DE10055169A1

DE10055169A1 - Industrielle Steuerung auf der Basis Technologischer Objekte

Info

Publication number: DE10055169A1
Application number: DE10055169A
Authority: DE
Inventors: Johannes Birzer; Tino Heber; Wolfgang Horn; Martin Kiesel; Raimund Kram
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 2000-08-03
Filing date: 2000-11-08
Publication date: 2002-02-21
Also published as: US7734360B2; DE10055168A1; US20090125125A1

Abstract

Durch die Zuladbarkeit von Technologischen Objekttypen (TO1-TOn) in das Runtime-System (RTS1-RTS5) einer industriellen Steuerung wird das Basissystem (UMC-K) der Steuerung funktionell erweitert und eine technologische Skalierung der Steuerung erreicht. Die zugeladenen Technologischen Objekttypen sind beliebig instanziierbar. Das Zuladen erfolgt in Form von Technologiepaketen (TP). Der Anwender kann in seinen Anwenderprogrammen (AP) diese Funktionalität direkt verwenden.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine industrielle Steuerung für technische Prozesse, insbesondere für Produktionsmaschi nen.

Ferner bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zur Er stellung einer industriellen Steuerung, insbesondere für ein bestimmtes Einsatzgebiet, z. B. Einsatz bei Verpackungsmaschi nen.

Eine industrielle Steuerung kann dabei ein eigenes Gerät sein, sie kann aber auch in einen Computer, einem PC, einem eigenständigen Gerät oder einem Antrieb integriert sein.

Bisher bekannte industrielle Steuerungen zur Automatisierung technischer Prozesse basieren im Wesentlichen entweder auf einer "SPS-Funktionalität", einer "MC-Funktionalität" oder auf einer Technologiefunktionalität. Da im Rahmen solcher Funktionalitäten ein gewisser Funktionsumfang fest vorge schrieben ist, ist eine optimale Anpassung an die Anforderun gen eines speziellen Prozesses häufig nur bedingt möglich, wobei im konkreten Anwendungsfall oft eine ganze Gruppe von Funktionen überflüssig ist (z. B. ist beim Einsatz einer MC- Steuerung für Werkzeugmaschinen, evtl. vorhandene Funktiona lität für Verpackungsmaschinen überflüssig).

Aus der DE 197 40 550 ist außerdem eine Vorrichtung zum Steu ern eines technischen Prozesses und/oder zur Steuerung der Bewegung einer Verarbeitungsmaschine bekannt, die ein Steuer programm abarbeitet. Dieses Steuerprogramm besteht aus einer Vielzahl von Softwaremodulen. Prozesssteuerungsfunktionalitä ten von an sich bekannten speicherprogrammierbaren Steuerun gen und Bewegungsfunktionalitäten von an sich bekannten MC- Steuerungen sind in einem einheitlichen, konfigurierbaren Steuerungssystem verwirklicht. Die einzelnen Software-Module werden hier jedoch durch jeweils eine Teilsteuerung abgear beitet, so dass für jedes Software-Modul eine zentrale Re cheneinheit vorzusehen ist.

Weiterhin ist aus der DE 198 53 205 ein Verfahren zur Steue rung technischer Prozesse bekannt, das auf einer Instanziier barkeit sowie einer bedarfsgerechten Verschaltung von Soft ware-Komponenten mit vorgebbarer, zumindest parametrierbarer Funktionalität basiert. Die Verschaltung und die Projektie rung der Software-Komponenten erfolgt hierbei allerdings noch nicht optimal.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, für jeweils unterschiedliche Steuerungsaufgaben und unterschiedliche Randbedingungen bzw. Anforderungen des zugrunde liegenden technischen Prozesses in einfacher Weise optimale Ausprägun gen einer industriellen Steuerung sowohl hinsichtlich ihrer Steuerungsstruktur als auch hinsichtlich ihrer Funktionalität zu erstellen.

Die Erfinder sind dabei von der Erkenntnis ausgegangen, dass das Runtime- und/oder Engineering-System der industriellen Steuerung sowohl SPS- als auch Bewegungs- und/oder Technolo gie-Funktionalität bedient und dass durch die Möglichkeit des dynamischen Zuladens von Funktionscode in das Runtime- und/oder Engineering-System der industriellen Steuerung je weils eine optimale Ausprägung, d. h. Skalierung der Steuerung möglich sein müsste.

Gemäß der Erfindung wird die oben genannte Aufgabe für eine industrielle Steuerung der eingangs genannten Art dadurch ge löst, dass

a) die Steuerung ein allgemein einsetzbares, vorzugsweise technologieneutrales, Basissystem für die Steuerungsgrund funktionalität besitzt,
b) die technologische Funktionalität der Steuerung über tech nologische Objekttypen bereitgestellt ist,
c) eine technologische Skalierung hinsichtlich der Funktiona lität der Steuerung durch zuladbare Technologische Objekt typen erfolgt und
d) eine auf die jeweilige Applikation vom Anwender zuschneid bare Auswahl und Instanziierung der Objekttypen erfolgt.

Ein Technologisches Objekt repräsentiert vorzugsweise eine Komponente der realen Welt. Im Kontext industrieller Steue rungen können dies z. B. Komponenten von Werkzeugmaschinen oder Produktionsmaschinen sein. Die Technologischen Objekte stellen eine definierte technologische, abgeschlossene Funk tionalität bereit. Sie können untereinander verschaltet wer den, um komplexe technologische Aufgaben zu realisieren. Da durch dass die technologische Funktionalität der Steuerung durch Technologische Objekte, die vorzugsweise reale Kompo nenten, gebildet wird, ist einem Anwender oder Nutzer der Steuerung die technologische Mächtigkeit, d. h. die Fähigkeit der Steuerung sofort transparent. Als softwaretechnologische Einheit kann ein Technologisches Objekt außerdem von einem Anwender sehr leicht in unterschiedlichen Applikationen und Steuerungen wiederverwendet werden. Ein Anwender kann bei der Nutzung von Technologischen Objekten von deren Implementie rung abstrahieren. Vom Anwender in seinen Anwenderprogrammen direkt einsetzbare Technologische Objekte entstehen durch ih re Instanziierung aus Technologieobjekttypen. Aus einem ein mal definierten Technologieobjekttyp können beliebig viele Instanzen von Technologischen Objekten gewonnen werden. Da durch dass die Instanziierung sowohl im Engineering-System als auch im Runtime-System erfolgen kann, ist es für einen Anwender sehr leicht und sehr komfortabel möglich, die Tech nologischen Objekte in seinen Anwendungen zu verwenden. Die funktionale Mächtigkeit einer Steuerung ist somit sehr leicht erweiterbar. Die Erweiterbarkeit wird lediglich durch HW- Restriktionen (z. B. CPU-Leistung oder Speicherbeschränkungen) begrenzt.

