自动化设备
2020-01-05

自动化设备

推荐一种自动化设备,该设备适于在全球分布的自动化互联网内使用。另外本发明还为这种全球分布的自动化互联网提出一种通用的管理—工程—与信息系统。本发明应用于全球分布的自动化互联网。

现在假定,对控制程序中断控制地进行处理(图4),这意味着,在信号状态改变的情况下在有待控制的技术过程的其中一个过程输入处应毫不迟延地采取相应的控制措施。对图3和4中相同的部分用相同的附图标记加以标示。下面仅对与控制程序周期处理(图3)的区别加以说明。在控制程序的中断控制地处理的情况下,引导单元Bos在控制运行开始时并不象在周期处理的情况下那样将有待处理的软件功能模块对象的清单传递给执行对象ExE,而传递的是每个过程输入的“要调用的”软件功能模块对象。这意味着,为每个过程输入分配一个软件功能模块对象,并且在一个过程输入处信号状态改变时应起动分配给此输入的软件功能模块对象。就处理步骤B)与周期处理不同的是,执行对象ExE在此处理周期内实施步骤D),该步骤包括:D)确定在过程图输入处信号状态的变化并对分配给这些输入的软件功能模块对象进行处理。

软件功能模块运行系统的重要组成部分是以引导Bos、输入/输出模块IO、执行对象ExE以及看门狗Wd形式实现的面向对象的编程单元。当然看门狗Wd不必为软件模块结构,而可用硬件实现。在本发明的实际的实施例中,执行对象ExE和看门狗Wd构成所谓的“控制功能元件(threads)”。由微软公司95年7月的出版物“支援微软视窗95,学习工作手册”对“控制功能元件”的工作方式和作用方式做了说明,故在此不再赘述。在引导单元Bos中储存了软件功能模块级和输入/输出模块级。这些等级例如由用户根据要解决的控制任务的给定参数在编程器上建立并传输给例如自动化设备或现场设备。引导单元Bos在控制运行开始前由软件功能模块级生成软件功能模块对象并由输入/输出模块级生成输入/输出模块对象。在本例中只示出了四个软件功能模块对象SFO1…SFO4和一个输入/输出模块对象IO,在后者中储存有输入和输出的过程图并可将此技术过程的过程输入的信号状态输入其中以及通过它输送技术过程的过程输出的信号状态。此外,在控制运行一开始,引导单元Bos将要处理的软件功能模块对象SFO1...SFO4的清单输送给执行对象ExE。在控制运行开始时,引导单元Bos传输一个信息Nas(方法调用),以此起动执行对象ExE。在第一个处理步骤中,执行对象ExE向看门狗Wd输送一个信息Naw,它促使看门狗Wd监视执行对象ExE的周期时间。在执行对象ExE超过规定的周期时间的情况下,看门狗Wd向执行对象ExE传输一个信息Nar,使执行对象ExE复位。此外,在超过周期时间的情况下,看门狗Wd使过程图输出和过程输出复位,其中看门狗Wd为此向输入/输出模块对象IO输送一个信息Nia。在执行对象ExE起动看门狗Wd后,执行对象ExE进行控制运行并首先实施一个处理周期,该周期包括下述步骤:A)执行对象ExE从输入/输出模块对象IO读出过程图的输入口信号状态,更新过程图的输入,其中通过方法调用Nae在对象间进行信号状态的交换,B)分别对软件功能模块对象SFO1…SFO4的每一个处理步骤进行处理,其中执行对象ExE将相应的方法调用NSF1…NSF4输送给软件功能模块对象SFO1…SFO4,这些软件功能模块对象SFO1…SFO4通过方法调用Nso在输入/输出模块对象IO的过程图上存取,以及最后C)执行对象ExE将过程图的输出写入输入/输出模块对象IO中,从而更新过程图的输出,其中又通过方法调用Naa在对象之间进行信号状态的交换。

具体实施方式

自动化设备和现场智能设备的软件功能模块就草案、设计、自动化任务的程序设计和自动化网的部件之间的互联而言,与管理工程系统中以及管理工程和信息系统中的软件功能模块都是兼容的。因此对任务的扩展或任务的转移实现起来明了并且比迄今的更为简单。

