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1、用于提供独立于设备的控制和修改的系统和方法专利名称：用于提供独立于设备的控制和修改的系统和方法技术领域：本发明涉及控制器，更具体地，涉及改变一级控制器(first levelcontroller)的 功能性。背景技术：本节的综述仅提供与本公开内容有关的背景信息，并且可能不构成现有技术。 级控制器的传统控制是通过将定义要执行的功能性的软件存储在该控制器内 来提供的。如本领域技术人员所知的， 一级控制器是提供对传感器以及其它二进制的、脉宽 调制的、模拟的或格式化的输入的直接访问的控制器，并且其直接控制二进制的、脉宽调制 的、模拟的或其它的设备或装置。另外，一级控制器拥有通信能力，其允许控制器在其自
2、身 和分级结构系统内的其它一级控制器和/或管理控制器(supervisorycontroller)之间传 送数据。 一级控制器还拥有如下能力执行数据分析或数据操控、或以其他方式对输入数据 进行处理和操作以便控制其输出。 遗憾的是，一级控制器要执行的过程的修改需要改变存储在该控制器上的软件。 通常地与软件开发周期相关联的所有活动包括例如目标控制器中的软件的技术说明、 设计、编码、测试以及升级都需要软件的这种改变。 如本领域技术人员所知的，改变存储在一级控制器内的软件尤其还是一项繁重的 任务，特别是当这样的改变将要在有多个一级控制器的系统范围(system-wide)内进行 时。另外，针对小的功能
3、改变，与软件开发和/或改变相关联的努力和成本可能常常是不合 理的。即使是在合理时，基于生成新代码的处理步骤的数量以及资源的可用性，软件中小的 改变会耗费相当多的时间和成本。 关于应用开发的另一个关注点是可移植性问题。在没有相当大的努力和相关成本的情况下，在一个平台上开发的应用通常不能容易地转移到另一硬件平台上。这些因素通常还对上市时间具有负面影响。从这个角度来看，期望有这样的应用开发机制，即由于该应用开发机制提供独立于设备的结果，因而可容易地移植到不同的设备上。 假设按以上所述，则期望有一种用于改变控制器功能性的机制，其消除了很多与软件开发过程相关联的努力和时间。因而，业界存在一种解决上述缺陷
4、和不足的迄今尚未解决的需要。发明内容 本发明的实施例提供一种用于提供独立于设备的控制和修改的系统和方法。简而言之，在体系结构上，尤其可以如下地来实施该系统的其中一个实施例。该系统包含管理 控制器、以及与该管理控制器通信的一级控制器。该一级控制器中包含软件，其中该软件 是程序代码和对象的交集(intersection)，并且其中该软件的对象包括至少一个设备对 象，其概述一级控制器的属性和一级控制器的限制；以及至少一个逻辑元件对象，其定义将 要由该一级控制器执行的功能性。该一级控制器的功能性可以通过改变所述对象的值来改 变。 对于本领域技术人员来说，在研究了下面的附图和详细描述之后，本发明的其它
5、系统、方法、特征和优点将是明显的，或变得明显。打算使所有这样的附加的系统、方法、特 征和优点都包括在本说明书中，在本发明的范围之内，并通过所附的权利要求书得到保护。 参考以下的附图可以更好地理解本发明的许多方面。附图中的部件不一定按比例 绘制，其重点改而被放在清楚地图示本发明的原理。而且，在附图中，同样的参考标号标明 该多幅视图中对应的部分。图1是图示在其中提供有本一级控制器的基本控制网络的示意图。图2是提供在ASIC上被提供的一级控制器的例子的示意图。图3是图示设备对象的属性和值的表格。图4是图示数据对象的属性和值的表格。图5是图示逻辑元件对象的属性和值的表格。图6是图示物理输入对象的属性和