Weiterhin hat der Anwender die Möglichkeit das vorhandene Ba sissystem für die Steuerungsgrundfunktionalität um solche Funktionalitäten zu erweitern, die er wirklich für seine An wendungen benötigt. Dies geschieht dadurch, dass er explizit bestimmte benötigte Technologische Objekte zum Basissystem der Steuerung hinzulädt. Ein Anwender kann sich somit indivi duell eine Steuerung mit einer bestimmten Funktionalität be schaffen. Üblicherweise in Steuerungen vorhandene nichtbenö tigte Funktionalitäten werden dadurch vermieden und verursa chen somit keinen Overhead.

Ein weiterer Vorteil liegt in der Entwicklung und in der Pro duktion solcher skalierbaren Steuerungen. Steuerungen, die mit einer notwendigen Grundfunktionalität (Basissystem) aus geliefert werden, lassen sich in großer Stückzahl sehr ein fach herstellen (economies of scale).

Eine erste vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung liegt darin, dass das Laden und die Verteilung der Technologischen Objekte auf unterschiedlich oder gleich performante Hardware- Systeme und/oder Laufzeitsysteme erfolgt. Technologische Ob jekte sind plattform- bzw. hardware-unabhängig. Sie enthalten keine plattform- bzw. hardwarespezifischen Eigenschaften und können somit sehr leicht auf unterschiedliche Hardware- Systeme und/oder Laufzeitsysteme geladen und verteilt werden. Durch die Möglichkeit der Lad- und Verteilbarkeit der Techno logischen Objekte auf unterschiedlich oder gleich performante Hardware-Systeme kann ein Anwender Technologische Objekte sehr flexibel benutzen und einsetzen. Er muss sich bei der Ladbarkeit und der Verteilbarkeit der Technologischen Objekte nicht um Restriktionen bezüglich der zugrundeliegenden Per formance der Hardware- und/oder von Laufzeit-Systemen küm mern.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der zugrunde liegen den Erfindung liegt darin, dass das Laden und die Verteilung der Technologischen Objekte auf unterschiedlich oder gleich performante Hardware- und/oder Laufzeit-Systeme innerhalb ei nes Projektes erfolgt, wobei sich ein Projekt auf Daten und/oder Programme von einer oder mehreren Steuerungseinhei ten bezieht. Ein Anwender hat somit die Möglichkeit innerhalb eines Projektes Geräte unterschiedlicher Hardware einzuset zen, die auch unterschiedlich performant sein können, auf die er Technologische Objekte leicht und flexibel verteilen kann, ohne die unterschiedliche Performance der Geräte berücksich tigen zu müssen.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der zugrunde liegen den Erfindung liegt darin, dass die Verteilung der Funktiona lität der Technologischen Objekte auf miteinander in Echtzeit durch taktsynchron äquidistant kommunizierende Steuerungsein heiten erfolgt. Die Technologischen Objekte können somit auf Geräte bzw. Steuerungseinheiten verteilt werden, die über ein Kommunikationsmedium in Verbindung stehen, das eine taktsyn chrone äquidistante Kommunikation erlaubt. Somit können die Technologischen Objekte in Echtzeit miteinander kommunizie ren. In einem Projekt sind die Instanzen von Technologischen Objekttypen eindeutig referenzierbar und können (HW-) plattformübergreifend genutzt werden.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der vorliegenden Er findung liegt darin, dass die Funktionalität der Steuerung durch die Zuladbarkeit beliebiger Technologischer Objekte flexibel erweiterbar ist. Damit hat der Anwender die Möglich keit eine funktionale Skalierung seiner Steuerung zu errei chen. Er kann somit sehr einfach die Funktionalität der Steu erung an die zugrundeliegenden und vorliegenden Bedürfnisse und Randbedingungen anpassen. Die Erweiterbarkeit bezieht sich sowohl auf Gerätefunktionalität als auch auf technologi sche Funktionalität.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung liegt darin, dass die Technologischen Objekte Programmierinterfaces und/oder Systemvariablen und/oder Alarme enthalten. Durch die Programmierinterfaces können die Technologischen Objekte in einem Anwenderprogramm aufgerufen und verwendet werden. Über die Systemvariablen werden zum einen die Zustandsdaten der Technologischen Objekte dem Anwenderprogramm bereitgestellt, zum anderen enthalten die Systemvariablen parametrierbare Einstellungen für die Programmierung, die aus dem Anwender programm heraus verändert werden können. Über Strukturen kön nen die Werte von Systemvariablen konsistent ausgelesen wer den. Systemvariablen werden beim Zugriff aus dem Anwenderpro gramm vom System aktualisiert, soweit sie Status und Zustand wiedergeben. Technologische Alarme werden am Technologischen Objekt festgestellt und erzeugt. Ihr Verhalten auf die Pro grammbearbeitung (globale Reaktion) ist für jeden Fehler in stanzspezifisch am Engineering-System bei der Inbetriebnahme einstellbar. Die Alarme besitzen zusammen mit der TO-Instanz einen eindeutigen Identifikator.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der vorliegenden Er findung liegt darin, dass die Technologischen Objekte in eine Programmierumgebung integriert sind. Dadurch ist es einem An wender sehr leicht und komfortabel möglich, die Technologi schen Objekte in seinen Anwenderprogrammen zu verwenden. Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der vorliegenden Er findung liegt darin, dass eine Standardprogrammierumgebung verwendet wird. Standardprogrammierumgebungen sind z. B. IEC1131, C++ oder Java. Durch die Einbindung der Technologi schen Objekte in IEC1131 hat der Anwender die Möglichkeit in einer für industrielle Belange genormten Programmierumgebung direkt Technologische Objekte zu verwenden. Durch die Integ ration der Technologischen Objekte in C++ oder Java hat der Anwender darüber hinaus die Möglichkeit Technologische Objek te in einer objektorientierten Programmierumgebung direkt zu verwenden. Durch die Integration der Technologischen Objekte in die genannten Programmierumgebungen wird der Sprachumfang bzw. der Funktionsumfang dieser Programmierumgebungen bezüg lich ihrer technologischen Funktionalität und auf Belange in dustrieller Steuerungen hin erweitert.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der vorliegenden Er findung liegt darin, dass eine rückwirkungsfreie Programmie rung eines Technologischen Objektes bezüglich der anderen vorhandenen Technologischen Objekte und des Steuerungsbasis systems, sofern nicht explizit eine Rückwirkung programmiert bzw. projektiert ist, vorgesehen ist. Der Anwender kann somit das Verhalten eines Technologischen Objektes unabhängig von Rückwirkungen anderer Technologischen Objekte oder des Steue rungsbasissystems programmieren. Wenn erforderlich oder ge wünscht kann er aber explizit eine Rückwirkung programmieren bzw. projektieren. Die Flexibilität des Anwenders bei der Programmierung Technologischer Objekte wird dadurch erhöht.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der vorliegenden Er findung liegt darin, dass die Nutzung der Technologischen Ob jekte Hardware- bzw. Plattformneutral erfolgt. Der Anwender kann somit bei der Nutzung der Technologischen Objekte voll kommen von der zugrunde liegenden Hardware- bzw. Plattform abstrahieren. Er kann sich bei der Verwendung von Technologi schen Objekten in seinen Anwenderprogrammen somit vollkommen auf die technologische Funktionalität dieser Objekte konzent rieren.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der vorliegenden Er findung liegt darin, dass Technologische Objekte bezüglich ihrer Funktionalität zu anderen Technologischen Objekten hie rarchische Beziehungen und/oder Datenflussbeziehungen aufwei sen. Damit lassen sich Strukturen und Beziehungen von realen Umgebungen direkt auf Technologische Objekte abbilden. So enthält z. B. das Technologische Objekt "Gleichlaufachse" die Funktionalität des Technologischen Objektes "Positionierach se", das wiederum die Funktionalität des Technologischen Ob jektes "Drehzahlachse" enthält.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der vorliegenden Er findung liegt darin, dass insbesondere für Bewegungssteuerun gen Elemente wie Achsen, Geber, Nocken, Messtaster, Gleich lauf und Kurvenscheiben als Technologische Objekte vorhanden sind. Diese Technologischen Objekte repräsentieren typische Elemente aus dem Kontext von Bewegungssteuerungen. Ihre Re präsentation als Technologische Objekte kann ein Anwender di rekt in seinen Anwendungen verwenden.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der vorliegenden Er findung liegt darin, dass die Technologieobjekttypen zu Tech nologiepaketen zusammenfassbar sind. Durch die Clusterung und Zuordnung von Technologieobjekttypen zu Technologiepaketen wird zum einen eine Strukturierung und Klassifizierung er reicht und zum anderen sind die Technologiepakete ein geeig netes Mittel, um die Technologieobjekttypen auf das Runtime- System einer Steuerung zu laden.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der vorliegenden Er findung liegt darin, dass die Programmerstellung vor Zuord nung der Hardware-Plattform erfolgt. Technologische Objekte können somit in Programmen unabhängig von der Ziel-Hardware verwendet werden. Dadurch wird die Wiederverwendung von Soft ware erleichtert und erhöht.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der vorliegenden Er findung liegt darin, dass die Anzahl der Instanziierungen von Technologieobjekttypen flexibel einstellbar ist. Ein Anwender wird somit bei der Anzahl von Instanzen in seinem Anwender programm nur durch Hardware-Restriktionen (z. B. CPU-Leistung oder Speicherplatz) eingeschränkt.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der vorliegenden Er findung liegt darin, dass die Instanzen von Technologieob jekttypen auf einer oder auf mehreren Steuerungseinheiten verteilt abgelegt werden. Dadurch ist es möglich, die Last in einem System flexibel zu verteilen und zu balanzieren.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der vorliegenden Er findung liegt darin, dass die Befehle von Technologischen Ob jekten synchron und/oder asynchron genutzt werden. Dadurch wird eine zyklische Programmiermöglichkeit im Sinne einer Speicherprogrammierbaren Steuerung (SPS) und eine ablaufori entierte Programmiermöglichkeit (wie bei Bewegungssteuerungen üblich) unterstützt. Der Anwender kann dabei angeben, ob ein Befehl synchron oder asynchron ausgeführt werden soll.

