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DE29602226U1 - Arrangement for the integration of EDP systems with industrial control elements - Google Patents

Arrangement for the integration of EDP systems with industrial control elements

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DE29602226U1
DE29602226U1 DE29602226U DE29602226U DE29602226U1 DE 29602226 U1 DE29602226 U1 DE 29602226U1 DE 29602226 U DE29602226 U DE 29602226U DE 29602226 U DE29602226 U DE 29602226U DE 29602226 U1 DE29602226 U1 DE 29602226U1
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CSB System AG
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CSB System AG
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    • G05B19/4185—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM] characterised by the network communication
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    • G—PHYSICS
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Description

Anordnung zur Integration von EDV-Systemen mit Industrie-Steuerungselementen Arrangement for the integration of IT systems with industrial control elements

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Integration von EDV-Systemen mit Industrie-Steuerungselementen, die z. B. zum Betreibung von Durchlaufregallagern, Hochlagern, Maschinen aller Art und Waagensystemen dient.The invention relates to an arrangement for integrating computer systems with industrial control elements, which is used, for example, for operating flow rack warehouses, high-rise warehouses, machines of all kinds and weighing systems.

Mit der Entwicklung moderner Anlagen und Maschinen erhöht sich der dazu erforderliche Bedarf an hochwertigen Industrie-Steuerungselementen. Es besteht die dringende Aufgabe wirtschaftliche Lösungen zu finden, die neue Wege zur Steuerung von Industrie-Steuerungselementen mittels EDV-Systeme beinhalten.With the development of modern systems and machines, the need for high-quality industrial control elements is increasing. There is an urgent need to find economical solutions that include new ways of controlling industrial control elements using computer systems.

Bis heute konnten nur Teil- und Insellösungen in der EDVA-Industrie-Steuerungselementen-Verbindung realisiert werden. Die derzeit vorherrschende Einbeziehung von EDVA zur Steuerung von Industrie-Steuerungselementen ist durch einen hohen Zeitaufwand, durch einen großen manuellen Aufwand und einer hohen Fehlerquote gekennzeichnet.To date, only partial and isolated solutions have been implemented in the IT-industrial control element connection. The currently predominant use of IT to control industrial control elements is characterized by a high expenditure of time, a great deal of manual effort and a high error rate.

Nach der Druckschrift EP 01 62 670 A 2 ist eine Lösung bekannt, nach der eine Reihe von Computern zur Steuerung von Maschinenkomponenten eingesetzt werden, indem Funktionseinheiten der Maschine durch einen Zentralrechner über einen Bus gesteuert werden können. Der Nachteil dieser Lösung besteht darin, daß Werkzeugeinheiten einer speziellen Maschine starr, nach jeweils vorgegebenem Programm steuerbar sind, und nicht an die betriebswirtschaftlichen Erfordernisse dynamisch anpaßbar sind.According to the publication EP 01 62 670 A 2, a solution is known in which a series of computers are used to control machine components, whereby functional units of the machine can be controlled by a central computer via a bus. The disadvantage of this solution is that tool units of a specific machine are rigid, controlled according to a given program, and cannot be dynamically adapted to the business requirements.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die Nachteile des Standes der Technik zu beseitigen und Industrie-Steuerungselemente an EDV-Anlagen der Art anzubinden, daß alle Funktionen des EDV-Systems während der Bedienung der Steuerungselemente eingesetzt werden können, wobei eine Umsetzung von Standard-Netzwerk-Daten (Telegrammen) auf Signale zur Hardware-Steuerung dienen soll und daß von allen im Netz befindlichen Arbeitsstationen (Clients) dieThe object of the invention is to eliminate the disadvantages of the state of the art and to connect industrial control elements to EDP systems in such a way that all functions of the EDP system can be used while operating the control elements, whereby a conversion of standard network data (telegrams) to signals for hardware control is to be used and that the

angeschlossene Hardware, &zgr;. B. Durchlaufregallager, Hochregale, Maschinen und Waagensysteme, steuerbar und regelbar ist.connected hardware, e.g. flow rack storage, high racks, machines and weighing systems, can be controlled and regulated.

Weiterhin ist die Zusammenfuhrung der EDV-Daten und der Daten der Steuerungselemente abzusichern, damit eine integrierte Verarbeitung von Standard-EDVA und Steuerungstechnik vorliegt. Desweiteren sollen Ergebnisse der Steuerungstechnik direkt auf EDV-Daten zugreifen und wenn nötig diese verändern oder ED V-Abläufe sollen den Steuerungsprozeß beeinflussen.Furthermore, the merging of the IT data and the data from the control elements must be ensured so that integrated processing of standard IT and control technology is available. Furthermore, the results of the control technology should access IT data directly and, if necessary, change them or IT processes should influence the control process.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Bevorzugte Weiterbildung der Erfindung ergeben sich aus dem Unteranspruch.According to the invention, the object is achieved by the features specified in claim 1. Preferred developments of the invention emerge from the subclaim.

