CN108073146B - 使用架构表示的要求的自动化处理控制硬件工程规划 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种使用架构表示的要求的自动化处理控制硬件工程规划。通过经由布线典型架构表示硬件工程规划要求的自动化硬件设备工程规划和设计。在计算设备上执行的工程规划工作台应用利用表示通用的和特定于项目的要求的布线典型架构来实时地使硬件设备工程规划和设计任务自动化。

Description

使用架构表示的要求的自动化处理控制硬件工程规划

技术领域

本公开的各方面一般而言涉及工程规划(engineering)和设计用于监视、记录和显示相关制造/生产事件及相关联数据的联网计算机化控制和安全***的领域。更具体地，各方面涉及用于使硬件设备工程规划和设计任务自动化的***和方法。

背景技术

工业控制和安全***包括将来自现场设备的布线和/或铺设线缆与输入/输出(I/O)设备接口连接的机柜(诸如编组机柜)。对于单个机柜内的这些I/O信号中的每一个信号，在机柜的工程规划和设计期间需要考虑各种各样的设备、第三方部件、端接组件、走线和线缆标记。由于项目中大量的机柜(例如，3000个以上的机柜)，因此潜在地存在数百万条数据记录，这些数据记录需要许多小时的手动数据操纵。工程规划和设计处理中的手动计算的错误和后期需求变更导致昂贵且耗时的返工和浪费。物理部件也需要提前订购，并且设计工作完成得晚导致工厂调试延误。目前没有解决这些挑战的解决方案。

发明内容

本公开的各方面经由布线典型架构来表示所有通用的和特定于项目的硬件工程规划要求，该布线典型架构使得工程规划工作台应用能够实时地实现硬件设备工程规划和设计任务的自动化。

在一个方面，一种自动化硬件工程规划***包括处理器和存储处理器可执行指令的计算机可读存储介质。当被处理器执行时，指令执行自动化硬件工程规划处理。指令接收包括一个或多个标签的布线指标。每个标签表示工业处理控制***的现场设备。布线指标还包括各自定义对应标签的信号类型的值。响应于接收到布线指标，指令解析该布线指标，以识别每个标签及其对应的定义信号类型的值。响应于解析，指令将布线典型(wiringtypical)与每个识别出的标签相关联。布线典型包括表示由标签表示的现场设备的一个或多个可定义属性值的架构。响应于该关联，指令用硬件设备部件来填充机柜部件，以满足每个标签的属性值。机柜部件表示工业处理控制***的机柜，并且硬件设备部件表示安装在机柜内的硬件设备。响应于该填充，指令映射布线部件在硬件设备部件之间的连接，以满足每个标签的属性值。布线部件各自表示耦接由硬件设备部件表示的硬件设备的走线。

在另一个方面，一种计算机实现的方法包括在接收布线指标的计算设备上执行的工程规划工作台应用。布线指标包括各自表示工业处理控制***内的现场设备的标签。布线指标还包括各自定义对应的一个标签的信号类型的值。响应于该接收，执行工程规划工作台应用解析布线指标，以识别布线指标的每个标签以及定义标签的信号类型的对应值。响应于解析，执行工程规划工作台应用将布线典型与每个识别出的标签相关联。布线典型包括表示由标签表示的现场设备的可定义属性值的架构。响应于该关联，执行工程规划工作台应用使用硬件设备部件填充机柜部件，以满足每个标签的属性值。机柜部件表示工业处理控制***内的机柜，并且硬件设备部件表示机柜内的硬件设备。响应于填充，执行工程规划工作台应用映射布线部件在每个硬件设备部件之间的连接，以满足每个标签的属性值。布线部件各自表示耦接由硬件设备部件表示的硬件设备的走线。

在又一个方面，一种方法包括设计工业处理控制***的机柜内的硬件设备的布置。该布置满足工业处理控制***的一个或多个要求。还设计了所布置的硬件设备之间的连接。连接满足工业处理控制***的要求。该方法包括接收经编辑的布线指标，其包括表示对工业处理控制***的要求的变更的一个或多个标签。在计算设备上执行的自动化的工程规划工作台应用实时地修改硬件设备的布置和连接中的至少一个。该应用通过解析经编辑的布线指标并将通用布线架构与经编辑的布线指标的每个标签相关联来执行修改。

