(57)【要約】本発明は、自動化装置に対するファームウェアを構成するためのコンピュータシステムに関し、ファームウェアがパケット（２０２）を含んでおり、システムは、自動化装置のファームウェアのデータモデル（１０２）の複写を含むデータバンク（１００）と、データモデルのエンティティを実在化するための入力手段（１０６）と、実在化されたエンティティの実行のためのパケットを生成するためのプロセッサ手段（１０８）とを有する。
2005534123.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動化装置に対するファームウェアを構成するためのコンピュータシステムであって、ファームウェアがパケット（２０２）を含んでおり、
・自動化装置のファームウェアのデータモデル（１０２）の複写を含むデータバンク（１００）と、
・データモデルのエンティティを実在化するための入力手段（１０６）と、
・実在化されたエンティティの実行のためのパケットを生成するためのプロセッサ手段（１０８）と
を有するコンピュータシステム。
【請求項２】
自動化装置がアクチュエータである請求項１記載のコンピュータシステム。
【請求項３】
データモデルがファームウェアのパケットに対する第１のエンティティと、警報ブロック（２１０）に対する第２のエンティティと、パラメータブロック（２１２）に対する第３のエンティティとを含んでいる請求項１又は２記載のコンピュータシステム。
【請求項４】
データモデルが調節形式に無関係なパケットに対する第１の属性（２０４）と、調節形式に無関係な軸性のパケットに対する第２の属性（２０６）と、調節形式に関係する軸性のパケットに対する第３の属性（２０８）とを含んでいる請求項１〜３のいずれか１つに記載のコンピュータシステム。
【請求項５】
プロセッサ手段が各パケットに対してインタフェースを生成するために構成されている請求項１〜４のいずれか１つに記載のコンピュータシステム。
【請求項６】
プロセッサ手段がオンライン・ドキュメンテーション（１１２）及びオフライン・ドキュメンテーション（１１４）又はそのいずれか一方を生成するために構成されている請求項１〜５のいずれか１つに記載のコンピュータシステム。
【請求項７】
入力手段がグラフィックなユーザインタフェースを有する請求項１〜６のいずれか１つに記載のコンピュータシステム。
【請求項８】
グラフィックなユーザインタフェースが、データバンクに複写されたデータモデルの変更を入力するために構成されている請求項７記載のコンピュータシステム。
【請求項９】
自動化装置に対するファームウェアを構成するための方法であって、ファームウェアがパケットを含んでおり、下記のステップ：
・データバンク（１１０）における自動化装置のファームウェアのデータモデル（１０２）の複写、
・データモデルのエンティティの実在化の入力（１０６）、
・実在化されたエンティティの実行のためのパケットの生成（１０８）
を有する自動化装置に対するファームウェア構成方法。
【請求項１０】
自動化装置に対するファームウェアを構成するためプログラム手段を有するディジタルメモリ媒体、特にコンピュータプログラム製品、ディスケット、CD‐ROM又は半導体メモリ、であって、ファームウェアがパケット（２０２）を含んでおり、プログラム手段が、データバンク（１００）にファームウェアのデータモデルを複写するため、データモデルのエンティティの実在化を入力するため、及び実在化されたエンティティの実行に対するパケットを生成するために構成されているディジタルメモリ媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ム並びにこのような構成に対する方法及びコンピュータプログラムに関するものである。
【０００２】
従来の技術から、いわゆる開いた駆動調節器および開いた駆動調節器に対するソフトウェアを生成するための方法は知られている。駆動調節器とは、例えばモータのような電気式又は液体圧式アクチュエータを作動させるためのコンバータ装置およびそのソフトウェアとして理解される。特に従来の技術から、中央および非中央の自動化のためのいわゆるインテリジェントな駆動が知られている。その際設備の種々のコンポーネントが階層的な構造のなかのプロセス制御および調節の課題を引き受ける。
【０００３】
例えばサーボコンバータは相応の調節データを直接的な経路で管理システムに報知する。複数の調節器がステーションのなかに存在するならば、これらは直接的なデータ交換の役割をする通信バスを経て互いに接続される。
【０００４】
また例えば印刷・巻取り技術における特殊な調節および制御課題に対してもインテリジェントな駆動装置が使用される。インテリジェントな駆動装置はそのために、オペレーションソフトウェアにより応用の必要性にマッチングされる機能を用意する。これらの応用特有の要求に対して、インテリジェントな駆動装置は種々の調節および制御要素のライブラリーを用意する。その際それは一般的な調節および自動化技術の通常のモジュール、プロセス調節器、テクノロジー調節器、監視／診断アルゴリズムおよび始動センダである。
【０００５】
従来の技術から、特に製造者サービス文書（2000年10月発行）の相応の機能説明から、シーメンス社の駆動調節器SIMODRIVEが知られている。これらの調節器は回転数／位置検出有り／無しの同期および非同期電動機に対する制限、回転数調節、作動報知／警報反応、診断機能を含む四象限電流回路の調節のような駆動機能を含んでいる。
【０００６】