Die Vorteile der Erfindung bestehen darin, daß man Industrie-Steuerungselemente an eine EDV-Anlage derart anbinden kann, daß alle Funktionen des EDV-Systems während der Bedienung der Steuerungselemente eingesetzt werden können. Sie gewährleistet eine Integration zwischen Industrie-Steuerungselemente und EDVA.The advantages of the invention are that industrial control elements can be connected to an IT system in such a way that all functions of the IT system can be used while the control elements are being operated. It ensures integration between industrial control elements and the IT system.

Industrie-Steuerungselemente-spezifisch unterstützt die VermittlungsfunktionIndustrial control elements-specific supports the mediation function

wie:How:

- das Steuern- controlling

- das Regeln- the rules

- den Processcontrolling
- die Mehrfachbedienung- process controlling
- multiple operation

- die Netzwerk-Topologieunabhängigkeit- network topology independence

Die weiteren Vorteile der Erfindung bestehen darin, daß mittels EDVA der Ist-Zustand der Steuerungselemente erfaßt wird und durch Vergleich mit dem SoIl-Zustand Einfluß auf mechanische Abläufe der Steuerungselemente genommen werden und wenn erforderlich, z. B. Daten der Steuerungstechnik, die Zustandsdaten über den Ist-Zustand, die in der EDVA anliegen, verändern.The further advantages of the invention are that the actual state of the control elements is recorded by means of the EDVA and, by comparing it with the target state, the mechanical processes of the control elements can be influenced and, if necessary, e.g. data from the control technology can change the status data on the actual state that is available in the EDVA.

Desweiteren besteht eine Umsetzung von Standard-Netzwerk-Daten auf Signale zur Hardware-Steuerung und von allen im Netz befindiichen Arbeitsstationen ist die angeschlossene Hardware, z. B. Durchlaufregallager, Hochregale, Maschinen und Waagensysteme steuerbar und regelbar. Die Zusammenfuhrung der EDV-Daten und der Daten der Steuerungselemente ist gegeben, so daß eine integrierte Verarbeitung von Standard-EDVA und Steuerungstechnik vorliegt. So können u. a. auch Lagerbestände erfaßt und aufgestockt werden.Furthermore, there is a conversion of standard network data into signals for hardware control and the connected hardware, e.g. flow rack storage, high racks, machines and weighing systems, can be controlled and regulated from all workstations in the network. The IT data and the data from the control elements are combined so that there is integrated processing of standard IT and control technology. This means that, among other things, stock levels can also be recorded and increased.

Weiterhin ist eine schnelle Fehleranalyse gegeben, die größere Ausfallzeiten oder Stillstandszeiten verringert.Furthermore, rapid error analysis is possible, which reduces major downtimes or downtimes.

Die Erfindung wird anhand der Figur 1 dargestellt und als Ausfuhrungsbeispiel einer Anordnung zur Steuerung von Hardware mit einer EDVA erläutert.The invention is illustrated in Figure 1 and explained as an exemplary embodiment of an arrangement for controlling hardware with an EDVA.

Zur Bewältigung des steigenden Bedarfs an hochwertigen steuerbaren Industrie-Steuerungselementen ist es erforderlich, daß die Industrie-Steuerungselemente durch Integration dieser in EDVA wirtschaftlicher gestaltet werden.In order to meet the increasing demand for high-quality controllable industrial control elements, it is necessary to make the industrial control elements more economical by integrating them into EDP.

Die in Figur 1 dargestellte Anordnung zur Integration von EDV-Systemen und Industrie-Steuerungselementen besteht aus Netzwerk-Arbeitsplätzen I5 aus dem Netzwerk-Fileserver 2, aus dem LANAVAN 3, aus mindestens einem Integrationselement 4, aus der individuellen Hardware 5 und aus der SPS 6.The arrangement shown in Figure 1 for the integration of computer systems and industrial control elements consists of network workstations I 5, the network file server 2, the LANAVAN 3, at least one integration element 4, the individual hardware 5 and the PLC 6.

