DE69322641T2

DE69322641T2 - Steuerung fur farbspruhautomaten und dergleichen

Info

Publication number: DE69322641T2
Application number: DE69322641T
Authority: DE
Inventors: Jean Andre Flat 2 Pimlico London Sw1 Calotychos; Anthony 6 Konnybrook Essex Kingdon; John Mather 263 Peppard Road Berks. Rg4 8Ub Mcbride; Mark 22 Brock Close Essex Cm8 1Ns Miles
Original assignee: DUCOST ENGINEERING Ltd
Current assignee: DUCOST ENGINEERING Ltd
Priority date: 1992-06-01
Filing date: 1993-06-01
Publication date: 1999-05-06
Anticipated expiration: 2013-06-02
Also published as: WO1993024870A1; US5689415A; GB9211539D0; JPH07508109A; KR950702045A; DE69322641D1; EP0643848B1; AU4338993A; ES2127281T3; EP0643848A1

Description

Diese Erfindung betrifft den Bereich Maschinensteuerung und insbesondere Steuerungen für Farbsprühmaschinen und dergleichen.
Die folgende Beschreibung dient der Veranschaulichung hinsichtlich der Lackierung in der Autoindustrie. Zu beachten ist, daß diese Erfindung einen weiteren Anwendungsbereich bietet, wie aus dem nachfolgenden Text hervorgeht.
Fig. 1 verleiht eine Übersicht über ein typisches Beispiel des Segments Lackiererei ("Kabine") eines Autowerkes in schematischer Form. Die Kabine enthält normalerweise eine Anzahl von "Stationen", die jeweils mit einem Maschinensatz ausgerüstet sind. So enthält beispielsweise die in Fig. 1 dargestellte Station A elf Lackiermaschinen. Jede Station kann als aus einer Anzahl von "Zonen" bestehend betrachtet werden. So können beispielsweise die zwei Maschinen 101 und 201 in Zone A, die sich an einer Förderstraße gegenüberstehen, als eine Zone 21 bildend betrachtet werden. Ähnlich können die Spritzpistolen 301, 302 und 303 am Dach der Maschine als eine Zone Z5 bildend betrachtet werden. Dementsprechend ermöglicht diese Erfindung die freie Auswahl beliebiger Kombinationen von Glocken-, Steinschlag-, Längsträgersprühgeräten und manuellen Handfarbstationen in jeder Zone. Eine zu lackierende Karosserie 1 (hier eine Autokarosserie) läuft auf einer Förderstraße 3 (normalerweise zwei bewegliche Kettengleise, die in den Boden eingelassen sind) durch die verschiedenen Zonen und Stationen.
Moderne Autowerke sehen die Herstellung verschiedener Karosseriestile vor, die in diversen Farbtönen lackiert werden. Karosserien, die nacheinander durch eine Kabine laufen, haben u. U. verschiedene Baustile und erfordern eventuell Lackierungen in verschiedenen Farben. Um den/die relevante(n) Karosseriestil und Farbe zu bestimmen, muß jede Karosserie normalerweise eine eingeätzte Identifikation aufweisen. Während die Karosserie in die Kabine läuft, wird der ID-Code durch eine optische Anlage OP1 abgelesen. Die ID-Codeangaben werden von der optischen Anlage OP1 an eine oder mehrere Speicherprogrammierbare Steuerungen (SPS) geleitet, die das Lackierverfahren in der Kabine steuern. Die SPS richtet die Lackiermaschinen und zugehörigen Anlagen ein, um nach dem Einlauf der Karosserie die Lackierung aufzunehmen. Zwischenzeitlich wird die Karosserie zwischen zwei größtenteils aufrechten Staubwalzen DR1 durchgefahren, um Staub und Partikel von der Karosserieoberfläche durch physikalisches Abbürsten und Ansetzen einer Spannung zu beseitigen. Der Abstauber DR1 kann ebenfalls dem Deionisieren der Karosserie dienen; anderenfalls kann auch eine getrennte Deionisierungsmaschine eingesetzt werden.
Wie der Fachmann weiß, sind SPS dieser Art im Handel erhältlich und besitzen die Fähigkeit, eine breite Palette von Maschinen (Motoren, Ventile, usw.), ansprechend auf festgelegte Eingaben, zu steuern und in verhältnismäßig einfacher Kontaktlogik programmiert zu werden. Eine Standard-SPS muß programmiert werden, um die spezifische Einrichtung steuern zu können.
Lackiermaschinen und SPS werden von diversen Herstellern angeboten. Ein Beispiel einer manchmal zur Steuerung von Lackieranlagen genutzten SPS ist die Simatic S5, Baureihe 101U aus der Simatic Serie 5, die von Siemens hergestellt wird.
Beim Einsatz an Lackiermaschinen in der Autoindustrie muß die SPS mit Informationen über die Anzahl und die Typen der Spritzpistolen und Hilfseinrichtungen, die zu steuern sind, programmiert werden. Die zutreffenden Ein- /Ausgangsblöcke müssen an die SPS so angeschlossen werden, daß sie mit jedem Peripheriegerät in dem Format verkehrt, das für dieses Gerät zutrifft. Die SPS muß gleichfalls mit Steuerdaten programmiert werden, so daß jede Maschine in der Kabine (Farbspritzpistole, Glocke, Abstauber, Ventilator, usw.) angemessen gesteuert wird, wenn diverse Karosserietypen in verschiedenen Farben lackiert werden müssen. Jedes gegebene Automodell kann als aus verschiedenen vertikalen Segmenten bestehend betrachtet werden; wobei von jeder Spritzpistole verschiedene Merkmale erwartet werden, wenn auf jedes "Segment" des Autos Lack aufgetragen wird ("Profilieren").
Das Verhalten jeder Maschine in der Kabine kann durch Angabe spezifischer Werte für einen Parametersatz beschrieben werden, der sich auf physikalische Komponenten der Maschine bezieht. Fig. 2 führt zu besserem Verständnis dieses Konzepts.
In Fig. 2 erscheint eine elektrostatische Farbspritzpistole in schematischer Form mit den zugehörigen Ventilen, Pumpen, Turbinen, Positionierteilen, usw. Das dargestellte Gerät wird als "Glocke" bezeichnet, weil an der Spritzpistole ein scheibenförmiger Kopf befestigt ist, der sich mit hoher Drehzahl dreht, d. h. normalerweise mit 25 000 U/min. Bei diesem Beispiel läßt sich das Verhalten oder der Status der Glocke durch Spezifizieren des Ein-/Aus-Zustands der Ventile V1, PL1, F1 bis F8, V3, BY, LL, ML, HN, RF, FD1, FD2 und KS definieren; der Ein-/Aus- Zustand der Pumpen PM und der Turbine TR sowie der Standpunkt eines Bezugspunktes an der Glocke im Verhältnis zur Mittellinie der Station läßt sich in Polar- oder Kartesischen Koordinaten ausdrücken.
So ist es zum Steuern der in Fig. 2 dargestellten Glocke erforderlich, Schaltsignale an verschiedene Ventile, Schalter und Regler (cf-Skalen) auszugeben und die Werte dieser Schaltsignale zu aktualisieren, um die Maschinenfunktion zu verändern, während die Karosserie an der Glocke vorbei läuft. Herkömmlich wird dies mit Hilfe einer SPS durchgeführt.
Die SPS empfängt Eingänge von Überwachungsgeräten. Diese melden den Status der verschiedenen Ventile, Schalter usw., der Glocke, einen Eingang vom ID- Leser OP1, einen Eingang vom Codierer, der die Bewegung der Förderstraße meldet, Eingänge von den Photozellen an verschiedenen Stellen an der Förderstraße und Eingänge von verschiedenen Sicherheitsgeräten. Die SPS wird über die Position der Karosserie informiert, wenn diese an jeder Photozelle vorbeiläuft. Zwischen den Photozellen-Positionen schätzt die SPS die Position der Karosserie anhand der zu erwartenden Geschwindigkeit der Förderstraße und des Signals ab, das anzeigt, ob sich die Förderstraße in Bewegung oder im Stillstand befindet.
Der SPS stehen Daten zur Verfügung, die das sich verändernde Muster der Parameterwerte der Glocke für jeden Karosseriestil und jede Farbe bestimmen. Die festen oder veränderlichen Parameterwerte für eine gegebene Maschine im Verhältnis zu einem(r) speziellen Karosseriestil und -farbe werden insgesamt das "Rezept" genannt. Die SPS identifiziert das jeweilige Rezept durch Bezug auf die von der optischen Anlage OP1 abgelesenen ID. Während die Karosserie an der Glocke vorbeigeht, konditioniert die SPS ihre Ausgänge so, daß zutreffende Werte für die Parameter der Glocke (wie z. B. Ventileinstellungen, Glockenposition, usw.) eingestellt werden.
Bei der Steuerung von Lackieranlagen anhand herkömmlicher SPS-Methoden treten gewisse Probleme auf.
Bild 3 zeigt im Schema den internen Aufbau einer SPS. Wenn eine blanke SPS vom Hersteller bezogen wird, ist das Betriebssystem bereits installiert, d. h. die grundlegenden Funktionen des Prozessors für den Bezug und das Ausführen von Anweisungen sind bereits eingestellt. Und der Prozessor wird zum Verstehen gewisser Befehlsworte und der Syntax in den Anweisungen programmiert. Die SPS wird dann auf das spezifische Lackierverfahren abgestimmt, indem zutreffende Ein- /Ausgangsgeräte angeschlossen und Programme zum Bestimmen des Ablaufs einprogrammiert werden, indem die Ausgänge in Abhängigkeit von speziellen Eingängen, Zählwerkausgängen, Zeitgeberausgängen usw. geschaltet werden. Diese verfahrensabhängigen Programme bedienen sich der Rezeptdaten. Weitere Programmschritte werden gleichfalls aufgenommen, die sich auf Sicherheitsmaßnahmen beziehen und mit allen angeschlossenen Peripheriegeräten verkehren.
Herkömmlicherweise werden alle Rezeptdaten, die im Laufe des Lackierverfahrens von der SPS benötigt werden, im Speicher der SPS gehalten. Diese Rezeptdaten werden in Form von Parameterwertlisten gespeichert. Wenn es 8 mögliche Karosseriestile und 10 mögliche Farben gibt, werden 80 Listen mit Rezeptdaten gespeichert. Programme greifen auf die Rezeptlisten zu und benutzen die Anweisung, die sich auf die/den Speicheradresse oder -versatz bezieht, wo die relevante Steuerungswertliste beginnt. Auf jeden Punkt der Wertliste wird dann nacheinander zugegriffen.
Lackierverfahren können die Grenzen der Verarbeitungsfähigkeit einer SPS erreichen, der Softwarecode ist kompliziert und einzigartig im Konzept. Die SPS weist u. U. Beschränkungen hinsichtlich der Speicherung von Datenrezepten auf, wenn die Konfiguration des(r) Karosseriestils und -farbe umfangreich ist. Allgemein haben SPS relativ kleine Speicher, und der Bezug von Geräten mit größerer Speicherkapazität ist kostspielig. Ebenfalls verlangen die einfachsten verfahrensabhängigen Programme von der SPS, alle Rezepte bei jedem Zyklus einer Programmausführung abzusuchen, unabhängig davon, welches Rezept in Wirklichkeit benutzt wird. Dadurch verlangsamt sich die Absuchrate der SPS-Ausführung und das kann bedeuten, daß die Absuchrate nicht mit der gewünschten Geschwindigkeit der Produktionslinie Schritt hält.
Dieser Faktor schränkt die Anzahl der Maschinen ein, die von einer SPS gesteuert werden kann. Bisher wurden individuelle SPS benutzt, um die Lackiermaschinen in den einzelnen Stationen zu steuern. Dadurch kann sich der Kostenpunkt der gesamten Anlage bedeutend erhöhen.
Wo es zu komplizierten Konfigurationen von Lackiermaschinen/ Karosseriestilen und -farben kommt, kann es zu sehr umfangreichen Schritten kommen, die von der SPS durchgeführt werden müssen. Um eine Absuchrate der SPS beizubehalten, die eine schnell laufende Produktionslinie zuläßt, werden komplizierte Software-Ausführungsmethoden erforderlich. Um solche komplizierte Software bedienen zu können, wird umfangreiche Schulung des Wartungspersonals an der Einsatzstelle erforderlich. Weiter muß der Autor der Software u. U. häufiger den Kunden besuchen. Ähnlich muß ein Wartungstechniker ausgiebig geschult werden, wenn er die Steuerung mit einer anderen SPS oder anderen Lackiermaschinen instand halten muß.
Bei diesen herkömmlichen Anlagen war es schwierig, Parameter des Lackierprozesses zu ändern. Allgemein wurde eine Tastatur an die SPS angeschlossen, um es dem Benutzer zu ermöglichen, während der Anlagenfunktion mit dieser zu verkehren. Wenn eine Funktionsangabe geändert werden sollte, die von der SPS verwendet wurde, wurde die SPS über die Tastatur zum Einlesen des Wertes für diesen Parameter aufgefordert, wobei die festgelegte Position im Speicher in eine bestimmte Ausgangsposition im SPS-Speicher verändert wurde. Die Menge wurde dann eingelesen und auf einem Bildschirm angezeigt. Mit der Tastatur setzte der Benutzer dann einen neuen Mengenwert fest und übertrug den neuen Wert in eine bestimmte Eingangsposition im SPS-Speicher. Die SPS übertrug dann die neue Menge aus der Eingangsposition an den für diesen Parameterwert reservierten Speicherplatz. Dieses Verfahren erforderte zum Abschluß der Bearbeitung mehrere Absuchsläufe des SPS-Programms, d. h. der Ablauf war relativ zeitaufwendig.
Bei den oben beschriebenen Basissystemen zum Steuern eines Lackierprozesses kamen eine oder mehrere Speicherprogrammierbare Steuerungen (SPS) zur Verwendung. Mitverwendet wurden ein Grafikprogramm und ein Bildschirm (VDU), auf dem Bilder dargestellt wurden, die sich auf die laufenden Bedingungen der Anlage bezogen. Das Grafikprogramm wurde u. U. vom gleichen Hersteller wie die SPS angeboten, um ein einwandfreies Zusammenwirken sicherzustellen oder von einem Dritten. In diesem Fall waren normalerweise Sondermaßnahmen erforderlich, um das einwandfreie Zusammenwirken von Programm und Hardware sicherzustellen.
Häufig wurden mit dem Grafikprogramm Darstellungen des Ablaufs des Lackierverfahrens angezeigt. Solche Grafikprogramme wurden entweder im Umfeld der SPS oder an abgelegener Stelle zusammen mit einem Scada (Secundary control and data acquisition) [Sekundäre Steuerung und Datenaufnahme]-System eingesetzt. Aus historischer Sicht waren die Grafikprogramme, egal ob auf SPS- oder Scada-Basis, auf denen Benutzer ihren eigenen "Wert" hinzufügten, wie z. B. Bilder der Anordnung der Stationen usw., nicht eigens für Lackierverfahren entwickelt und nur selten zum Erfüllen der genauen Anforderungen des Benutzers ausgelegt. Die "Tastatur" oder das "Tastenfeld" litten unter dem gleichen Problem. Häufig war es schwierig, solche Allzweckprodukte für das Überwachen eines Lackierverfahrens anzupassen.
Weiter wird das Anlegen von Sicherungskopien bei bekannten Systemen nicht immer einwandfrei durchgeführt; gute Produktionsdaten werden häufig durch alte und redundante Produktions-Datendisketten ersetzt.
In jüngster Zeit konnten sich Personal Computers als Steuerungssysteme durchsetzen. Zunächst wurden PC als Speicher für die Betriebsdaten benutzt, die im Laufe der Steuerung eines Lackierverfahrens von der SPS benötigt wurden. Dadurch reduzierte sich der für die SPS erforderliche Speicher. Folglich vereinfachte sich das mit der Absuchrate der SPS verbundene Problem, und die Anzahl der Maschinen, die von einer SPS gesteuert werden konnte, stieg. Wenn bei solchen Anlagen Betriebsdaten erforderlich waren, forderte die SPS diese vom PC an, der dann die zutreffenden Daten an die relevanten Stellen im SPS-Speicher lieferte. Normalerweise wurden solche System mit getrenntem Grafikprogramm ausgeliefert. In jüngerer Vergangenheit wurde der gleiche PC zum Speichern der Betriebsdaten und Laufenlassen des Grafikprogramms benutzt.