独国特許出願公開第4013960 A1号明細書から制御プログラムを生成するための方法および装置が知られている。工作機械またはロボットを制御するための制御プログラムはアクチュエータプログラム、ステッププログラムおよび論理プログラムから成っている。アクチュエータプログラムは基本作動パターンに基づいて各アクチュエータの入力／出力関係を定める。ステッププログラムはアクチュエータのステップ状の作動を、また論理プログラムは例えばインターロック条件のような論理条件を定める。この方法の欠点は、アクチュエータのオペレーションパターンまたは作動パターンに基づいてアクチュエータプログラムが第１のステップで作成され、アクチュエータのオペレーションを作成しなければならず、それに基づいてステッププログラムが発生されることである。この方法は比較的柔軟性がなく、また費用がかかり、さらに分散され開いたシステムに適していないことである。
【０００７】
独国特許出願公開第19907604 A1号明細書から、変換装置を始動し、設備し、構成し、またパラメータ化するためのグラフィックなユーザインタフェースが知られている。作動データおよびモータ特性データのような量は制御ユニットに入力可能である。これらの値からパラメータ化可能な電子的な制御に対するパラメータセットが制御ユニットにおいて計算される。グラフィックなユーザインタフェースはこれらの量並びにパラメータセットをユーザに対して指示する。その際の欠点は、トポロジーにあらかじめ与えられたファームウェアのパラメータ化のみは可能であるが、ファームウェア自体のトポロジーの構成は可能でないことである。
【０００８】
米国特許第5168441号明細書から、自動化装置におけるユーザプログラムをグラフィックにプログラムするための方法は知られている。この方法に対しては、自動化装置上に存在しており、グラフィックに作成されたユーザプログラムを自動化技術にロードすることを可能にするファームウェアが必要である。その際に、ファームウェアのバリエーションおよびマッチングのソフトウェア開発がサポートされないことが不利である。
【０００９】
本発明は自動化装置に対するファームウェアを構成するための改善されたコンピュータシステムおよび相応の方法を提供することである。
【００１０】
本発明の課題はそれぞれ相応の独立請求項の特徴により解決される。本発明の好ましい実施形態は従属請求項にあげられている。
【００１１】
本発明は、特にファームウェアの拡張および変更可能性を顧慮して、自動化装置に対するファームウェアの効率的な構成を可能にする。その際に、ファームウェアが例えば駆動システムのような自動化装置に対して拡張およびスケーリング可能に構成され得ることは特に有利である。
【００１２】
このことは駆動システムの、一目瞭然なエンティティへのファームウェアの分割によりサポートされるマッチングおよびバリエーション開発に対して特に有利である。それによりソフトウェアの開発、拡張およびケアが配分されて、即ち例えばメーカーおよび例えばOEMカスタマのような第三者により有利に行われ得る。その際にエンティティの除去も付加もサポートされる。
【００１３】
本発明によれば、ファームウェアの構成はファームウェア構成のデータモデルに基づいており、それから可能なファームウェアトポロジーを生ずる。ファームウェアはモジュラーに構成されている。即ちそれは、データモデルのなかで相応のエンティティにより表わされるいわゆるパケットから成っている。
【００１４】
好ましい仕方でエンティティは属性と、また例えば“警報ブロック”および“パラメータブロック”のようなその他のエンティティと結び付けられ得る。それによりパケット相互間の関係および個々のパケットの特性が捕捉可能である。さらに、新しいパケットによるファームウェアの拡張がサポートされる。なぜならば、存在するパケット相互間の関係が明示的に可視であるからである。パケットの除去の際に、実行可能または翻訳可能でないファームウェア構成が生じないことが保証され得る。
【００１５】
本発明の好ましい実施形態によれば、データモデルはデータバンクのなかに複写される。そのためには例えばマイクロソフトアクセスが適している。データバンクはこうして、それが自動化装置のファームウェアのデータモデルの複写を含んでいるようにプログラムされる。
【００１６】
データバンクへのデータの入力により次いで、所望のファームウェア構成を決定するため、データモデルのエンティティの実在化が行われる。その結果として次いで、相応のファームウェアトポロジーが生ずる、即ちエンティティを実在化するためのデータバンクへのデータの入力に基づいて、実在化されたエンティティを実行するためのパケットが発生される。好ましくはパケットの各々は、種々のパケットが共同して作用し得るように、またこうして実行可能なソフトウェアを形成するように、インタフェースを有する。
【００１７】
本発明の好ましい実施形態によれば、個々のパケットの機能を実在化されたエンティティの実行、即ちファームウェアのトポロジーの発生、の後に具体化することができる、即ちパケットおよびそれらのインタフェースにより、それぞれ特有の機能がなお具体化可能である“エンベロープ”が利用に供される。
【００１８】
本発明の別の好ましい実施形態によれば、データバンクおよびそのなかに複写されたデータモデルへのアクセスが、データモデルのエンティティを宣言しかつ変更すること、またエンティティの実在化のために必要とされるデータをデータバンクに入力することを許すグラフィックなオペレータインタフェースを介して行われる。
【００１９】
