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Die Erfindung betrifft allgemein die Automatisierungstechnik, und insbesondere ein Verfahren und eine Steuereinrichtung, wobei die Steuereinrichtung zur Prozesssteuerung beispielsweise über ein Kommunikationsnetzwerk mit wenigstens einer als Ein- und/oder Ausgabegerät ausgebildeten Prozesseinrichtung verbunden ist.
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In der Automatisierungstechnik werden zur Steuerung oder Regelung einer Maschine oder Anlage verbreitet speicherprogrammierbare Steuerungen (SPS) eingesetzt, wobei die Anbindung der SPS an die Maschine oder Anlage insbesondere mittels Sensoren und Aktoren erfolgt. Die SPS kann direkt über Eingänge und Ausgänge oder über ein Kommunikationsnetzwerk wie beispielsweise ein Bussystem mit den Sensoren und Aktoren verbunden sein. Die Prozessteuerung erfolgt mittels eines von der SPS ausgeführten Anwenderprogramms, wobei ein Betriebsprogramm der SPS, auch als Firmware bezeichnet, sicherstellt, dass dem Anwenderprogramm die jeweils aktuellen Prozessdaten zur Verfügung stehen.
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Anwenderprogramme für speicherprogrammierbare Steuerungen werden in der Regel unter Verwendung einer der in dem Standard IEC61131-3 definierten Programmiersprachen erstellt. Während der Erstellung eines Steuerprogramms gemäß IEC61131-3 in einem Engineering-System erfolgt eine Zuordnung von Programmvariablen zu Prozessdatenobjekten, über die ein Zugriff auf Eingangs- und Ausgangsdaten und damit auf Signale von Sensoren und auf Steuersignale für Aktoren ermöglicht wird. Nach Erstellung des Steuerprogramms mit Zuordnung der Programmvariablen wird durch Kompilieren der SPS-spezifische Code erzeugt und an das jeweilige Zielsystem übertragen.
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Zum Ändern der Zuordnung von Programmvariablen zu Prozessdaten muss das Steuerprogramm im Engineering-System entsprechend geändert und erneut kompiliert werden, um einen entsprechend geänderten SPS-spezifischen Code zu erzeugen. Um beispielsweise einer Programmvariablen den E/A-Kanal eines anderen Moduls zuzuordnen, muss das Steuerungsprojekt durch ein Engineering-Tool angepasst und erneut auf die SPS geladen werden. Dies kann für bestimmte Inbetriebnahme-Szenarien unflexibel und aufwendig sein.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Weg aufzuzeigen, wie eine Prozessteuerung mittels einer Steuereinrichtung, insbesondere einer SPS, vereinfacht und/oder flexibler gestaltet werden kann.
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Das oben genannte technische Problem wird zum einen durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
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Danach ist ein Verfahren zur Prozesssteuerung mit einer Steuereinrichtung vorgesehen, welche mit wenigstens einer Prozesseinrichtung verbunden ist, wobei von der Steuereinrichtung im Betrieb wenigstens ein erstes und ein zweites Datenverarbeitungsmodul ausgeführt werden, und wobei ein Datenaustausch zwischen zugeordneten Datenobjekten des ersten und des zweiten Datenverarbeitungsmoduls automatisch von einem Betriebsprogramm der Steuereinrichtung bewirkt wird. Ferner sieht das Verfahren vor, dass die Zuordnung zwischen den Datenobjekten des ersten und des zweiten Datenverarbeitungsmoduls während des Betriebs der Steuereinrichtung geändert wird, um eine Änderung der Prozesssteuerung zu bewirken. Mit anderen Worten erfolgt eine Änderung der Zuordnung zwischen den Datenobjekten, während die Steuereinrichtung ihre Steueraufgaben ausführt und dadurch auf den Prozess einwirkt, wobei insbesondere zur Änderung der Zuordnung zwischen den Datenobjekten auf der Steuereinrichtung in Ausführung befindliche Steuerprogramme nicht unterbrochen werden. Eine Änderung der Zuordnung zwischen Datenobjekten kann dabei das Erstellen, Ändern oder Entfernen einzelner Zuordnungen umfassen.
