控制和/或分析工业过程的系统和方法

摘要

本发明涉及一种用于控制和/或分析工业过程的系统和方法，并且尤其涉及一种用于对过程数据的从设备侧的自动化和计算单元到设备外部的计算单元的数据传输进行优先化的系统和方法。该系统具有设备侧的至少一个自动化或者计算单元(2，5，6，7)，其执行第一过程参数计算并且对过程(1)产生影响。此外，该系统具有设备外部的计算单元(9)，其执行多个第二过程参数计算并且其通过数据连接(15)从至少一个自动化或者计算单元(2，5，6，7)获得本地数据，并且该系统还具有至少一个数据收集单元(10)。该数据收集单元(10)对经由在至少一个自动化或者计算单元和设备外部的计算单元之间的数据连接的数据传输进行优先化。

权利要求

1.一种用于控制和/或分析工业过程(1)的系统(100)，具有：设备侧的至少一个自动化或者计算单元(2，5，6，7)，所述至少一个自动化或者计算单元执行第一过程参数计算并且对所述过程(1)产生影响；设备外部的计算单元(9)，所述设备外部的计算单元执行多个第二过程参数计算并且通过数据连接(15)从所述至少一个自动化或者计算单元(2，5，6，7)获得本地数据，其特征在于，所述系统还具有设备侧的至少一个数据收集单元(10)，其中，所述数据收集单元(10)对经由在所述至少一个自动化或者计算单元(2，5，6，7)和所述设备外部的计算单元(9)之间的所述数据连接(15)的数据传输进行优先化，所述数据收集单元(10)具有优先权调度器(25)和优先权存储器(26)，其中所述优先权调度器根据对所述本地数据的传输时间的要求将所述本地数据分配给不同的所述优先权存储器，所述优先权调度器动态地生成优先权存储器，所述优先权调度器基于能使用的传输速度实施将所述本地数据分配给所述优先权存储器。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述数据收集单元(10)具有用于中间存储所述本地数据的数据缓存器(24)。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述数据收集单元(10)具有用于对所述本地数据进行预处理的模块。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，在所述优先权存储器中的具有较低优先权的数据不被传输。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述数据收集单元具有用于通向所述设备外部的计算单元的通信连接的传输速度的监控模块(28)。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述监控模块鉴于能使用的传输速度来更新所述优先权调度器。

7.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其特征在于，所述优先权调度器是能够配置的，从而静态或者动态地确定对所述传输时间的要求。

8.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，取决于所述优先权调度器对所述数据缓存器的命令实现所述本地数据在所述数据缓存器中的中间存储。

9.一种用于借助设备侧的数据收集单元(10)将工业过程(1)的本地数据从设备侧的至少一个自动化或者计算单元(2，5，6，7)传输给设备外部的计算单元(9)的方法，包括以下步骤：a)将来自设备侧的所述至少一个自动化或者计算单元(2，5，6，7)的所述本地数据收集在数据缓存器(24)中；

b)通过优先权调度器(25)读取缓存的本地数据并且取决于缓存的数据到所述设备外部的计算单元(9)的传输时间的要求将缓存的数据记录在具有不同的优先权级别的优先权存储器(26)中，其中，所述优先权调度器动态地生成优先权存储器，并且所述优先权调度器基于能使用的传输速度实施将所述本地数据分配给所述优先权存储器；

c)将存储在具有第一优先权级别的优先权存储器中的数据发送到所述设备外部的计算单元。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，在优先权级别2、3至x的优先权存储器中存储的数据分别在优先权级别x-1的优先权存储器中存储的数据成功发送之后被发送。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，具有较低的优先权级别的优先权存储器不被发送。

12.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，中止来自优先权级别x的优先权存储器的数据的发送，如果在该发送期间有数据被记录在优先权级别x-1的优先权存储器中。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，只要在所述发送期间记录的数据被发送出，则结束发送数据的所述中止。

14.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述数据收集单元对通向所述设备外部的计算单元的通信连接的传输速度进行监控并且鉴于能使用的传输速度更新所述优先权调度器。