其它目的和特征将部分地明显并且部分地在下文中指出。

附图说明

图1是图示可以结合本公开的各方面的示例性自动化硬件工程规划***的框图。

图2是图示根据实施例的示例性架构的框图。

图3图示了根据实施例的示例性自动化硬件工程规划处理。

图4图示了被编程为提供自动化硬件工程规划***和处理的各方面的计算设备的示例性体系架构。

图5-16是图示自动化硬件工程规划***和处理的示例性图形用户界面的示例性屏幕截图。

在所有附图中，对应的标号指示对应的部分。

具体实施方式

图1图示了总体上以100指示的示例性自动化硬件工程规划***，本公开的实施例可以结合在该自动化硬件工程规划***中。该***包括工程规划工作台应用102、仪器数据库104、规则应用106、人机接口(HMI)应用108、配置工具应用110、安全***配置应用112、动态处理模拟应用114、HMI设备116，以及现场设备118。

工程规划工作台应用102能够将标准(例如，规则)和处理以及来自数据库的数据集成，从而使硬件工程规划任务自动化。示例性工程规划工作台应用是可从SchneiderElectric获得的智能工程规划工作台。在一个实施例中，工程规划工作台应用102将表示对应的物理硬件设备的I/O模块部件和控制器装载到表示对应的物理编组机柜的机柜部件中。在另一个实施例中，工程规划工作台应用102设计现场线缆部件在机柜部件中的端子块部件上的着陆。在这个实施例中，现场线缆部件表示处理控制***的对应的物理现场线缆，端子块部件表示处理控制***的对应的物理硬件端子，并且机柜部件表示处理控制***的对应的物理机柜。在另一个实施例中，工程规划工作台应用102识别表示处理控制***的物理硬件设备的每个现场标签典型的适当布线。

在另一个实施例中，工程规划工作台应用102将端接组件部件安装在机柜部件中，其中端接组件部件表示对应的物理硬件端子，并且机柜部件代表处理控制***的对应的物理机柜。在又一个实施例中，工程规划工作台应用102为每个回路创建信号交叉布线部件，其中布线部件表示处理控制***的一根或多根对应的物理走线。在另一个实施例中，工程规划工作台应用102生成制造数据(例如，布线时间表和图纸)，用于使用简档模板进行物理机柜生产，并生成用于调整物理机柜的HVAC和UPS的尺寸的热和电力数据。

在一个方面，工程规划工作台应用102适于从仪器数据库104导入现场布线数据(例如，I/O标签列表)。在另一个方面，工程规划工作台应用102适于从规则应用106(例如，SmartPlant P&ID)导入管道和仪表图(P&ID)和/或设计规则。工程规划工作台应用102还适于经由HMI应用108(例如，Foxboro InTouch)在HMI设备116上显示部件表示和/或生成的报告。HMI设备116可以是工作站计算设备、平板计算设备、智能电话等。工程规划工作台应用102还适于在处理控制***的现场设备118的测试检查期间与配置工具应用110(例如，Foxboro配置工具)、安全***配置应用112(例如，TriStation)和/或动态处理模拟应用114(例如，DYNSIM)进行交互。

图2图示了总体上指示为200的、用于表示针对处理控制设备的硬件工程规划的要求的示例性架构。架构200表示所有通用的和特定于项目的工程规划要求，这使得工程规划工作台应用102能够实时地实现硬件设备工程规划和设计任务自动化。在一种形式中，架构200是通用布线典型架构，其可以对多个嵌套级别配置中的硬件设备进行建模，使得由任何供应商制造的任何将来的硬件设备都可以通过工程规划工作台应用102在自动化工作流程中进行工程规划，而不需要任何定制(例如，手动)开发。有利地，利用架构200的工程规划工作台应用102使设计项目的工程规划小时数减少大约10-14％。

架构200实现任何硬件设备的自动化建模和工程规划。在一个实施例中，架构200包括布线典型部件202、机柜部件204、第一硬件设备部件206、第一插槽部件208、第一通道部件210、第一连接器部件212、第二硬件设备部件214、第二插槽部件216、第二通道部件218、第二连接器部件220、端子部件222、端子组部件224、连接器组部件226、走线部件228、走线部件230、线缆部件232、以及线缆部件234。架构200的部件是对硬件部件的对应方面的表示，并且可以各自包括一个或多个可定义的属性值。在一个实施例中，架构200对于工业处理控制***中每种类型的信号实现设备和/或部件以及现场接线盒和控制处理器之间的布线和/或铺设线缆连接的独特表示。在另一个实施例中，架构200使得工程规划工作台应用102能够根据特定于项目的输入/输出(I/O)分配规则来使硬件工程规划设计处理自动化。在又一个实施例中，架构200使得工程规划工作台应用102能够通过布线典型来支持嵌套级别硬件设备配置。