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Vorzugsweise ist das erste Datenverarbeitungsmodul ein von der Steuereinrichtung ausgeführtes Steuerprogramm, dessen Datenobjekte durch Programmvariablen gebildet sind, für die während der Ausführung des Steuerprogramms jeweils ein Speicherbereich in einem Datenspeicher der Steuereinrichtung reserviert ist. In der Regel ist die Steuereinrichtung als speicherprogrammierbare Steuerung (SPS) ausgebildet und das Steuerprogramm ist ein unter Verwendung einer der in dem Standard IEC61131-3 definierten Programmiersprachen erstelltes Steuerprogramm. Das zweite Datenverarbeitungsmodul kann vorteilhaft eine Kommunikationsschnittstelle der Steuereinrichtung zur Kommunikation mit Prozesseinrichtungen sein, dessen Datenobjekte durch vom Betriebsprogramm verwaltete Prozessdatenobjekte gebildet sind, wobei für die Prozessdatenobjekte während des Betriebes der Steuereinrichtung jeweils ein Speicherbereich in einem Datenspeicher der Steuereinrichtung reserviert ist. Auf diese Weise kann vorteilhaft eine flexible Zuordnung zwischen Programmvariabeln eines Steuerprogramms und Prozessdatenobjekten erfolgen, ohne das laufende Steuerprogramm unterbrechen zu müssen.
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Ein Datenverarbeitungsmodul kann aber auch jede andere geeignete Art von Software- und/oder Hardware-Modul sein, welches im Betrieb der Steuereinrichtung Daten produziert und/oder konsumiert, wie beispielsweise in einer Hochsprache wie C programmierte Applikation, ein mathematisches Modell, ein Echtzeitkommunikationskanal oder auch ein Nicht-Echtzeit-Kommunikationskanal, beispielsweise zur OPC-Kommunikation.
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Ein Datenverarbeitungsmodul ist eine im Betrieb der Steuereinrichtung bestehende Entität, welche Daten produziert und/oder konsumiert und welche zu diesem Zweck Datenobjekte umfasst, die zumindest teilweise anderen Datenobjekten eines anderen Datenverarbeitungsmoduls zuordenbar sind. Im Folgenden wird auf Datenverarbeitungsmodule auch als Domänen der Steuereinrichtung Bezug genommen. Typischerweise wird ein Datenverarbeitungsmodul auf der Steuereinrichtung als Thread ausgeführt, wobei die Thread-Verwaltung von einem auch als Firmware bezeichneten Betriebsprogramm der Steuereinrichtung ausgeführt wird.
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Ein Erstellen, Ändern oder Entfernen einer Zuordnung zwischen einem Datenobjekt des ersten und einem Datenobjekt des zweiten Datenverarbeitungsmoduls wird vorzugsweise mittels einer vom Betriebsprogramm der Steuereinrichtung bereitgestellten Zuordnungsfunktion bewirkt. Besonders vorteilhaft sind die Zuordnungen zwischen den Datenobjekten der Datenverarbeitungsmodule in wenigstens einer in der Steuereinrichtung gespeicherten Zuordnungsdatei festgelegt, welche eine Liste jeweils zugeordneter Datenobjekte umfasst.
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Ein Kerngedanke der Erfindung besteht darin, mittels spezieller, als Firmwarefunktionen oder Firmware-Dienste bereitgestellter Zuordnungsfunktionen zu ermöglichen, die im Betrieb einer Steuereinrichtung nach dem Stand der Technik feste Zuordnung zwischen Datenobjekten, beispielsweise zwischen Programmvariablen eines Steuerprogramms und Prozessdatenobjekten, flexibel anzupassen, wobei die jeweils aktuellen Zuordnungen der Datenobjekte insbesondere in wenigstens einer in der Steuereinrichtung gespeicherten Zuordnungsdatei festgelegt sind. Besonders vorteilhaft wird auf der Steuereinrichtung ein Zuordnungsmodul, im Folgenden auch als Zuordnungsmanager bezeichnet, ausgeführt, welches die Zuordnungsdatei oder Zuordnungsdateien verwaltet und bei einer Änderung einer Zuordnungsdatei die entsprechenden Firmwarefunktionen ausführt, um die geänderten Zuordnungen zu bewirken, wobei durch Ausführen der Firmwarefunktionen insbesondere eine Änderung von Zeigern auf Speicherbereiche bewirkt wird. Die Erfindung sieht somit vor, durch eine Erweiterung der Firmware einer Steuereinrichtung um entsprechende Funktionen eine flexible Zuordnung von Datenobjekten auf Speicherebene zu ermöglichen.