面向对象的软件功能模块的编程是通过生产地点1、2的编程器7(图1)或通过同样连接在INTERNET上的编程器14实现的。除操作和显示器8及工作站9外,这些编程器8、14也是管理-工程系统的组成部分。编程器将软件模块经有关的INTERNET通信接口和INTERNET输入相应的自动化设备。在例如必须改变模块的情况下,自动化设备6或服务器13首先通过INTERNET将相应的软件功能模块传输给其中一个编程器7。最后,编程器7补充或修正此模块,并将它重新传输给其中一个自动化设备。此外,编程器备有软件功能模块运行系统(程序逻辑控制-对象-引擎-系统;引导、执行对象、看门狗、输入/输出模块对象),该系统用于对控制程序进行模拟。

在企业中产生的其他任务,如材料经济、生产计划、人员调配等都被综合在上位概念管理信息系统之下,并通过同样连接在INTERNET上的工作站或服务器进行处理。对比要使用大型的数据库,这些数据库保持有作为分过程代表的持久的面向对象的软件功能模块并在必要时投入运行。

软件功能模块运行系统的重要组成部分是以引导Bos、输入/输出模块IO、执行对象ExE以及看门狗Wd形式实现的面向对象的编程单元。当然看门狗Wd不必为软件模块结构,而可用硬件实现。在本发明的实际的实施例中,执行对象ExE和看门狗Wd构成所谓的“控制功能元件(threads)”。由微软公司95年7月的出版物“支援微软视窗95,学习工作手册”对“控制功能元件”的工作方式和作用方式做了说明,故在此不再赘述。在引导单元Bos中储存了软件功能模块级和输入/输出模块级。这些等级例如由用户根据要解决的控制任务的给定参数在编程器上建立并传输给例如自动化设备或现场设备。引导单元Bos在控制运行开始前由软件功能模块级生成软件功能模块对象并由输入/输出模块级生成输入/输出模块对象。在本例中只示出了四个软件功能模块对象SFO1…SFO4和一个输入/输出模块对象IO,在后者中储存有输入和输出的过程图并可将此技术过程的过程输入的信号状态输入其中以及通过它输送技术过程的过程输出的信号状态。此外,在控制运行一开始,引导单元Bos将要处理的软件功能模块对象SFO1...SFO4的清单输送给执行对象ExE。在控制运行开始时,引导单元Bos传输一个信息Nas(方法调用),以此起动执行对象ExE。在第一个处理步骤中,执行对象ExE向看门狗Wd输送一个信息Naw,它促使看门狗Wd监视执行对象ExE的周期时间。在执行对象ExE超过规定的周期时间的情况下,看门狗Wd向执行对象ExE传输一个信息Nar,使执行对象ExE复位。此外,在超过周期时间的情况下,看门狗Wd使过程图输出和过程输出复位,其中看门狗Wd为此向输入/输出模块对象IO输送一个信息Nia。在执行对象ExE起动看门狗Wd后,执行对象ExE进行控制运行并首先实施一个处理周期,该周期包括下述步骤:A)执行对象ExE从输入/输出模块对象IO读出过程图的输入口信号状态,更新过程图的输入,其中通过方法调用Nae在对象间进行信号状态的交换,B)分别对软件功能模块对象SFO1…SFO4的每一个处理步骤进行处理,其中执行对象ExE将相应的方法调用NSF1…NSF4输送给软件功能模块对象SFO1…SFO4,这些软件功能模块对象SFO1…SFO4通过方法调用Nso在输入/输出模块对象IO的过程图上存取,以及最后C)执行对象ExE将过程图的输出写入输入/输出模块对象IO中,从而更新过程图的输出,其中又通过方法调用Naa在对象之间进行信号状态的交换。

