可以由此有针对性地调用一个或多个所希望的过程数据。用于过程管理计算机7和客户计算机20之间通信的因特网15的应用，使得在所述计算机之间的实现的专门的通信连接(例如总线系统)变得多余，因为因特网已经提供了可供本发明的过程管理系统使用的传送机制，例如TCP/IP传输协议。代替无线连接F或者作为其补充，测量数据D和/或控制命令C也可以通过因特网15优选地在采用TCP/IP传输协议的条件下传送。该无线连接F仍然可以包括在因特网中。
图2和图1一样示出了一个按照本发明的过程管理系统5，其中与图1不同另外设置了分别具有一个自身的微处理器的现场设备FD，使得过程管理系统5的控制软件SP可以分散在过程管理计算机7和一个或多个现场设备FD中。
图2所示的现场设备FD被称为智能现场设备，因为如已经提到的，其具有一个自身的微处理器，在该微处理器上至少可以运行控制软件SP的简单、不太复杂的控制程序，特别是具有与时间密切有关的和/或对于可靠性重要的要求的控制程序。
控制软件SP由多个软件成分30构成。
在过程管理计算机7和现场设备FD上还安装了一个虚拟机软件程序，使得控制软件SP软件成分30的至少一部分既可以在过程管理计算机7上又可以在现场设备FD上运行，而不需要为此匹配软件成分30。客户计算机20同样应该包括一个虚拟机软件程序，使得至少软件成分30的一部分也可以在客户计算机20上运行，而不需要为此匹配软件成分30。
不管虚拟机软件程序VM安装在哪个硬件平台上，该虚拟机软件程序为控制软件SP的软件成分30建立了一个统一的运行环境。按照这种方式，可以将控制软件SP的软件成分30近乎任意地分配在安装有虚拟机软件程序的系统上。智能现场设备FD的应用是特别具有优势的，因为这些现场设备FD多数靠近或者在技术设备25中安装，使得在执行命令或者从技术设备中读出数据时实际上不出现延迟。此外，控制软件SP在过程管理计算机7和智能现场设备FD上的所述分配是具有优势的，因为在这种情况下过程管理计算机7可以免除与时间密切有关的和/或对于可靠性重要的控制任务，并由此减少对过程管理计算机上特别是针对可支配性和确定性处理的要求。
图3示例性地示出了由多个软件成分30组成的控制软件SP。其中，每个软件成分30实现了一个为其设想的功能。此外，每个软件成分30包括字节代码，该字节代码不经过事先的编译和加载过程就可以在一台目标计算机(例如过程管理计算机和/或现场设备FD)上运行。每个软件成分是能够独立运行的，其含义是，对于其运行不需要另外一个软件成分并行地运行。在图3中示例性示出的控制软件SP通过连接三个软件成分30而实现。为此，软件成分30的接口这样连接，使得在图3中右侧表示的软件成分接口的输出OUT与在图中左侧表示的软件成分接口的输入IN连接。此外，在图3左侧表示的软件成分接口的输出OUT与在图3中部表示的软件成分的输入IN连接。通过该连接实现的控制软件SP的全部功能都可以通过输入 IN和输出 OUT被使用。可以具有多个如控制软件SP一样构成的控制程序。然后，这些控制程序可以通过所述输入 IN和输出 OUT相互交换数据。
每个软件成分30还具有一个提示处理单元AV，一个诊断单元DI，一个操作和观察单元BB以及一个参数化单元PE。
通过上面提到的单元，除了在软件成分中实现的控制功能，还实现了所属的提示处理功能、诊断功能、操作和观察功能以及参数化功能。这意味着，每个软件成分不仅有在功能意义上，而且在所提到的附加功能一提示处理、诊断、操作和观察以及参数化一方面是封闭的。这些功能不必象公知的过程管理系统中常见的那样在单独的、专门的系统中实现，而是本身在控制软件SP的最小成分，即软件成分30中使用。然后，软件成分30所述单元的信号各自组合而成的上级单元 AV， DI， BB和 PE也将为每单个软件成分30实现的单元用于软件成分的连接，使得这些向外的连接象一个单一的软件成分那样起作用和被使用。
诊断单元DI以及 DI本身还可以监测软件成分30的功能和/或通信以及其自身的参数值，使得其可以接近自我监视和独立地运行。正如已经提到的，软件成分30分别可以直接运行，而不必为此进行事先的编译和随后的加载过程。这点同样适用于由至少两个软件成分组合成的功能的可运行性；即，软件成分30已经在功能配置时直接举例(instanzieren)了。借助于诊断单元DI和/或 DI在配置许多诊断和/或检验流程期间就已经可以由软件成分30自主地运行，而不必由一个单独单元和/或一个单独的检验程序处理这种涉及各软件成分30功能的诊断和/或检验程序。
此外，软件成分30也可以通过一个图形化的操作和可视化元件(“面板”)构成，该元件对应于技术设备的一个设备部件，并实现其针对操作和观察的图形化表示(具有当前过程数据值以及用于控制的命令输入装置的设备部件图像)。
另外一个例如包括用于设备部件的控制程序的软件成分30，则可以直接通过其接口与面板的接口交替作用。一个软件成分30和一个作为面板构成的软件成分之间的通信，特别是在应用因特网作为通信通道的条件下，优选地首先成扎地实现，即实现多个软件成分之间的数据交换，其中，首先将待交换的数据作为一个完整的数据包传送，而在数据包中包含的数据在目的地又被分配到对应的目标软件成分。在各种结构的软件成分30之间的数据交换可以通过数据的所述成扎和再分配进行。其中，数据交换可以要么周期性要么由事件控制地进行；因此，可以在固定的时间间隔内传送确定的数据，或者只有当一个触发的事件，例如运行状态变化出现时才传送。特别优选地是将软件成分之间的通信作为周期性的和由事件控制的数据传送的混合形式开发。
为优化通过软件成分30实现的功能的处理，优选地仅仅执行这样的软件成分30，在其中自其最后一次执行以来所属的、特别是在输入IN和/或 IN上出现的输入信号已经改变。否则可以使用已经在最后一次执行中获得的输出信号，尤其在输出OUT和/或 OUT上出现的输出信号。由此，减少了处理通过软件成分实现的功能所需的时间。
除了已经提到的结构外，软件成分30也可以通过存档软件程序构成，其中，特别是可以存储和调用过程数据PD，或者通过一个报警软件程序，借助于该程序可以检测过程数据PD的至少一部分的特别关键值，并可以按适当的形式显示，例如通过在显示屏上的文字提示和/或声音信号。