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Vorteilhaft umfasst wenigstens eines der Datenverarbeitungsmodule Informationen über zuordenbare Datenobjekte und/oder Informationen über Zuordnungen von Datenobjekten, wobei die wenigstens eine Zuordnungsdatei in Abhängigkeit dieser Informationen während der Inbetriebnahme der Steuereinrichtung erzeugt wird. Dies kann insbesondere automatisch durch das Zuordnungsmodul ausgeführt werden.
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Besonders vorteilhaft wird zur Änderung der Zuordnung von Datenobjekten die aktuelle Zuordnungsdatei durch eine geänderte Zuordnungsdatei ersetzt. Die hat den besonderen Vorteil, dass eine Änderung der Zuordnung von Datenobjekten auf einfache Weise mittels eines externen Bediengerätes erfolgen kann.
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Zu diesem Zweck kann eine aktuelle Zuordnungsdatei von der Steuereinrichtung zu einem separaten Bediengerät übertragen werden, auf dem Bediengerät die empfangene Zuordnungsdatei geändert werden, die geänderte Zuordnungsdatei vom Bediengerät zurück zur Steuereinrichtung übertragen werden, und unter Ansprechen auf den Empfang der geänderten Zuordnungsdatei die Datenobjekte gemäß der geänderten Zuordnungsdatei von der Steuereinrichtung während des laufenden Betriebs zugeordnet werden.
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Ferner kann ein Ändern der Zuordnung zwischen Datenobjekten im laufenden Betrieb der Steuereinrichtung auch durch ein von der Steuereinrichtung ausgeführtes Datenverarbeitungsmodul bewirkt werden, wobei zu diesem Zweck vorzugsweise die Zuordnungsdatei durch das Datenverarbeitungsmodul geändert wird.
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Wird bei Änderung der Zuordnung von Datenobjekten die aktuelle Zuordnungsdatei durch eine geänderte Zuordnungsdatei ersetzt, so wird vorteilhaft die aktuelle Zuordnungsdatei als Vorversion in der Steuereinrichtung gespeichert, wobei vorzugsweise eine Funktion bereitgestellt wird, um Änderungen rückgängig zu machen, indem auf eine Vorversion der aktuellen Zuordnungsdatei zugegriffen wird und diese als neue geänderte Zuordnungsdatei bereitgestellt wird, d.h. eine Vorversion der aktuellen Zuordnungsdatei wieder aktiviert wird. Zu diesem Zweck kann eine Vorversion oder eine Mehrzahl von Vorversionen der aktuellen Zuordnungsdatei in der Steuereinrichtung gespeichert werden. Beispielsweise kann eine maximale Anzahl von zu speichernden Vorversionen vorgegeben werden, wobei nach Erreichen dieser Anzahl jeweils die älteste Vorversion überschrieben wird. Es können auch beispielsweise nur zwei Zuordnungsdateien gespeichert werden, von denen jeweils eine aktiv und die andere inaktiv ist, wobei eine geänderte Zuordnungsdatei als inaktive Zuordnungsdatei auf der Steuerung gespeichert wird und über einen Dienst aktiviert wird, wobei ein weiterer Dienst bereitgestellt werden kann, um Änderungen rückgängig zu machen, indem die aktuell inaktive Zuordnungsdatei wieder aktiviert wird, ohne dass eine geänderte Zuordnungsdatei bereitgestellt wurde.