进一步参考图2，布线典型部件202表示工业处理控制***典型的通用布线。在一个实施例中，布线典型部件202是由工程规划工作台应用102内的部件组成的模板，其定义从物理编组机柜到物理***机柜跨过与标签相关联的物理硬件设备的标签布线连接(参见图5和7-10)。布线典型部件202通过将物理硬件设备表示为工程规划工作台应用102内的部件并使用布线部件和线缆部件来定义物理硬件设备之间的连接，如本文进一步描述的。在一个实施例中，布线典型部件202支持多通道屏障。

机柜部件204表示工业处理控制***的机柜。在一个实施例中，机柜部件204包括工业处理中的机柜的独特名称以及机柜类别的可定义属性值(例如，编组机柜、***机柜、编组-***机柜等)。

第一硬件设备部件206和第二硬件设备部件208各自表示工业处理控制***的硬件设备。在一个实施例中，第一硬件设备部件206和第二硬件设备部件208各自包括可定义的属性值，包括：设备类别(例如，母板、子板等)、设备号、硬件类型、适用插槽的标识(例如，第一插槽部件208、第二插槽部件216等)以及用于连接的插槽的通道(例如，第一通道部件210、第二通道部件218等)的标识。

第一插槽部件208和第二插槽部件216各自表示其相应硬件设备部件(例如，第一硬件设备部件206和第二硬件设备部件214)的插槽(例如，输入/输出插槽、屏障插槽等)。在一个实施例中，第一插槽部件208和第二插槽部件216各自包括两个可定义的属性值：插槽的名称和插槽的类别。

第一通道部件210和第二通道部件218各自表示与其相应硬件设备部件(例如，第一硬件设备部件206和第二硬件设备部件214)相关联的一个或多个通道。在一个实施例中，第一通道部件210和第二通道部件218各自包括可定义的属性值，包括：名称(例如，A、B、1、2、3等)、指示硬件设备的每个通道的信号类型的适用通道(例如，A、B、C等)的标识、通道的类别、以及指示是否需要通道与端子映射的端子组映射值。

第一连接器部件212和第二连接器部件220各自表示与其相应的硬件设备部件(例如，第一硬件设备部件206和第二硬件设备部件214)相关联的一个或多个物理连接器。在一个实施例中，第一连接器部件212和第二连接器部件220各自包括可定义的属性值，包括：连接器的类别和连接器的名称(例如，J1、J2、P1等)。

端子部件222表示与相应的通道部件(例如，第一通道部件210)相关联的一个或多个端子。在一个实施例中，端子部件222包括可定义的属性值，包括端点(terminal point)的值(例如，1、2、3、4、5、6、7、8等)以及端子的类别。

端子组部件224表示跨通道具有相同极性(例如，IN+、IN-、A、B、C等)的一个或多个端点。在一个实施例中，端子组部件224包括可定义的属性值，包括端子组的类别以及指出端子组被映射到的端点的通道标识符(例如，IN+可以指出通道A与端点2映射，等)。

连接器组部件226表示包括组(例如，J1/J2组等)的一个或多个连接器(例如，连接器部件212)。在一个实施例中，连接器组部件226包括可定义的属性值，包括连接器值(例如，J1、J2等)、连接的插槽值(例如，J1_ConnectedSlots：P1、P2、...、P8)以及连接的通道值(例如，1、2、...、8)。

走线部件228表示工业处理控制***的一根或多根走线。在一个实施例中，走线部件228包括可定义的属性值，包括走线的类别。走线部件230表示工业处理控制***的属于走线部件228的一根或多根走线。在一个实施例中，走线部件230包括可定义的属性值，包括走线的类别、对源部件端子(例如，端子部件222)的部件引用、对目的部件端子(例如，端子部件222)的部件引用、走线的颜色、走线的芯尺寸、走线的走线类型，以及箍(ferrule)名称。

线缆部件232表示工业处理控制***的一根或多根线缆。在一个实施例中，线缆部件232包括可定义的属性值，该可定义的属性值包括线缆的类别。线缆部件234表示工业处理控制***的属于线缆部件232的一根或多根线缆。在一个实施例中，线缆部件234包括可定义的属性值，该可定义的属性值包括线缆的类别、线缆的零件号、线缆的类型(例如，TACable)、对源部件连接器组(例如，连接器组226)的部件引用，以及对目的部件端子(例如，连接器组226)的部件引用。