说明书

控制和/或分析工业过程的系统和方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种用于控制和/或分析工业过程的系统和方法并且尤其涉及一种用于对过程数据的从设备侧的自动化和计算单元向设备外部的计算单元的数据传输进行优先化的系统和方法。

背景技术

[0002] 执行过程控制的多种设备通常实现简单的自动化和调节技术上的任务。这些任务通常由自动化单元执行，其安装在自动化过程现场并进而安装在自动化过程附近。这样的任务常常也由多个多数情况下也空间上分开的、小的自动化单元构成，这然后导致，各个过程任务也分散地运行。这些小的自动化单元由于其受限制的计算功率不能反映复杂的调节结构或者调节和/或模拟策略，如其能在更高级别的自动化设备中实现的那样。可能需要巨大的计算能力的这种更复杂的调节策略例如可以是所谓的模型预测控制(Model Predictive Control，MPC)，如其有利地在方法技术过程中所应用的一样。通常也期望建立复杂的调节，其以大量的历史数据为基础建立并且其例如在所谓的支持向量机(SVM)中使用，从而能够以其为基础执行过程的优化。因此，这样的计算耗费的方法技术过程或者数据分析模型常常在设备的上级控制和监控系统中被自动化。

[0003] 我们当前所处的趋势在于，在外部的计算单元中进行中央数据分析(所谓的云基础分析)。利用该外部的计算单元能够云基础地通过以下方式执行用于工业设备的过程控制，即收集设备的过程数据，以便随后将其提供给外部的计算单元以进行分析。该分析结果发送回设备以用于改善过程控制和用于过程优化。基于其大量的分析方法和多数自学习的技术，云基础的分析能够实现对过程控制的显著改善。但是，云基础的措施常常不是实时的，因为来自工业过程的传感器或者作动器的大量数据或者装置的内部形成的数据必须被传输到外部的计算单元中，从而在那里对其进行分析。之后，分析结果被发送回去以用于后续的动作，从而在设备中成为过程有效的(prozesswirksam)，这总体上意味着不可接受的时间损失。特别是当因为调节速度的原因而需要相对快速的扫描率时，闭合的调节循环尤其随着云基础的方法因为不安全的、但至少有一些确定性的通信的原因而是有问题的。这样的时间损失的重要源头在于：a)数据获取，数据预处理和数据压缩，b)数据到云中的传输，以及c)分析和结果计算本身。为了减缓在云基础的系统中的等待时间的问题，尝试通过适当的更快速的硬件实现数据收集。此外提出，对数据进行预处理，从而仅仅将降低的数据量传输到云基础的系统中。另外的措施通过以下方式涉及数据的传输，即尝试提供具有相应带宽的快速的传输通道。在分析的自身范畴中，云基础的系统配设有高端计算器，在其上随后应运行高效的算法。

[0004] 在此指出，高带宽和少的等待时间经常是不足的。这尤其涉及关键性的工业过程和有多个待传输的数据的情况。

发明内容

[0005] 因此，本发明的目的在于，给出一种替代的装置和替代的方法，其确定性地实时地对在工业领域中的云基础的过程控制和/或分析进行支持并且系统性地降低等待时间。

[0006] 本发明的目的通过一种用于控制和/或分析工业过程的系统和方法实现。

[0007] 由此，用于控制工业过程的系统具有设备侧的至少一个自动化或者计算单元。工业设备能够是在工业领域中具有生产过程或者制造过程的任何设备。设备侧的意思是，自动化或者计算单元是原始自动化系统的组成部分并且通常布置在过程附近。自动化单元执行多个第一过程参数计算。对此，自动化单元借助于传感器和执行机构介入到过程中。过程输入变量是传感器和执行机构，其为了过程的控制由自动化单元的输入模块来通常循环地读取和缓存，并且因此通过自动化部件的处理器供另外的软件技术上的处理使用。自动化单元之中的具体的软件技术上的处理根据过程控制算法来实现。该处理的输出参数、即设备侧的自动化单元的过程控制算法的结果，通常经由自动化单元的输出模块同样循环地成为过程有效的。但是，设备侧的计算单元也可以是MES(制造执行系统)或者ERP系统(企业资源计划)。这样的MES系统或者ERP系统具有另外的功能范围，其中其功能同样基于不同的过程数据和过程参数计算。在该系统中存在的、应该承受另外的处理的中间数据也落入到在此使用的第一过程参数计算的定义中。在自动化单元的过程参数计算通常直接对工业过程产生作用期间(例如通过用于调节器的阈值预设)期间，MES或者ERP系统的过程参数计算间接地通过以下方式对工业过程产生作用，即MES表现为负责用于规定生产过程的期限、例如通过借助收集订单来确定生产计划，或者MES执行对源的检验和管理，从而准备进行生产或者执行具有必要的实际材料源的生产预定和/或将生产过程的进展告知另外的系统。或者对过程的作用间接地通过过程数据、运行装置对象的状态分析、材料消耗信息或者历史的或者当前的生产数据的交换来实现。