Wenn ein Bediener eines Netzwerk-Arbeitsplatzes 1 oder die Bediener aller Netzwerk-Arbeitsplätze 1 die Verbindung zur Steuerung der individuellen Hardware 5, z. B. die Steuerung von Waagen-Systemen und/oder die Steuerung der SPS 6, z. B. die Steuerung eines Hochregallagers benötigen, dann stellen sie die Verbindung z. B. durch Bedienung der Tastatur des Rechners an ihren Netzwerk-Arbeitsplätzen 1 her, und ist die Verbindung hergestellt, dann besteht die Verbindung über dem LANAVAN 3, dem Integrationselement 4 zur individuellen Hardware 5 und/oder der SPS 6 direkt.If an operator of a network workstation 1 or the operators of all network workstations 1 require the connection to control the individual hardware 5, e.g. the control of weighing systems and/or the control of the PLC 6, e.g. the control of a high-bay warehouse, then they establish the connection, e.g. by operating the keyboard of the computer at their network workstations 1, and once the connection is established, then the connection exists directly via the LANAVAN 3, the integration element 4 to the individual hardware 5 and/or the PLC 6.

Gleichzeitig wird mit einer EDVA 8 bei dem jeweiligen Netzwerk-Arbeitsplatz 1 ein Datenfluß zu der individuellen Hardware 5 und/oder zu der SPS 6 über den LAN/WAN 3 mittels Leitungen a unter Einbeziehung des Netzwerk-Fileservers 2 mittels Leitung b, über das Integrationselement 4 mittels Leitung c, das aus einem Rechnersystem 9, das an oder in der individuellen Hardware 5 und/oder an oder in der SPS 6 plaziert ist oder plaziert werden kann, aus einer Softwareschicht 10 und aus einem Verbindungselement 11 mit einer internen Software 12 besteht, hergestellt, wobei die Funktion des Rechnersystems 9 auch durch den Netzwerk-Fileserver 2 ersetzt werden kann. Mit dieser Konstellation wird jede Verbindungsfunktion verfugbar, so daß von jedem Netzwerk-Arbeitsplatz 1 Steuerungsfunktionen ausgelöst werden oder Ereignisse angezeigt oder visualisiert werden.At the same time, a data flow is established with an EDVA 8 at the respective network workstation 1 to the individual hardware 5 and/or to the PLC 6 via the LAN/WAN 3 using lines a, including the network file server 2 using line b, via the integration element 4 using line c, which consists of a computer system 9, which is or can be placed on or in the individual hardware 5 and/or on or in the PLC 6, a software layer 10 and a connection element 11 with internal software 12, whereby the function of the computer system 9 can also be replaced by the network file server 2. With this configuration, every connection function is available, so that control functions can be triggered or events can be displayed or visualized from every network workstation 1.

Dies wird durch das Integrationselement 4 in der Weise bewirkt, daß beim Anliegen des Verbindungsaufbaus bei der jeweiligen EDVA 8 beim Netzwerk-Arbeitsplatz 1 sofort von der individuellen Hardware 5 und/oder von der SPS 6 dem Integrationselement 4 ein Signal über die Leitung d und e übergeben wird, das von dem Integrationselement 4 in einen Datensatz, mit entsprechenden Informationen versehen umgewandelt wird und über das LANAVAN 3 an die zugehörige EDVA 8 beim Netzwerk-Arbeitsplatz 1 übergeben wird. Hierbei ist es möglich, aus dem Netzwerk-Fileserver 2 und dessen Datenbank, direkt den Bediener des Netzwerk-Arbeitsplatzes 1 zeitgleich mit der anliegenden Verbindung weitere Daten und Informationen, z. B. über Bewegungsabläufe und/oder über Bewegungszustände, die bei der individuellen Hardware 5 und/oder bei der SPS 6 vorgenommen werden sollen, zu übergeben.This is achieved by the integration element 4 in such a way that when the connection is established at the respective EDVA 8 at the network workstation 1, a signal is immediately sent from the individual hardware 5 and/or the PLC 6 to the integration element 4 via the lines d and e, which is converted by the integration element 4 into a data set with the corresponding information and sent via the LANAVAN 3 to the associated EDVA 8 at the network workstation 1. In this case, it is possible to send further data and information, e.g. about movement sequences and/or movement states that are to be carried out at the individual hardware 5 and/or at the PLC 6, directly to the operator of the network workstation 1 from the network file server 2 and its database at the same time as the connection is established.