图3图示了根据本公开的一个方面的、整体上指示为300的示例性自动化硬件工程规划处理。在一个实施例中，工程规划工作台应用102利用架构200执行处理300。在步骤302，工程规划工作台应用102接收包含所有标签及其对应信号类型的列表的布线指标。在一个实施例中，从工程规划和采购承包商(EPC)接收布线指标。例如，工程规划工作台应用102可以经由电信网络从EPC的计算设备接收布线指标。根据一个实施例，工程规划工作台应用102实时地执行处理300的步骤。

工程规划工作台应用102在步骤304解析布线指标，并且在步骤306将布线典型部件202与布线指标中的标签自动地相关联。在一个实施例中，工程规划工作台应用102使用工作片(worklet)(例如，“指派布线典型工作片”)将布线典型映射到标签。在一个实施例中，工程规划工作台应用102响应于在步骤302接收到布线指标而在步骤304解析布线指标，并且响应于在步骤304解析布线指标而在步骤306执行布线典型关联。

在步骤308，工程规划工作台应用102实例化布线典型部件202并构建机柜部件204。根据本公开的一个方面，如本文所使用的，“构建”机柜是指量化机柜的硬件设备部件并确定相关的硬件设备部件之间的最佳布线和铺设线缆，由此自动完成交叉布线和I/O点指派。

在一个方面，工程规划工作台应用102在步骤308期间量化硬件设备部件。例如，在控制工作流程和安全工作流二者中由工程规划工作台应用102执行的工作片基于指派给标签的布线典型部件202来量化***和编组设备部件(参见图14)。在一个实施例中，当在硬件设备206的布线典型202中“QuantificationMode”属性的值被指定时，工程规划工作台应用102基于“QuantificationMode”属性的值来量化硬件设备部件(参见图6)。在一个实施例中，基于将实现硬件设备的哪种量化，“QuantificationMode”属性存在多于一个值，诸如“PerChannel”、“PerMotherboard”和/或“PerDaughter”。选择“PerChannel”值导致基于硬件零件的通道计数而被量化的硬件零件。例如，当选择“PerChannel”作为用于8通道端子组件的量化架构时，工程规划工作台应用102对于每八个标签量化一个端子组件。选择“PerMotherboard”值导致基于硬件零件的母板上的对应插槽而被量化的硬件部分。例如，当对于需要安装在底板的插槽上的功率调节器模块选择“PerMotherboard”时，工程规划工作台应用102为每个量化的底板量化一个功率调节器模块。选择“PerDaughter”值导致基于母板上可用的子部件插槽而被量化的硬件零件。例如，当为包括八个插槽以容纳八个现场总线模块(FBM)的底板选择“PerDaughter”时，工程规划工作台应用102对于每八个FBM模块量化一个底板。

作为示例性和非限制性示例，假设在两个布线典型(WT1、WT2)中指定了母板(例如，MTLF810A)，第一布线典型被指派给第一标签(Tag1-WT1)，并且第二布线典型被指派给第二标签(Tag2-WT2)。工程规划工作台应用102将量化一个MTLF810A母板，因为它有八个通道，这八个通道可以支持到两个标签的连接。而且，工程规划工作台应用102将量化两个冗余现场总线模块，因为每个现场总线模块最多支持四个标签并且是冗余的。在一个实施例中，工程规划工作台应用102响应于步骤306处的布线典型关联而在步骤308执行量化。

进一步参考图3的步骤308，工程规划工作台应用102用与布线典型对应的硬件设备部件(例如，第一硬件设备部件206、第二硬件设备部件214等)来填充(例如，装载)机柜部件204。在示例性实施例中，相关联的布线典型需要母板，这使得工程规划工作台应用102用对于硬件类型可定义属性值具有值“母板”的硬件设备部件填充机柜部件204。在一种形式中，工程规划工作台应用102响应于步骤306处的布线典型关联而在步骤308执行填充。