さらに本発明においては、データモデルと一致しないファームウェアのなかの変更が阻止され得ることは特に有利である。何故ならば、非一致の構成の相応の選択が、データバンクのなかに複写されているデータモデルに基づいて全く可能でないからである。
【００２０】
以下に本発明の好ましい実施例を図面を参照して詳細に説明する。
【００２１】
図１は、自動化装置に対するファームウェアを構成するためのコンピュータシステムを示す。コンピュータシステムはファームウェアパケットのデータモデルを複写するための役割をするデータバンク１００を有する。例えばデータモデル１０２は電流調節器、回転数調節器、診断システムなどのような種々の機能に対するファームウェアパケットを定める。ファームウェアパケットはデータベース１０４に記憶されている。データモデル１０２に対する一例はさらに図２を参照して詳細に説明される。
【００２２】
データバンク１００には利用インタフェース１０６を介してアクセスされ得る。その際それはデータバンク１００に複写されているデータモデル１０２に基づいて構成のグラフィックな選択を可能にするグラフィックな利用インタフェースである。
【００２３】
利用インタフェース１０６を介して、それらのエンティティ、それらの属性および相互の関係が、与えられた用途に対するファームウェアの構成を決定するために選び出される。この際にデータモデルのエンティティの実在化とも言う。実在化のために必要なデータはデータベース１０４に記憶される。
【００２４】
実在化の後に、データモデルの実在化されたエンティティに相応してファームウェアフラグメント１１０を発生させるため、ポストプロセッサ１０８がデータベース１０４にアクセスする。その際に各パケットに対して、他のファームウェアフラグメント１１０と通信するため、インタフェースを有するこのようなファームウェアフラグメント１１０が発生される。ファームウェアフラグメントのこの相互間の通信可能性に基づいて、実行可能なソフトウェアが作成される。
【００２５】
ファームウェアフラグメント１１０と並んで、ポストプロセッサ１０８は、エンティティに対応付けられる相応のドキュメンテーションテキストブロックがアクセスされ、それらが互いにドキュメンテーションとして連鎖されることによって、オンラインのドキュメンテーション１１２およびオフラインのドキュメンテーション１１４をも作成し得る。
【００２６】
図２はファームウェア構成２００のデータモデルに対する１つの例を示す。このファームウェア構成は数ｎのパケット２０２から成っている。逆にパケット２０２の各々は数mのファームウェア構成２００に属し得る。
【００２７】
パケット２０２は調節形式に無関係なパケットであってよい（属性２０４）。調節形式に無関係なパケットの例は、例えば特定の警報およびその類似機能のように、自動化装置に対してその調節機能に対して無関係に存在していなければならないファームウェア機能である。
【００２８】
さらにパケット２０２には、それが調節形式に無関係な軸性のパケット、即ち、１つの特定の軸に関するものであるが、調節形式に無関係であるファームウェアパケットであることを示すため、属性２０６が対応付けられ得る。その１つの例は種々の軸数の実在化に関するファームウェアパケットである。
【００２９】
さらにパケット２０２には属性２０８が対応付けられ得る。それは調節形式に関係する軸性のパケットである、即ち特定の軸の調節に関するパケットである。その際にそれは例えば電流調節器、回転数調節器または位置調節器またはカスケード調節のなかの他の調節器であってよい。
【００３０】
さらにデータモデルはエンティティ  警報ブロック２１０を含んでいる。パケット２０２はその際に数ｎの警報ブロック２１０を含んでいる。他方、警報ブロック２１０は数ｍの異なるパケット２０２に属し得る。
【００３１】
さらにデータモデルは、相応にパケット２０２に対するエンティティと結び付けられているパラメータブロック２１２を含んでいる。
【００３２】
エンティティ  警報ブロック２１０はさらに個々の警報２１４に対するエンティティと、またパラメータブロック２１２に対するエンティティは個々のパラメータ２１６に対するエンティティと結び付けられている。さらに警報２１４に対するエンティティはパラメータ２１６に対するエンティティと互いに結び付けられており、またパケット２０２に対するエンティティとも結び付けられている。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】ファームウェアを構成するための本発明によるコンピュータシステムを説明するためのダイアグラムである。
【図２】自動化装置のファームウェア構成のためのデータモデルのダイアグラムである。
【符号の説明】
【００３４】
１００  データバンク
１０２  データモデル
１０４  データベース
１０６  利用インタフェース
１０８  ポストプロセッサ
１１０  ファームウェアフラグメント
１１２  オンライン・ドキュメンテーション
１１４  オフライン・ドキュメンテーション
２００  ファームウェア構成
２０２  パケット
２０４  属性
２０６  属性
２０８  属性
２１０  警報ブロック
２１２  パラメータブロック
２１４  警報
２１６  パラメータ
【図１】
2005534123.tif 000003
【図２】
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【国際調査報告】
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