Liegen beim Bediener eines der Netzwerk-Arbeitsplätze 1 Daten in Form von Zahlen oder Bewegungsabläufe der Steuerung vor, die von einem Bediener eines anderen Netzwerk-Arbeitsplatzes 1 benötigt werden, dann kann dieser durch Bedienung des Tastatur seiner EDVA 8 diese dem Bediener des anderen Netzwerk-Arbeitsplatzes 1 durch die Vermittlung eines Datensatzes über dieIf the operator of one of the network workstations 1 has data in the form of numbers or movement sequences of the control system that are required by an operator of another network workstation 1, then the operator can use the keyboard of his EDVA 8 to pass these on to the operator of the other network workstation 1 by transmitting a data set via the

Leitung a, das LAN 3 über die Leitung c an das Integrationselement 4 veranlassen, daß durch von dem Integrationselement 4 erzeugtem Signal, Zustände über die individuelle Hardware 5 und/oder Zustände über den Standard SPS 6 durch Einleitung eines Datenflusses über die Leitung c, über das LAN 3, über die Leitungen a an der EDVA 12 des anderen Bediener anliegen, die auf dem Bildschirm seines Netzwerk-Arbeitsplatzes 1 angezeigt werden.Line a, the LAN 3 via line c to the integration element 4, that through the signal generated by the integration element 4, states via the individual hardware 5 and/or states via the standard PLC 6 by initiating a data flow via line c, via the LAN 3, via the lines a are present at the EDVA 12 of the other operator, which are displayed on the screen of his network workstation 1.

Gleichzeitig können Ereignisse in der individuellen Hardware 5 und/oder in der SPS 6, die in Form von Signalen über die Leitung d und e beim Integrationselement 4 anliegen, mittels Integrationselement 4 in Datensätze umgewandelt, direkt auf die Daten der EDVA 8 zugreifen und wenn nötig diese verändern.At the same time, events in the individual hardware 5 and/or in the PLC 6, which are present in the form of signals via lines d and e at the integration element 4, can be converted into data records by means of the integration element 4, directly access the data of the EDVA 8 and, if necessary, change them.

Verwendete Abkürzungenused abbreviations

KürzelAbbreviation ErläuterungenExplanations EDVit Elektronische Datenverarbeitungelectronic data processing EDVAEDVA Elektronische DatenverarbeitungsanlageElectronic data processing system LANLAN Local Area NetworkLocal Area Network WANWAN Wight Area NetworkWight Area Network SPSPLC Speicherprogrammierbare SteuerungProgrammable logic controller

Verwendete BezugszeichenReference symbols used

11 Netzwerk-ArbeitsplatzNetwork workstation 22 Netzwerk-FileserverNetwork file server 33 LAN/WANLAN/WAN 44 IntegrationselementIntegration element 55 individuelle Hardwareindividual hardware 66 SPSPLC 77 RechnersystemComputer system 88th SoftwareschichtSoftware layer 99 VerbindungselementConnecting element 1010 interne Softwareinternal software 1111 EDVAEDVA a; b; c; d; ea; b; c; d; e Leitungencables

Claims (2)

