CN104572244A - 仪器仿真的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种仪器仿真的方法。本发明涉及一种现场仪器的离线仪器仿真的方法,其中,所述现场仪器的至少一个参数是可视化的,且所述现场仪器的参数化能够进行,并且基于仪器描述文件生成仪器仿真,并且其中,所述仪器仿真在浏览器中执行。
Description
本发明涉及一种现场仪器的离线仪器仿真的方法,其中,现场仪器的至少一个参数是可视化的并且现场仪器的参数化能够进行。
本发明特别涉及过程自动化的现场仪器,也即,例如,输送器(特别是O2输送器)、用于烟道气体分析的现场仪器(诸如,粒子测量仪器)、激光扫描仪等等。这种现场仪器一般具有集成网络服务器,现场仪器可以通过该集成网络服务器进行配置和/或参数化。
在已知解决方案中,出于参数化现场仪器的目的,与现场仪器的永久数据连接对于连接到网络服务器是必要的,但是,在某些操作环境中不能实现永久数据连接。
在这种连接中,DE 10 2007 062 395A1和DE 10 2009 054 901A1描述了现场仪器的参数化,其中,仪器软件由现场仪器下载,并且用户界面由现场仪器的仪器软件中生成,以用于参数化现场仪器。在用户界面生成之后,与现场仪器的数据连接可以中断,其中在现场仪器的参数化之后通过用户界面再次建立数据连接,以便将设定的参数传输到现场仪器。因此,数据连接对于用户界面的初始化以及对于设定的参数的传输是必要的。因此,此处同样不能免去与现场仪器的数据连接。DE 10 2011 007 384A1还描述了通过与服务器设备的网络连接可进行的参数化。已知的过程因此无法离线工作。
因此,本发明的根本目的在于提供一种现场仪器的离线仪器仿真的方法,其在完全不需要与现场仪器的任何数据连接的情况下成功完成。
根据本发明,通过根据权利要求1所述的方法实现了该目的,并且特别在于,仪器仿真在浏览器中执行,并且基于仪器描述文件生成仪器仿真。
这特别意味着,在根据本发明的方法的仪器仿真中使用能够在浏览器中显示和/或改变的用户界面。仪器仿真从而特别地仅取决于网络技术。因此,可以免去用于执行仪器仿真的其他软件的安装,这是由于仪器仿真使用浏览器以用于其执行,该执行在几乎每一台计算机上无论如何都是可行的。在这方面,还尤其使得仪器仿真的离线配置(即,经仿真的现场仪器的参数化)成为可能。
在这方面,构成用于仪器仿真的基础的仪器描述文件能够例如在现场仪器的开发或生产时进行准备。特别地,仪器描述文件能够由开发者手动准备,其以这种方式来确定现场仪器的哪些参数能够被设定以及它们应该如何可视化。现场仪器的至少一个可参数化的值及其可视化因此被存储在仪器描述文件中。此外,其还能够在仪器描述文件中规定,现场仪器的可能测量值是否显示在现场仪器的离线仪器仿真中,例如,以随机生成的仿真值的形式进行显示。由此,例如,能够设定且仿真借助于仪器仿真的不同功能的测量范围、测量值、测量间隔、测量时间和/或例程。例如,对于用于烟道气体分析的粒子测量仪器,针对具体粒子大小的相应测量间隔和相应测量时间能够是可设定的。
在这方面,仪器描述文件提供在计算机上,并且在该计算机上将生成仪器仿真。在仪器仿真生成时,例如描述文件(诸如,HTML文件和/或脚本)被生成,其可通过浏览器执行。仪器仿真优选在开发期间在制造商处生成一次。仪器仿真能够包含浏览器中的离线仿真所需要的全部数据。由于基于仪器描述文件而生成仪器仿真,因此计算机不需要与现场仪器的任何数据连接,但仍然能够仅基于仪器描述文件来生成仪器仿真。这允许离线仪器仿真。
由于对于仪器仿真的生成而言不需要与待仿真的现场仪器的相应数据连接,因此不同现场仪器的多个不同仪器仿真同样能够由对应的仪器描述文件生成并且能够被使用,例如,用于训练目的或者在客户展示中使用。该仪器描述文件还能够以更简单的方式在现场仪器开发时进行改变,以测试未来现场仪器的不同配置。
在说明书中、在附图中以及在所附权利要求中给出了本发明的有利实施方案。
根据有利实施方案,仪器描述文件使用标记语言编写,特别是使用XML(可扩展标记语言)编写。通过使用标记语言,仪器描述文件能够是与平台无关的,即,其能够被不同操作***(诸如,Windows、Linux、Mac OS等等)读取。由仪器描述文件生成的仪器仿真也可以是与平台无关的。
仪器描述文件此外还可以用于所谓的工程工具,例如,所述工程工具经由串行接口建立与现场仪器的数据连接以便对其进行参数化。
例如,如果XML被用作标记语言,那么用于每个测量值(其能够通过现场仪器来确定)的相应元素能够提供在仪器描述文件中,其中,利用可视化提供给相应测量值的属性或其他元素能够包含在该元素中。用于每个输出(例如,测量值输出)和/或用于现场仪器的每个操作元件的单独元素同样可以在仪器描述文件中提供。