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Das Zuordnen der Datenobjekte gemäß einer geänderten Zuordnungsdatei wird vorteilhaft von dem Zuordnungsmodul durch Aufrufen der vom Betriebsprogramm bereitgestellten Zuordnungsfunktionen ausgeführt.
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Die oben beschriebenen Ausführungsformen eines Verfahrens zur Prozesssteuerung können mit Vorteil in beliebiger Weise kombiniert werden.
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Das oben genannte technische Problem wird ferner durch die Merkmale des Anspruchs 11 gelöst.
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Danach ist eine Steuereinrichtung vorgesehen, welche zum Ausführen des oben beschriebenen Verfahrens zur Prozesssteuerung ausgebildet ist. Die Steuereinrichtung ist zu diesem Zweck mit wenigstens einer Prozesseinrichtung verbindbar und umfasst wenigstens einen Mikroprozessor, einen ersten Speicher mit einem darin gespeicherten Betriebsprogramm, und wenigstens einen zweiten Speicher mit einem ersten und einem zweiten darin gespeicherten Datenverarbeitungsmodul, wobei die Steuereinrichtung dazu ausgebildet ist, im Betrieb das wenigstens eine erste und eine zweite Datenverarbeitungsmodul auszuführen, und wobei das Betriebsprogramm dazu ausgebildet ist, automatisch einen Datenaustausch zwischen zugeordneten Datenobjekten des ersten und des zweiten Datenverarbeitungsmoduls zu bewirken, und wobei die Steuereinrichtung dazu ausgebildet ist, im laufenden Betrieb die Zuordnung zwischen den Datenobjekten des ersten und des zweiten Datenverarbeitungsmoduls zu ändern, um eine Änderung der Prozesssteuerung zu bewirken.
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Ferner liegen auch alle oben im Zusammenhang mit dem Verfahren zur Prozesssteuerung beschriebenen Ausführungsformen einer solchen Steuereinrichtung ebenfalls im Rahmen der Erfindung.
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Das oben genannte technische Problem wird ferner durch die Merkmale der Ansprüche 12 und 13 gelöst, wonach ein Betriebsprogramm vorgesehen ist, welches zum Ausführen eines oben beschriebenen Verfahrens zur Prozesssteuerung ausgebildet ist, wenn es auf einer oben beschriebenen Steuereinrichtung ausgeführt wird, sowie ein Datenträger mit einem solchen darauf gespeicherten Betriebsprogramm.
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Die Erfindung wird nachfolgend beispielhaft anhand bevorzugter Ausführungsformen und unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen genauer beschrieben. Dabei bezeichnen gleiche Bezugszeichen in den Zeichnungen gleiche oder ähnliche Teile. Es zeigen:
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1 eine schematische Darstellung des einem erfindungsgemäßen Verfahren zur Prozesssteuerung zugrunde liegenden Prinzips,
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2 eine schematische Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, bei welcher mittels eines Engineering-Systems bei der Erstellung eines Steuerprogramms Datenobjekte festgelegt werden, deren Zuordnung während der Ausführung des Steuerprogramms von der Steuereinrichtung, auf welcher das Steuerprogramm ausgeführt wird, dynamisch änderbar ist,
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3 eine schematische Darstellung einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, bei welcher mittels einer Konfigurations-Software durch Ändern einer auf einer Steuereinrichtung gespeicherten Zuordnungsdatei die Zuordnung von Datenobjekten eines Steuerprogramms während der Ausführung des Steuerprogramms geändert werden, und
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4 eine schematische Darstellung einer nochmals weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, bei welcher mittels einer auf der Steuereinrichtung ausgeführten Applikation durch Ändern einer auf der Steuereinrichtung gespeicherten Zuordnungsdatei die Zuordnung von Datenobjekten eines Steuerprogramms während der Ausführung des Steuerprogramms geändert werden.