—Eatearansprüche—Eatear claims 1. Anordnung zur Integration von EDV-Systemen und Industrie-Steuerungselementen, bestehend aus:1. Arrangement for the integration of IT systems and industrial control elements, consisting of: den Netzwerk-Arbeitsplätzen (1), die über den LAN/WAN (3) mittels Leitungen (a), über ein Integrationselement (4) mittels einer Leitung (c) mit einer individuellen Hardware (5) mittels einer Leitung (d) und/oder einer SPS (6) mittels Leitung (e) in Wirkverbindung stehen und dem Netzwerk-Fileserver (2), indem das Integrationselement (4), das zwischen der individuellen Hardware (5) bzw. SPS (6) und dem LANAVAN (3) angeordnet ist, aus einem Rechnersystem (7), aus einer Softwareschicht (8) und einem Verbindungselement (9) mit einer internen Softwarethe network workstations (1), which are operatively connected via the LAN/WAN (3) by means of lines (a), via an integration element (4) by means of a line (c) with an individual hardware (5) by means of a line (d) and/or a PLC (6) by means of line (e) and the network file server (2), in that the integration element (4), which is arranged between the individual hardware (5) or PLC (6) and the LANAVAN (3), consists of a computer system (7), a software layer (8) and a connecting element (9) with an internal software (10) besteht und einmal über das Verbindungselement (8) mittels Leitung (d) von der individuellen Hardware (5) und/oder mittels Leitung (e) von der SPS (6) Signale empfängt und Signale zurück an die individuelle Hardware (5) und/oder an die SPS (6) gibt und zum anderen über die Leitung (c), das LANAVAN (3), das über eine Leitung (b), mit dem Netzwerk-Fileserver (2) verbunden ist und über die Leitung (a) einen Datensatz, mit entsprechender Information versehen, an die EDVA'n (11) der Netzwerk-Arbeitsplätze (1) leitet und den Datensatz der EDVA'n (11) der Netzwerk-Arbeitsplätze (1) wieder empfängt, wobei die Umwandlung der Signale in den Datensatz und umgekehrt vom Integrationselement (4) durch das Rechnersystem (7), welches an oder in der individuellen Hardware (5) und/oder an oder in der SPS (6) plaziert ist oder plaziert werden kann, aus einer Softwareschicht (8) und aus einem Verbindungselement (9) mit interner Software (10) vorgenommen wird, wobei die Softwareschicht (8) und das Verbindungselement (9) mit der internen Software(10) and receives signals via the connecting element (8) by means of line (d) from the individual hardware (5) and/or by means of line (e) from the PLC (6) and sends signals back to the individual hardware (5) and/or to the PLC (6) and, on the other hand, via line (c), the LANAVAN (3), which is connected to the network file server (2) via a line (b) and via line (a) sends a data set, provided with corresponding information, to the EDVA'n (11) of the network workstations (1) and receives the data set from the EDVA'n (11) of the network workstations (1) again, whereby the conversion of the signals into the data set and vice versa from the integration element (4) by the computer system (7), which is or can be placed on or in the individual hardware (5) and/or on or in the PLC (6), consists of a software layer (8) and a connecting element (9) is carried out with internal software (10), whereby the software layer (8) and the connecting element (9) are connected to the internal software (10) auch integrierte Bestandteile des Netzwerk-Fileservers (2) sein kann und daß das Integrationselement (4) mittels Rechnersystem (7), der Softwareschicht (8) und dem Verbindungselement (9) mit der internen Software (11) und dessen Wirkverbindung mit den EDVA'n (11) und der individuellen Hardware (5) und/oder der SPS (6) Daten zu den Steuervorgängen und sämtliche erforderlichen Daten aus der Netzwerkanwendung bereitstellt, daß alle Steuerungselemente der(10) can also be an integrated component of the network file server (2) and that the integration element (4) provides data on the control processes and all required data from the network application by means of the computer system (7), the software layer (8) and the connection element (9) with the internal software (11) and its effective connection with the EDPs (11) and the individual hardware (5) and/or the PLC (6), that all control elements of the individuellen Hardware (5) und/oder der SPS (6), die steuerungs- und leitungsorientiert sind, durch das Integrationselement (4) erreichbar und interne Steuerungsanweisungen permanent überwachbar sind und bei Zustandswechsel von diesem gemeldet werden, daß das Integrationselement (4) eine bestimmte Kennung für die Identifikation der Steuerung, welche durch die individuelle Hardware (5) und/oder durch das SPS (6) geliefert wird, an einen oder mehrere Bediener routet, so daß an zwei oder mehreren Bildschirmen des EDVA'n (11) die Daten angezeigt werden können, daß mittels Integrationselement (4) alle über das Integrationselement (4) integral eingegebenen Steuerungsabläufe erkennbar, dem Netzwerk-Fileserver (2) zur Achivierung zuführbar und auswertbar zur Verfügung stehen.individual hardware (5) and/or the PLC (6), which are control and line-oriented, can be reached by the integration element (4) and internal control instructions can be permanently monitored and are reported by the latter when the state changes, that the integration element (4) routes a specific identifier for the identification of the control, which is provided by the individual hardware (5) and/or by the PLC (6), to one or more operators, so that the data can be displayed on two or more screens of the EDVA (11), that by means of the integration element (4) all control processes entered integrally via the integration element (4) are recognizable, can be fed to the network file server (2) for archiving and can be evaluated. 2. Anordung zur Integration von EDV-Systemen und Industrie-Steuerungselementen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Ereignisse der individuellen Hardware (5) und/oder in der SPS (6), die in Form von Signalen über die Leitung (d) und (e) beim Integrationselement (4) anliegen, mittels Integrationselement (4) in Datensätze umgewandelt, direkt auf die Daten des LAN (8) zu greifen und wenn nötig diese verändern.2. Arrangement for the integration of computer systems and industrial control elements according to claim 1, characterized in that events of the individual hardware (5) and/or in the PLC (6), which are present in the form of signals via the line (d) and (e) at the integration element (4), are converted into data records by means of the integration element (4), to directly access the data of the LAN (8) and, if necessary, to change them. HIERZU EINE SEITE ZEICHNUNGEN!HERE IS A PAGE OF DRAWINGS!
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