[0008] 该系统进一步具有至少一个设备外部的计算单元，其执行第二过程参数计算并且为此经由数据连接从设备侧的自动化或者计算单元获得本地数据。数据连接通过已知的通信机构和标准化的接口实现。属于通信机构的例如有通信标准OPC(OPC DA，OPC UA)或者TCP/IP(Profinet)，这允许将独立的计算单元联接到分布的系统上。属于标准接口的有RPC，OLEDDB或者SQL。当计算单元在空间上和/或功能上位于原始的自动化系统的外部时，计算单元应被视为设备外部的。这样的设备外部的计算单元可以例如作为外部的服务提供商并且也成为云计算单元。

[0009] 设备外部的计算单元与设备侧的自动化或者计算单元的第一过程参数计算并行地或者附加于该第一过程参数计算地执行第二过程参数计算。通常，该第二过程参数计算是明显更复杂的并且需要与在本地的自动化或者计算单元内部的计算功率相比明显更高的计算功率。该更复杂的第二过程参数计算在此通常也以更大量的数据为基础。一旦这些数据能够由过程自身提供(例如通过附加的和至今没有使用的传感器或者作动器)，那么其同样经由设备侧的自动化单元读取和提供。这样的数据但是也可以包括历史数据或者中间数据，例如其甚至存在于设备侧的自动化或者计算单元内部。在设备外部的计算单元中执行的计算比在设备侧的自动化单元中执行的计算更加复杂和计算耗费。因此，外部的计算单元承担了扩展的调节技术上的功能，如其例如由MPC调节器所已知的那样。此外，条件监控系统(Condition Monitoring System)，模拟系统或者历史系统也都可以在该计算单元内部执行附加的评估并且为此目的也对通过该调节系统处理的信号进行回访问。因为数据的、尤其是历史数据的更大数量，过程控制算法例如可以包括以所谓的支持向量机(SVM)为基础的模型预测控制(MPC)算法。

[0010] 该系统还具有设备侧的至少一个数据收集单元，其中，该数据收集单元对经由在至少一个自动化或者计算单元和设备外部的计算单元之间的数据连接的数据传输进行优先化。数据收集单元基于这样的认识，即取决于设备外部的计算单元的任务，本地数据不必同等优先地传输给设备外部的计算单元。一方面，在设备外部的计算单元中的不同的待解决的分析或者过程引导任务已经能够对来自设备侧的自动化或者计算单元的数据供应产生不同的要求并且然后被并行地处理，另一方面确定的任务应该能够随时地并且实时地、但是尤其是确定性地重复执行，而另外的任务能够次要地执行。

[0011] 在本发明的改进方案中，数据收集单元具有用于中间存储本地数据的数据缓存器。该数据缓存器存储所有待通信至设备外部的计算单元的本地数据并且因此为其提供优先权。