在一个方面，工程规划工作台应用102定义至少一个工作片，用于在安全和控制工作流中装载***设备部件和编组设备部件。例如，工程规划工作台应用102可以装载母板部件、子板部件、基于轨道的部件等。在另一个方面，工程规划工作台应用102使用基于规则的方法来用硬件设备部件填充机柜部件204。在一个实施例中，工程规划工作台应用102在规则中暴露对象和方法的集合，以在机柜部件204中装载架构200的部件(参见图11-13)。在另一个实施例中，工程规划工作台应用102允许使用用户定义的规则中的对象和/或方法来装载量化的设备部件。在另一个实施例中，工程规划工作台应用102允许装载来自项目信息数据库的设备部件，即使在来自项目信息数据库的部件不足并且需要基于布线指标中的标签和布线典型202中定义的零件号的附加设备部件时。在又一个实施例中，工程规划工作台应用102允许将硬件设备部件(例如，母板、子板等)装载到机柜部件204中的其它母板硬件设备部件上。在另一个实施例中，在装载硬件设备部件之后，工程规划工作台应用102使用在布线典型202中定义的规则和线缆配置将标签连接到端子组件/外部端子面板。

继续参考图3的步骤308，工程规划工作台应用102用硬件设备部件(例如，第一硬件设备部件206、第二硬件设备部件208等)之间的布线(例如，走线部件228、走线部件230等)和/或铺设线缆(例如，线缆部件232、线缆部件234等)填充机柜部件204。以这种方式，工程规划工作台应用102自动地完成跨工业处理工厂的各方面(例如，单元)的交叉布线和I/O点指派。填充的布线和/或铺设线缆表示两个或更多个点(例如，硬件设备部件)之间的连接。在一个方面，布线部件是指硬件装置部件之间的走线。在另一个方面，布线部件是指共同在线缆中的走线的集合。在一个实施例中，工程规划工作台应用102响应于步骤306处的布线典型关联而在步骤308执行填充。

在步骤310，工程规划工作台应用102生成硬件工程规划所需的一个或多个报告，诸如材料的清单(bill)、热和功率计算、交叉布线、I/O指派、机柜装载报告等(参见图15和16)。在一个实施例中，所生成的报告经由HMI应用108显示在HMI设备116上。根据本公开的另一个实施例，工程规划工作台应用102响应于步骤308处的填充和/或响应于步骤306处的布线典型关联而在步骤310生成报告。

在一个实施例中，布线指标可以如步骤312所示那样改变。可能需要改变布线指标的示例性和非限制性情况包括：硬件设备不可用(例如，供应商停止制造设备或者作为产品升级的一部分而改变设备)、具有比原始计划的设备更好的特性的新的可用设备、引入特定于项目的定制设备、客户要求改变等。响应于在步骤312更改布线指数以反映需求变化，将布线指标发送(例如，经由电信网络发送、经由I/O部件输入)到工程规划工作台应用102，工程规划工作台应用102实时执行自动化硬件工程规划处理300。

在另一个实施例中，根据在步骤310处生成的报告制造(314)由工程规划工作台应用102设计的安全和控制***，并将其安装(314)在工业控制工厂中。

图4图示了经由软件环境被编程为提供自动化硬件工程规划***和处理的各方面的计算设备400的示例性体系架构。在这个实施例中，计算设备400包括处理器402、存储器404以及与I/O部件408接口连接的输入/输出(I/O)接口406。存储器404包括工程规划工作台应用102、仪器数据库104、规则应用106、HMI应用108、配置工具应用110、安全***配置应用112以及动态处理模拟应用114，其中每个都体现在由处理器402执行的处理器可执行指令中。以这种方式，计算设备400包括用于实时自动化硬件工程规划的专用计算设备。

处理器402、存储器404和I/O接口406彼此通信连接和/或电连接。I/O接口406通信和/或电连接到I/O部件408。处理器402适于执行存储在存储器404中的处理器可执行指令，用于实现实时自动化硬件工程规划***和处理。图4的I/O接口406提供了计算设备400与I/O部件408之间的物理数据连接。在一个实施例中，I/O接口406是网络接口卡(NIC)或调制解调器，并且I/O部件408是电信网络。

根据本公开的一个方面，一种方法包括设计硬件设备的布置以及在工业处理控制***的机柜内所布置的硬件设备之间的连接。设备的布置及其间的连接满足工业处理控制***的一个或多个要求。该方法还包括接收表示对工业处理控制***的要求的变更的一个或多个标签的经编辑的布线指标。并且该方法包括通过在计算设备上执行的自动化工程规划工作台应用来实时地修改硬件设备的布置及其间的连接中的至少一个。在一种形式中，执行应用通过解析经编辑的布线指标并将通用布线架构与经编辑的布线指标的每个标签相关联来执行修改。在另一种形式中，该方法还包括生成反映经修改的布置和连接的工程规划报告，该工程规划报告包括以下至少一项：材料的清单、热和功率计算、交叉布线图、输入/输出引脚指派以及机柜装载报告。在又一种形式中，该方法还包括根据经修改的布置和连接将硬件设备和走线安装在机柜中。