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1 zeigt das Grundprinzip der Erfindung, welches darin besteht, die Zuordnung zwischen Datenobjekten unterschiedlicher Datenverarbeitungsmodule einer Steuereinrichtung 100 im laufenden Betrieb mit Hilfe einer in der Steuereinrichtung 100 gespeicherten Zuordnungsdatei 300 zu ändern. In 1 wird von der Steuereinrichtung 100 ein mit einer Programmiersprache gemäß IEC 61131-3 erstelltes Steuerprogramm 210 als erstes Datenverarbeitungsmodul A ausgeführt. Als ein zweites Datenverarbeitungsmodul B umfasst die Steuereinrichtung 100 eine Kommunikationsschnittstelle 220, welche den Zugriff auf Prozessdaten mittels Prozessdatenobjekten bereitstellt. Über die Zuordnungsdatei 300 werden Programmvariablen des Steuerprogramms 210 Prozessdatenobjekten der Kommunikationsschnittstelle 220 zugeordnet, wobei durch Ändern der Zuordnungsdatei 300 die Zuordnung der Datenobjekte im laufenden betrieb geändert werden kann. Die Steuereinrichtung 100 ist vorzugsweise als speicherprogrammierbare Steuerung ausgebildet, im Folgenden auch kurz als Steuerung bezeichnet.
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Die Zuordnungsdatei 300 umfasst eine Liste von jeweils zugeordneten Datenobjekten und kann auch Datenobjekte umfassen, die aktuell keinem anderen Datenobjekt zugeordnet sind, aber zuordenbar sind. Im dargestellten Beispiel umfasst die Zuordnungsdatei 300 die nicht zugeordneten Programmvariablen VarA4 und VarA5, sowie die nicht zugeordneten Prozessdatenobjekte PD4 und PD5, sowie eine Zuordnung zwischen der Programmvariable VarA1 und dem Prozessdatenobjekt PD1, eine Zuordnung zwischen der Programmvariable VarA2 und dem Prozessdatenobjekt PD2 und eine Zuordnung zwischen der Programmvariable VarA3 und dem Prozessdatenobjekt PD3. Die Zuordnungsdatei kann auch Informationen darüber umfassen, in welcher Richtung ein Datenaustausch zwischen den Datenobjekte erfolgt. Dies ist in 1 durch Pfeile angedeutet. Die Datenobjekte können in der Zuordnungsdatei über Bezeichner referenziert sein oder über die Adressen des für das jeweilige Datenobjekt reservierten Speicherbereichs.
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Um die Programmvariablen des Steuerprogramms 210 in Laufzeit flexibel anderen Datenobjekten zuordnen zu können, wird das Steuerungsprojekt vorzugsweise während der Engineering-Phase für eine flexible Zuordnung von Variablen auf Prozessdatenobjekte vorbereitet. Mit anderen Worten wird eine Option für das spätere Verändern der Zuordnungen gesetzt – für das Gesamtprojekt oder geräteindividuell.
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Es kann entweder bereits im Engineering-Tool eine Zuordnung durchgeführt werden, oder aber diese erfolgt erst später während der Inbetriebnahme oder während des Betriebs. Anstatt Variablen des Steuerprogramms 210 können auch Variablen-Elemente einer Struktur oder eines Arrays einem Prozessdatenobjekt zugeordnet werden. Auch komplette Strukturen oder Arrays können einem Prozessdatenobjekt zugeordnet werden. Bei einem seriellen Schnittstellenmodul kann einem Prozessdatenobjekt von 12 Bytes beispielsweise ein 12 Bytes großes Variablen-Array zugeordnet werden.
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In der Inbetriebnahme-Phase kann ein externes Tool die Zuordnung bzw. die Zuordnungen zwischen Variablen und Prozessdatenobjekten aus der Steuerung 100 auslesen, verändern und wieder auf die Steuerung 100 laden, ohne dass diese neu gestartet werden muss. Das Steuerungsprojekt muss dazu im Engineering-Tool, wie zum Beispiel der Engineering-Software PCWORX der Firma Phoenix Contact, nicht neu erzeugt und zur Steuerung gesendet werden. Die Änderungen durch das externe Tool erfolgen während der Laufzeit der Steuerung 100.
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Dadurch können vorteilhaft während der Inbetriebnahme Zuordnungen verändert und neu erstellt werden, ohne das Anwenderprojekt verändern zu müssen, und ohne dass ein Zugriff auf das Anwenderprojekt erforderlich ist. Die Steuerung 100 übernimmt die Änderungen, ohne den Run-Zustand zu verlassen.