Bei den bekannten Systemen, bei denen ein PC zum Speichern der Betriebsdaten benutzt wird, wird die Datenbank an die spezifische SPS der Anlage angepaßt. So wird das Format, in dem Daten gespeichert werden, dem Syntax/Betriebssystem der SPS angepaßt. Die Betriebsdaten für ein gegebenes Rezept werden der Reihe nach im Speicher angeordnet. Auf diese Weise kann der PC einfach die Daten in einem gegeben Adressenbereich, ansprechend auf den Empfang einer Anforderung von Betriebsdaten seitens der SPS, auslesen.
Wenn sich der Benutzer aus irgendeinem Grunde für das Umstellen der SPS auf einen anderen Typ entscheidet, muß u. U. die gesamte Datenbank neu geschrieben werden, um die Daten in das/die zutreffende Format/Syntax zu versetzen. Auch wenn nur ein Datenelement im Rezept bearbeitet wird, kann dies zu einer Ausdehnung des Rezepts führen. Rezeptdaten, die an nachfolgenden Speicherplätzen abgelegt werden, müssen auf weiter hinten liegende Adressen verlagert werden, um die Aufnahme der Bearbeitung zu ermöglichen. Neben dem Zeitaufwand führt solcher Versatz von Adressen zu weiteren Problemen, wenn Software zur Datenbank zählt, die auf ausgewählte Rezeptdaten zugreift. Solche Software muß unter solchen Umständen bearbeitet werden, um dem Neunumerieren der Datenbankadressen Rechnung zu tragen.
Es kommt zu diesen Problemen, weil der Softwarecode für die Konfiguration der SPS bei Anwendungen als Steuerung für Lackieranlagen von den verschiedenen SPS-Modellen, die ausgewählt wurden und den spezifischen Modellen der Lackiermaschinen abhängig ist, die zu steuern sind. Software, die für eine SPS geschrieben wurde, die eine Lackieranlage steuert, kann häufig nicht in ähnlichen Anlagen verwendet werden; d. h. 60-100% der Software muß neu geschrieben werden, wenn die gleiche SPS zum Steuern verschiedener Lackieranlagen benutzt wird oder eine andere SPS zum Steuern der gleichen oder einer anderen Lackieranlage konfiguriert wird. Weiter führt das Anpassen der Datenbank an das erforderliche SPS- Datenformat zu einer sequentiellen Anordnung der gespeicherten Rezeptdaten, was jetzt als unnötig und nachteilig empfunden wird.
Ein weiteres Beispiel einer Anlage, bei der die Speicherprogrammierbare Steuerung von einer Benutzer-Interfacestelle auf Rechnerbasis getrennt ist, wird in den Verhandlungen der Industrial Computing Conference, Band 1, 27-31, Oktober 1991, Anaheim, USA, Seiten 59-67 "A New Approach to Batch Process Control", D. Horneck u. a. erörtert.
Diese Erfindung stellt sich der oben diskutierten Problematik durch Verwendung ausgewählter Hardware- und Softwaremethoden, die alle Aspekte des Steuerungsverfahrens von der SPS übernehmen. Die Nachteile der Anlagen nach dem Stand der Technik lassen sich reduzieren oder in einigen Fällen sogar komplett eliminieren.
Diese Erfindung bietet ein intelligentes Datenspeichergerät zur Verwendung in einer Steuerung, bestehend aus mindestens einer Speicherprogrammierbaren Steuerung (SPS), die zum Steuern eines oder mehrerer Geräte als Bestandteil eines Prozesses ausgelegt ist, wobei der Prozeß eine Anzahl von Variationen aufweisen kann. Das Gerät umfaßt:
eine Empfangsvorrichtung zum Empfangen einer Datenanforderung von der SPS, wobei die Datenanforderung (i) einen Code, der eine der erwähnten Variationen des Prozesses bestimmt und (ii) einen weiteren Code beinhaltet, der ein oder mehrere der Geräte bestimmt, die gesteuert werden müssen, um die erwähnte Variation durchzuführen und
eine Datenbankvorrichtung, bestehend aus einem Betriebsdatenteil, in dem eine Datenbank gehalten wird,
dadurch gekennzeichnet, daß
die erwähnte Datenbankvorrichtung weiter ein Datenbankwörterbuch enthält, das (a) eine Baumstruktur bestimmt, die Betriebsdatenelemente auf spezifische der Prozeßvariationen sowie spezifische der erwähnten Geräte bezieht sowie (b) die Struktur eines oder mehrerer Zyklen aufweist, mit denen jedes Gerät das Verfahren durchführt, wobei der Aufbau jedes der Zyklen konstant bleibt, unabhängig davon, welche Variante des Prozesses bestimmt wird und
daß die Datenbank die Betriebsdatenelemente in Dateigruppen hält, die einer/m spezifischen Gerätekombination, Prozeßvariante und Zyklus entsprechen. Weiter setzt sich die Erfindung zusammen aus:
einer Abrufvorrichtung, die auf die erwähnte Empfangvorrichtung anspricht und so ausgeführt ist, daß die(der) jeweilige Zyklus(en) identifiziert wird/werden, um Betriebsdatenelemente aus den Dateien der Datenbank abzurufen, die auf das bestimmte Gerät, die Prozeßvariante und den/die Zyklus(en) zutreffen, wobei Wegnamen benutzt werden, die der im Datenbankwörterbuch angegebenen Baumstruktur entsprechen und die abgerufenen Datenelemente in Blöcke mit festgelegter Struktur formatieren, die an die SPS ausgegeben werden sollen.
Diese Erfindung bezieht sich auf die Erkenntnis, daß die Datenbank nicht für eine spezifische eingesetzte SPS abgestimmt werden muß und besonders, daß aufeinanderfolgende Datenelemente eines Rezepts nicht der Reihenfolge nach gespeichert werden müssen. Laut dieser Erfindung werden Rezeptdaten in einer Datenbank mit einer Struktur nach dem Dateiprinzip gespeichert. Ein angefordertes Datenrezept wird durch Zugriff auf ausgewählte Dateien und Gruppieren der gewünschten Daten nahezu in ein Standardformat gebracht und zur SPS geliefert.
Die Struktur der Datenbank nach dem Dateiprinzip laut dieser Erfindung spiegelt ein generalisiertes Modell wider, das aus dem Lackierprozeß entwickelt wurde. Dieses generalisierte Modell basiert auf einer Unterteilung des Lackierprozesses jeder Maschine in einen oder mehrere Zyklus(en).
Der Aufbau jedes Zyklus wird auf einem ausreichend allgemeingültigen Niveau so definiert, daß die gleiche Definition unabhängig von dem zu lackierenden Karosseriestil, der -farbe oder der in diesem Zyklus benutzten Maschine zutrifft. Die Daten für den betroffenen Zyklus können jedoch je nach Maschine, Karosseriestil und -farbe verschieden sein. Diese Daten werden in den Datendateien gehalten und über einen Wegnamen, der den Maschinenindex identifiziert, Karosseriestilindex, Farbindex und den betroffenen Zyklus zugänglich.
Ein wichtiger Faktor ist, daß die Rezeptdaten im erwarteten Format an die SPS übertragen werden. Laut dieser Erfindung werden die Rezeptdaten in zyklusabhängigem Format an die SPS übertragen. Das auf dem Zyklus beruhende Modell des Lackierprozesses ist allgemein genug ausgeführt, um sicherzustellen, daß ein solches Format mit SPS verschiedener Hersteller/mit verschiedenen Betriebssystemen kompatibel ist.
Bevorzugte Ausführungen dieser Erfindung sehen ein Benutzerinterface bestehend aus den folgenden Elementen vor: Datenbank, grafisches Interface und Benutzereingabegerät. Zum grafischen Interface zählen eine Anzahl verschiedener Seiten. Diese Seiten kann der Benutzer konfigurieren, sie basieren jedoch auf einer Anzahl festgelegter Seitentypen. So kann es beispielsweise Seitentypen zum Bearbeiten, für Systemalarme usw. geben. Jeder Seitentyp hat eine spezielle Funktionalität. Das heißt, obwohl verschiedene Ausführungen eines Seitentyps unterschiedliche Anordnungen aufweisen und verschiedene Variablen anzeigen, spricht der PC auf die Benutzereingaben auf eine für den betroffenen Seitentyp festgelegte Weise an. Wenn es sich beispielsweise beim Benutzereingabegerät um ein Tastenfeld handelt, dann kann den verschiedenen Tasten für jeden Seitentyp jeweils eine spezifische Funktion zugeordnet werden. Festgelegte Funktionen werden also bei Aktivierung oder Ausschalten eines spezifischen Seitentyps ausgeführt.
Die Seitentypen werden in kompiliertem C++Code definiert und können als Softwareobjekte betrachtet werden. Individuelle Seitentypen werden mit Hilfe eines EDIT-Dienstprogramms angelegt. Die Definition jeder Seite wird in einer Datendatei abgespeichert.
Diese Erfindung hat mehrere Vorteile. Erstens, weil die Datenbank mit Dateien und Registern arbeitet, stellen Prozeßänderungen, wie z. B. wasserlösliche und 2K- Stoffe, keine nennenswerte Veränderung des Systems dar. Allgemeiner gesehen, wenn ein konfiguriertes System entweder durch Änderung verschiedener Betriebsparameter (wie z. B. Einführung einer neuen Farbe) oder durch Wechsel der SPS modifiziert wird, müssen nur, um der Veränderung Rechnung zu tragen, einige Änderungen in der Datenabruf und Formatierungsroutine vorgenommen werden. Das heißt, die Datenbank muß nicht vollständig neu formuliert werden. Zweitens vermittelt diese Erfindung ein standardisiertes Benutzerinterface, das mit diversen SPS einfach einzurichten ist. Der Umfang der erforderlichen Programmierung ist weitaus geringer als bei den Systemen nach dem Stand der Technik.
Diese Erfindung vermittelt ein intelligentes Interface für den Einsatz bei der Steuerung von Lackierprozessen oder dergleichen bei Verwendung einer SPS. Bei den Ausführungen dieser Erfindung für Lackieranwendungen wird ein Großteil der Steuerdaten, die speziell der Verwendung der Anlage beim Lackieren dienen, im Interface selbst vorbereitet, wodurch die SPS nur der Steuerung der Maschinenbewegung, -sicherheit und dergleichen dient. So vermittelt diese Erfindung ein generisches Steuerteil zur Verwendung in Lackieranlagen und dergleichen, d. h. die Anlagensteuerung kann größtenteils "standardisiert" werden.
Die kontinuierliche Veränderung der Sprühmaschinentechnik beeinflußt die detaillierten Steuerdaten, die zum Bewältigen der Achsbewegung der Maschine, des Interface und der SPS-gesteuerten Sicherheitsschaltungen erforderlich sind. So kann das für diese Funktionen erforderliche Programmieren der SPS u. U. jedesmal dann eine Änderung erfordern, wenn die Spritzmaschinen aktualisiert werden.
Dementsprechend wurde sich dafür entschieden, die Steuerung dieser Funktionen der SPS zu überlassen und diese nicht auf das Interface zu verlagern, die diese Erfindung vorsieht.
Obwohl es vielleicht unmöglich ist, mit den Veränderungen der Maschinensteuerung Schritt zu halten, wenn Standardeinrichtungen entwickelt werden, wird dennoch davon ausgegangen, daß die SPS-Programmierung, die sich speziell auf die Maschinensteuerung bezieht, nur ca. 30% der erforderlichen Software darstellt. So reduziert sich durch Verlagern des Anlegens der Steuerdaten, die sich auf die benutzten Parameter beziehen (Farbdruck, -menge, Formluft, Turbinengeschwindigkeit und Hochspannung) und die normalerweise unverändert bleiben auf das "Standard"- Interface, der zum Konfigurieren der SPS zur Verwendung in beliebigen Lackieranlagen erforderliche Programmierbedarf um vieles.
Ziel der Erfindung ist das Zulassen der Ausführung von Aufgaben durch zugehörige Hardware, für die diese besonders geeignet ist, so z. B. die Bewegungssteuerung, Antriebssteuerung, der Verkehr mit der Außenwelt über eine große Auswahl von Eingangs- und Ausgangsbausteinen sowie das Vernetzen von Anlagen durch die SPS. Rechner andererseits führen Datenmanipulation und Dateihandhabung mit größerem Speicher und höherer Geschwindigkeit durch.
Ausführungen dieser Erfindung vermitteln die folgenden Vorteile:
1. Der End-user hat die Wahl bei der Auswahl des Herstellers von Lackiermaschinen und SPS.
2. Kostenersparnis infolge der Steuerung von mehr Maschinen durch eine SPS.
3. Gewünschte höhere Geschwindigkeiten für Produktionslinien können beibehalten oder sogar erhöht werden.
4. Der End-user und der Lackiermaschinenhersteller werden beim Herbeiführen akzeptabler Qualität des lackierten Produkts schon beim ersten Versuch ("first time buy-off") unterstützt.
5. Dem End-user steht eine anpassungsfähige Maschinenkonfiguration in der Sprühkabine zur Verfügung.
6. Die Bedienung der Anlage durch den Benutzer wird durch das dedizierte Benutzerinterface vereinfacht und bedienungsfreundlicher.
7. Durch Lieferung des Großteils der Anlage in Form standardisierter Hardware und Software sinken die Kosten der Einrichtung/Konfiguration einer Lackieranlage. 8. Standardsoftware und Grafikfähigkeit werden in einem PC geliefert.
9. Schnelles und einfaches Benutzerinterface.
10. Kostersparnis bei der Inbetriebnahme, der Schulung des Bedienungs- und Wartungspersonals.
11. Bewährte Software bei jeder neuen Installation.
12. Schutz wichtiger Produktionsdaten gegen unbefugten Zugriff und automatisches Speichern auf Festplatte.
13. Geringere Abhängigkeit von SPS-Softwareautoren am Einsatzort.
14. Reduktion des SPS-Softwarecodes um bis zu 60%. Leichteres Verständnis und Unterstützung der Wartungsabteilung.
15. Weitere Verbesserungen der Erstellung historischer Tendenzen und der Diagnostik können durch neue Softwareerweiterungen beigefügt werden.
16. Verwendung für diverse Anwendungen, nicht nur beim Lackieren.
Wie schon erwähnt, ist das Benutzerinterface intelligent und kann die Steuerung von Geräten anders als Lackiermaschinen übernehmen, so z. B. von Kabinenventilatoren und Öfen. Weitere Anwendungsbereiche wären z. B. automatische/manuelle Farbwechselstationen. Bis zu 48 Stationen können von einem Benutzerinterface aus gesteuert werden. Diese Beispiele erfordern keine Grafiksoftware, da dynamische Informationen und Meldungen auf einer LCD dargestellt werden können. Weitere Anwendungsfelder, -möglichkeiten, für diese Erfindung lassen sich beispielsweise in Raffinerien oder bei der Wasseraufbereitung finden.
Weitere Merkmale und Vorteile dieser Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung der Ausführung der Erfindung klar, die als Beispiele gelten. Die beiliegenden Zeichnungen dienen der Veranschaulichung. Es zeigt:
Fig. 1 ein Schema, aus dem ein Beispiel einer Lackiererei in der Autoindustrie hervorgeht.
Fig. 2 ein Schema, das die Betriebsparameter einer Lackiermaschine darstellt, die eventuell gesteuert werden muß.
Fig. 3 ein Blockbild des internen Aufbaus einer SPS.
Fig. 4 ein Schema, aus dem die Elemente einer Ausführung dieser Erfindung hervorgehen.
Fig. 5 ein Schema, das das Verhältnis zwischen der Prozeßsteuerung in den Ausführungen dieser Erfindung und dem Lauf einer Karosserie durch eine Lackierstation darstellt.
Fig. 6 den Aufbau des Datenbankwörterbuchs, das in dieser Erfindung verwendet wird und
Fig. 6a) das Wörterbuch im Verhältnis dargestellt und
Figur b) ein Beispiel eines äußerst einfachen Wörterbuchs;
Fig. 7 eine Ausführung, bei der das Benutzereingabegerät ein dediziertes Tastenfeld ist.
Fig. 8 einige Beispiele von Seitentypen in der grafischen Umgebung, die von einer bevorzugten Ausführung der Erfindung vermittelt werden und
Fig. 9 ein standardisiertes Format, bei dem Daten aus dem Benutzerinterface an die SPS der bevorzugten Ausführung übertragen werden.
Die folgende Beschreibung einer bevorzugten Ausführung der Erfindung betrifft ein integriertes System zur Steuerung und Überwachung eines Lackierprozesses in der Autoindustrie. Die Anlage führt ebenfalls Aufzeichnungen (Archive), aus denen der Werdegang der Lackierung hervorgeht.