除了上面关于图4描述的实施例之外，本公开的实施例还可以包括专用计算机，其包括各种计算机硬件，如下面更详细描述的。

在本公开的范围内的实施例还包括用于携带或具有存储在其上的计算机可执行指令或数据结构的计算机可读介质。这种计算机可读介质可以是可由专用计算机访问的任何可用介质。作为示例而非限制，计算机可读存储介质包括以用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其它数据)的任何方法或技术实现的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质是非暂态的，并且包括但不限于随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)、光盘ROM(CD-ROM)、数字通用盘(DVD)或其它光盘存储装置、固态驱动器(SSD)、磁带盒、磁带、磁盘存储装置或其它磁存储设备，或者可以被用来携带或存储计算机可执行指令形式或数据结构形式并且可由通用或专用计算机访问的期望程序代码装置的任何其它介质。当信息经网络或其它通信连接(硬连线、无线或者硬连线或无线的组合)传送或提供给计算机时，计算机将连接适当地视为计算机可读介质。因此，任何这种连接都被适当地称为计算机可读介质。以上的组合也应当包括在计算机可读介质的范围内。计算机可执行指令包括例如使通用计算机、专用计算机或专用处理设备执行某一功能或功能组的指令和数据。

下面的讨论旨在提供对于可以在其中实现本公开的各方面的合适的计算环境的简要的一般描述。虽然不是必需，但是将在由网络环境中的计算机执行的计算机可执行指令(诸如程序模块)的一般语境中描述本公开的各方面。一般而言，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、部件、数据结构等。计算机可执行指令、相关联的数据结构和程序模块表示用于执行本文公开的方法的步骤的程序代码装置的示例。这种可执行指令或相关联的数据结构的特定顺序表示用于实现这些步骤中描述的功能的对应动作的示例。

本领域技术人员将认识到，可以在具有许多类型的计算机***配置的网络计算环境中实践本公开的各方面，包括个人计算机、手持设备、多处理器***、基于微处理器或可编程的消费者电子器件、网络PC、小型计算机、大型计算机等。本公开的各方面也可以在分布式计算环境中实践，其中由通过通信网络链接(通过硬连线链路、无线链路，或者通过硬连线链路或无线链路的组合)的本地和远程处理设备执行任务。在分布式计算环境中，程序模块可以位于本地和远程存储器存储设备中。

用于实现本公开的各方面的示例性***包括常规计算机形式的专用计算设备，包括处理单元、***存储器以及将包括***存储器的各种***部件耦接到处理单元的***总线。***总线可以是几种类型的总线结构中的任何一种，包括使用各种总线体系架构中的任何一种的存储器总线或存储器控制器、***总线和本地总线。***存储器包括非易失性和易失性存储器类型。基本输入/输出***(BIOS)可以存储在ROM中，其中BIOS包含有助于(诸如在启动期间)在计算机内的元件之间传送信息的基本例程。另外，计算机可以包括能够无线地从互联网接收或向互联网发送IP地址的任何设备(例如，计算机、膝上型计算机、平板电脑、PDA、手机、移动电话、智能电视等)。

计算机还可以包括用于从磁性硬盘读取和写入磁性硬盘的磁性硬盘驱动器、用于从可移除磁盘读取或写入可移除磁盘的磁盘驱动器，以及用于从可移除光盘(诸如CD-ROM或其它光学介质)读取或写入可移除光盘的光盘驱动器。磁性硬盘驱动器、磁盘驱动器和光盘驱动器分别通过硬盘驱动器接口、磁盘驱动器接口和光盘驱动器接口连接到***总线。驱动器及其相关联的计算机可读介质为计算机提供计算机可执行指令、数据结构、程序模块和其它数据的非易失性存储。虽然本文所述的示例性环境采用磁性硬盘、可移除磁盘和可移除光盘，但是可以使用用于存储数据的其它类型的计算机可读介质，包括磁带盒、闪存卡、数字视频盘、伯努利盒(Bernoulli cartridge)、RAM、ROM、SSD等。

