(57)【要約】本発明は自動化システムのためのプロジェクション方法及び自動化システムのプロジェクションのための装置に関する。自動化システムのプロジェクションを簡単化するため、情報オブジェクト（３０、４０）において自動化システムの少なくとも１つの構成要素（１０、１２、１４）に対するプロジェクションデータの統合が行われ、その際プロジェクションデータは構成要素（１０、１２、１４）の少なくともHMIデータ（２０、２２、２４、３２、４２）及び制御データ（１６、１８、３４、４４）を含む。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動化システムのためのプロジェクション方法において、自動化システムの少なくとも１つの構成要素（１０、１２、１４）に対するプロジェクションデータの統合が情報オブジェクト（３０、４０）において行われ、そのプロジェクションデータは構成要素（１０、１２、１４）の少なくともHMIデータ（２０、２２、２４、３２、４２）及び制御データ（１６、１８、３４、４４）を含むことを特徴とする自動化システムのためのプロジェクション方法。
【請求項２】
構成要素が機械（１４）又は機械モジュール（１０、１２）であることを特徴とする請求項１記載のプロジェクション方法。
【請求項３】
情報オブジェクト（３０、４０）が個々に処理可能であることを特徴とする請求項１又は２記載のプロジェクション方法。
【請求項４】
情報オブジェクト（３０、４０）の全プロジェクションへの統合が行われることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載のプロジェクション方法。
【請求項５】
自動化システムの論理構造及び自動化システムの構成要素（１０、１２、１４）の論理構造の表示が同じ表示様式で行われることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載のプロジェクション方法。
【請求項６】
自動化システムのプロジェクションのための装置（５２）において、自動化システムの少なくとも１つの構成要素（１０、１２、１４）に対するプロジェクションデータが統合されている情報オブジェクト（３０、４０）を備え、プロジェクションデータは構成要素（１０、１２、１４）の少なくともHMIデータ（２０、２２、２４、３２、４２）及び制御データ（１６、１８、３４、４４）を含むことを特徴とする自動化システムのプロジェクションのための装置。
【請求項７】
情報オブジェクト（３０、４０）において自動化システムの少なくとも１つの構成要素（１０、１２、１４）に対するプロジェクションデータであって、構成要素（１０、１２、１４）の少なくともHMIデータ（２０、２２、２４、３２、４２）及び制御データ（１６、１８、３４、４４）を含むプロジェクションデータの統合のための制御構成要素（６０）、情報の入力及び出力のためのHMI構成要素（６２）、情報オブジェクト（３０、４０）の蓄積のための記憶構成要素（６４）及び構成要素（６０、６２、６４）間のデータ伝送のための通信システム（６６）を備えることを特徴とする請求項１記載の自動化システムのプロジェクションのための装置。
【請求項８】
プログラムがコンピュータ（５２）上で実行されるとき、請求項１記載のすべてのステップを実行するためプログラムコード手段を有するコンピュータプログラム。
【請求項９】
コンピュータ読み取り可能なデータキャリヤ上に蓄積されている請求項８記載のプログラムコード手段を有するコンピュータプログラム。
【請求項１０】
プログラムがコンピュータ（５２）上で実行されるとき、請求項１記載のすべてのステップを実行するため機械読み取り可能なキャリヤ上に蓄積されたプログラムコード手段を有するコンピュータプログラム製品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動化システムのためのプロジェクション方法及び自動化システムのプロジェクションのための装置に関する。
【０００２】
自動化システムの計画（プロジェクション）中においては、エンジニアリング・システムを用いてハードウエア構成（コンフィギュレーション）が計画される。そのため例えばシーメンス社のSIMATIC又はSIMOTIONシステムが使用される。これらのプロジェクションデータは自動化システムの自動化機器のオブジェクトモデルを含み、自動化システムのメモリに保管される。プロジェクションデータは、いわゆるランタイムシステムによる技術的設備の制御ないし調節に使用され、このランタイムシステムはソフトウエア制御のマイクロコントロ−ラによって実行される。