软件功能模块运行系统的重要组成部分是以引导Bos、输入/输出模块IO、执行对象ExE以及看门狗Wd形式实现的面向对象的编程单元。当然看门狗Wd不必为软件模块结构,而可用硬件实现。在本发明的实际的实施例中,执行对象ExE和看门狗Wd构成所谓的“控制功能元件(threads)”。由微软公司95年7月的出版物“支援微软视窗95,学习工作手册”对“控制功能元件”的工作方式和作用方式做了说明,故在此不再赘述。在引导单元Bos中储存了软件功能模块级和输入/输出模块级。这些等级例如由用户根据要解决的控制任务的给定参数在编程器上建立并传输给例如自动化设备或现场设备。引导单元Bos在控制运行开始前由软件功能模块级生成软件功能模块对象并由输入/输出模块级生成输入/输出模块对象。在本例中只示出了四个软件功能模块对象SFO1…SFO4和一个输入/输出模块对象IO,在后者中储存有输入和输出的过程图并可将此技术过程的过程输入的信号状态输入其中以及通过它输送技术过程的过程输出的信号状态。此外,在控制运行一开始,引导单元Bos将要处理的软件功能模块对象SFO1...SFO4的清单输送给执行对象ExE。在控制运行开始时,引导单元Bos传输一个信息Nas(方法调用),以此起动执行对象ExE。在第一个处理步骤中,执行对象ExE向看门狗Wd输送一个信息Naw,它促使看门狗Wd监视执行对象ExE的周期时间。在执行对象ExE超过规定的周期时间的情况下,看门狗Wd向执行对象ExE传输一个信息Nar,使执行对象ExE复位。此外,在超过周期时间的情况下,看门狗Wd使过程图输出和过程输出复位,其中看门狗Wd为此向输入/输出模块对象IO输送一个信息Nia。在执行对象ExE起动看门狗Wd后,执行对象ExE进行控制运行并首先实施一个处理周期,该周期包括下述步骤:A)执行对象ExE从输入/输出模块对象IO读出过程图的输入口信号状态,更新过程图的输入,其中通过方法调用Nae在对象间进行信号状态的交换,B)分别对软件功能模块对象SFO1…SFO4的每一个处理步骤进行处理,其中执行对象ExE将相应的方法调用NSF1…NSF4输送给软件功能模块对象SFO1…SFO4,这些软件功能模块对象SFO1…SFO4通过方法调用Nso在输入/输出模块对象IO的过程图上存取,以及最后C)执行对象ExE将过程图的输出写入输入/输出模块对象IO中,从而更新过程图的输出,其中又通过方法调用Naa在对象之间进行信号状态的交换。

根据本发明的另一个方面,提供了一种用于编制控制程序的软件功能模块的编程器,控制程序输送给自动化设备,在控制运行期间自动化设备周期地和/或中断控制地对控制程序进行处理,其中软件功能模块是可写入的并可在控制程序运行期间装入此控制程序中,其特征在于:编程器编制面向对象的软件功能模块(SFO1、…、SFO4);由编程器将软件功能模块(SFO1、…、SFO4)经由INTERNET和编制器的INTERNET通信接口输送给自动化设备和/或通过INTERNET和INTERNET通信接口将软件功能模块(SFO1、…、SFO4)输送给编程器;编程器具有一个用于模拟控制程序的软件功能模块运行系统,该系统包括一个执行对象(ExE)、一个看门狗(Wd)、一个引导(Bos)和一个输入/输出模块对象(IO),在输入/输出模块对象(IO)中储存有输入和输出的过程图并可将过程输入的信号状态输送给输入/输出模块对象(IO)并通过它将信号状态输送给过程输出,其中,引导(Bos)在控制运行开始前生成软件功能模块对象(SFO1、…、SFO4)和输入/输出模块对象(IO),并在对控制程序周期地进行处理的情况下将有待处理的软件功能模块对象(SFO1、…、SFO4)清单输送给执行对象(ExE),而在对控制程序中断控制地进行处理的情况下将每一个过程输入的有待处理的软件功能模块对象(SFO1、…、SFO4)清单输送给执行对象(ExE),其中,引导(Bos)在控制运行开始时起动执行对象(ExE),后者首先起动看门狗(Wd),看门狗在超过周期时间时使执行对象(ExE)复位,并接着周期性地更新过程图的输入;在对控制程序周期地进行处理的情况下分别对软件功能模块对象(SFO1、...、SFO4)的处理步骤进行处理;在对控制程序中断控制地进行处理的情况下确定输入处信号状态的变化并处理分配给这些输入的软件功能模块对象(SFO1、…、SFO4);和更新过程图的输出。