Gemäß der Erfindung wird die oben genannte Aufgabe für ein Verfahren der eingangs genannten Art durch die folgenden auf einander folgenden Schritte gelöst:

a) Verwendung eines Basissystems mit einer vorzugsweise technologieneutralen Grundfunktionalität,
b) Auswahl und Instanziierung der für die Anwendung relevan ten Technologischen Objekttypen und Konfiguration der er haltenen Technologischen Objekte im Engineering-System,
c) Hinzuladen der ausgewählten Technologischen Objekttypen ins Runtime-System,
d) Laden und Nutzung der instanziierten Technologischen Ob jekte und der Instanziierungsinformation im Runtime- System,
e) Erstellung der Anwenderprogramme unter Nutzung der in stanziierten Technologischen Objekte und
f) Laden der Anwenderprogramme ins Runtime-System.

Dadurch hat der Anwender die Möglichkeit auf eine systemati sche und folgerichtige Weise die Funktionalität einer ge wünschten Steuerung zu erreichen, wobei sichergestellt ist, dass die erhaltene Steuerung keinen funktionalen Overhead be inhaltet.

Die wesentlichen, mit der Erfindung erzielten Vorteile beste hen also insbesondere darin, dass ein Anwender direkt techno logische Funktionalität in seinen Anwendungen verwenden kann, die ihm durch Technologische Objekte, die Elemente der realen Welt entsprechen, in einer für ihn adäquaten Weise verwenden kann.

Ein weiterer Vorteil liegt darin, dass die Funktionalität von industriellen Steuerungen sozusagen "plug and play"-mäßig de diziert erweiterbar ist. Auf diese Weise wird eine technolo gische Skalierung der Steuerung erreicht.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden erläutert.

Dabei zeigen:

Fig. 1 in einem Strukturbild ein Engineering-System, das zuge hörige Runtime-System und den zu steuernden technischen Prozess,

Fig. 2 zeigt in einem Übersichtsbild wie ein Anwenderprogramm auf technologische Funktionalität im Runtime-System zu greift,

Fig. 3 zeigt in einer abstrakten Schemadarstellung ein Techno logisches Objekt mit Anwenderschnittstelle,

Fig. 4 zeigt in Form eines sog. Verschaltungsdiagrammes Tech nologische Objekte, die einen Gleichlaufverbund dar stellen,

Fig. 5 zeigt einen Gleichlaufverbund mit Umschaltmöglichkei ten zwischen verschiedenen Leitwertquellen und Gleich laufgesetzen, ebenfalls in Form eines Verschaltungsdi agrammes,

Fig. 6 zeigt in Form eines Verschaltungsdiagrammes die Ver schaltung des Technologischen Objektes Messtaster,

Fig. 7 zeigt in Form eines Verschaltungsdiagrammes die Ver schaltung des Technologischen Objektes Nocke,

Fig. 8 zeigt in Form eines Verschaltungsdiagrammes Verschal tungen mit Gleichlauftechnologieobjekten,

Fig. 9 zeigt ebenfalls in Form eines Verschaltungsdiagrammes die Zuordnung eines Technologischen Objektes Kurven scheibe zum mehreren Gleichlaufobjekten und

Fig. 10 zeigt in einem Übersichtsbild die Clusterung von Tech nologieobjekttypen zu einem Technologiepaket.