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Eine oder mehrere Änderungen einzelner Zuordnungen können über einen Dienst auf die Steuerung 100 geschrieben und dort aktiviert werden. Dadurch wird die Zuordnungsdatei 300 auf der Steuerung 100 verändert. Zuordnungsänderungen können somit auch aus dem in 1 als Datenverarbeitungsmodul A bezeichneten Anwenderprogramm 210 angestoßen werden. Auf diese Weise können die beschriebenen Funktionen vorteilhaft in beliebige Software-Tools integriert werden.
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Zuordnungen von Datenobjekten zwischen verschiedenen Domänen auf der Steuerung 100, beispielsweise Prozessdaten zu Variablen, können über Firmware-Dienste angelegt, geändert oder gelöscht werden. Diese Dienste können während der Laufzeit der Steuerung 100 verwendet werden. Ein Dienst zur Zuordnung zweier Datenobjekte zueinander kann auch von einer Domäne auf der Steuerung 100 aufgerufen werden. Sollte beispielsweise ein neues Eingangsmodul oder Ausgangsmodul mit weiteren Prozessdaten zum Busaufbau hinzugefügt worden sein, kann die Domäne Busaufbau die neuen Datenobjekte anmelden und über die Zuordnungsdienste anderen Datenobjekten wie Variablen aus dem Steuerprogramm 210 zuordnen.
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Der Aufruf der Zuordnungsdienste kann insbesondere durch einen Zuordnungsmanager erfolgen, wobei dieser Zuordnungsmanager ein auf der Steuerung 100 ausgeführtes Software-Modul ist, welches aus einem externen Tool eine oder mehrere Zuordnungslisten in Form einer oder mehrerer Zuordnungsdateien empfangen und interpretieren kann. Die Interpretation verursacht den Aufruf mehrerer Zuordnungsdienste, um eine Reihe an Datenobjekten einander zuzuordnen. Das Interpretieren der Zuordnungsdateien und das Ausführen der Firmware-Dienste erfolgt ebenfalls, ohne die Steuerung 100 oder die einzelnen Domänen 210 oder 220 in ihrer Abarbeitung/Funktion stoppen zu müssen. Der Zuordnungsmanager erstellt bei Änderungen von Zuordnungen auf dem System eine aktuelle Zuordnungsliste und sichert die vorher gültige Zuordnungsliste auf dem System als Backup. Ein externes Tool kann die aktuelle Zuordnungsliste in Form einer Datei hochladen. Das externe Tool kann die Datei sinngemäß verändern und zurück an das System senden. Auf eine Anforderung des Anwenders über das externe Tool kann die Steuerung eine einer oder mehreren verschiedenen Domänen zugehörige, gesicherte Zuordnungsliste aktivieren. Auf diese Weise kann eine Undo-Funktion von Zuordnungen gewährleistet werden.
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Alternativ können auf der Steuerung zwei Zuordnungsdateien verwaltet werden, eine aktive und eine inaktive. Eine veränderte Zuordnungsdatei wird zunächst als inaktive Liste auf die Steuerung geschrieben und dann über einen Dienst aktiv geschaltet. Im Fehlerfall kann der Anwender über einen weiteren Dienst die Rollen der Dateien tauschen, d.h. die aktive wird zur inaktiven und umgekehrt.