SYSTEMÜBERSICHT

Wie aus Fig. 4 hervorgeht, beinhaltet die Anlage zwei wesentliche Bauteile.
Zuerst beinhaltet die Anlage ein Benutzerinterface. Über das Benutzerinterface erhält der Lackierer Zugang zu den Bearbeitungs- und den Maschinen-Steuerfunktionen, die Produktionsabteilung erhält Zugang auf die historischen Berichtsangaben sowie die Tendenzdaten und die Wartungsabteilung erhält Zugang zu beiden Bereichen, um auf Fehler- und Diagnostikdaten zugreifen zu können.
Das Benutzerinterface umfaßt einen PC 10, in dem die Betriebsdaten der Anwendung gespeichert werden, einen Bildschirm 20 sowie ein Benutzereingabegerät 30. Vorzugsweise ist der Rechner IBM-kompatibel und bedient sich eines '486 (oder höheren) Prozessorchips, der mit dem Betriebssystem MS-DOS läuft. Der PC wurde zum Durchführen der nachfolgend beschriebenen Funktionen programmiert. Die Software ist in C++Code verfaßt.
Die für den PC zum Lackieren einer spezifischen Karosserie erforderlichen Betriebsdaten werden in der Datenbank des PC gespeichert und auf Anforderung heruntergeladen. Die Funktion jeder zu steuernden Maschine wird in einen Satz von Zyklen nach einem generalisierten Modell des Lackierprozesses analysiert. Die Definition des Aufbaus jedes Zyklusses wird mit einer Tabelle, aus der die jeweiligen Zyklen, die auf jede Maschine zutreffen, hervorgehen in einem Datenbankwörterbuch gehalten. Der Aufbau eines spezifischen Zyklusses wird so definiert, daß er immer gleich ist, ungeachtet des Karosseriestils oder der Farbe, mit der die Maschine lackieren soll. Die Betriebsdaten für jede Maschine im Zyklus hängen jedoch normalerweise vom speziellen Rezept ab (d. h. Karosseriestil/ Farbe / Maschinenkombination).
Die in Dateien gespeicherten Betriebsdaten basieren auf der Zyklusstruktur. Das heißt, allgemein gibt es eine oder mehrere Datendateien, in der/denen die auf eine(n) spezifische(n) Maschine / Karosserietyp / Farbe / Zyklus zutreffenden Betriebsdaten enthalten sind. Die für ein spezifisches Rezept erforderlichen Betriebsdaten werden durch das Erkennen des auf die jeweilige Maschine zutreffenden Zyklus (durch Bezug auf das Datenbankwörterbuch) durch den PC, Abruf der Daten aus den zutreffenden Datendateien für die(en) relevante(n) Maschine / Karosseriestil / Farbe / Zyklus und Formatieren der Daten in eine standardisierte Meldung auf Zyklusbasis zur Übertragung an den PC bezogen.
Vorzugsweise handelt es sich beim Benutzereingabegerät um eine Tastatur. Dabei kann es sich um ein dediziertes Gerät mit (durch Software) konfigurierten Tasten handeln, die den Eigenschaften des zu steuernden Prozesses Rechnung tragen. In solchen Fällen wäre es vorteilhaft, wenn die Tastatur eine LCD sowie einige Funktionstasten hätte. Weiter wäre es vorteilhaft, wenn die Tastatur als Standard- Qwertz-Tastatur fungieren könnte. Eine dedizierte Tastatur dieser Art ermöglicht es dem Benutzer, schnell auf alle Betriebsarten zuzugreifen, um akkurat und schnell zu lackieren, wobei so wenige Tasten wie möglich bedient werden müssen. Als Alternative kann auch eine herkömmliche Tastatur benutzt werden.
Das Benutzerinterface vermittelt eine konfigurierbare grafische Umgebung, über die Benutzer Laufzeitdaten prüfen, die Datenbank der Anlage bearbeiten und Produktionsdaten prüfen können.
Zweitens beinhaltet das System mindestens eine Speicherprogrammierbare Steuerung (SPS) 50, die alle Lackiermaschinen und zugehörigen Einrichtungsgegenstände so steuert, daß ein einlaufendes Fahrzeug gemäß den vom PC abgerufenen Angaben lackiert wird. Die SPS hält ebenfalls diskrete Laufzeitangaben, die ihr vom gesteuerten mechanischen Einrichtungsgegenstand gemeldet werden. Diese Laufzeitdaten werden dem PC in regelmäßigen Abständen gemeldet und dem Benutzer dargestellt. Es wird davon ausgegangen, daß die SPS bereits vorprogrammiert wurde und mit 16-Bit-Digitalworten läuft. PC und SPS verkehren miteinander über serielle Verbindung oder ein Netzwerk.
Der SPS-Steuermechanismus wird zuerst beschrieben, gefolgt von der PC- Datenbank, der grafischen Umgebung und einer Ausführung der Benutzertastatur. Dann folgt eine Beschreibung der verschiedenen Systemfunktionen.