In der Darstellung gemäß Fig. 1 wird in Form eines Struktur bildes gezeigt, dass die Steuerung eines technischen Prozes ses P über mindestens ein Runtime-System RTS1-RTS3 von indus triellen Steuerungen erfolgt. Die Verbindung zwischen den Runtime-Systemen RTS1-RTS3 der Steuerung und dem technischen Prozess P geschieht bidirektional über Ein-/Ausgänge EA1- EA3. Die Programmierung der Steuerung und damit das Festlegen des Verhaltens der Runtime-Systeme RTS1-RTS3 geschieht im En gineering-System ES. Das Engineering-System ES enthält Werk zeuge für die Konfigurierung, Projektierung und Programmie rung für Maschinen bzw. für die Steuerung technischer Prozes se. Die im Engineering-System ES erstellten Programme werden über die Informationspfade I1-I3 jeweils in die Runtime- Systeme RTS1-RTS3 der Steuerungen übertragen. Durch die drei Punkte ist angedeutet, dass weitere Steuerungen und Runtime- Systeme vorhanden sein können. Bezüglich seiner Hardware- Ausstattung besteht ein Engineering-System ES üblicherweise aus einem Computersystem mit Graphikbildschirm (z. B. Dis play), Eingabehilfsmitteln (z. B. Tastatur und Maus), Prozes sor, Arbeits- und Sekundärspeicher, eine Einrichtung für die Aufnahme computerlesbarer Medien (z. B. Disketten, CD's) sowie Anschlusseinheiten für einen Datenaustausch mit anderen Sys temen (z. B. weiteren Computersystemen, weitere Steuerungen für technische Prozesse) oder Medien (z. B. Internet). Eine Steuerung besteht üblicherweise aus Eingabe- und Ausgabeein heiten, sowie aus Prozessor und Programmspeicher.

Darstellung gemäß Fig. 2 zeigt zwei Runtime-Systeme RTS4 und RTS5 von industriellen Steuerungen, dargestellt als Rechteck. Die Runtime-Systeme RTS4 und RTS5 enthalten jeweils einen UMC-Kernel UMC-K, sowie die Technologischen Objekte TO1 bis TOn, wobei die jeweiligen UMC-Kernels als auch die Technolo gischen Objekte unterschiedlich sein können, die Technologi schen Objekte auch in ihrer Anzahl. Der UMC-Kernel UMC-K stellt das Basissystem der Steuerung dar, dieses Basissystem enthält die Grundfunktionalität der Steuerung. Der UMC-Kernel UMC-K ist in rechtwinkliger Stufenform dargestellt. Zu ihm können Technologische Objekte TO1 bis TOn hinzugeladen wer den. Durch dieses Hinzuladen wird der Funktionsumfang des Ba sissystems erweitert. Die Technologischen Objekte TOl bis TOn sind als Rechtecke dargestellt, durch ihre Anordnung in Fig. 2 wird angedeutet, dass sie den UMC-Kernel UMC-K erweitern. Durch die drei Punkte wird angedeutet, dass ein bis mehrere Technologische Objekte TO1 bis TOn hinzugeladen werden können und somit eine technologische Skalierung der gesamten Steue rung erreicht wird. Zentriert am oberen Rand von Fig. 2 ist das Anwenderprogramm AP in Form einer schematischen Papier fahne dargestellt. Durch die Zugriffspfeile ZGP1 bis ZGP4 ist dargestellt, dass ein Anwender in seinem Anwenderprogramm AP direkt auf Funktionalitäten des UMC-Kernels UMC-K aber auch auf Funktionalitäten der Technologischen Objekte TO1 bis TOn zugreifen kann, sowohl von RTS4 als auch von RTS5 oder von einem weiteren Runtime-System (ebenfalls angedeutet durch drei Punkte). Diese angebotene Funktionalitäten der Runtime- Systeme RTS4 und RTS5 (oder von weiteren Runtime-Systemen) kann ein Anwender direkt in seinem Anwendungsprogramm AP ver wenden.

Zur Präzisierung: Zur Erweiterung des Basissystems eines Run time-Systems werden Technologieobjekte üblicherweise in Form von Technologieobjekttypen hinzugeladen. Solche Technologie objekttypen sind z. B. Achsen, Nocken, Kurvenscheiben oder ähnliches. Technologieobjekttypen sind instanziierbar. Ein Anwender verwendet in seinen Anwendungsprogrammen AP für kon krete Applikationen Instanzen von Technologieobjekttypen. Solche Instanzen sind dann projektweit eindeutig definiert und identifizierbar. Die direkte Verwendung von zugeladenen Technologischen Objekten in Anwenderprogrammen AP als jeweils eigenständige Programmobjekte wäre prinzipiell auch denkbar, ist aber für einen Anwender für die Programmerstellung unfle xibel.

Darstellung gemäß Fig. 3 zeigt in einer abstrakten Schemadar stellung die Anwendersicht eines Technologischen Objektes, d. h. einer Instanz eines Technologieobjekttyps. Diese Spezi fikation eines Technologischen Objektes TOS wird als Rechteck dargestellt, das aus fünf Teilen besteht. Der oberste erste Teil, abgetrennt von den folgenden Teilen durch eine durchge zogene Linie, enthält den Typ des zugrunde liegenden Techno logischen Objektes (TO-Type) und den TO-Identifier, d. h. die projekteindeutige Bezeichnung der Instanziierung. Der nächst folgende Teil enthält die Konfigurationsdaten (Configuration Data) mit den Konfigurationsvariablen <configuration variab le_1< bis <configuration variable_n<. Über die Konfigurati onsdaten wird das Technologische Objekt in seiner grundsätz lichen Wirkungsweise eingestellt. Die Konfigurationsdaten werden über das Engineering-System (Es; Fig. 1) eingestellt und können optional über Zugriffsfunktionen aus dem Anwender programm (AP; Fig. 2) heraus gelesen bzw. geschrieben werden. In der Darstellung gemäß Fig. 3 werden die Konfigurationsdaten durch eine gestrichelte Linie von den Systemvariablen (System Data) abgetrennt. Die Systemvariablen <system variable_1< bis <system variable_m< sind aus dem Anwenderprogramm (AP; Fig. 2) heraus veränderbar und wie Programmvariable nutzbar. System variablen können lesbar oder les-/schreibbar sein. Durch die Systemvariablen werden außerdem die Zustände von Technologi schen Objekten repräsentiert. Zustandsübergänge können durch Ereignisse und/oder Befehle ausgelöst werden. Über die Konfi gurationsdaten und die Systemvariablen erfolgt die Paramet rierung der Technologischen Objekte. Der nächste Abschnitt sind die Befehle (Commands), von den Systemvariablen eben falls durch eine gestrichelte Linie getrennt. Die Befehle <command_1< bis <command_xy< stellen aufrufbare Funktionen dar, die die Funktionalität eines Technologischen Objekts repräsentieren. Diese Funktionen haben definierte Bezeichner, Funktionsparameter und lokale Werte. Die Funktionen können Parameter besitzen. Beim Aufruf von Funktionen können optio nale Parameter weggelassen werden, hierfür werden dann De faultwerte eingesetzt. Zusätzlich zur technologischen Funkti onalität besitzt ein Technologisches Objekt aber auch Befeh le, die das Grundverhalten des Technologischen Objektes bestimmen, z. B.