例如,仪器描述文件能够以XML格式构建如下:
仅通过以上仪器描述文件的示例方式描述了O2输送器,其覆盖从0到1000单位的测量范围(“量程”),并且可能的测量间隔为0到400个单位。在这方面,在该仪器仿真中,该量程被可视化为滑块并且该测量间隔被可视化为文本。
仪器仿真优选地通过生成器程序根据仪器描述文件生成。生成器程序出于该目的可读入(即,“解析”)仪器描述文件,并且能够根据包含在仪器描述文件中的信息生成仪器仿真,其中,特别是通过生成器程序可在用户界面中实现仪器描述文件中预定义的现场仪器的可设定参数的可视化。出于该目的,生成器程序能够使用库,在该库中存储有可设定参数的特定可视化。例如,可以通过滑块、旋钮、文本输入等方式设定参数。
在这方面,仪器仿真能够继续被存储以便能够反复地使用它,该仪器仿真已经通过生成器程序设定了一次并且例如通过现场仪器的制造商生成。优选地可以通过制造商集中地为客户提供不同现场仪器的不同仪器仿真和/或不同的仪器描述文件。可选地,仪器仿真可以在每次访问仪器描述文件时单独准备,从而可以考虑可能已经同时发生的在仪器描述文件中的改变。出于该目的,生成器程序可以配置为模块化且可变形的,使得不同现场仪器的不同仪器描述文件可以在各个不同的仪器仿真中实现。
生成器程序优选匹配于需要的目标格式和/或匹配于用于执行仪器仿真的计算机平台。因此,可以为每个计算机平台准备单独的生成器程序,这考虑了各个计算机平台的具体需求。
根据本发明的有利实施方案,仪器仿真包括HTML文件(超文本标记语言文件)和/或CSS文件(级联样式表文件)和/或JavaScript文件和/或闪存文件和/或图像文件。此外,仪器仿真还可以包括视频文件、Java文件等等。特别地,HTML文件可以指其他命名的文件,并且,例如,当浏览器加载HTML文件时访问闪存文件。代替HTML文件,可由浏览器解译的任何其他文件格式也能够通过生成器程序生成。
可选地,生成器程序也能够生成浏览器插件,其通过浏览器执行和扩展其功能。浏览器的功能化能力可以通过浏览器插件来扩展,使得仪器仿真能够通过浏览器进行可视化。
仪器仿真能够在浏览器的计算机平台上执行,从而其是在客户端执行的网络应用程序。
根据另一个有利实施方案,仪器仿真的文件压缩在档案文件中,其被解压以用于执行仪器仿真。例如,档案文件可以呈现为ZIP格式、RAR格式(Roshal档案文件)或呈现为自解压档案文件,例如呈现为可执行的EXE文件。因此,生成器程序还能够生成档案文件而不是单个文件,并且之后当仪器仿真被执行时解压档案文件。
根据另一个有利实施方案,仪器仿真的文件在本地存储。这意味着仪器仿真的文件存储在运行浏览器的计算机平台上。
根据另一个有利实施方案,仪器仿真的文件存储在服务器上并且通过服务器访问。如果计算机具有与服务器的数据连接,运行浏览器的计算机能够从服务器选择性地或额外地访问仪器仿真的文件。
另外,仪器仿真能够提供为用于移动设备的应用软件和/或浏览器插件。生成器程序能够选择性地或额外地生成仪器仿真作为用于移动设备的应用软件(应用程序)和/或作为浏览器插件,如果通过生成器程序生成的全部仪器仿真基于相同的指令描述文件而生成,那么它们实质上具有相同的功能范围。仪器仿真可以被呈现,例如,以用于安卓操作***、用于IOS操作***、用于火狐浏览器、用于Chrome浏览器等等。
所执行的现场仪器的参数化优选地特别存储在服务器上和/或在本地存储。所执行的参数化(即,配置设定)可以被传输到服务器并且在其处存储。
根据另一个有利实施方案,所执行的参数化在本地存储,例如,通过诸如小型文本信息(cookie)的浏览器的自身机构、本地储存器或通过在本地访问存储器中的浏览器插件进行存储。所存储的参数化可以在之后仪器仿真的其他使用中被重新加载,以继续或修改参数化。
例如,如果仪器仿真用于训练目的或者销售事件中,那么所执行的参数化通常仅反复存储或删除或在使用之后废弃。
可选地,所执行的参数化被传输到现场仪器。例如,这能够发生以便测试在实际的现场仪器处所执行的参数化。例如,参数化能够存储在USB记忆棒(memory stick)上并且可以通过将USB记忆棒***到现场仪器中而被转移到现场仪器。现场仪器的参数化能够以这种方式执行,而不需要必须提供与现场仪器的直接数据连接。如果存储在USB记忆棒中的参数化被顺序地转移到多个现场仪器,那么其由此能够确保所有这些现场仪器在相同设定的同一基础上工作。例如,这对于将新的现场仪器安装到现有的装置中特别有利,这是由于现场仪器的参数化能够在其安装之前早已发生,即,离线的发生。