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In dem in 2 dargestellten Ausführungsbeispiel erstellt der Anwender mit einem Engineering-System 410 in einem Anwenderprojekt 400 ein auf dem Standard IEC 61131-3 basierendes Anwendungsprogramm 210', in 2 auch als Datenverarbeitungsmodul A bezeichnet, und konfiguriert ein Netzwerk mit Eingangs- und Ausgangsmodulen 220', die über physikalische I/O-Punkte verfügen, welches in 2 als Datenverarbeitungsmodul B bezeichnet ist. Der Anwender definiert globale Variablen des Anwendungsprogramms 210', die mit physikalischen I/O-Punkten für den Zugriff auf Prozessdaten verknüpft werden können. Über diese Verknüpfung können vom Anwenderprogramm 210' Eingänge gelesen und Ausgänge geschrieben werden. Variablen und Prozessdatenobjekte, die für eine Zuordnungsänderung zur Laufzeit vorgesehen sind, bekommen die entsprechende Eigenschaft zugeordnet. Anschaulich gesprochen bewirkt die Zuordnungsänderung eine Umverdrahtung. Die Prozessdatenobjekte des Datenverarbeitungsmoduls B werden definiert durch eine einstellbare Prozessdatenadressierungsvorschrift, beispielsweise eine Kanaladressierung und Stationsadressierung. Es können vom Anwender noch weitere Datenverarbeitungsmodul erstellt oder konfiguriert werden. In 2 ist dementsprechend beispielhaft ein mit dem Bezugszeichen 230' bezeichnetes weiteres Datenverarbeitungsmodul X dargestellt, welches beispielsweise Datenobjekte umfasst, die den Zugriff auf Daten unter Einsatz eines weiteren Kommunikationsprotokolls ermöglichen.
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Der Anwender verknüpft im Engineering-Tool 410 globale Variablen des Anwendungsprogramms 210' mit Prozessdatenobjekten, wobei veränderbare Zuordnungsinformationen 300' erstellt werden, die alle zugeordneten und zuordenbaren Prozessdatenobjekte und Programmvariablen, sowie gegebenenfalls weiteren Datenobjekte weiterer Datenverarbeitungsmodule wie zum Beispiel des Datenverarbeitungsmoduls 230' enthalten. Im Engineering-Tool 410 können bereits alle Zuordnungen zwischen Datenobjekten definiert werden, die Zuordnungen können aber auch nur teilweise oder zunächst gar nicht definiert werden. Das Projekt 400 wird dann kompiliert und an die Steuerung gesendet, wobei die Zuordnungsinformationen 300' in der Steuerung als Zuordnungsdatei 300 gespeichert werden. Die Steuerung 100 wechselt dann den Betriebszustand von Stop auf Run.
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Wie in 3 dargestellt, kann der Anwender zur Laufzeit der Anlage bzw. der Steuerung 100 mit einer Konfigurations-Software 420 die Zuordnungsdatei 300 aus der Steuerung 100 auslesen. Die Zuordnungsdatei 300 beinhaltet alle zuordenbaren globalen Variablen 212 mit gegebenenfalls ihren Zuordnungsinformationen, Variablen 212 zu Prozessdatenobjekten 222. Außerdem beinhaltet die Zuordnungsdatei 300 alle im Anwenderprojekt 400 konfigurierten Prozessdatenobjekte 222. In der Konfigurations-Software 420 kann der Anwender die Zuordnung zwischen Variablen 212 und Prozessdatenobjekten 222 verändern, zum Beispiel kann er eine Variable einem anderen Prozessdatenobjekt zuordnen oder eine Zuordnung löschen. Die Konfigurations-Software 420 führt bei Änderungen durch den Anwender vorzugsweise eine Plausibilitätsprüfung durch, beispielsweise in Bezug auf Datenrichtung, Datenbreite oder Mehrfachzuordnungen. Die veränderte Zuordnungsdatei wird durch den Anwender von der Konfigurations-Software 420 zurück auf die Steuerung 100 geladen.
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Die Zuordnungen werden auf Anforderung an die Steuerung 100, vorzugsweise durch Aufrufen eines Firmware-Dienstes, zur Laufzeit und ohne Unterbrechung des Anwenderprojektes übernommen. Über eine Undo/Redo-Funktion kann der Anwender mit Hilfe der Konfigurations-Software 420 die vorherige Zuordnungsdatei auf der Steuerung 100 reaktivieren. Die Konfigurations-Software 420 kann entweder als eine eigenständig lauffähige Software bereitgestellt werden oder kann als Software-Komponente in andere Software-Tools wie zum Beispiel das oben beschriebene Engineering-System 410 oder eine Visualisierungs-Software eingebettet sein.