- Befehl zum Rücksetzen in einem definierten Ausgangszustand
- Befehl um einen anstehenden Fehler gezielt rückzusetzen
- Befehle um in den Simulationsbetrieb zu setzen und rückzu setzen (Im Simulationsbetrieb erfolgt ein Durchlauf des Programms ohne konkrete Ausgabe an die Aktoren, bzw. Ein lesen von den Sensoren.)
- Befehle um das Technologische Objekt aktiv/inaktiv zu set zen
- Auskunftsfunktionen.

Der nächste Abschnitt der Spezifikation eines Technologischen Objektes TOS sind die Alarme (alarms). In Fig. 3 sind die Alarme durch eine gestrichelte Linie von den Befehlen abge trennt. Die Darstellung gemäß Fig. 3 enthält die Alarme <alarm_1< bis <alarm_k<. Ein Technologisches Objekt hat Über wachungen und kann im Fehlerfall definierte Alarme, gegebe nenfalls mit Alarminformationen und vordefinierten Reaktionen absetzen. Die technologischen Alarme werden am Technologi schen Objekt festgestellt bzw. erzeugt. Technologische Alarme haben eine technologieobjekttypspezifisch eingestellte Reak tion, z. B. Bewegungsstopp (die möglichen Reaktionen sind technologieobjekttypspezifisch und daher bei den einzelnen Technologieobjekttypen explizit beschrieben). Weiterhin be sitzen die technologischen Alarme einen technologieobjekttyp spezifischen Identifikator (z. B. Alarmnummer) und Parameter. Sie besitzen somit ein einstellbares Verhalten auf die Pro grammbearbeitung (globale Reaktion) und erlauben weiterhin für jeden Fehler instanzspezifische Einstellungen und Reakti onen, die bei der Inbetriebnahme am Engineering-System (ES; Fig. 1) vorgenommen werden.

Ein Anwender kann Befehle von Technologischen Objekten syn chron oder asynchron nutzen, je nach Einstellung. Dadurch kann ein Befehl sowohl zyklisch geschrieben (üblich bei einer Speicherprogrammierbaren Speicherung) aber auch ereignisge steuert (üblich bei Bewegungssteuerungen) programmiert wer den. Im synchronen Modus bleibt z. B. das technologische Ob jekt, das einen Positionierbefehl ausführt, solange in seinem Zustand, bis das Positionierziel erreicht wurde. Im asynchro nen Modus dagegen läuft zeitgleich zur Ausführung des Positi onierbefehls das Technologische Objekt in seinem Programmab lauf weiter und kann dabei andere Zustände einnehmen. Das Technologische Objekt kann dann z. B. durch Polling geprüft werden, ob das Positionierziel erreicht wurde.

Die Darstellung gemäß Fig. 4 zeigt als Verschaltungsdiagramm die Verschaltung des Technologischen Objektes "Gleichlauf" GL1 mit anderen Technologischen Objekten. Die Technologischen Objekte werden dabei als doppelt umrandete Rechtecke darge stellt, bei denen die jeweils zusammen gehörenden Ecken durch eine Verbindungslinie verbunden sind. Durch die Verschaltung des Technologischen Objektes "Gleichlauf" GL1 mit den Techno logischen Objekten "Leitachse" LA1, "Folgeachse" FA1 und "Kurvenscheibe" KS1 wird ein Gleichlaufverbund hergestellt. Die Verschaltung der Technologischen Objekte erfolgt über Da tenflüsse DF1 bis DF3 bzw. DF3'. Fig. 4 zeigt die prinzipielle Technologieanordnung für die Realisierung eines Gleichlauf verbundes: Leitwert - Technologisches Objekt "Gleichlauf" GL1 - Technologisches Objekt "Folgeachse" FA1. In Fig. 4 wird der Leitwert durch das Technologische Objekt "Leitachse" LA1 rep räsentiert. Weiterhin ist in Fig. 4 ist dargestellt, dass das Technologische Objekt "Leitachse" LA1 über den Datenfluss pfeil DF1 den Leitwert für das Technologische Objekt "Gleich lauf" GL1 vorgibt. Das Technologische Objekt "Leitachse" LA1 kann z. B. eine Positionierachse repräsentieren. Der Leitwert kann aber auch über eine virtuelle Achse d. h. gerechnete (nicht real vorhandene) Achse oder über externe Geber für das Technologische Objekt "Gleichlauf" GL1 vorgegeben werden. Das Technologische Objekt "Gleichlauf" GL1 stellt als technologi sche Funktionalität Getriebegleichlauf oder Kurvengleichlauf zur Verfügung, damit können Aufsynchronisieren, Absynchroni sieren oder Masterumschaltungen vorgenommen werden. Am Tech nologischen Objekt "Gleichlauf" GL1 kann als Gleichlaufgesetz wahlweise ein Getriebe oder eine Kurve gewählt werden. Der rechte Teil von Fig. 4 stellt diese Auswahlmöglichkeiten dar. Durch den Zuordnungspfeil ZP1 ist dargestellt, dass der Schalter S1 wahlweise mit einem Getriebe, dargestellt durch den Getriebefaktor GF1 oder mit dem Technologischen Objekt "Kurvenscheibe" KS1 verbunden werden kann. Bei einer Verbin dung mit dem Technologischen Objekt "Kurvenscheibe" KS1 er folgte Datenfluss von diesem Technologischen Objekt zum Tech nologischen Objekt "Gleichlauf" GL1 über den Datenflusspfeil DF3, den Schalter S1 und den Datenflusspfeil DF3'. Bei einer Verbindung mit dem Getriebefaktor GF1 erfolgt der Datenfluss zum Technologischen Objekt "Gleichlauf" GL1 über den Schalter S1 und den Datenflusspfeil DF3'. Über das Technologische Ob jekt "Kurvenscheibe" KS1 können nicht lineare Getriebeüber setzungen am Technologischen Objekt "Gleichlauf" GL1 einge stellt werden, über den Getriebefaktor GF1 dagegen lineare Getriebeübersetzungen. Durch den Datenflusspfeil DF2 ist das Technologische Objekt "Gleichlauf" GL1 mit dem Technologi schen Objekt "Folgeachse" FA1 verschaltet.

Die Darstellung gemäß Fig. 4 zeigt somit die prinzipielle Kon figuration von Technologischen Objekten zur Realisierung ei ner Gleichlauffunktionalität und kann ihrerseits als (komple xes) Technologisches Objekt angesehen und verwendet werden.