【０００３】
自動化システムのハードウエア構成のプロジェクションと並んで、自動化システムと利用者との間のヒューマン・マシン・インタフェース（HMI）のプロジェクションが行われる。その際全自動化システムに対する全体の表示画像、操作シーケンス、補助画像、欠陥報知等が作成される。
【０００４】
特に複雑な技術的設備においては、自動化システムによって制御すべき機械はしばしば多数のモジュールからなり、これらのモジュールはモジュラーシステムの様式に従って１つ又は異なる製造業者によって作られ、１つの全体設備に組み立てられる。例えば機械モジュールの技術的パラメータの変更が製造業者によって行われると、或いは全体設備への変更された要求に基づいて機械又は機械モジュールの構成における変更が必要になると、常に労力及び費用のかかるHMIシステムの適合が必要である。
【０００５】
本発明の課題は、自動化システムのプロジェクションを簡単にすることにある。この課題は請求項１による方法によって解決される。
【０００６】
それによれば、プロジェクションデータを構成要素ごとに情報オブジェクトにおいてまとめられる。その際プロジェクションデータは構成要素のHMIデータ並びに構成要素の制御データを含み、その結果プロジェクション相の終わりに自動化システムの各構成要素に完全な、構成要素固有のデータセットが割り当てられることが可能で、このデータセットは構成要素の論理的イメージと並んで、制御技術的視点から、同時に全HMI持分を含む。言い換えれば、HMIプロジェクション及び制御プロジェクションは本発明に従えば構成要素面上で互いに結び付けられている。それによって、個々の構成要素への機械構造的視点が生じ、この視点においては個々の構成要素の機能性が中心にある。それによって、全体としての自動化構造から出発する伝統的な視点様式とは異なり、構成要素に関係する視点様式、即ちその視点様式がむしろどのように機械技師のそれに相応するかという視点様式が生じる。
【０００７】
その際、構成要素への変更が全機械のHMIプロジェクションへのどのような影響も持たないことが有利である。従って自動化システムの個々の構成要素は、他の構成要素のHMIプロジェクションにおける変更を必要とすることなく、省略され、交換され、又は変更されることが可能である。構成要素のHMI変更が自動化システムの他の構成要素へ影響することはない。
【０００８】
本発明によれば、自動化システムの極めて変わり得るプロジェクションが可能なだけではない。HMIを介して個々の構成要素の別々の運転開始も可能である。加えて、変更、特にHMI変更が非常に可変に実行可能である。同じことは、システムアップ、修正又は整備の際のシステムの運転時間中成立する。それによって、プロジェクション、運転開始及び整備のためのコストを減ずることができる。
【０００９】
プロジェクションデータのそのような統合によりすぐれている自動化システムのためのプロジェクション方法と並んで、本発明はまた自動化システムのプロジェクションのための相応の装置にも関する。さらに本発明によれば、プログラムコード手段を有するコンピュータプログラム、及び機械読み取り可能なキャリヤ上に蓄積されたプログラムコード手段を有するコンピュータプログラム製品が考えられ、そのプログラムコード手段は、プログラムがコンピュータ上で実行されるとき本発明による方法によるすべてのステップを実行できるように整えられている。
【００１０】
本発明は、ソフトウエアにおいても、ハードウエアにおいても、例えば特殊な電気回路を使用して実現することができる。さらに本発明の実現は、本発明を実行するコンピュータプログラムがプログラムコード手段により蓄積されているコンピュータ読み取り可能なメモリ媒体によって可能である。また本発明は、本発明を実行するコンピュータプログラムがプログラムコード手段により蓄積されている記憶媒体を有するコンピュータプログラム製品によっても実現可能である。
【００１１】
本発明はさらに、本発明に従うプロジェクション方法により作られた製品、特に本発明による情報オブジェクトを含むランタイムシステムにより処理可能なデータセットの形の、又はランタイムシステム上で実行可能なコンピュータプログラムの形の製品に関する。本発明はさらに、本発明に従うプロジェクション方法により作られた製品を使用するために形成される、技術的設備の制御ないし調節のための特にソフトウエア制御されるマイクロコントローラの形に実行されるランタイムシステムに関する。本発明は最後に、本発明によるランタイムシステムにより制御ないし調節が行われるように形成された技術的設備に関する。