6、值的表格。图7是图示物理输出对象的属性和值的表格。图8是图示根据一个例子的设备对象和数据对象的属性和值的例子的表格。图9是图示根据一个例子的逻辑元件对象的属性和值的例子的表格。图10是图示根据一个例子的物理输入对象的属性和值的例子的表格。图11是图示根据一个例子的物理输出对象的属性和值的例子的表格。具体实施例方式本系统和方法允许在不需要改变一级控制器上的软件的情况下，改变由一级控制 器执行的功能性。该一级控制器的软件是程序代码和对象的交集。通过仔细地选择适当的 属性值并将其应用于对象属性，程序代码能够实现一级控制器中有关所执行的操作类型以 及操作次序的改变。 应当指出的是，一级控制器的例子是单
7、元控制器(unitarycontroller)，尽管本发 明并不限于适用于单元控制器。 按照本说明书，对象是具有一个或多个关联属性和/或性质的一个或多个相关数 据项的集合。在众多例子之中，对象的一个例子是温度设定点对象，其具有以下属性-当前设定点值-最大允许值-最小允许值-缺省值(当尚未分配其它值时)-测量单位(摄氏度(degree C)、华氏度、开氏度(degree F， K)另外，与该对象相关联的性质可以是-精度级别(0到2个小数位) 本说明书提供了改变在一级控制器内定义的对象的BACnet兼容属性值以便改变 该控制器功能性的例子。如本领域技术人员所知的，BACnet系统内的信息按照对象来
8、表示， 并且对象通过其属性而被监视和控制。不过应当指出，本系统和方法并不限于被使用在具 有带BACnet兼容属性值的对象的一级控制器上。 图1是图示在其中提供有本一级控制器100的基本控制网络10的示意图。如图1 所示，网络10包含管理控制器20、一级控制器100以及一系列传感器50和/或激励器。如 本领域技术人员所知的，基本控制网络IO包含控制器分级结构。该分级结构的最高级包括 管理控制器20，而该分级结构的较低级包括一级控制器100。协议(例如但不限于BACnet 协议)可被用于满足网络10的通信需求。按照这里所提供的温度控制例子，使用BACnet 协议是有益的，因为BACnet被特定地设
9、计来满足例如楼宇自动化和控制系统的针对一些 应用的通信需求，所述应用诸如是供暖、通风、空调控制、照明控制以及入口控制。 级控制器100可以以多种不同的形式来提供。作为例子，一级控制器100可被 提供在逻辑板(即印制电路板)或逻辑设备如专用集成电路(ASIC)上。应当指出的是，一级控制器ioo可以改而被提供为或提供在不同的介质上，只要提供这里所描述的基本功能性，并且不需要改变软件来改变一级控制器IOO所执行的功能性，而是改变一级控制器100 的对象的值来改变一级控制器100的功能性。 图2是提供了在ASIC上被提供的一级控制器100的例子的示意图。如图2所示， 一级控制器100包含存储器110、
10、处理器120、输入/输出处理模块130以及一系列管脚140。 存储器110中存储有软件112，如前所述，一级控制器100的软件112是程序代码和对象的 交集。 输入/输出处理模块130提供以下能力感测继电器闭合、所施加的输入电压和电 流、或其它输入信号，以及将那些输入转换成适当地格式化的数字数据形式以便后续处理。 另外，该输入/输出处理模块130可以将适当地格式化的数字数据转换成继电器闭合、输出 电压或电流、或其它信号类型以便激励或控制外部设备或装置。 按照本发明的一个实施例，一级控制器100除其它单元外包含至少一个设备对 象、至少一个逻辑元件对象以及至少一个数据对象。按照本发明，设备对象概述
11、一级控制器 的属性及其限制。另外，逻辑元件对象定义一级控制器将要执行的功能性连同一系列操作。 数据对象用作占位符、或存储位置，在未来时间数据将按照逻辑元件对象的功能性在那里 被存储和访问。按照本发明，数据对象可以是二进制的或模拟的。设备对象、逻辑元件对象 以及数据对象在此被进一步定义，并且提供了每个对象的例子。 应当指出的是，数据对象可以是可选的。特别是，在不需要在未来时期存储和访问 数据的一级控制器中，数据对象将是不必要的，并且在该一级控制器上将不提供数据对象。 另外，设备对象也可以是可选的。 按照本发明，每个设备对象、数据对象以及逻辑元件对象包含标识(即ID)。每个 ID是唯一的，从而允许