SPS-STEUERMECHANISMUS:

Wie aus Fig. 5 hervorgeht, laufen Karosserien durch einen ID-Abschnitt, wo die Karosserie- und Farbangaben abgelesen und in der steuernden SPS gespeichert werden, in eine Station ein. Die relative Position der einlaufenden Karosserie bezüglich jeder gesteuerten Maschine wird von der SPS verfolgt, die ebenfalls Signale von Laufbahncodierern empfängt, die anzeigen, ob sich die Förderstraße bewegt oder nicht.
Wenn die Karosserie eine festgelegte Entfernung A vor einer spezifischen Maschine erreicht (in diesem Beispiel eine Glocke 202), dann fordert die SPS den PC zum Senden des Rezepts für Glocke 202 hinsichtlich der speziellen Karosserie- /Farbkombination an. Der Einlauf der Karosserie wird durch einen Sensor an Distanz A von einem Bezugspunkt an Glocke 202 erkannt.
Wenn die SPS das Rezept empfängt, wird dieses an einem Hilfsspeicherplatz gespeichert. Danach verfolgt das Rezept den jeweiligen Aufenthaltsort des Fahrzeugs und, wenn dieses über eine festgelegte Distanz B vor der Glocke gelaufen ist, kopiert die SPS das Rezept in den Arbeitsspeicherplatz und beginnt den eigentlichen Arbeitsablauf. Normalerweise wird Information an einer Totdistanz (Position A) vor Beginn des Ablaufs (Position B) angefordert, um ausreichend Zeit für die Datenübertragung einzuräumen und um sicherzustellen, daß die einlaufenden Daten keine Daten überlappen, die flur die bearbeitete Karosserie vor der jetzt einlaufenden benutzt werden. Wenn eine Karosserie in die festgelegte Distanz B einläuft, verfolgt die steuernde SPS die Karosserieposition und aktualisiert die Parametereinstellungen auf die aus dem Arbeitsspeicher eingelesenen Werte.
Neben der Steuerung des Lackierverfahrens ist die SPS verantwortlich für das Aufzeichnen der Leistung aller Maschinen und flur das Auslösen von Alarmen infolge von Maschinen- oder Förderstraßenstörungen (normalerweise durch bedingte Aussagen, die in SPS-Code eingebettet sind). Diese Daten werden an den PC übertragen, damit der Benutzer den Werdegang des Lackierprozesses verfolgen kann.

PC-Datenbank:

Die Datenspeicherdateien werden vom programmierten PC automatisch angelegt, wenn die Applikation zum ersten Mal zu Beginn des Projekts erzeugt wird. Nachdem das System eingerichtet ist, werden Änderungen der Betriebsdaten mit einer EDIT-Funktion vorgenommen. Diese wird nachfolgend näher erläutert. Wie schon erwähnt, wird der Zugang zu den Daten in der PC-Datenbank entsprechend einem Datenbankwörterbuch geregelt, das auf einem Lackierprozeßmodell beruht. Dieses Modell wird nachfolgend beschrieben.
Lackiermaschinen und ihre zugehörigen Einrichtungsgegenstände (wie z. B. Abstauber / Ventilatoren / Öfen) werden über eine variable Anzahl von Parametern der folgenden zwei Arten gesteuert:
a) Boolsche Schalter - 2-Zustandsvariablen, mit denen Schaltventile in den EIN- oder AUS-Zustand versetzt werden und
b) Reglerparameter - Variablen mit mehreren möglichen Zuständen (hier durch 16 Bits definiert), mit denen Variablen auf einen gewünschten Wert eingestellt werden, wie z. B. Einstellen eines Drucks auf 1,5 bar oder mit denen die relative Position eines Elements im Verhältnis zum Umriß eines Fahrzeugs bezüglich eines ausgewählten Ursprungs angezeigt wird.
Ein gegebenes Rezept (d. h. eine Kombination von Karosseriestil / -farbe / Maschine) kann als aus einer Anzahl von Zyklen bestehend betrachtet werden. Diese Zyklen lassen sich hinsichtlich der Position der Karosserie im Verhältnis zur Maschine oder im Verhältnis zur Zeit ausdrücken. Im Verlauf jedes Zyklusses verändern sich einige der Maschinenparameter, während andere konstant bleiben. Hinsichtlich der konstanten Parameter reicht es zu wissen, daß diese während des gesamten Ablaufs unverändert bleiben, und der Wert muß angegeben werden. Bei den variablen Parametern müssen die Stellen im Zyklus angegeben werden, wo sich der Parameterwert verändert; weiter müssen die jeweiligen Werte angegeben werden. Aus praktischen Erwägungen ist es nützlich, die Stellen im Zyklus anzugeben, wo sich ein Parameter verändert, indem der Zyklus in verschiedene Schritte unterteilt wird, deren Ausgangsposition jeweils verschieden sein kann.
Ein typisches Rezept umfaßt drei grundlegende Zyklen:
i) Vor-Lackierung - dieser Ablauf ist erforderlich, um die neue Farbe in die Glocke zu laden, bevor das eigentliche Lackieren beginnt. Hierbei handelt es sich um einen Ablauf auf Zeitbasis, der vor Beginn der Lackierung abgeschlossen werden muß.
ii) Lackieren - dieser Zyklus führt zum Auftragen von Farbe auf die Karosserie. Hierbei handelt es sich um einen Ablauf auf Positionsbasis, da Maschinenvariablen hinsichtlich der Profilvariationen des Fahrzeuges eingestellt werden.
iii) Reinigen - bei diesem Zyklus wird Lösungsmittel zum Reinigen in die Glocke gepumpt. Wie bei Vor-Lackierung handelt es sich hier um einen Ablauf auf Zeitbasis.
Die drei o. g. Abläufe hängen normalerweise nur mit dem Betätigen von Ventilen zusammen. Neben diesen drei Abläufen gehören u. U. verschiedene Reglerzyklen (d. h. Zyklen, die das Einstellen von Reglerparametern erfordern) und Profilzyklen (d. h. Zyklen, die eine Maschinenbewegung im Verhältnis zum Profil der Karosserie bestimmen) zum Rezept. Normalerweise kann ein Ablauf zum Aktivieren einer Anzahl von Ventilen und Einstellen einer Anzahl von Reglerparametern zum Aktivierungszeitpunkt eingestellt sein. Dann verändert(n) sich in vom Benutzer festgelegten Schritten über das Profil des Autos oder im Verlauf der Zeit der Zustand verschiedener Ventile / die Werte verschiedener Parameter. Abläufe können an beliebiger Stelle beginnen, wenn die Karosserie an einer festgelegten physikalischen Stelle vorbeigelaufen ist (diese wird allgemein als der Zonenbeginn der betroffenen Maschine bezeichnet).
Ein Modell dieser Art, das auf dem Zyklus beruht, läßt sich ausführlich konfigurieren und ermöglicht gleichzeitig die detaillierte Beschreibung des Lackierprozesses. Bei der bevorzugten Ausführung der Erfindung wird der Aufbau jedes Zyklusses so definiert, daß er, ungeachtet der ID der verarbeiteten Karosserie, gleich ausfällt. Sowohl die Betriebsdaten wie die Details des Zyklusses variieren, wie z. B. der Ausgangspunkt und die Ausgangspunkte der Schritte im Zyklus. Der Zyklusaufbau wird in einem Datenbankwörterbuch festgehalten, wogegen die Betriebsdaten und detaillierten Zyklusmerkmale in Datendateien gesichert sind. Das Datenbankwörterbuch ist ein Verzeichnis der Kabinenressourcen, die das Modell des Lackierprozesses darstellen, auf dem der Zyklus beruht. Das System benutzt dieses Wörterbuch, um Daten einwandfrei zuzuordnen und um den Zugang sowie das Formatieren der Rezeptdaten zu ermöglichen.
Fig. 6a) zeigt den Aufbau des Datenbankwörterbuchs in Form von Verhältnissen, während Fig. 6b) anzeigt, wie ein einfaches Wörterbuch eventuell aussehen würde.
Station: enthält die Beschreibung aller vom System gesteuerten Stationen sowie deren Inhalt, was Maschinen anbelangt.
Zone: ähnlich wie Station beruht diese Tabellengruppe auf der Topographie der Kabine (wie z. B. sich gegenüberstehende Maschinen, Dachmaschinen, usw.). Maschine: enthält eine Beschreibung aller Maschinen, die in jeder Station vorhanden sind und bezieht eine Maschine auf eine gegebene Anzahl von Zyklen, die im Rezept aufgeführt werden.
Zyklus: enthält Kopfzeileninformationen zu jedem Zyklus und Listen von Inhaltsverzeichnissen, durch die Startvariablen und Programmiervariablen identifiziert werden. Bei der bevorzugten Ausführung dieser Erfindung setzt sich die Kopfzeile wie folgt zusammen:
Die ersten drei Bit zeigen an, ob sich die Zyklusdaten mit variierender/m Maschine, Karosseriestil oder Farbe verändern. Eine "1" zeigt an, daß die Zyklusdaten bezüglich des jeweiligen Aspekts global gelten. Durch Angabe allgemeingültiger oder globaler Daten ergibt sich die Möglichkeit, eine einzelne Datendatei flur den Zyklus hinsichtlich der allgemeingültigen ID-Parameter zu vermitteln. Wenn sich Zyklus 1 beispielsweise bei unterschiedlichen Karosseriestilen nicht verändert, besteht bei gegebener Farbe und Maschine kein Bedarf, separate Datendateien zu speichern, die Betriebsdaten und Zyklusdetails, die für individuelle Karosseriestile erforderlich sind, darstellen.
Das nächste Bit zeigt an, ob der Start des Zyklusses mit einem Bezugspunkt übereinstimmt (normalerweise Zonenstart) oder ob er an anderer Stelle beginnt. Im letzteren Fall wird der Startpunkt des Zyklusses in der Datendatei festgelegt. Das fünfte Bit zeigt die Anzahl der Schritte im Zyklus an. Wenn sich der Zyklus in Schritte unterteilt, dann werden die Startpunkte der Schritte in der Datendatei festgelegt.
Startdaten: enthält Daten für alle Startparameter, die mit dem Zyklus zusammenhängen. Durch Übernahmeregeln gehören diese Parameter gleichfalls zu Maschinen, die in diesen Zyklus gehören. Startparametern wird ein Wert zugeordnet, der zu Beginn eines Zyklusses wirksam wird und bis zu dessen Abschluß gilt. Programmierbare Daten: enthalten Werte für alle programmierbaren Parameter, die mit dem Zyklus zusammenhängen. Hierbei handelt es sich um eine zweidimensionale Tabelle, weil die Werte für alle Variablen in jedem Schritt eingetragen werden.
Schritteinstellungen: enthält die Positionsangaben, durch die Positionen aller Schritte im Zyklus festgelegt werden.
Karosserie/Farbe/Maschine: diese Tabellen enthalten die reelle Beschreibung der jeweiligen Einheiten.
Rezept: letztlich enthält diese Tabelle Angaben, die zum effektiven Abruf von Zyklusdatensätzen aus der Datenbank erforderlich sind.
Die o. g. Beschreibung des Datenbankwörterbuchs bezieht sich auf die Betriebsdaten (inkl. Feinaufbau des Zyklusses), die in der PC-Datenbank gespeichert werden. Weitere Informationen werden im PC-Speicher gehalten. Beispielsweise, wenn der Lackierprozeß abläuft, empfängt die SPS Informationen von den Überwachungsgeräten in der Kabine. Diese Angaben oder Statistiken, die daraus abgeleitet werden, fängt der PC regelmäßig von der SPS ab und speichert diese in der Datenbank. Diese Daten können ebenfalls nach Datenmodell gespeichert werden, werden jedoch in einem Speicherbereich gehalten, der, im Gegensatz zum Bereich, der für Betriebsdaten verfügbar ist, für überwachte Laufzeitdaten reserviert ist. Das System benutzt das Datenbankwörterbuch beim Zugriff auf und Formatieren von Rezeptdaten, die an die SPS übertragen werden sollen sowie bei der Darstellung von Betriebs- oder Überwachungsdaten auf dem grafischen Benutzerinterface, so z. B. während der Bearbeitung. Dieser Vorgang wird nachfolgend näher erläutert.