【００１２】
本発明の有利な実施形態は請求項２以下から明らかである。これらの及びすべての以下説明される実施形態は、本発明による方法及び自動化システムのプロジェクションのための相応する本発明による装置に関係する。
【００１３】
プロジェクションデータが統合される自動化システムの構成要素としては、機械及びそのような機械の個々のモジュール、従って機械構造上の視点から独自の部分構成要素が問題となる。以下ではそのような機械モジュールは集合ユニットともいわれる。
【００１４】
構成要素として集合ユニットが問題になる場合には、情報オブジェクトは集合ユニット固有のHMI情報と並んで制御技術上の視点から集合ユニットの論理的イメージを含む。情報オブジェクトは言い換えれば全集合ユニット関連のデータ及び論理的視点を統合する。従ってそれはコンテナとして利用され、以下では集合ユニットコンテナともいわれる。
【００１５】
構成要素として機械が問題になる場合には、情報オブジェクトは機械固有のHMI情報と並んで、制御技術的視点からの機械の集合ユニット間の関係の論理的イメージ及び機械の集合ユニット支配的な機能性の論理的イメージを含む。情報オブジェクトは言い換えれば全機械関連データ及び論理的視点を統合する。それは同様にコンテナとして利用され、以下では機械コンテナともいわれる。
【００１６】
本発明の別の実施形態においては、構成要素のHMIデータ及び制御データと並んで、別のプロジェクションデータを情報オブジェクト中に含んでいる。このことは好ましくは、技術的設備の制御において使用される駆動部のプロジェクションデータである。
【００１７】
各情報オブジェクトは個々に、即ち互いに無関係に処理し得るのが有利である。従って異なる構成要素に対する自動化システムのプロジェクションは並行して相並んで行うことができる。個々の制御パラメータ又はHMIパラメータにおける変化の際には、全システムに介入する必要はもはやない。例えば集合ユニット面上のHMIプロジェクションにおける変更は、別の続くステップにおいて機械のHMIプロジェクションで、又は制御プロジェクションで、なんらかの別の適合を必要とすることなく、実施することができるから、非常に簡単で且つ操作員になじみのあるプロジェクションが可能である。
【００１８】
集合ユニットコンテナ及び機械コンテナは、機械プロジェクションともいわれる全プロジェクションに組み入れられるように形成されるのが有利である。この全プロジェクションは自動化プロジェクションの全ハードウエアを表現する。それは全情報の論理的全体を形成し、従って全機械への制御技術的視点を描く。全プロジェクションは、機械の部分モジュールを描写する集合ユニットコンテナ及び集合ユニット支配的な機械コンテナを含み、これらを結ぶ。複数の全プロジェクションは同様に上位のユニット、例えば生産ライン等に統合され得る。
【００１９】
プロジェクションは、自動化システムの論理構造及び個々の構成要素の論理構造が統一的な表現法で表現される場合には更に簡単化される。この関係で、プロジェクションシステムの操作表面が相応の表現可能性を、例えばツリー構造の様式で準備する場合には特に有利である。それによって、集合ユニットコンテナないし機械コンテナへの一貫して同じ視点が、機械の局部的な操作の際にも中央の操作の場合にも保証される。
【００２０】
以下に本発明を図面に示す実施例に基づいて詳細に説明する。
【００２１】
図１には、従来技術によるHMIプロジェクションの概略説明図が示されている。このプロジェクションは制御構成要素１及びそれと分離された無関係の機械３のためのHMI構成要素２を含む。制御構成要素１が第１の機械集合ユニット５に対する制御データ４及び第２の機械集合ユニット７に対する制御データ６を含むのに対し、HMI構成要素２は機械３及び集合ユニット５、７の全操作持分を含む。
【００２２】
図２は本発明によるHMIプロジェクションの概略説明図を示す。それによれば、HMIプロジェクション及び制御プロジェクションは機械面上及び集合ユニット面上で互いに結ばれている。全機械１４の各個々の集合ユニット１０、１２には、制御持分１６、１８と並んでその相応するHMI持分２０、２２が所属している。全機械１４も固有のHMI持分２４を有する。
【００２３】
図３は集合ユニットコンテナ３０の形の情報オブジェクトの概略図を示す。集合ユニットコンテナ３０は自動化のために関連するすべてのプロジェクションデータを含む。従って集合ユニットコンテナ３０は、一方では集合ユニット関連の局部的なHMI持分３２、特に操作シーケンス、操作テキスト、補助テキスト及び報知テキスト、例えばメニューツリー、警報、欠陥報知、診断支援のような操作構造、例えば機械構造的及び自動化技術的構成要素のための爆発画像のような集合ユニット図版、ソフトキー操作及びその他の調節並びにすべての別のいわゆるHMI画像を含む。