12、引用特定的对象。另外，每个设备对象、数据对象、以及逻辑元件对象 包含名称。此外，每个设备对象、数据对象、以及逻辑元件对象包含用于提供关联对象的简要说明的描述。 设备对象 如图3所示，设备对象还包含其它属性。作为例子，设备对象可以包含物理输入属 性，其中定义了一级控制器的多个物理输入。设备对象还可以包含针对一级控制器的多个 模拟输出和三态输出的规范，正如分别由模拟输出属性和三态输出属性所标识的。还可以 提供针对一级控制器的逻辑元件对象(LEO)的最大数目和数据对象的最大数目的数值表 示来作为设备对象的属性，正如分别由最大量LEO和最大量数据对象属性所示出的。 按照下文提供的示例性实施例，与名称和
13、描述属性相关联地存储的值可由管理控 制器提供。然而应当指出的是，按照本发明的替换实施例，所有与这些属性以及其它属性相 关联地存储的值、或者这些值中的某些值可被永久地存储，并且不能被管理控制器修改和/ 或提供。 数据对象 类似于设备对象，如图4所示，数据对象也包含其它属性。具体地，数据对象还可 包含类型属性、值属性、初始值属性、以及单位属性。类型属性指定数据对象是用来存储模 拟数据还是二进制数据。另外，值属性和初始值属性包含所存储的特定于该一级控制器的 使用的值。此外，数据对象所存储的单位类型用单位属性来指定。按照下文所提供的示例 性实施例，与名称、描述、值、初始值、以及单位属性相关联地存储的值
14、可由管理控制器来提 供。 应当指出的是，按照本发明的替换实施例，与这些属性以及其它属性相关联地存 储的值、或者这些值中的某些值可被永久地存储并且不能被修改。另外，数据对象可能不是 通过BACnet接口可见的。 逻辑元件对象 逻辑元件对象可以以多种不同分类中的一种来提供。逻辑元件对象的分类的例子 可以是操作的逻辑元件对象，尽管还可以提供逻辑元件对象的许多其它分类，诸如但不限 于格式化、启动、终止、消息发送、日志、报告以及环路控制。 如图5所示，逻辑元件对象包含多个其它属性。具体地，逻辑元件对象可包含下一 个属性、类型属性、输入1属性、输入2属性、输出属性、以及输出单位属性。下一个属性存 储在执行
15、当前逻辑元件对象之后将要被调用的另一个对象的标识。另外，类型属性指明逻 辑元件对象的类型(即逻辑元件的分类)，诸如但不限于比例_积分_微分(PID)环路、 逻辑与、或者控制门。因此，类型属性指定当逻辑元件对象被调用时该逻辑元件对象所执行 的功能性。应当指出的是，逻辑元件对象的不同类型的数量仅受限于将要由一级控制器执 行的逻辑功能性的类型。逻辑元件类型的其它例子可包括但不限于比较、转换、串评估、其 它布尔运算、算术、三角以及其它HVAC原语。 逻辑元件对象的逻辑输入由输入1和输入2属性来指定，其被使用于按照逻辑元 件对象的功能性的计算目的。另外，逻辑元件对象的逻辑输出由输出属性来指定。应当指出
16、的是，输出属性按照逻辑元件对象的功能性及其输入而改变。还应当指出的是，逻辑元件对 象的逻辑输入和逻辑输出并不打算是一级控制器的物理输入和物理输出。除上述的之外， 输出单位属性指定用以提供输出属性的单位。 按照下文提供的示例性实施例，与名称、描述、下一个、类型、输入1以及输入2属性相关联地存储的值可由管理控制器来提供。不过应当指出的是，按照本发明的替换实施 例，所有的与这些属性相关联地存储的值、或者这些值中的某些值可被永久地存储，并且不 能被修改。 级控制器还可包含如图6所示的至少一个物理输入对象、以及如图7所示的至 少一个物理输出对象。具体地，按照本发明的一个示例性实施例，一级控制器的每个物理输 入与一个物理输入对象相关联。另外，一级控制器的每个物理输出与一个物理输出对象相 关联。 物理输入对象 参考图6，物理输入对象包含一系列属性。类似于设备对象、数据对象以及逻辑元 件对象，物理输入对象包含ID、名称、以及描述属性。另外，物理输入对象包含过滤器属性、 值属性、以