GRAFISCHE UMGEBUNG

Entsprechend der bevorzugten Ausführung dieser Erfindung wird die oben beschriebene Datenbank zusammen mit Software vermittelt, die ebenfalls eine grafische Umgebung vermittelt. In dieser grafischen Umgebung werden Betriebs- und Überwachungsangaben in schematischer Form dargestellt, um diese dem Benutzer leichter verständlich und durch diesen manipulierbar zu machen. Eine Bibliothek von Bildschirmen wird konfiguriert und ist, je nach Lackiermaschine, auswählbar. Aktualisierung erfolgt über Softwarerevisionen, wenn sich die Technologie weiterentwickelt.
Im Gegensatz zu Allzwecksteuerungen setzt sich die grafische Umgebung, die durch die bevorzugte Ausführung vermittelt wird, nicht aus einer Liste von Seiten zusammen, die wahllos erstellt und auf die der Reihenfolge nach (oder durch einen System-Navigationsinterpreter) zugegriffen wird zusammen. Anstelle dessen kann der Benutzer Layouts konfigurieren und diese als Beispiele für gewisse Kernseitentypen mit standardisierter Funktionalität, wie oben erwähnt, festlegen.
So wird beispielsweise ein "Zyklus Bearbeiten"-Seitentyp festgelegt. Benutzer können getrennte Seiten dieses Typs für jeden Zyklus anlegen, der im Datenbankwörterbuch festgelegt ist. Der Seitentyp bestimmt dagegen, welche Funktionen durchgeführt werden, wenn irgendeine dieser Seiten aktiviert oder abgestellt wird. Bei diesem Beispiel ruft der PC, wenn eine dieser Zyklus-Bearbeiten- Seiten aktiviert wird, die zu diesem Zyklus zählenden Betriebsdaten ab und stellt sie auf dem Bildschirm im vom Benutzer konfigurierten Layout dar. Wenn diese Seite aktiv ist und der Benutzer betätigt eine Sichern-Taste, dann nimmt der PC die Betriebsdatenwerte, wie sie auf der Seite dargestellt sind und überträgt diese an den zutreffenden Speicherplatz der Datenbank, wodurch die Bearbeitung effektiv wird. Eine Seite in der grafischen Umgebung setzt sich zusammen aus diversen Elementen, wie z. B. Kreisen, Linien, Texten usw., die überall auf dem Bildschirm plaziert werden können, um statische, dynamische, bearbeitungsfähige oder Nur-Lesen- Angaben darzustellen. Von der bevorzugten Ausführung dieser Erfindung werden verschiedene Elementtypen unterstützt, was nennenswerte Anpassungsfähigkeit bei der Seitenkonfigurierung ermöglicht.
Die Elemente von Seiten lassen sich in zwei generische Gruppen unterteilen:
a) Statisch - dies sind einfache grafische Elemente, die hinsichtlich ihrer Farbe, Form oder ihres Inhalts konstant bleiben und nur aus ästhetischen oder Erläuterungsgründen auf einer Seite vorgesehen werden.
b) Dynamisch - diese Elemente hängen mit Systemvariablen zusammen (Betriebsdatenelemente oder überwachte Laufzeitwerte) und verändern sich je nach der beobachteten oder erwarteten Variation bei den vernetzten Variablen. Änderungen lassen sich auf verschiedene Weise darstellen, wie z. B.: durch Veränderung der Farbe, Größe, Position und des Zusammenhangs. Auch dynamische Elemente lassen sich bearbeiten. Bearbeitungsfähige dynamische Elemente vermitteln einen Verbindungskanal zwischen Benutzer und Systemdatenbank und ermöglichen es Benutzern, beliebigen Systemvariablen neue Werte zu verleihen.
Ein EDIT-Programm in der PC-Software ermöglicht das Anlegen von Seitenelementen durch einfaches Erzeugen des Elements und Positionieren irgendwo auf dem Bildschirm. Daneben vermittelt das EDIT-Programm einen Mechanismus, mit dessen Hilfe ein Element zur grafischen Darstellung/ Überwachung/Bearbeitung mit einer oder mehreren Systemvariablen verbunden werden kann.
In der bevorzugten Ausführung der Erfindung werden die folgenden Seitentypen festgelegt.
Manuelle ID-Kontrolle - ermöglicht es dem Benutzer, einen Stapel von Fahrzeugen in der Kabine anhand grafischer Animationen zu prüfen. Angaben über die betroffenen Fahrzeuge werden aus einem Satz SPS-Worte eingelesen und können per Hand geändert werden, bevor ein einlaufendes Fahrzeug eine vom Benutzer festgelegte Positionsgrenze erreicht.
Stationsleistung - jede dieser Seiten ist zur Darstellung von Überwachungsangaben der höheren Ebene konfiguriert, die eine spezifische Maschinenstation betreffen. Dazu zählen u. U. Pistolenleistungsangaben, Werteinstellungen usw. Mit dieser Seite kann der Benutzer Informationen bearbeiten, die auf die gesamte Station zutreffen.
Maschinenüberwachung - jede dieser Seiten kann grafische/Textinformationen enthalten, mit denen der Laufzeitzustand aller Pistolenventile und anderer Parameter, die zu einer spezifischen Maschine gehören, überwacht wird. Sie können zum Anzeigen der Bewegung eines lackierten Fahrzeuges bezüglich der Mittellinie der Maschine eingerichtet werden und die Funktionalität vermitteln, um die Maschine zu testen, wenn die Produktionslinie im Handbetrieb läuft.
Zyklus Edit - bei der bevorzugten Ausführung kann der Benutzer für jeden Prozeßzyklus eine dieser Seiten auf eine Art und Weise anlegen, die einem beliebigen Bearbeitungsstil entspricht. Solche Seiten können zum Darstellen abgestufter programmierbarer Zyklusdaten in grafischem oder Textbetrieb konfiguriert werden. Bei der bevorzugten Ausführung der Erfindung müssen diese Seiten bearbeitungsfähige Elemente enthalten, so daß der Verbindungskanal zwischen dem Benutzer und der Systemdatenbank vermittelt wird. Die wichtigste Funktion dieser Seite ist jedoch, dem Benutzer zu ermöglichen, einen spezifischen Datenbankzyklus zu bearbeiten und vermittelt dahingehend fortschrittliche Bearbeitungsmöglichkeiten, wie z. B. Kopieren, Einfügen, Wiederherstellen usw. Bei Aktivierung dieser Seite wird das mit der ausgewählten Maschine, Karosserie und Farbe zusammenhängende Rezept abgerufen, und der Benutzer kann die Daten des Zyklusses bearbeiten, der von dieser Seite dargestellt wird.
Hilfsseite - diese Seiten können zum Darstellen von Überwachungsangaben angelegt werden. Auch können damit Prozeßvariablen außerhalb des Umfangs der PC- Datenbank bearbeitet werden. Solche Seiten können beispielsweise Kabinenüberwachung, Schichtbearbeitung, grafische Alarmdarstellungen usw. enthalten.
Produktionstendenzen - wie bei den Hilfsseiten zeigen die Produktionstendenzen-Seiten Überwachungsangaben bezüglich Produktionsstatistiken. In diesem Fall können Maschinen-, Karosserie- und Farbtasten benutzt werden, um einen Untersatz des ausgewählten Bereichs auszuwählen, während der Benutzer ebenfalls durch Bereichswerte blättern kann, die während der letzten 30 Schichten aufgezeichnet wurden. Datensätze können ausgedruckt oder in eine Datei exportiert werden. Die Laufzeitdaten der hier dargestellten Bereiche residieren im SPS-Speicher und werden von der SPS berechnet.
Alarmprotokoll - eine dieser Seiten ist erforderlich, um Beschreibungen aktiver Alarme, Bestätigungszustände, Alarmdauer und Vorfälle darzustellen. Anhand dieser Seite können Benutzer durch aktive Alarme blättern. Sobald ein Alarm ausgewählt wird, erscheint eine Alarmaufforderung (bei der bevorzugten Ausführung dieser Erfindung auf der zum Lieferumfang zählenden Tastaturanzeige), um den Benutzer über die Maßnahmen zu informieren, die zum Ändern der Situation, die zum Alarm geführt hat, getroffen werden müssen.
Dateiansicht - mit diesen Seiten können Wartungsdaten des Systems, die in täglichen Dateien gespeichert werden, dargestellt werden. Zu diesen Daten zählen u. a. Alarmaktivierung, Datenbankveränderungen usw., die normalerweise täglich gespeichert werden. Diese Seite ermöglicht deren Abruf und das Ausdrucken. Eine besondere Version dieser Seite, der s. g. "Notizblock", erlaubt es Benutzern, Anmerkungen/Kommentare aufzuzeichnen, die im Laufe der aktuellen Schicht aufgeworfen wurden. Mit Hilfe des Notizblocks kann ein firmenspezifisches Prinzip der Dokumentation täglicher Routinen verwirklicht werden.
Benutzerprotokoll - diese Seite ist nur dem Systemadministrator zugänglich, der Systemeditoren zuordnen/wegnehmen kann. Die bevorzugte Ausführung des Systems enthält drei Berechtigungsebenen, d. h. "Administrator", der dafür verantwortlich zeichnet, wer Zugang zum System erhält, indem er Benutzerpaßwörter einrichtet, "Editor", der Daten ungehindert bearbeiten und überwachen kann und "Benutzer", der lediglich Daten auf den verschiedenen Seiten des Benutzerinterfaces ansehen kann. Vor der Beschreibung der Navigation durch die Seiten der grafischen Umgebung ist es angebracht, dem Benutzereingabegerät Beachtung zu schenken.

BENUTZERTASTATUR:

Wie schon erwähnt, ist das System besonders einfach zu bedienen, wenn es sich beim Benutzereingabegerät um eine Tastatur handelt, deren Tasten konfiguriert werden können. Fig. 7 zeigte ein Beispiel einer solchen Tastatur.
Die dargestellte Tastatur hat ein 4-Zeilen-Meldefeld für Hilfe- und Diagnostikinformationen. Schnelle Dateneingabe und Navigation durch das grafische Interface ergibt sich durch Nummerntasten, die der Eingabe von Parameterdaten dienen sowie Inkremental- und Pfeiltasten. Tasten, die den einzelnen Lackiermaschinen entsprechen, liegen um die Anzeige verstreut. Diese Tasten werden durch die Software konfiguriert, um die Topographie der Maschinen, die in den verschiedenen Stationen ausgewählt werden können, widerzuspiegeln. Die Funktionstasten Nord, Süd, Ost und West der LCD dienen der Auswahl der zutreffenden Pistole in der ausgewählten Zone, die in die Anzeige abgerufen wurde. Die Lackiersprühpistolen-Tasten können bis zu 12 Pistolen/Glocken pro Station bedienen, während die Dachmaschinen-Tasten den Linienfluß von links oder rechts bedienen. Alle Anforderungen über 12 Glocken oder Pistolen hinaus werden einfach auf zwei Zonen aufgeteilt. Mit Hilfe der Laufen-Tasten lassen sich mehrere Stationen durchlaufen/steuern.
Es sind 10 Betriebsarttasten vorgesehen, mit denen die Funktion und Navigation der Anlage gesteuert werden. Weitere 28 Parametertasten sind vorgesehen, die speziellen Funktionen zugeordnet sind, wie z. B. Farbvolumen, Formluft, Dachmaschine, Seitenmaschine, manuelle ID-Erkennung usw. Diese Tasten dienen ebenfalls als QWERTZ-Tastatur für die Texteingabe in verschiedene Protokolldateien, die verfügbar sind. Ventiltasten mit aufgedruckten bildlichen Darstellungen dienen dem schnellen und leichten manuellen Zugang.