所执行的参数化还能够经由直接数据通信(例如,经由以太网、因特网和/或现场总线)被选择性地传输到现场仪器。参数化同样能够经由现场仪器的串行接口(例如,利用工程工具)被传输至现场仪器。
仅作为示例,仪器仿真因此能够被生成是在于,仪器描述文件首先被准备,在该仪器描述文件中存储有现场仪器中的哪些参数可以被设置且被可视化。仪器描述文件随后通过生成器程序实现,例如,实现到档案文件中,其中HTML文件和JavaScript应用程序包含在档案文件中。HTML文件可以指JavaScript应用程序,其中JavaScript应用程序通过在浏览器中访问HTML文件来执行,并且仪器仿真与HTML文件一起显示。用户能够在浏览器中访问仪器仿真并且能够根据他的意愿来使用它以参数化现场仪器。改变的参数能够在本地存储或者存储在服务器上,并且能够通过浏览器、或例如通过USB记忆棒被直接传输到现场仪器,以用于真正的现场仪器的参数化的实际改变。
参考所附附图,本发明将仅通过示例的方式在下面进行描述。下面示出了:
图1通过浏览器显示的离线仪器仿真的用户界面的示意性表示。
图1中示意性地显示了浏览器窗口10,其中,在浏览器窗口10的地址栏12中访问本地HTML文件(Simulation.html),在该文件中存储了仪器仿真14。仪器仿真14表示出仪器仿真(未示出)的虚拟表示,显示了现场仪器的参数,并且允许所示参数的改变。
仪器仿真14包括可视旋钮16,通过该可视旋钮16可以例如以毫秒设定测量间隔。设定的测量间隔显示在第一文本框18中。
现场仪器的测量范围可以通过滑块20来设定,其中当前选择的上限测量范围界限显示在第二文本框22中。
仪器仿真14还包括图形24的表示,其中显示了现场仪器的仿真的测量值。出于说明的目的,仿真的测量值可以例如通过仪器仿真14随机地生成。
在图形24中显示的值可以通过包括三个文本框的设定范围26进行选择。
参考标号列表
10 浏览器窗口
12 地址栏
14 仪器仿真
16 旋钮
18 第一文本框
20 滑块
22 第二文本框
24 图形
26 设定范围
Claims (11)
1.一种现场仪器的离线仪器仿真的方法,其中,所述现场仪器的至少一个参数在显示单元上是可视化的,且所述现场仪器的参数化能够进行,并且基于仪器描述文件生成仪器仿真(14),并且其中,所述仪器仿真(14)在浏览器(10)中执行。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述仪器描述文件使用标记语言编写,特别是使用XML编写。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的方法,其特征在于,所述仪器仿真(14)由生成器程序根据所述仪器描述文件生成。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述生成器程序匹配于所需目标格式和/或用于执行所述仪器仿真(14)的计算机平台。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,所述仪器仿真(14)包括HTML文件和/或CSS文件和/或JavaScript文件和/或闪存文件和/或图像文件。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述仪器仿真(14)的文件被压缩在档案文件中,所述档案文件被解压以用于执行所述仪器仿真(14)。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,所述仪器仿真(14)的文件在本地存储。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,所述仪器仿真(14)的文件存储在服务器上并且能够从所述服务器访问。
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,所述仪器仿真(14)呈现为用于移动设备的应用软件和/或呈现为浏览器插件。
10.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,所执行的所述现场仪器的参数化被存储,特别是存储在服务器上和/或存储在本地。
11.根据权利要求10所述的方法,其特征在于,所执行的参数化通过诸如小型文本信息的所述浏览器的自身机构、本地储存器或通过在本地访问存储器中的浏览器插件进行存储。
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