[0012] 除了数据缓存器之外，数据收集器还包括用于对本地数据进行预处理的组件。通过这种方式例如已经能够执行对数据的预压缩。

[0013] 根据本发明的另一个方面，数据收集单元具有优先权调度器和优先权存储器。优先权调度器在此的任务是将本地数据分配给不同的优先权存储器，也就是说，物理地存储到该优先权存储器中。可替换的是，在数据缓存器内部的优先化也是可行的，例如通过安排数据优先权旗标。本地数据的优先化取决于对其传输到设备外部的计算单元的传输时间的要求来实现。该优先权调度器获知，哪些本地数据与另外的本地数据相比更重要。关于此的信息由优先权调度器例如从数据记录获取，数据记录与数据自身相关或者与在其使用方面的数据分类相关。例如对于用于执行相对快速的调节算法的本地数据来说，可以存储比应该例如用于条件监控的数据来说更有价值的分类。通过这种方式实现将数据分布到不同的缓存区域中，并且对于最高的优先级的数据来说可以实现目的指向的传输。相反，具有最低优先权的数据来说可能甚至完全不被传输，即当其因为传输高优先的数据的原因而在时间上不再是可行的时候。具有最高优先权的优先权存储器首先传输到设备外部的计算单元，一旦当其完全被传输时，传输具有再低一级优先权的数据等等。对于在此期间又从一个或者多个高优先的优先权存储器中的数据缓存器加载新数据的情况，来自具有较低优先权的优先权存储器的数据的传输被中断并且传输来自较高优先权的存储器的数据，其中以最高优先权的存储内容开始。之后，才再次重新执行之前被中断的传输。优先权存储器能够以FIFO(first in first out先进先出)存储器的形式或者以循环存储器的形式实现。

[0014] 优先权存储器可以由优先权调度器动态地配置。也就是说，优先权调度器可以动态地确定优先权存储器的数量和通过这种方式确保，即实施对数据传输的有意义的优先化。优先权调度器可以生成优先权存储器或者取消没有必要的优先权存储器。

[0015] 根据本发明的另一个方面，数据收集单元具有用于通向设备外部的计算单元的通信连接的传输速度的监控模块。有利的是，通过这种方式确定，是否将优先权受控的数据传输和优先权存储器的数量的确定以及不同的优先权存储器的分级与待传输的数据量进行关联。例如，高的传输率会降低优先权存储器的数量并且提供在不同的存储器(分级)之间的优先权跳跃，而较低的数据传输率会提高其分级的数量和/或间隔宽度(Granularitaet)。

[0016] 在一个实施方式中，监控模块鉴于可使用的传输速度更新优先权调度器。通过这种方式，其可以确定优先权存储器的数量和级。

[0017] 可替换的或者可选的，执行本地数据与优先权存储器的对应亦能够以可使用的传输速度为基础。通过这种方式例如也许将实际具有较低优选权的数据分配给较高优先权级别的优先权存储器，当有相对较高的传输速度可使用时。

[0018] 根据另一个方面，优先权调度器能够这样地配置，即其静态或者动态地确定对传输时间的要求。对传输时间的要求进而优先权的确定在此又从待传输的本地数据的重要性中确定。数据的优先权可以取决于过程控制的应用情况或者分析的应用情况。因此，例如包含机器的电流消耗的数据能够被存储在高优先权的优先权存储器中，而例如关于机器的振动的数据可以被分配到具有较低优先权的存储器中。或者其可以被配置为，即具有较低分辨率进而还有具有较低的数据量的过程数据被存储在具有高优先权的储存器中，而具有较高分辨率进而还有具有较高数据量的过程数据被存储在具有低优先权的储存器中。通过这种方式，系统有利地能够对下降的数据量做出反应并且确保重要的数据以较少的等待时间在设备外部的计算单元中处理并且进而能够及时地过程有效地获得来自设备外部的计算单元的计算结果。

[0019] 在可替换的实施方式中，例如数据在数据收集单元的数据缓存器中的中间存储已经能够通过优先权调度器实现。典型的方式是，在数据缓存器中的数据收集基于API(应用编程接口application programming interface)呼唤实现，其跟随有实际的数据交换。该API呼唤可以通过优先权调度器实现。如果数据或者在系统的运行时间期间动态地或者通过操作者干预手动地分级为较不重要的以及进而低优先权的，那么可以确保，即该数据首先完全不中间存储在数据缓存器中。