Die Festlegung der Verschaltung der Technologischen Objekte erfolgt in der Konfigurationsphase (Projektierung). Bei Aus wahlmöglichkeiten werden diese zur Laufzeit über das Anwen derprogramm (AP; Fig. 2) aktiviert, d. h. zur Laufzeit können Umschaltungen programmiert werden. Prinzipiell können durch Verschaltung mehr als ein "Gleichlaufobjekt" GL1 mit einer "Folgeachse" FA1 verbunden werden, dadurch wird eine Überla gerung von Gleichlauffunktionen realisiert. Der Leitwert für das "Gleichlaufobjekt" GL1 kann auch direkt aus dem Anwender programm (AP; Fig. 2) vorgegeben werden. Weiterhin kann mehr als ein Technologisches Objekt für die Leitwertbereitstellung konfiguriert werden. Die aktuelle Verschaltung wird wiederum zur Laufzeit über Befehle im Anwenderprogramm (AP; Fig. 2) ausgewählt und aktiviert. Außerdem kann für die Festlegung des Gleichlaufgesetzes zwischen verschiedenen Technologischen Objekten "Kurvenscheibe" KS1 und/oder zwischen verschiedenen Getriebefaktoren GF1 durch Programmierung online umgeschaltet werden. Ein Technologisches Objekt "Kurvenscheibe" KS1 kann einem oder mehreren Technologischen Objekten "Gleichlauf" GL1 zugeordnet. werden. Weiterhin können von einem Technologischen Objekt "Leitachse" LA1 eine oder mehrere Gleichlaufverbindun gen über Technologische Objekte "Gleichlauf" GL1 konfiguriert werden.

Darstellung gemäß Fig. 5 zeigt einen Gleichlaufverbund mit Um schaltmöglichkeiten zwischen verschiedenen Leitwertquellen und Gleichlaufgesetzen, ebenfalls in Form eines Verschal tungsdiagramms. In Fig. 5 kann das Technologische Objekt "Gleichlauf" GL2 Leitwerte von den Technologischen Objekten "Zeit" T, "virtuelle Achse" VA1, "Leitachse" LA2, "Leitachse" LA3, "externer Geber" EG1 sowie von einem Programmwert TV des Anwenderprogrammes (AP; Fig. 2) bekommen. Durch den Zuord nungspfeil ZP2 ist angedeutet, dass der Schalter S2 unter schiedliche Leitwertverbindungen für das Technologische Ob jekt "Gleichlauf" GL2 herstellen kann. Über einen der Daten flüsse DF4 bis DF8 sowie über den Schalter S2 und den Daten fluss DF12 wird die "Leitwertverschaltung" zum Technologi schen Objekt "Gleichlauf" GL2 erreicht. Die Technologischen Objekte "Zeit" T, "virtuelle Achse" VA1, "Leitachse" LA2 und LA3, "externer Geber" EG1 sowie der Programmwert TV sind die potentiellen Master für das Technologische Objekt "Gleich lauf" GL2. Die möglichen Verschaltungen werden projektiert und die Auswahl eines projektierten Masters kann zur Laufzeit aus dem Anwenderprogramm (AP; Fig. 2) erfolgen. Damit sind Masterumschaltungen möglich. Das Technologische Objekt "vir tuelle Achse" VA1 repräsentiert nicht eine real vorhandene Achse sondern eine gerechnete Achse. "Virtuelle Achsen" sind dadurch gekennzeichnet, dass sie über Befehle kommandiert werden können und eine Bewegungsführung bzw. Interpretation besitzen, aber keine Regelung und keinen Antrieb. Die Techno logischen Objekte "Leitachse" LA2 und LA3 repräsentieren da gegen reale Achsen. Reale Achsen repräsentieren Standardach sen mit Antrieb, Motor, Geber, sie besitzen also einen realen Aktor. Auch das Technologische Objekt "externer Geber" EG1 kann einen Leitwert für das Technologische Objekt "Gleich lauf" GL2 bereitstellen. Ein "externer Geber" EG1 besitzt üb licherweise keine Achse und stellt die Informationen in einem projektierbaren Format bereit. "Externe Geber" sind z. B. Win kelgeber an einer Presse. Auch vom Technologischen Objekt "Zeit" T und vom Programmwert TV können Leitwerte für das Technologische Objekt GL2 bereitgestellt werden. Ein Techno logisches Objekt "Zeit" stellt einen Leitwert in Form eines Zeitwertes bzw. Zeitfaktors bereit, die Projektierung eines Programmwertes DV als Leitwert erfolgt im Anwenderprogramm (AP; Fig. 2). Die Technologischen Objekte sind hierbei in der üblichen Notation dargestellt.

In Fig. 5 ist dargestellt, dass als Gleichlaufgesetz für das Technologische Objekt "Gleichlauf" GL2 wahlweise ein Getrie befaktor GF2 oder die Technologischen Objekte "Kurvenscheibe" KS2 und KS3 gewählt werden können. Durch den Zuordnungspfeil ZP3 ist dargestellt, dass der Schalter S3 wahlweise zwischen den Technologischen Objekten KS2, KS3 und dem Getriebefaktor GF2 eingestellt werden kann. Die "getriebemäßige Verschal tung" mit dem Technologischen Objekt "Gleichlauf" GL2 erfolgt dann über die Datenflusspfeile DF9, DF10, den eingestellten Schalter S3 sowie über den Datenflusspfeil DF11. Die Schalte verbindungen S2 und S3 sind im Anwenderprogramm (AP; Fig. 2) programmierbar. Über den Datenflusspfeil DF 13 ist das Tech nologische Objekt "Gleichlauf" GL2 mit dem Technologischen Objekt "Folgeachse" FA2 verbunden. Das Technologische Objekt "Gleichlauf" GL2 wird bei der Projektierung also slaveseitig mit dem Technologischen Objekt "Folgeachse" FA2 das z. B. eine Gleichlaufachse repräsentieren kann, verschaltet. Mastersei tig wird das Technologische Objekt "Gleichlauf" GL2 mit einem Technologischen Objekt verschaltet, dass einen Leitwert zur Verfügung stellt, dieser Leitwert kann auch direkt aus dem Anwenderprogramm (AP; Fig. 2) vorgegeben werden. Somit kann mehr als ein Technologisches Objekt für die Leitwertbereit stellung konfiguriert werden, die aktuelle Verschaltung wird zur Laufzeit über Befehle im Anwenderprogramm ausgewählt.

Die Darstellung gemäß Fig. 6 zeigt die Verschaltung des Tech nologischen Objektes "Messtaster" MT1. Die Technologischen Objekte sind hierbei in der üblichen Notation dargestellt. Das Technologische Objekt "Messtaster" MT1 stellt die Funkti onalität zur Durchführung eines Messauftrages bereit. Für die Funktionen am Technologischen Objekt "Messtaster" MT1 können Messaufträge aktiviert und parametriert werden. Über den Messeingang ME und den Datenflusspfeil DF14 wird der Messwert an das Technologische Objekt "Messtaster" MT1 geliefert. Der Messeingang ME ist als Ellipse dargestellt. Ein Messeingang ME kann mit mehreren Technologischen Objekten "Messtaster" verschaltet sein. Diese Technologischen Objekte "Messtaster" können dabei auch gleichzeitig aktiviert sein. Ein Messein gang ME entspricht dabei üblicherweise einem Hardware- Messeingang der dem Technologischen Objekt "Messtaster" MT1 über Konfiguration zugeordnet wird. Weiterhin ist das Techno logische Objekt "Messtaster" MT1 mit mindestens einem Techno logischen Objekt verschaltet, das einen Messwert (z. B. Posi tion) liefert. In Fig. 7 ist das Technologische Objekt "Mess taster" MT1 mit den Technologischen Objekten "Achse" A1 und "externer Geber" EG2 über die Datenflusspfeile DF15 bzw. DF16 verschaltet. Das Technologische Objekt "Achse" A1 kann z. B. eine Positionierachse oder eine Gleichlaufachse sein. Ein Technologisches Objekt, das einen Messwert liefert, kann mit mehreren Technologischen Objekten "Messtaster" verschaltet werden.