通信介质通常在经调制的数据信号(诸如载波或其它传输机制)中实现计算机可读指令、数据结构、程序模块或其它数据，并且包括任何信息递送介质。

可以在作为应用程序、程序模块和/或程序数据存储在***存储器或非易失性存储器中的计算机可执行指令(即，软件)、例程或函数中实现本公开的一个或多个方面。可以可替代地远程存储软件，诸如存储在具有远程应用程序的远程计算机上。一般而言，程序模块包括当由计算机或其它设备中的处理器执行时执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、部件、数据结构等。计算机可执行指令可以存储在一个或多个有形、非暂态计算机可读介质(例如，硬盘、光盘、可移除存储介质、固态存储器、RAM等)上，并由一个或多个处理器或其它设备执行。如本领域技术人员将认识到的，程序模块的功能可以根据期望在各种实施例中组合或分布。此外，功能可以全部或部分地体现在固件或硬件等同物(诸如集成电路、专用集成电路、现场可编程门阵列(FPGA)等)当中。

可以使用到一个或多个远程计算机的逻辑连接在联网环境中操作计算机。远程计算机可以各自是另一台个人计算机、平板电脑、PDA、服务器、路由器、网络PC、对等设备或其它公共网络节点，并且通常包括上面相对于计算机描述的元件中的许多或全部。逻辑连接包括这里作为示例而非限制给出的局域网(LAN)和广域网(WAN)。这种联网环境在办公室或企业范围的计算机网络、内联网和互联网中是常见的。

当在LAN网络环境中使用时，计算机通过网络接口或适配器连接到本地网络。当在WAN网络环境中使用时，计算机可以包括调制解调器、无线链路或用于经广域网(诸如互联网)建立通信的其它装置。调制解调器(可以是内部的或外部的)经由串行端口接口连接到***总线。在联网环境中，相对于计算机或其部分描绘的程序模块可以存储在远程存储器存储设备中。将认识到，所示的网络连接是示例性的，并且可以使用经广域网建立通信的其它手段。

优选地，计算机可执行指令存储在存储器(诸如硬盘驱动器)中，并由计算机执行。有利地，计算机处理器具有实时执行所有操作(例如，执行计算机可执行指令)的能力。

除非另有说明，否则本文所示出和描述的实施例中的操作的次序不是必须的。即，除非另有说明，否则操作可以以任何次序执行，并且实施例可以包括比本文公开的操作更多或更少的操作。例如，可以预期，在另一个操作之前、同时或之后执行或实行特定操作在本公开的各方面的范围内。

实施例可以用计算机可执行指令来实现。计算机可执行指令可以被组织成一个或多个计算机可执行部件或模块。本公开的各方面可以用任何数量和组织的这种部件或模块来实现。例如，本公开的各方面不限于图中所示和本文描述的特殊计算机可执行指令或者特殊部件或模块。其它实施例可以包括不同于本文所示和描述的、具有更多或更少功能的计算机可执行指令或部件。

当介绍本公开或其实施例的各方面的元素时，冠词“一”、“一个”、“该”和“所述”旨在表示存在一个或多个元素。术语“包括”、“包含”和“具有”旨在是包容性的，并且意味着除了所列出的元素之外可以存在附加元素。

已经详细描述了本公开的各方面，明显地，在不背离如所附权利要求中限定的本公开的各方面的范围的情况下，修改和变化是可能的。在不背离本公开的各方面的范围的情况下，可以在上述构造、产品和方法中进行各种改变，意图是将上述说明书中所包含的和附图中所示出的所有内容解释为说明性而不是限制性的。

Claims (16)

1.一种自动化硬件工程规划***，包括：

至少一个处理器；以及

一条或多条处理器可执行指令，存储在自动化硬件工程规划***的至少一个计算机可读存储介质上，所述处理器可执行指令包括当由所述至少一个处理器执行时执行以下操作的指令：

接收布线指标，布线指标包括一个或多个标签，每个标签表示用于工业处理控制***的现场设备，并且布线指标还包括一个或多个值，每个值定义标签中对应的一个标签的信号类型；

响应于所述接收，解析布线指标以识别布线指标的每个标签和定义每个标签的信号类型的对应的值；

响应于所述解析，将布线典型部件与每个识别出的标签关联，其中布线典型部件包括表示由标签表示的现场设备的一个或多个可定义的属性值的架构，其中布线典型部件是定义工业处理控制***中的标签布线连接的模板；

响应于所述关联，用一个或多个硬件设备部件填充存储在所述至少一个计算机可读存储介质上的机柜部件，以满足每个标签的属性值，其中机柜部件表示工业处理控制***的机柜，并且其中硬件设备部件各自表示用于安装在机柜内的硬件设备；以及