NAVIGATION IN DER GRAFISCHEN UMGEBUNG:

Die folgende Beschreibung der Navigation zwischen den individuellen Seiten des grafischen Interfaces bezieht sich auf die Tastatur in Fig. 7, wobei es sich um das Benutzereingabegerät handelt, mit dem die Auswahl von Seiten, das Durchführen von Bearbeitungen usw. erfolgt. Zur Betriebsvereinfachung werden Seiten automatisch ausgewählt und über das Benutzerinterface geregelt. Bei Bedarf können jedoch auch alle Seiten von beliebigen Stellen im System aus ausgewählt werden.
Beim Einschalten des PC-Programms erscheint der Vorgabebildschirm (Kabinenübersicht). Darauf erscheinen die durch alle Stationen, die vom System gesteuert werden, laufenden Karosserien, d. h. Abstauber, Grundierungsglocken, Pendler usw. Allgemeine Überwachungsbedingungen werden dargestellt, wie z. B. offene Türen und Förderstraßenstatus. Mit der Benutzertastatur werden alle Karosserien ausgewählt. Dadurch erfolgt Zugang zu einer angemessenen manuellen ID-Erkennung- Seite. Dort läßt sich die Identität einer Karosserie bei falscher Auswahl bearbeiten, vorausgesetzt, die Karosserie ist noch nicht zu weit in die Kabine gelaufen. Animierte Grafiken, wie sie nachfolgend näher erläutert werden, dienen der Anzeige der zutreffenden Karosserieform für den über den Bildschirm laufenden Typ.
Aus dem Kabinenübersicht-Bildschirm lassen sich einzelne Stationen mit Hilfe der Lauftasten der Tastatur auswählen, um eine detailliertere Prozeßgrafik aller Maschinen in einer spezifischen Station darzustellen. Auf Seiten, die eine spezifische Station darstellen, dient die Animationsmöglichkeit der Darstellung der Maschinenfunktion, während die Karosserie an den Maschinen vorbeiläuft. Auf dieser Ebene ist eine Zoneneinstellmöglichkeit vorgesehen. Hier erscheinen grafische Darstellungen darüber; ob eine Maschine lackiert, gereinigt wird, sich im Vor- Lackierungszustand befindet usw. Mit einer Ausschalttaste auf der Benutzertastatur können die Maschinentasten aller Maschinen in der dargestellten Zone zwischen ausgeschaltet/ freigegeben umgeschaltet werden.
Die Überwachung einzelner Maschinen läßt sich durch Drücken einer der zutreffenden Maschinentasten abrufen, die um die Tastaturanzeige angeordnet sind. Es erscheint eine grafische Darstellung der Maschinenfunktion, die die durchlaufene Karosserie darstellt. Hier werden wieder Animationen benutzt. Bei der bevorzugten Ausführung dieser Erfindung erscheinen alle Soll- und Istwerte der Parameter für die ausgewählte Maschine auf dieser Seite. Die Sollwerte werden durch Zugriff auf die Datenbank bezogen, während die SPS die Istwerte vermittelt.
Der Handbetrieb wird durch eine Handbetriebstaste auf der Benutzertastatur vermittelt. Durch diese Taste wird eine Handbetriebsseite für die ausgewählte Maschine abgerufen. Alle Handbedienungen stehen dem Benutzer über die Tastatur zur Verfügung.
Auf allen Seiten lassen sich Parameter durch Drücken einer Edit-Betriebstaste auf der Benutzertastatur, gefolgt von der Parametertaste, die dem zu ändernden Teil entspricht, bearbeiten. Bevorzugt wird, daß eine zusätzliche Tastenbetätigung zum Wirksammachen der Bearbeitung erforderlich wird. Dabei kann es sich um die Sichern-Taste handeln, die dem besseren Verständnis des Benutzers dient.
Auf Hilfsseiten, die sich auf anlagenspezifische Fujiktionen beziehen, wie z. B. Anschläge, Kabinenventilatoren usw., muß u. U. durch dedizierte Tasten auf der Benutzertastatur oder über ein Inhaltsverzeichnis der Hilfsseiten zugegriffen werden.

ÜBERSICHT DER PC-FUNKTIONEN:

Die im PC laufende Software der bevorzugten Ausführung dieser Erfindung ist ein ereignisabhängiges Programm, das zum Ansprechen auf Benutzer- und SPS- Anforderungen sowie zum effektiven Überwachen des Prozeßstatus entwickelt wurde. Grob gesehen führt der Systemkern eine ununterbrochene Iteration um einen Laufzyklus ab, der sich aus folgenden Aufgaben zusammensetzt:
Vorschubtakt - taktet die Systemuhr und das Schichtzählwerk vorwärts. Bei der bevorzugten Ausführung dieser Erfindung dient der interne PC-Taktgeber dem Verfolgen der Produktionsschichten. Wenn ein "Schichtende"-Signal erkannt wird, führt der PC eine Protokolldateifunktion durch, bevor er sich in den Stillstand versetzt.
Während der Stillstandzeit kann der Benutzer Produktionsdaten an einen Drucker oder eine externe Auswertungssoftware exportieren. Eine Einheitszeit von einer Sekunde wird dazu benutzt, die Kernstandzeit im gleichen Laufzyklus zu beschränken.
SPS-Anforderungen nachkommen - Erkennung oder/und Durchführung von SPS-Datenanforderungen durch Auswahl zutreffender Daten aus der Datenbank und Ausgabe dieser Daten an die SPS. Normalerweise enthalten drei festgelegte "Anforderungsworte", die im SPS-Speicher resident sind, die Anforderung bezüglich der betroffenen Zone und der Karosserie-/Farbzuordnung. Wenn ein PC eine Anforderung liest, wird für jede Maschine in der Zone aus den in der PC-Datenbank gehaltenen Zyklen ein Rezept (einschließlich aller Lackierzyklen) zusammengestellt. Das Rezept flur jede der betroffenen N-Maschinen geht dann in den nächsten N-Zyklen der PC-Funktion an die SPS. Nach abgeschlossener Datenübertragung stellt der PC die "Anforderungsworte" in der SPS auf Null zurück, damit die SPS diese zurückstellen kann, wenn die nächste Datenanforderung eingeht. Diese Funktion wird nachfolgend näher erläutert.
Hilfe (aktualisierungsabhängig) - diese Aufgabe aktualisiert die dargestellte Meldung, die bei der bevorzugten Ausführung auf der LCD der Benutzertastatur erscheint. Mit der Hilfemeldung werden Hilfeinformationen vermittelt, wie z. B. Alarmmeldungen und Diagnostikangaben. Diese teilen es dem Benutzer mit, wenn eine falsche Taste gedrückt wurde. System-Navigationsmeldungen zeigen dem Benutzer an, wie sie sich von der aktuellen Position im System fortbewegen sowie, welche die Position ist (d. h. eine kurze Beschreibung der aktuellen Seite oder des ausgewählten Elements auf einer Seite). Die Datenbank-Bearbeitungsmeldungen informieren den Benutzer darüber, welche Eingänge auf der gegebenen Betriebsebene erfolgen sollen, wenn Prozeßdaten oder andere Faktoren bearbeitet werden (wie z. B. die Maschinenzusammenstellung einer aktiven Station). Die Hilfemöglichkeit läßt sich über die Tastatur ein- oder ausschalten.
Prozeßalarme überwachen - Lesen und Verarbeiten aktiver Alarme und Archivieren der Alarmbestätigungen. Nur die SPS-Software löst Prozeßalarme aus, die in SPS residenten Alarmworten gespeichert werden. Der PC liest alle Alarmworte ein und führt eine interne Liste aller aktiven Alarme sowie eine Notiz der Dauer aller deklarierten Prozeßalarme und die Anzahl der Vorfälle. Aktive Alarme werden einer Schichtalarm-Protokolldatei zugefügt, sobald sie vom Benutzer bestätigt und von der SPS gelöscht wurden. Die unterste Zeile des Bildschirms zeigt den ersten erkannten Alarm und, wenn dieser bestätigt und gelöscht wurde, den nächsten Alarm usw.
Stufe aktualisieren - eine PC-Stufe hängt mit einem animierten Fenster zur Produktionslinie zusammen, das auf einer Seite des grafischen Interfaces residieren kann. Wenn eine animierte Stufe aktiv ist, führt der PC folgendes durch: Lesen einer Liste von SPS-Worten, in der die Position und der Typ des Fahrzeuges in einem festgelegten Segment der Produktionslinie enthalten sind, und Zeichnen aller Autoeintragungen auf die berechnete Bildschirmstelle, die dem SPS-Wort entspricht. (Die grafische Darstellung aller definierten Karosserien wurde zu Beginn in das System eingegeben und im Speicher abgelegt.) Diese Art von Animation ermöglicht es dem Benutzer, alle Bewegungen in der Prozeßumgebung mit minimaler Konfiguration anzusehen.
Interface aktualisieren - diese Aufgabe hängt mit der Aktualisierung der ersten Seite der Laufzeit des grafischen Interfaces zusammen und beinhaltet Routinen bezüglich der Wartung von Daten, die intern vom PC benutzt werden sowie für das Aktualisieren des Verhältnisses und Stils der dynamischen Seitenelemente des Hinter- und Vordergrunds. Der PC liest eine Anzahl von SPS-Worten, um den jüngsten Wert der verbundenen Seitenelemente zu beziehen und aktualisiert den Bildschirm dementsprechend.
Nächstes Benutzerereignis holen - holt eine über die Tastatur oder ein anderes Benutzereingabegerät erfolgte Benutzereingabe und transformiert diese in einen gültigen PC-Befehl. Wenn der Benutzer einen bearbeitungsfähigen Textpunkt ausgewählt hat, werden die Tastaturanschläge als Bearbeitungsbefehle ausgelegt. Dann werden entsprechende Zeichen in das aktivierte Bearbeitungselement eingefügt. Wird keine Anforderung empfangen, wird ein "Stillstand"-Befehl ausgegeben.
Sicherheitsbefehlsprüfung - prüft den eingegebenen Befehl anhand des Berechtigungsniveaus des Benutzers. Wenn der aktuelle Systembenutzer kein "Editor" ist, bleiben Bearbeitungsbefehle unwirksam.
Benutzerbefehle abwickeln - wickelt Benutzerbefehle ab, wie z. B. Auswahl von Maschinen oder Stationen, Datenbearbeitung usw., je nachdem, welche Auswirkung der Befehl auf die erste Seite des grafischen Interfaces hat.
Die o. g. Aufgabenliste kann vorübergehend verlassen werden, wenn spezifische, vom System definierte, kritische Situationen auftreten. Kritische Situationen können während der ganzen Ausführung der o. g. Aufgaben auftreten und betreffen hauptsächlich "Schichtende"-Signale, Ausfall der Kommunikation mit der SPS sowie Unfähigkeit, auf die Datenbank zuzugreifen oder Informationen in diese zu schreiben.

VERWENDUNG DER DATENBANK:

Eingabe von Arbeitsdaten

Bei der Mehrzahl der o. g. Beschreibungen wurde davon ausgegangen, daß die Betriebsdaten bereits in die PC-Datenbank geladen wurden. In der Praxis erfolgt das Laden der Daten jedoch wie folgt:
Bei der Einrichtung wird das Datenbankwörterbuch so konfiguriert, daß die Art und Anzahl der zu steuernden Geräte, die Abläufe, die von jeder Maschine durchgeführt werden, wenn lackiert wird, welche Variablen mit jedem Zyklus zusammenhängen, die Art solcher Variablen usw. angegeben werden. Aus dem konfigurierten Wörterbuch kann der PC bestimmen, welche Größe und Struktur der Datendatei er für jeden Zyklus im Verhältnis zu jeder(m) Maschine/Karosseriestil/Farbkombination erwartet. Bevor irgendwelche Datenwerte geladen wurden, gibt es diese Datendateien überhaupt nicht. Der Benutzer kann jedoch auf Seiten zugreifen, die sich auf die relevanten Maschinen/Zyklen beziehen, um solche zu bearbeiten. Die Ausgangsseite enthält Nullzahlen anstelle relevanter Betriebsangaben. Benutzer bedienen sich dann des Eingabegeräts auf solche Weise, daß spezifische Datenpunkte ausgewählt, Werte angegeben und diese Änderungen gespeichert werden. Im Anschluß an die Bearbeitung legt der PC die erforderliche Datendatei zum Speichern der geladenen Daten an.