Die Darstellung gemäß Fig. 7 zeigt in einem Verschaltungsdia gramm das Technologische Objekt "Nocke" N1, verschaltet mit den Technologischen Objekten "Achse" A2 und "externer Geber" EG3. Das Technologische Objekt "Achse" A2 ist über den Daten flusspfeil DF17, das Technologische Objekt "externer Geber" EG3 ist über den Datenflusspfeil DF18 mit dem Technologischen Objekt "Nocke" N1 verschaltet. Über den Datenflusspfeil DF19 ist das Technologische Objekt "Nocke" N1 mit dem Ausgang Out verschaltet, der Ausgang Out ist als Ellipse dargestellt. Das Technologische Objekt "Nocke" N1 stellt die Funktionalität zur Berechnung von Nockenschaltwerten bereit. Über die Funk tionen am Technologischen Objekt "Nocke" N1 können Nocken funktionen aktiviert und parametriert werden. Die Technologi schen Objekte "Achse" A2 bzw. "externer Geber" EG3 stellen die Bezugswerte für das Technologische Objekt "Nocke" N1 be reit. Die Zuordnung dieser Technologischen Objekte zum Tech nologischen Objekt "Nocke" N1 wird vom Anwender projektiert. Der Anwender projektiert weiterhin die Zuordnung des Techno logischen Objektes "Nocke" N1 zu einem Ausgang Out, dabei ist auch eine Zuordnung auf interne Variablen möglich. Für eine aktuelle Anwendung ist das Technologische Objekt "Nocke" N1 mit genau einem Technologischen Objekt verschaltet, das den Bezugswert liefert.

Ein Bezugswert ist z. B. ist eine Achsposition. Hierbei kann das Technologische Objekt "Achse" A2 z. B. eine Positionier achse oder eine Gleichlaufachse repräsentieren. Dies ist mög lich, dass eine Zuordnung des Technologischen Objektes "No cke" N1 auf einen Ausgang Out entfallen kann, dann wirkt das Technologische Objekt "Nocke" N1 nur auf Systemvariablen am Technologischen Objekt (z. B. für die Verwendung des Technolo gischen Objektes als interne Nocke). Das Technologische Ob jekt, das den Bezugswert liefert, kann mit mehreren auch un terschiedlichen Technologischen Objekten Nocken gleichzeitig verschaltet sein. Die Technologischen Objekte sind hierbei in der üblichen Notation dargestellt.

In der Darstellung gemäß Fig. 8 wird gezeigt, dass ein Techno logisches Objekt "Folgeachse" FA3 mit mehreren Technologi schen Objekten "Gleichlauf" GL3 und GL4 verschaltet sein kann. Das Technologische Objekt "Folgeachse" FA3 ist durch den Datenflusspfeil DF22 mit dem Technologischen Objekt "Gleichlauf" GL3 und mit dem Datenflusspfeil DF23 mit dem Technologischen Objekt "Gleichlauf" GL4 verschaltet. Die Technologischen "Gleichlaufobjekte" GL3 und GL4 erhalten über die Datenflusspfeile DF20 bzw. DF21 ihre Leitwertvorgaben. In Fig. 8 ist dargestellt, dass die Leitwerte für den jeweiligen Gleichlaufverbund über unterschiedliche Technologische Objek te erfolgen kann. So können für das Gleichlaufobjekt GL3 z. B. das Technologische Objekt "Achse" A3, das Technologische Ob jekt "virtuelle Achse" VA2 oder das Technologische Objekt "externer Geber" EG4 den Leitwert bereitstellen. Für das "Gleichlaufobjekt" GL4 kann dementsprechend der Leitwert z. B. von den Technologischen Objekten "Achse" A4, "virtuelle Ach se" VA3 oder "externer Geber" EG5 bereitgestellt werden. In Fig. 8 bilden dann z. B. die Technologischen Objekte "Achse" A4, "Gleichlauf" GL4 und "Folgeachse" FA3 einen Gleichlauf verband. Die jeweils gewünschte Verschaltung wird vom Anwen der projektiert, die Auswahl eines projektierten Masters (der Master stellt den Leitwert für den Gleichlaufverbund zur Ver fügung) kann zur Laufzeit aus dem Anwenderprogramm erfolgen, damit sind Masterumschaltungen möglich. In Fig. 8 stellt das Technologische Objekt "Folgeachse" FA3 den Slave im Gleich laufverbund dar. Die Technologischen Objekte sind hierbei in der üblichen Notation dargestellt.

Darstellung gemäß Fig. 9 zeigt ein Verschaltungsdiagramm bei dem das Technologische Objekt "Kurvenscheibe" KS3 das Getrie begesetz für zwei "Gleichlaufobjekte" GL5 und GL6 über die Datenflusspfeile DF26 bzw. DF27 bereitstellt. In Fig. 9 sind somit zwei Gleichlaufverbunde dargestellt, die jeweils vom gleichen Technologischen Objekt "Kurvenscheibe" KS2 mit einem gemeinsamen Getriebegesetz versorgt werden. Die beiden Gleichlaufverbunde sind links und rechts vom Technologischen Objekt "Kurvenscheibe" KS3 angeordnet. Der linke Gleichlauf verbund wird gebildet durch das Technologische Objekt "Achse" A5, das den Leitwert bereitstellt und somit als Leitachse gilt. Es kann sich dabei z. B. um eine Positionier- oder Gleichlaufachse handeln. Das Technologische Objekt "Achse" A5 ist mit dem Datenflusspfeil DF24 mit dem "Gleichlaufobjekt" GL5 verbunden. Über diesen Datenflusspfeil DF24 wird der Leitwert bereitgestellt. Auf der Slaveseite ist das Technolo gische Objekt "Gleichlauf" GL5 über den Datenflusspfeil GF25 mit dem Technologischen Objekt "Folgeachse" FA4 verbunden. Der rechte Gleichlaufverbund wird gebildet durch die Techno logischen Objekte "Achse" A6, "Gleichlauf" GL6 und "Folgeach se" FA5. Die "Achse" A6 entspricht dabei der Leitachse, die "Folgeachse" FA5 repräsentiert eine Slaveachse. Die Verschal tung erfolgt hierbei über die Datenflusspfeile DF28 bzw. DF29. Weiterhin ist es möglich, das von einer Leichtachse aus eine oder mehrere Gleichlaufverbindungen über Gleichlaufob jekte konfiguriert werden. Technologische Objekte "Kurven scheibe" können einem oder mehreren Gleichlaufobjekten zuge ordnet werden. Die Zusammenstellung von Gleichlaufverbund wird vom Anwender projektiert. Projektierte Gleichlaufverbun de können wiederum als Technologische Objekte repräsentiert werden und ihre Funktionalität in anderen Applikationen wie der verwendet werden. Die Technologischen Objekte sind hier bei in der üblichen Notation dargestellt.