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Zuordnungen können auch nur in der Konfigurations-Software 420 durchgeführt werden. In diesem Fall definiert der Anwender im Engineering-Tool 410 keine Zuordnungen zwischen globalen Variablen 212 und Prozessdatenobjekten 222. Das Projekt 400 wird kompiliert und an die Steuerung 100 gesendet. Die Steuerung 100 wechselt den Betriebszustand von Stop auf Run. Zur Laufzeit der Anlage bzw. der Steuerung 100 kann der Anwender dann mit der Konfigurations-Software 420 die Zuordnungsdatei 300 aus der Steuerung 100 auslesen. Die Zuordnungsdatei 300 beinhaltet alle zuordenbaren globalen Variablen 212. Außerdem beinhaltet die Zuordnungsdatei alle im Anwenderprojekt konfigurierten Prozessdatenobjekte 222.
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In der Konfigurations-Software 420 kann der Anwender die Zuordnung zwischen Variablen 212 und Prozessdatenobjekten 222 vornehmen. Die Konfigurations-Software 420 überprüft wie bereits oben beschrieben die Zuordnungen auf Plausibilität. Die Zuordnungsdatei 300 wird durch den Anwender von der Konfigurations-Software 420 zurück auf die Steuerung 100 geladen. Die Zuordnungen werden wiederum auf Anforderung an die Steuerung, vorzugsweise durch Aufrufen eines Firmware-Dienstes, zur Laufzeit und ohne Unterbrechung des Anwenderprojektes übernommen.
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In 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel dargestellt, bei welchem Zuordnungsänderungen von Datenobjekten über Firmwaredienste der Steuerung 100 durchgeführt werden. Auf diese Weise wird ermöglicht, dass eine Änderung der Zuordnungen von Datenobjekten auch durch ein auf der Steuerung 100 ablaufendes Programm 240 durchgeführt werden kann. Das Programm 240 führt einen Dienst zum Lesen der aktuellen und möglichen Zuordnungen auf der Steuerung 100 aus. Über einen weiteren Dienst kann das Programm 240 vorhandene Zuordnungen verändern oder neu anlegen. Die Zuordnungsdatei 300 auf der Steuerung 100 wird durch den Dienst verändert bzw. aktualisiert. Das Aktivieren der veränderten und neuen Zuordnungen auf der Steuerung 100 zur Laufzeit und ohne Unterbrechung des Anwenderprojektes kann durch das Programm 240 über einen weiteren Dienst vorgenommen werden.
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Das Programm 240 kann auch durch Funktionen oder Funktionsbausteine aus dem Steuerprogramm 210 aufgerufen werden. Dadurch kann aus dem Steuerprogramm 210 heraus mittels des separaten Programms 240 auf die Zuordnungen Einfluss genommen werden. Dies ist in 4 durch gestrichelte Pfeile 510 angedeutet.
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Alternativ kann die Funktionalität des Programms 240 auch in das Steuerprogramm 210 integriert sein. Mit anderen Worten kann eine Änderung der Zuordnungen von Datenobjekten auch durch das auf der Steuerung 100 ablaufende Steuerprogramm 210 direkt durchgeführt werden. Dies ist in 4 durch gestrichelte Pfeile 520 angedeutet. Zu diesem Zweck kann das Steuerprogramm 210 einen Dienst zum Lesen der aktuellen und möglichen Zuordnungen auf der Steuerung 100 ausführen und über einen weiteren Dienst vorhandene Zuordnungen verändern oder neu anlegen, wodurch die Zuordnungsdatei 300 auf der Steuerung 100 verändert bzw. aktualisiert wird. Das Aktivieren der veränderten und neuen Zuordnungen auf der Steuerung 100 kann zur Laufzeit und ohne Unterbrechung des Steuerprogramm 210 durch das Steuerprogramm 210 selbst über einen weiteren Dienst vorgenommen werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- Standard IEC61131-3 [0003]
- IEC61131-3 [0003]
- Standard IEC61131-3 [0008]
- IEC 61131-3 [0029]
- Standard IEC 61131-3 [0039]