Vorsehen von Arbeitsdaten

Wie schon erwähnt, überwacht der PC die SPS in jedem Laufzyklus ihrer Funktion und wartet auf Datenanforderungen. Wenn eine Datenanforderung festgestellt wird, greift der PC auf die Datenbank zu und formatiert die entnommenen Daten wie folgt: Nach Feststellen einer SPS-Datenanforderung liest der PC die drei Anforderungsworte der SPS in einen Puffer ein. Der PC bestimmt anhand der Anforderungsworte, welche Maschinen sich in der identifizierten Zone befinden, indem er auf das Datenbankwörterbuch Bezug nimmt. Die Rezeptdaten, die im Verhältnis zur Fahrzeugkarosserie und der anhand der Anforderungsworte identifizierten Farbe stehen, werden für die erste dieser Maschinen abgerufen, formatiert und während des nächsten Laufzyklus des PC an die SPS übertragen. Die Daten werden in einen SPS- Speicherblock geschrieben, der als Maschinen-Standby-Daten [Hilfsdaten] bezeichnet wird und nachfolgend näher erläutert wird. Im nächsten Laufzyklus überträgt der PC die Rezeptdaten für die nächste Maschine der Zone usw.
Auf Rezeptdaten wird wie folgt zugegriffen:
1) Der PC bezieht sich auf das Datenbankwörterbuch, um sicherzustellen, welche Zyklen für die fragliche Maschine festgelegt sind.
2) Dann geht folgendes für jeden Zyklus nacheinander vor sich:
a) Der PC bezieht sich auf die Kopfzeile der Zyklusstrukturdefinition im Datenbankwörterbuch, um festzustellen, ob die Zyklusdaten auch auf andere Maschinen / Karosseriestile oder Farben zutreffen.
i) Wenn der Zyklus nur für die spezifische Maschine/Karosserie/Farbe gilt, stellt der PC einen Wegnamen zusammen, der den Maschinenindex, Karosseriestilindex, die Farbe und den Zyklus beinhaltet. Wenn der Maschinenindex beispielsweise = 01, der Karosseriestilindex = 02 und der Farbindex = 03 ist, ergäbe sich für die relevante Datendatei für Zyklus n der folgende Wegname: C010203.n
ii) Wenn der Zyklus auch auf andere Maschinen / Karosseriestile / Farben zutrifft, dann wird die zutreffende Datendatei so benannt, als ob der Index des gemeinsamen Parameters 0 wäre und indem ein Teil des Wegnamens auf Null gesetzt wird. Als Fortsetzung des o. g. Beispiels gilt, daß, wenn Zyklus 5 für Maschine 01 und Karosserie 02 für alle Farben gleich ist, die zutreffende Datendatei mit C010200.5 benannt werden würde.
3) Durch erneuten Zugriff auf die Kopfzeile des Zyklusses prüft der PC, ob es sich beim Ausgangspunkt des Zyklusses um einen Festpunkt oder eine Variable handelt. Wenn der Ausgangspunkt variabel ist, dann greift der PC auf die Datendatei zu, um festzustellen, wo sich der Ausgangspunkt befindet. Es wird ein Wort angelegt, das den Auslösepunkt des Zyklusses darstellt. Dieses Wort wird das erste Wort der an die SPS übertragenen Datenmeldung.
4) Wiederum nimmt der PC Bezug auf die Zykluskopfzeile im Datenbankwörterbuch, um festzustellen, wie viele Schritte der Zyklus umfaßt.
5) Der PC bezieht sich auf das Datenbankwörterbuch, um festzustellen, welche Variablen als Ausgangspunkt-Variablen festgelegt sind (d. h. welche Variablen am Anfang des Zyklusses stehen und ihren Wert bis zum Abschluß halten). Die Ausgangswerte dieser Variablen hinsichtlich dieses Karosseriestils/dieser Farbe und dieses Zyklusses werden aus der Datenbank abgerufen. Der PC ordnet diese Werte in eine Reihenfolge, die die Adressenstruktur der SPS reflektiert. Vorzugsweise (wie nachfolgend näher erläutert wird) werden die Werte von Digitalschaltern an die Datenmeldung vor den Werten der analogen Ausgangsvariablen nachgestellt.
6) Der PC bezieht sich auf die Datendatei, um die Ausgangspunkte der für den fraglichen Zyklus definierten Schritte zu finden. Ein Wortsatz wird erzeugt, der die Ausgangspositionen aller dieser Schritte darstellt. Diese Worte werden der Datenmeldung nachgestellt.
7) Der PC bezieht sich auf das Datenbankwörterbuch, um festzustellen, welche Variablen als programmierbare Variablen definiert sind, d. h. solche, deren Wert sich an einer oder mehreren Schrittschwellen verändert. Für alle diese programmierbaren Variablen ruft der PC den Wert dieser Variablen in jedem Schritt des Zyklusses bezüglich dieses Karosseriestils und der Farbe ab. Die abgerufenen Werte werden in einer Reihenfolge eingeordnet, die der Adressenstruktur der SPS entspricht.
Vorzugsweise werden die Sätze von Werten für die erste analoge, programmierbare Variable zusammen gruppiert und der Datenmeldung nachgestellt, dann werden die Sätze von Werten für die nächste analoge, programmierbare Variable gruppiert und nach; so wird auch mit den restlichen analogen, programmierbaren Variablen umgegangen. Dann werden die sich verändernden Werte der digitalen, programmierbaren Variablen als Sätze von Datenwörtern dargestellt, die in ihrer Menge der Anzahl von Schritten (oder eine mehrfache Ganzzahl dieser, wenn es eine größere Anzahl von Digitalschaltern gibt) gleicht. Die Werte aller Digitalschalter im ersten Schritt des Zyklusses werden im ersten Datenwort zusammengefaßt (ausgehend davon, daß es 16 oder weniger programmierbare, digitale Variablen gibt, so daß ein einzelnes 16-Bit Datenwort ausreichende Kapazität hat). Das nächste Datenwort wird zur Aufnahme der Werte der Digitalschalter im zweiten Schritt des Zyklusses usw. angeordnet. Diese Datenwörter werden zur Übertragung an die SPS der Datenmeldung nachgestellt.

Wechselwirkung mit dem grafischen Interface:

Wenn eine spezifische Seitenart eingerichtet wird, können verschiedene bearbeitungsfähige Felder sowie überwachte Laufzeitfelder in die Definition dieser Seite mit aufgenommen werden. Die grafische Darstellung der bearbeitungsfähigen oder überwachten Felder kann sich zwar verändern, die damit zusammenhängenden Daten müssen jedoch vom System richtig identifiziert werden, so daß auf sie in der Datenbank zugegriffen werden kann.
Die Definition der spezifischen Seite identifiziert die Art des Datenelements, das jedem bearbeitungsfähigen oder überwachten Feld entspricht. So kann z. B. auf der Seite "Zyklus Edit" ein bearbeitungsfähiges Element "Ausgangspunkt von Schritt 2" vorhanden sein. In solchen Fällen erkennt der PC, daß sich das bearbeitungsfähige Feld auf den Ausgangspunkt eines Schrittes in einem Zyklus bezieht.
Wie erwähnt, beginnt das graphische Interface mit einer Kabinenübersicht, und der PC überwacht die IDs der Fahrzeuge in der Kabine. Wenn der Benutzer eine spezifische Station auswählt, dann notiert das PC-Programm die ID der Karosserie in der ausgewählten Station. Aus der Datenbank für jedes bearbeitungsfähige/überwachte Laufzeitfeld der spezifischen Seite greift der PC auf Daten aus der Datenbank zu, die auf den Karosseriestil/die Farbe zutreffen, die mit der a des Fahrzeuges in der ausgewählten Station übereinstimmen. Abgerufene Daten werden in die zutreffende grafische Darstellung verwandelt, wie sie vom Benutzer konfiguriert wurde.
Sollte der Benutzer bearbeitungsfähige Felder auf einer Seite ändern, dann identifiziert der PC, welches Element mit dem bearbeiteten Feld übereinstimmt und, gestützt auf die ID-Angaben, verändert er das zutreffende Datenelement aus der Datenbank.
ÜBERSICHT DER PC: SPS-KOMMUNIKATION
Wie schon erwähnt, benutzen und/oder modifizieren mehrere Bausteine des PC- Programms Daten, die in der SPS resident sind. Allgemein werden diese Daten von der SPS getrennt gehalten und der PC muß diese nur abrufen und in bedienungsfreundlicher Weise auf dem grafischen Interface darstellen. In anderen Fällen arbeiten die SPS und der PC zusammen, um Datenblöcke zu warten, die jedoch weiterhin nur in der SPS residieren. Ein dritter Fall betrifft jedoch Daten, die im PC residieren und nur vom PC gewartet werden, obwohl Elemente dieser Daten auf Anforderung an die SPS übertragen werden müssen.
Gestützt auf die Voraussehbarkeit der bei der Steuerung von Lackieranlagen benutzten Datentypen und die standardisierte Weise, in der der PC Daten behandelt, wurde eine Strategie entwickelt, durch die Daten in der SPS auf organisierte Weise gespeichert werden, die jedes weitere Programmieren des PC flur unterschiedliche PC- Installationen überflüssig macht. Die Kommunikation zwischen PC und SPS erfolgt über Softwaretreiber, die eigens für die SPS entwickelt wurden und die bei einer spezifischen Aufgabe eingesetzt wird. Eine typische Implementation nach dieser Ausführung der Erfindung erfordert die folgenden, in der SPS residenten Datenblöcke: Alarm - diese Datenart wird in einem in der SPS residenten Speicherblock als Wortreihe gehalten. Eine Gruppe von 50 Wörtern kann sich auf bis zu 800 Alarmfälle beziehen, deren Status in einem einzelnen Bit der geschlossenen 16 · 50 Matrize gespeichert wird. Die SPS-Software führt, je nach Prozeßzuständen, ununterbrochen Alarmdaten, die für Archivierungs- und Überwachungszwecke vom PC verfolgt werden. Adressieren der "Alarme"-Speicherblöcke ist eine einfache Sache. In normalen Fällen, wenn relatives Adressieren benutzt wird, müssen lediglich der Buchstabe, der den zutreffenden Speicherblock definiert, der Speicherversatz ab Beginn dieses Blocks sowie die Distanz (die Anzahl der Alarme) angegeben werden. Beispiel: Buchstabe = R, Speicherversatz = 100, Anzahl von Alarmen = 400.
Karosserie-ID-Karosserie-ID-Daten beinhalten Angaben über alle Karosserien, die durch den Kabinenabschnitt laufen und gesteuert werden. Diese Information wird nach Karosserieeingabe gruppiert und enthält 4 · 16-Bit-Worte, darunter: aktualisierte Position der Eingabe bezüglich des Anfangs des gesteuerten Kabinensegments, Eingabe Karosseriestilindex, Eingabe Farbindex und Eingabestatus. Bis zu 20 Karosserien lassen sich gleichzeitig mit PC/SPS verfolgen, d. h. maximal können 80 Worte benutzt werden.
Das Segment des SPS-Speichers, in dem sich die Karosseriedaten befinden, beginnt mit einer 16-Bit-Kopfzeile, die die Distanz im Segment identifiziert (gemessen vom Anfang an), über die Karosserien manuell identifiziert werden können (d. h. der Benutzer kann die Einstellungen manuell verändern). Nur die Karosserie-ID-Daten werden vom Stufenmanager des PC benutzt, um irgendwelche Animationsfenster des grafischen Interfaces zu verändern.
Zonenanforderungen - Zonenanforderungen werden von der SPS ausgegeben, um Daten für eine spezifische Zone zu beziehen, die eine einlaufende Karosserie unbekannter Farbe und unbekannten Karosseriestils lackieren soll. Die SPS gibt ihre Anforderung einfach durch Ausfüllen eines spezifischen Speicherplatzes mit den Daten der 3 Worte aus, die Zonenindex, den erforderlichen Karosseriestil und die Farbe beinhalten. Der PC überwacht diesen Speicherplatz und, wenn er eine Anforderung erkennt, unterteilt er diesen in die Maschinen der Zone. Der PC nimmt dann die zugehörigen Datenbank-Rezeptdaten auf, formatiert diese und schreibt sie in den im SPS residenten "Maschine bereit"-Speicherblock. Wenn alle Daten übertragen sind, zeichnet der PC für das Zurückstellen der "Zonenanforderung"-Worte auf Null verantwortlich, so daß diese von der SPS aktualisiert werden können, wenn sie die nächste Datenanforderung erhält.
Maschine bereit (Hilfe)-Daten - Rezeptdaten für eine spezifische Maschine, die vom Benutzer bearbeitet und die in der PC-Datenbank gespeichert werden, werden auf Anforderung an eine festgelegte Speicheradresse der SPS-Adreßumwandlungstabelle übertragen. Selbstverständlich können Maschinen, die von der SPS gesteuert werden, sich nennenswert voneinander unterscheiden. Aus diesem Grund kann die Speichergröße, die jeder Maschine zugeordnet wird, nicht im voraus als allgemeiner Punkt festgelegt werden. Um es jedoch zu einer effizienten Zusammenarbeit zwischen PC und SPS kommen zu lassen, wird an beiden Enden des Systems ein klar definiertes Datenprotokoll eingesetzt. Dieses Protokoll ermöglicht die Aufnahme in das Rezept und Formatieren einer beliebigen Anzahl von programmierbaren Zyklen, siehe Fig. 8.
Das in Fig. 8 dargestellte Meldungsformat ist vom Zyklus abhängig, während sich der Meldungsblock für jeden Zyklus wie folgt charakterisieren läßt:
1) 1 Kopfzeilenwort definiert die Auslöseposition des Zyklusses bezüglich der Zone für die spezifische Maschine;
2) 1 Wort definiert den Zustand von 15 Boolschen 1-Bit-Schaltern. Wie oben werden diese Schalter am Anfang des Zyklusses wirksam und gelten bis zu dessen Abschluß. Das erste Bit dieses Worts ist umgekehrt, um die Art des Zyklusses (Zeit/Distanz-Basis) anzugeben;
3) Ein Wortsatz, um den Wert der 16-Bit Analogparameter mit jeweils einem Wert zu beschreiben. Diese Parameter werden zu Beginn des Zyklusses wirksam und gelten bis zu dessen Abschluß;
4) Ein Wortsatz, der die Ausgangsposition verschiedener programmierbarer Schritte beschreibt;
5) Ein Wortsatz, der die Werte eines Analogparameters bezüglich jedes definierten Schrittes im Zyklus beschreibt. Unter Umständen werden verschiedene Sätze erforderlich, wenn der Zyklus mehr als eine programmierbare Analogvariable enthält;
6) Ein Wortsatz, der der Anzahl von Schritten im Zyklus entspricht. Diese beschreiben den Zustand von bis zu 16 Schaltern in jedem Schritt.
Maschinenleistungs(Arbeits)-Daten - dieser Datenblock wird für die interne SPS-Benutzung reserviert. Daten werden vom ,Maschine bereit-Block' in diesen Block kopiert, um als Betriebsdaten Verwendung zu finden. Dieser Datenbereich liegt außerhalb des Einflußbereichs des PCs, da er nie für Überwachungsaufgaben oder zum Schreiben zugänglich wird.
Manuelle Maschinendaten - manuelle Daten betreffen Maschineneinstellungen, wenn die Kabine im Handbetrieb läuft. Dieses Datensegment residiert in der SPS, und normalerweise schreibt der PC zu diesem Segment. In Wirklichkeit kann der PC jederzeit zu diesem in der SPS residenten Speicherblock schreiben, obwohl die Einstellungen nur wirksam werden, wenn physikalisch der Handbetrieb der Kabine ausgewählt wird. Manuelle Daten können eine Anzahl von Worten zum Beschreiben von Parametern/Ventileinstellungen oder andere gesteuerte Variablen (wie z. B. einen Auslösezyklus, usw.) enthalten, die vom Handbetriebsprogramm der SPS benutzt werden. Manuelle Daten für eine einzelne Pistole werden jedoch auf klar definierte Weise eingestellt, wozu ein Wort für den ausgelösten Zyklus, eine Liste von Worten für alle Maschinen-Betriebsparameter sowie ein oder zwei Worte für den Zustand der 16- oder 32-Bit-Ventileinstellungen gehören.
Ununterbrochene (protokollierte) Überwachungsdaten - diese Datenblöcke hängen mit Produktionsstatistiken zusammen, die von der SPS zusammengestellt (und wahlweise berechnet) und vom PC gelesen werden, um eine weitere statistische Auswertung des Lackierprozesses zu ermöglichen. Wenn sich beispielsweise dafür entschieden wird, die oder alle Farbe(n) während einer Schicht zu überwachen, dann wird "Farbverbrauch" als Wortsatz mit Angabe aller Farben definiert.
Diese Art von Daten wird hinsichtlich eines einzigen Schlüsselindexes (Maschinen-ID, Karosserie-ID oder Farb-ID) angeordnet. So kann sich dafür entschieden werden, "Farbverbrauch"-Variablen bezüglich jedes Karosseriestils zu gruppieren. Wenn mit dem Beispiel in Schritt 2 fortgefahren wird, dann muß die Einstellung "Farbverbrauch" eine Anzahl von Vorfällen haben (einer pro Karosserie), die jeweils die gleiche Anzahl von Worten enthalten (ein Wort pro Farbe). Um auf diese Art von Information zuzugreifen, benötigt der PC nur den Datensatzversatz, die Anzahl der Worte im Satz und den Schlüsselindex.
Neben den oben beschriebenen Speicherblöcken muß ein ausreichend großer Speicher in der SPS reserviert werden, um Hilfsüberwachungsdaten hinsichtlich des Prozesses und der SPS selbst halten zu können. Diese Daten können vom PC auf dem grafischen Interface im vom Benutzer festgelegten Format dargestellt werden. Diese Art von Daten läßt sich nicht im voraus festlegen, setzt sich jedoch einfach aus Wortlisten zusammen, auf die der PC über einen Speicherindex zugreift.
Durch Verwendung dieser Erfindung läßt sich der Umfang des Prozessors der SPS reduzieren, oder die freie Kapazität kann zum Steuern weiterer Maschinen benutzt werden, als es bisher von einer SPS möglich war. Die bevorzugten Ausführungen dieser Erfindung erfordern lediglich 30% des normalerweise erforderlichen SPS- Softwarecodes (d. h. der Teil, der sich auf Maschinenbewegungen bezieht) und nur 10% des PC/grafischen Datenbank-Softwarecodes, ohne die angegebene Anlage in irgendeiner Weise einzuschränken. Indirekte Ersparnisse ergeben sich durch reduzierten Schulungsbedarf für Benutzer und Wartungspersonal, reduzierte Inbetriebnahme und vereinfachtes Archivieren gespeicherter Daten. Weiter dürfte sich die Ausfallzeit durch verbesserte Diagnostik- und Tendenzmöglichkeiten reduzieren.
Die o. g. Beschreibung einer bevorzugten Ausführung der Erfindung bezieht sich auf ein grafisches Interface, das mehrere Seiten beinhaltet. Zu beachten ist, daß die Anzahl, der Inhalt und die Anordnung dieser Seiten ohne Abweichen von dieser Erfindung geändert werden können. Obwohl das Benutzereingabegerät als dedizierte Tastatur beschrieben wurde, kann ähnlich wie oben beschrieben ein anderes bekanntes Eingabegerät vorgesehen werden, wie z. B. eine Maus, ein Sensor-Bildschirm, Lichtschreiber oder Schreiber, ein Tablett mit Schreiber usw.
Bei einer weiteren Ausführung der Erfindung kann das Benutzereingabegerät intelligent werden. Bei einer solchen Ausführung führt das Benutzereingabegerät Bearbeitungsschritte durch, akzeptiert die Altdaten, verändert sie und leitet sie zurück. Dadurch werden komplizierte Tabellen an Zeigerregistersoftware in der SPS entfernt und der Softwarecode der SPS um 25% reduziert. Solche Geräte können ohne PC- Datenbank benutzt werden, d. h. sie werden unmittelbar über drei RS232 Kommunikationsbuchsen am Eingabegerät mit der SPS verbunden. Das Eingabegerät, das mit der heutigen Technologie ohne PC-Datenbank eingesetzt würde, würde eine Reduktion der Softwareentwicklungszeit von insgesamt 25% realisieren.
Zu beachten ist, daß Variationen der oben beschriebenen spezifischen Ausführung der Erfindung ins Spiel gebracht werden können. Zu diesen Änderungen zählen, jedoch nicht ausschließlich, die folgenden: Die SPS muß nicht unbedingt 16- Bit-Datenwörter benutzen. Die Datenbank kann mit einem Großspeichergerät anstelle des im PC residenten Speichers eingesetzt werden.