[0020] 此外，该目的通过一种用于借助设备侧的数据收集单元将工业过程的本地数据从至少一个设备侧的自动化或者计算单元传输到设备外部的计算单元的方法实现。本地数据可以是过程数据、历史数据、中间数据等等。设备侧的数据收集单元应该被理解为由自身的硬件构成的软件基础的数据收集器或理解为作为软件模块集成在至少一个自动化或者计算单元中的数据收集器，其通信技术上与至少一个设备侧的自动化或者计算单元连接。在第一步骤中，该方法包括在数据缓存器中收集来自至少一个设备侧的自动化或者计算单元的本地数据。在接下来的步骤中，本地的缓存的数据通过优先权调度器来读取并且记录在具有不同优先权级别的优先权存储器中，其中该记录根据该数据到设备外部的计算单元的传输时间的要求来进行。也就是说，优先权调度器从数据缓存器获取数据并且将数据归入具有不同的优先权级别的优先权存储器的一个中。接下来的方法步骤将在具有第一优先权级别的优先权存储器中存储的数据发送到设备外部的计算单元。具有第一优先权级别的优先权存储器在此是以下的存储器，其包含具有最高优先权的数据。借此确保，即高优先权的工业数据被置于高优先的缓存器中，其然后优选地用于数据传输。在设备外部的计算单元中的分析组件在其开始数据分析之前不必等待整个数据量。当基于高优先权的数据总是能够提供结果、还有部分结果时，结果被快速地回送到过程处，这在整体上导致在系统中明显缩短的等待时间。该方法因此是在云基础的分析应用中的工业数据为基础的实时运行的基础。

[0021] 根据本发明的另一个方面，在优先权级别2，3，4至x的优先权存储器中存储的数据分别在成功地发送在优先权级别x-1的优先权存储器中存储的数据之后被发送。也就是说，在优先权级别1的优先权存储器中的数据被完全发送到设备外部的计算单元之后，发送级别2的优先权存储器的数据并且在其完全发送之后发送顺序3的优先权存储器的数据等等。

[0022] 该方法可以包括，即来自较低顺序的优先权存储器的数据不被发送，即当例如能够识别到，即不是所有的本地数据都能在设定的时间窗口内传输到设备外部的计算单元时。在该种情况中，为了有利于具有高优先权的数据而放弃传输具有低优先权的数据并且释放相应的存储器。

[0023] 根据一个重要的方面，中断发送来自优先权级别x的优先权存储器的数据，一旦数据在此期间记录到优先权x-1的优先权存储器中。换句话说，例如在发送来自级别2的存储器的数据期间，通过优先权调度器再次为级别1的优先权存储器填充一个或者多个具有高优先权的数据，那么级别2的存储器的数据的发送就被中断并且发送级别1的存储器的数据。

[0024] 根据另外一个方面，一旦在此期间记录的数据已经被发送，结束数据发送的中断。也就是说，在完全发送该数据之后，级别2的存储器的数据发送再次开始。在将其发送之后，级别3的存储器的数据被发送等等。通过这种方式确保，即具有高的或者更高的优选权的数据没有延迟地或者至少很少延迟地被传输。

[0025] 在本发明的一个改进方案中，优先权存储器通过优先权调度器动态地生成。由此，优先权调度器能够根据数据量以及数据的分配在其优先权以及由此必要的传输时间方面进行确定。

[0026] 当数据收集单元对通向设备外部的计算单元的通信连接的传输速度进行监控并且鉴于可使用的传输速度对优先权调度器进行更新时，那么可以有利地例如也基于传输速度实现动态地生成优先权存储器。通过这种方式在维持缩短等待时间的前提的情况下能够进一步优化传输表现，。

[0027] 可替换的是，优先权调度器基于可使用的传输速度执行被缓存的本地数据记录给优先权存储器。也即是说，在传输速度较大时，例如分配给级别1的存储器的高优先权数据的数量更高地下降，用于为待分配的优先权进行分级的决定标准能够被动态地改变。