Die Darstellung gemäß Fig. 10 zeigt die Zusammenfassung von mehreren Technologischen Objekten zu einem Technologiepaket TP. Das Technologiepaket TP ist dabei als Rechteck darge stellt, wobei die linke obere Ecke abgeschnitten ist. Das Technologiepaket TP enthält die Technologischen Objekte "No cke" N2, "externer Geber" EG6, "Drehzahlachse" DrehA, "Mess taster" MT2 sowie "Positionierachse" PosA. Die Technologi schen Objekte sind dabei in der üblichen Notation darge stellt. Die Technologischen Objekte repräsentieren dabei kei ne Instanzen, sondern Technologieobjekttypen. Ein Technolo giepaket TP enthält somit eine Ansammlung von Technologieob jekttypen, die gewisse Funktionalitäten repräsentieren. Die Zuladung von Technologischen Objekten ins Runtime-System der Steuerung und damit die funktionelle Erweiterung der Steue rung erfolgt über Technologiepakete. Ein Anwender kann sich bestimmte Technologiepakete TP die wiederum Technologieob jekttypen enthalten ins Runtime-System (RTS4, RTS5; Fig. 2) laden und somit eine technologische Skalierung der Funktiona lität der Steuerung erreichen. Weiterhin kann durch die Tech nologiepakete TP bei entsprechender Zuordnung von Technolo gieobjekttypen eine funktionelle Strukturierung erreicht wer den.

Claims

1. Industrielle Steuerung für technische Prozesse (P), insbe sondere für Produktionsmaschinen, dadurch gekennzeichnet, dass

a) die Steuerung ein allgemein einsetzbares, vorzugsweise technologieneutrales Basissystem (UMC-K) für die Steue rungsgrundfunktionalität besitzt,
b) die technologische Funktionalität der Steuerung über Technologische Objekttypen (TO1-TOn) bereitgestellt ist,
c) eine technologische Skalierung hinsichtlich der Funktio nalität der Steuerung durch zuladbare Technologische Ob jekttypen (TO1-TOn) erfolgt und
d) eine auf die jeweilige Applikation vom Anwender zuschneidbare Auswahl und Instanziierung der Objekttypen erfolgt.

2. Industrielle Steuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Laden und die Verteilung der Technologischen Objekte (TO1-TOn) auf unterschiedlich oder gleich performante Hard ware-Systeme und/oder Laufzeitsysteme erfolgt.

3. Industrielle Steuerung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Laden und die Verteilung der Technologischen Objekte (TO1-TOn) auf unterschiedlich oder gleich performante Hard ware-Systeme und/oder Laufzeitsysteme innerhalb eines Projek tes erfolgt, wobei sich ein Projekt auf Daten und/oder Pro gramme von einer oder mehreren Steuerungseinheiten bezieht.

4. Industrielle Steuerung nach einem der vorstehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, dass die Verteilung der Funktionalität der Technologischen Objekte (TO1-TOn) auf miteinander in Echtzeit durch takt synchron äquidistant kommunizierende Steuerungseinheiten er folgt.

5. Industrielle Steuerung nach einem der vorstehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, dass die Funktionalität der Steuerung durch die Zuladbarkeit beliebiger Technologischer Objekte (TO1-TOn) flexibel er weiterbar ist.

6. Industrielle Steuerung nach einem der vorstehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, dass die Technologischen Objekte (TO1-TOn) Programmierin terfaces und/oder Systemvariablen und/oder Alarme enthalten.

7. Industrielle Steuerung nach einem der vorstehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, dass die Technologischen Objekte (TO1-TOn) in eine Program mierumgebung integriert sind.

8. Industrielle Steuerung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Standardprogrammierumgebung verwendet wird.

9. Industrielle Steuerung nach einem der vorstehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, dass eine rückwirkungsfreie Programmierung eines Technologi schen Objektes (TO1-TOn) bezüglich der anderen vorhandenen Technologischen Objekte (TO1-TOn) und des Steuerungsbasis systems, sofern nicht explizit eine Rückwirkung programmiert bzw. projektiert ist, vorgesehen ist.

10. Industrielle Steuerung nach einem der vorstehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Nutzung der Technologischen Objekte (TO1-TOn) Hardware- bzw. Plattformneutral erfolgt.

11. Industrielle Steuerung nach einem der vorstehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Technologische Objekte (TO1-TOn) bezüglich ihrer Funk tionalität zu anderen Technologischen Objekten (TO1-TOn) hierarchische Beziehungen und/oder Datenflussbeziehungen (DF1- DF29, DF3') aufweisen.

12. Industrielle Steuerung nach einem der vorstehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass insbesondere für Bewegungssteuerungen Elemente wie Ach sen (A1-A6), Geber (EG1-EG6), Nocken (N1, N2), Messtaster (MT1, MT2), Gleichlauf (GL1-GL6) und Kurvenscheiben (KS1- KS3) als Technologische Objekte (TO1-TOn) vorhanden sind.

13. Industrielle Steuerung nach einem der vorstehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Technologieobjekttypen zu Technologiepaketen (TP) zusammenfassbar sind.

14. Industrielle Steuerung nach einem der vorstehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Programmerstellung vor Zuordnung der Hardware- Plattform erfolgt.

15. Industrielle Steuerung nach einem der vorstehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der Instanziierungen von Technologieobjektty pen flexibel einstellbar ist.

16. Industrielle Steuerung nach einem der vorstehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Instanzen von Technologieobjekttypen auf einer oder auf mehreren Steuerungseinheiten verteilt abgelegt werden.

17. Industrielle Steuerung nach einem der vorstehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Befehle von Technologischen Objekten (TO1-TOn) synchron und/oder asynchron genutzt werden.

18. Verfahren zur Erstellung einer industrielle Steuerung, insbesondere für ein bestimmtes Einsatzgebiet, gekennzeichnet durch die aufeinander fol genden Schritte:

a) Verwendung eines Basissystems (UMC-K) mit einer vorzugs weise technologieneutralen Grundfunktionalität,
b) Auswahl und Instanziierung der für die Anwendung rele vanten Technologischen Objekttypen (TO1-TOn) und Kon figuration der erhaltenen Technologischen Objekte (TO1- TOn) im Engineering-System (ES),
c) Hinzuladen der ausgewählten Technologischen Objekttypen (TO1-TOn) ins Runtime-System (RTS1-RTS5),
d) Laden und Nutzung der instanziierten Technologischen Ob jekte und der Instanziierungsinformation im Runtime- System (RTS1-RTS5),
e) Erstellung der Anwenderprogramme (AP) unter Nutzung der instanziierten Technologischen Objekte (TO1-TOn) und
f) Laden der Anwenderprogramme (AP) ins Runtime-System (RTS1-RTS5).