Claims

1. Ein intelligentes Datenspeichergerät zur Verwendung in einer Steuerung, bestehend aus mindestens einer Speicherprogrammierbaren Steuerung (SPS), angepaßt an die Steuerung eines oder mehrerer Geräte zum Durchführen eines Prozesses, wobei der Prozeß mehrere Varianten umfaßt. Dabei besteht das Gerät aus folgenden Elementen:

einer Empfangsvorrichtung zum Empfangen einer Datenanforderung aus der erwähnten SPS, wobei die Datenanforderung (i) einen Code, der eine der erwähnten Variationen des Prozesses bestimmt und (ii) einen weiteren Code beinhaltet, der ein oder mehrere der Geräte bestimmt, die gesteuert werden müssen, um die erwähnte Variation durchzuführen und

eine Datenbankvorrichtung, bestehend aus einem Betriebsdatenteil, in dem eine Datenbank gehalten wird,

dadurch gekennzeichnet, daß

die erwähnte Datenbankvorrichtung weiter ein Datenbankwörterbuch enthält, das (a) eine Baumstruktur bestimmt, die Betriebsdatenelemente auf spezifische der Prozeßvariationen sowie spezifische der erwähnten Geräte bezieht sowie (b) die Struktur eines oder mehrerer Zyklen enthält, mit denen jedes Gerät das Verfahren durchführt, wobei der Aufbau jeder der Zyklen konstant bleibt, unabhängig davon, welche Variante des Prozesses bestimmt wird und

die Datenbank die Betriebsdatenelemente in Dateigruppen hält, die einer/m spezifischen Gerätekombination, Prozeßvariante und Zyklus entsprechen. Weiter setzt sich die Erfindung zusammen aus:

einer Abrufsvorrichtung, die auf die erwähnte Empfangsvorrichtung anspricht und so ausgeführt ist, daß die(der) jeweilige Zyklus(en) identifiziert wird/werden, um Betriebsdatenelemente aus den Dateien der Datenbank abzurufen, die auf das bestimmte Gerät, die Prozeßvariante und Zyklus(en) zutreffen, wobei Wegnamen benutzt werden, die der im Datenbankwörterbuch angegebenen Baumstruktur entsprechen und um die abgerufenen Datenelemente in Blöcke mit festgelegter Struktur zu formatieren, die an die SPS ausgegeben werden sollen.

2. Ein intelligentes Datenspeichergerät nach Anspruch 1, bei dem die Abrufsvorrichtung zum Formatieren der abgerufenen Daten in Datenblöcken ausgeführt ist, wobei jeder Block aus Betriebsdatenelementen besteht, die vom Zielgerät zum Ausführen eines Zyklusses der erwähnten Varianz des Prozesses benötigt werden.

3. Ein intelligentes Datenspeichergerät nach Anspruch 1, bei dem die Datenbankwörterbuchdefinition der Zyklusstruktur eine Flagge beinhaltet, die anzeigt, wenn ein Zyklus für eine Anzahl von Geräten gleich ist und die Abrufsvorrichtung zum Erkennen der Flagge ausgeführt ist und, wenn erforderlich, die Betriebsdatenelemente, die sich auf diesen Zyklus beziehen, aus der gleichen Datei in der Datenbank abrufen kann, egal welche der verschiedenen Geräte angesprochen werden.

4. Ein intelligentes Datenspeichergerät nach Anspruch 1, bei dem die Datenbankwörterbuchdefinition der Zyklusstruktur eine Flagge beinhaltet, die anzeigt, wenn ein Zyklus für eine Anzahl von Varianten des erwähnten Prozesses gleich ist und die Abrufsvorrichtung zum Erkennen der Flagge ausgeführt ist und, bei Bedarf, die Betriebsdatenelemente, die sich auf diesen Zyklus beziehen, aus der Datenbankdatei abrufen kann, gleich welche der verschiedenen Varianten des Prozesses angesprochen werden.

5. Ein intelligentes Datenspeichergerät nach einem der o. g. Ansprüche, bei dem der Datenanforderungscode eines oder mehrerer angesprochener Geräte ein Code ist, der einen physikalischen Bereich einer Installation identifiziert und die Abrufsvorrichtung der Bezugnahme auf das Datenbankwörterbuch dient, um festzustellen, welches Gerät sich in diesem Bereich befindet, wobei das/die Gerät(e) anhand eines Codes identifiziert werden und die Abrufsvorrichtung die auf diese(s) Gerät(e) zutreffenden Daten abruft.

6. Ein intelligentes Datenspeichergerät nach einem der o. g. Ansprüche, weiter bestehend aus:

einer Vorrichtung zum Erzeugen und Anzeigen grafischer Darstellungen, einschließlich Seitenelementen, die den Daten entsprechen, die in der Datenbank gehalten werden oder die von der SPS bezogen wurden, wobei die grafischen Darstellungen einzel7e Seiten aus mehreren solchen Seitentypen sind. Die Funktionalität jeder Seite wird in kompiliertem Code definiert.

7. Ein intelligentes Datenspeichergerät nach Anspruch7, bei dem wenigstens ein Seitentyp so definiert ist, daß Datenbankdaten dargestellt und durch die Funktion eines zugehörigen Eingabegeräts geändert werden können.

8. Ein intelligentes Datenspeichergerät nach Anspruch 6 oder 7 zur Verwendung in einem Prozeß, der ein Wechselspiel des einen oder mehrerer Geräts/Geräte mit einem Gegenstand im Verhältnis zu dem/den Gerät(en) vorsieht und bei dem die SPS die relative Position des erwähnten Gegenstands verfolgt, bestehend aus:

einer Vorrichtung zum Überwachen des Standorts des Gegenstands durch Beurteilung einer Position im SPS-Speicher,

einer Vorrichtung zum Erzeugen einer grafischen Darstellung, inkl, einer bildlichen Darstellung der physikalischen Lage des einen oder der mehreren zu steuernden Geräts/Geräte und

einer Vorrichtung zum Überlagern einer gespeicherten Darstellung des Gegenstands über das erwähnte Bild an einer Stelle, die dem Standort des Gegenstands entspricht, wie er von der SPS bestimmt wurde.

9. Ein intelligentes Datenspeichergerät nach einem der o. g. Ansprüche, ausgeführt zur Verwendung in einem Lackierprozeß, bei dem sich die Varianten des erwähnten Prozesses auf verschiedene Farben und unterschiedliche Farbmuster beziehen, die aufgetragen werden sollen.

10. Ein intelligentes Datenspeichergerät nach Anspruch 9, ausgeführt zur Verwendung in einem Lackierprozeß in der Autoindustrie.

11. Ein System, bestehend aus dem intelligenten Datenspeichergerät nach einem der o. g. Ansprüche und wenigstens einem PC.

12. Ein System nach einem der o. g. Ansprüche, weiter bestehend aus einer dedizierten Tastatur für das Wechselspiel zwischen dem Benutzer und dem intelligenten Datenspeichergerät.