附图说明

[0028] 本发明的上述特征，特性，优点以及如何实现这些的方式和方法接下来联系附图进一步说明。在此，在附图中示出：

[0029] 图1是用于具有中央数据收集单元的工业设备的分布式过程控制的系统，[0030] 图2是数据收集单元的示意图。

具体实施方式

[0031] 图1示出了用于控制工业过程1、例如在清洁设备中用于水回收的过程或者在加工工业中的任意制造过程的系统100。工业过程可以是以下过程，其在一个位置中运行，又或者分布在多个位置上。过程1经由分散的、设备侧的自动化单元2控制和调节。其配备有一个或者多个在此没有示出的处理器，处理器与必要的中间存储器一同处理以软件编码存储的命令指令。命令指令涉及用于控制和调节过程的所有过程控制算法以及涉及在单元之间的数据通信。自动化单元2为了控制和调节过程具有一系列通向在图1中没有进一步示出的传感器或者作动器的作用连接3。经由该连接，输入模块17读取本地数据，其随后存在于自动化单元的存储区域中。经由作用连接4，实现了将输出模块18的控制指令传输给在图1中并未示出的过程的作动器。例如示出了两个自动化单元2，在实践中多个自动化单元对过程进行控制、调节和监控。经由数据连接20，自动化单元2与监控系统5连接，其承担对过程1的控制和监控。监控系统5对通向制造执行系统6的数据连接21进行维护，该制造执行系统再次维护通向企业资源规划系统7的数据连接22。自动化单元2基于经由作用连接3产生的本地数据执行过程控制算法8。其是过程有效(prozesswirksam)的监控分析和调节功能，其通常包含简单的和不太复杂的分析和调节任务。该过程控制算法的结果作为过程参数计算19为了后续的应用而维持在自动化单元2中并且一旦不需要就在下一个循环中被覆盖。但是过程参数计算19也同样通过在上级系统5，6，7内部的计算被影响。因此基于来自MES和ERP系统的顾客预订或者材料供应的计划预定能够导致确定的制造过程应该被缓慢地、能量优化地或者快速地执行。SCADA例如能够基于在制造过程的另外位置处的干扰(例如包装分部)同样影响位于其上游的制造过程(例如填装)。在该配置中，系统100是有效的并且可以满足控制、调节和监控任务。

[0032] 系统100通过设备外部的计算单元9进行了扩展。其配备有一个或者多个在此没有示出的处理器，其与必要的中间存储器一同处理以软件编码存储的命令指令。命令指令涉及用于控制、调节和分析过程的所有过程控制算法以及涉及在单元之间的数据通信。计算单元9经由数据连接15与设备侧的数据收集单元10连接。数据连接15优选地经由互联网或者有线或者无线地实现。数据收集单元10经由数据连接23从自动化和计算单元2，5，6，7获得所有以下本地数据，其在计算单元9中对于在那里运行的前述的用于控制、调节和分析过程1的过程控制算法是必要的。示出的数据连接23在功能上理解为，其在物理上可以是专用的网络，或者将数据收集单元10接入到在系统100内部存在的网络、例如20，21上。设备外部的计算单元9基于输入过程变量12执行过程控制算法13，其中该变量由数据收集单元10提供并且被优先化并且其基本上以经由作用连接3产生的数据为基础，并且该计算单元给出该计算的结果14。输入过程变量12同样可以以历史数据为基础，历史数据存在于自动化单元2中。可替换或者附加的是，输入过程变量12能够以在计算单元9本身中存在的历史数据为基础。例如，图1示出了MPC调节结构作为过程控制算法13。但是大量的数据分析也可以是前述算法的对象。过程控制算法13的结果14被传输给自动化和计算单元2，5，6，7。为此，能够使用经由数据收集单元10的通信路径或者可替换地使用在此没有示出的单独的通信路径。在自动化单元2的内部，检验模块16判定，是否结果14是经过输出模块18过程有效的。

[0033] 图2示意性地示出了数据收集单元10的构造。数据收集单元10是专用的计算机硬件，其配备有一个或者多个在此没有示出的处理器并且与必要的中间存储器一同处理以软件编码存储的命令指令。但是可替换的，数据收集单元10也可以作为软件模块在设备侧的计算单元5，6，7之一上、优选地在SCADA计算单元5内部运行。经由数据连接23，数据收集单元10获得本地数据，其对于在设备外部的计算单元9中的另外的分析或者处理任务来说是必要的。该数据被存储在数据缓存器(本地数据缓存器Local Data buffer)24的内部。该数据缓存器收集来自不同的源的数据。在此，其在询问从哪些源收集哪些数据时可以遵循静态的、也就是之前确定的规则。在此使用标准化的接口(例如，RPC，OLEDB，OPC，SQL)。根据标准，全部的本地数据被中间存储在那里。预处理模块(Pre-Processing-module)也许执行对数据的预处理。这样的预处理能够包括数据的选择并进而包括数据的压缩。