响应于所述填充，映射每个硬件设备部件之间的一个或多个布线部件的连接以满足每个标签的属性值，其中布线部件各自表示耦接由硬件设备部件表示的硬件设备的走线。

2.如权利要求1所述的自动化硬件工程规划***，还包括存储在所述至少一个计算机可读存储介质上的处理器可执行指令，当所述处理器可执行指令由所述至少一个处理器执行时：

接收经编辑的布线指标，所述经编辑的布线指标包括对其标签的一个或多个更改；以及

响应于接收到经编辑的布线指标，通过对经编辑的布线指标执行所述解析、所述关联和所述填充来实时更新工业处理控制***的设计。

3.如权利要求1所述的自动化硬件工程规划***，其中架构表示嵌套级别硬件设备连接。

4.如权利要求1所述的自动化硬件工程规划***，其中现场设备各自包括接线盒，并且其中硬件设备各自包括控制处理器。

5.如权利要求1所述的自动化硬件工程规划***，其中所述一个或多个可定义的属性值各自包括特定于项目的输入/输出分配规则。

6.如权利要求1所述的自动化硬件工程规划***，其中处理器可执行指令还包括当由所述至少一个处理器执行时响应于所述映射而生成基于机柜部件、硬件设备部件和接线部件的一个或多个工程规划报告的指令。

7.如权利要求6所述的自动化硬件工程规划***，其中生成的工程规划报告使得能够在工业处理控制***中安装机柜、硬件设备和走线。

8.如权利要求7所述的自动化硬件工程规划***，其中生成的工程规划报告包括以下中的至少一项：材料的清单、热和功率计算、交叉布线图、输入/输出引脚指派和机柜装载报告。

9.一种计算机实现的方法，包括：

由在计算设备上执行的工程规划工作台应用接收满足工业处理控制***的一个或多个要求的布线指标，其中布线指标包括一个或多个标签，每个标签表示工业处理控制***内的现场设备，并且其中布线指标还包括一个或多个值，每个值定义标签中对应的一个标签的信号类型；

由在计算设备上执行的工程规划工作台应用将布线典型部件与布线指标的每个标签关联，其中布线典型部件包括表示由标签表示的现场设备的一个或多个可定义的属性值的架构，其中布线典型部件是定义工业处理控制***中的标签布线连接的模板；

由在计算设备上执行的工程规划工作台应用响应于所述关联而用一个或多个硬件设备部件填充机柜部件，以满足每个标签的属性值，其中机柜部件表示工业处理控制***内的机柜，并且其中硬件设备部件各自表示机柜内的硬件设备；

由在计算设备上执行的工程规划工作台应用响应于所述填充而映射每个硬件设备部件之间的一个或多个布线部件的连接，以满足每个标签的属性值，其中布线部件各自表示耦接机柜内的由硬件设备部件表示的硬件设备的走线；

由在计算设备上执行的工程规划工作台应用接收经编辑的布线指标，经编辑的布线指标包括表示对工业处理控制***的要求的更改的一个或多个标签；以及

由在计算设备上执行的工程规划工作台应用响应于所述接收经编辑的布线指标而实时修改硬件设备部件之间的连接以及硬件设备部件的填充中的至少一个，以满足对工业处理控制***的改变的要求。

10.如权利要求9所述的方法，还包括由在计算设备上执行的工程规划工作台应用响应于所述接收而对布线指标进行解析，以识别布线指标的每个标签以及定义每个标签的信号类型的对应的值，其中由在计算设备上执行的工程规划工作台应用进行的所述关联是响应于所述解析的。

11.如权利要求9所述的方法，其中架构表示嵌套级别硬件设备连接。

12.如权利要求9所述的方法，其中现场设备各自包括接线盒，并且其中硬件设备各自包括控制处理器。

13.如权利要求9所述的方法，其中所述一个或多个可定义的属性值各自包括特定于项目的输入/输出分配规则。

14.如权利要求9所述的方法，还包括由在计算设备上执行的工程规划工作台应用响应于所述映射而生成基于机柜部件、硬件设备部件和布线部件的一个或多个工程规划报告。

15.如权利要求14所述的方法，其中生成的工程规划报告使得能够在工业处理控制***中安装机柜、硬件设备和走线。

16.如权利要求14所述的方法，其中生成的工程规划报告包括以下中的至少一个：材料的清单、热和功率计算、交叉布线图、输入/输出引脚指派和机柜装载报告。

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