[0034] 优先权调度器(priority dispatcher)25从数据缓存器24中读取数据并且将其传输到不同的优先权存储器26(P1-Px)的一个中。优先权调度器25知晓，哪些数据相对于另外的数据而言对于在设备外部的计算单元9中的处理更重要。更重要的数据获得较高的优先权并且因此被传输到具有较高优先权级别(例如P1)的优先权存储器中。优先权调度器25可以被如下地配置，即对数据和其优先权的重要性的确定是否应该静态或者动态地进行。例如优先权可以根据过程控制的具体情况来确定，数据应该在哪里结合MCP调节器结构原则上应该以高的优先权进行处理。或者该优先权根据分析情况来确定。因此，优先权调度器例如可以配置为，对具有更高优先权的电机的电流数据进行评估并且将其传输到优先权存储器P1中，而相同的电机的振动数据被传输到优先权存储器P2中。但是其也可以配置为将具有较低分辨率的数据(小的数据量)传输到存储器P1中，而将具有高分辨率的数据(大的数据量)传输到具有较低的优先权级别的存储器中。

[0035] 优先权存储器P1至Px以FIFO(先进先出first in first out)的形式或者以循环的缓存器的形式实施。

[0036] 结果，优先权存储器P1至Px包括本地数据，其对于计算单元9是必要的并根据优先权排序。云通信模块27(cloud communication module)在考虑到对应的优先权的情况下将数据发送给设备外部的计算单元9。优先权存储器P1首先进行传输，然后跟随有一系列的根据后续级别的优先权存储器。如果例如优先权调度器25将数据分配给存储器P1，其中云通信模块27还传输来自存储器P3的数据，那么该传输被临时停止，以便传输来自P1的数据。随着该数据的成功传输，来自存储器P3的数据传输被继续。通信带宽分析器28(communication bandwidth analyser)监控在向设备外部的计算单元进行传输时的可用的带宽并经由连接30将该信息提供给优先权调度器25，其基于该信息例如对数据的优先权进行调整并进而对相对于存储器P1-Px的对应关系进行调整，或者其基于该信息动态地设定或者删除优先权存储器。附加地，优先权调度器还可以经由作用连接31通知模块24并且指示不存储选出的数据，而是经由其预处理来分类。

[0037] 前述的场景应该根据以下的实例更具体地描述。如果在用于工业过程的时间上察觉到对于额定值的控制偏差，那么该额定值偏差就是用于调节算法的核心参数。该偏差是时间的函数并且经由作用连接3由过程循环地读取并且进而以一定的分辨率读取。分辨率越高，那么过程参数计算能够实现得越好。对于短的应答时间来说重要的是在定义的短时间内实现过程参数的计算(实时)。在设备外部的计算单元中运行的分析模块能够因此不需要等待全分辨率的整个数据记录，以便对过程参数进行计算。也就是说在该种情况中，优选权调度器25从数据缓存器24在确定的时间内以完整的分辨率获得本地数据。优先权调度器25扫描系列数据并且例如将每第五个数据(数据N％5)分配给优先权存储器1，而每第三个中间数据(数据N％5+3)被放置在优先权存储器2中。所有另外的中间数据(数据N％5+1，N％
5+2，N％5+4)被中间存储在存储器3中。存储器1然后被传输到设备外部的计算单元9。通过这种方式，在设备外部的计算单元9中的用于过程参数计算14的分析模块13首先获得低分辨率的数据12，但是立即开始计算13。如果接下来来自存储器2和3的数据能够没有较大延迟地被传输，那么计算13中考虑上述事实。对于其不能在要求的等待时间中传输的情况中，过程参数的计算13就仅仅以具有较低分辨率的数据为基础。但是在每种情况中确保分析结果14都能用于过程1。