【００２４】
集合ユニットコンテナ３０は、さらに集合ユニット関連の制御持分３４の形のプロジェクションデータ、特に集合ユニットハードウエアについてのデータ、例えばCPUの様式、注文記号、形式番号等、集合ユニット中に局部的に設けられている限りコントローラについてのデータ、集合ユニット中に局部的に設けられている限りコントロールシステムのファームウエア及びカーネル（Kernel）・ソフトウエアのような種々のソフトウエア、集合ユニット固有の技術プロセスソフトウエア、集合ユニット軸、集合ユニット調節器等についての選択、並びにソース/ソースコード及び目標コード/オブジェクトコード又はそのいずれか一方における集合ユニット・ユーザ・ソフトウエア・プログラム及び集合ユニット・ユーザ・ソフトウエア・データを含む。
【００２５】
さらに集合ユニットコンテナ３０は、別の集合ユニット関連のプロジェクションデータ、特に、モータ、伝動装置等を含む集合ユニットの全機構の記述、駆動部、発生器、行為者、全周辺装置及び場合によって存在する例えば画像処理のためのセンサについてのデータ、機械的インタフェース、供給線、導出線等についてのデータ、他の集合ユニットとの通信のための集合ユニットインタフェース３６、全機械１４の記述、特に論理的及び電気的な全情報並びに局部的な伝達ドライバ等を含む。
【００２６】
機械１４の各集合ユニット１０、１２は同様にサブ集合ユニットから組み立てることができる。それ故、集合ユニットコンテナ３０は、それが同様にサブコンテナから組み立てられ得るように形成される。その際コンテナ３０のもとでの性質の継承が有利に可能である。
【００２７】
図４は機械コンテナ４０の形における情報オブジェクトを概略表示したものを示す。機械コンテナ４０は、機械関連の包括的なHMI持分４２、特に全体の機械画像、機械操作シーケンス、機械支援、機械診断等を含む。
【００２８】
機械コンテナ４０はさらに、機械１４の制御持分４４、特にハードウエアに関するすべての必要な情報、包括的なコントローラ、種々の機械関連のソフトウエア、機械コントロールシステムのカーネル・ソフトウエア、機械調節器のための技術的プロセスソフトウエア等、機械軸、従って複数の集合ユニットに関係が分布されるような軸（例えば連続するガイド軸、同期軸、中心ピンのような）についてのデータ、機械・ユーザ・ソフトウエア及びデータ、並びに集合ユニット支配的の機械課題についての情報を含む。
【００２９】
さらに機械コンテナ４０は、別の機械関連のデータ、特に外部の機械インタフェース、特に個々の集合ユニットコンテナについてのインタフェース４６並びに他の機械についてのインタフェース４８についてのデータ、及び中央の機械通信、特に包括的なドライバについての情報を含む。
【００３０】
さらに図５は全プロジェクション５０の概略イメージを示す。エンジニアリング・システム５２を用いて、全プロジェクション５０の処理が機械１４及び集合ユニット１０、１２を一緒にすることによって行われる。全プロジェクション５０はそれにしたがって複数の個々の集合ユニットコンテナ３０を含み、これらのコンテナは機械１４の部分モジュールに相応し、また集合ユニット支配的の機械情報を含む集合ユニット支配的の機械コンテナ４０に相応する。
【００３１】
集合ユニット及び機械コンテナ３０、４０は、例えばライブラリに類似してファイル可能なように形成されるのが有利である。集合ユニット及び機械コンテナ３０、４０は別々に変更可能であるのが有利である。その際、特に集合ユニットコンテナ３０は互いに無関係に、且つ全機械に無関係に変更可能である。集合ユニット及び機械コンテナ３０、４０は、例えば読み出し又は書き込み保護によって保護可能であるのが有利である。コンテナ３０、４０は独自に調整可能、編集可能、及び構成化可能であるのが有利である。各コンテナ３０、４０は、ソースコードの変更の必要なしに、そのインタフェース３６、４６、４８においてプログラミング可能及び構成化可能である。このことはすべて、全プロジェクション５０に対し相応して有利に成立する。
【００３２】
機械コンテナ４０及び集合ユニットコンテナ３０は、互いに完全に無関係に処理し得るのが有利である。その際HMI持分２０、２２、２４は全自動化システムに対して同一の論理構造で自由に処理できるのが有利である。このことは個々の集合ユニットHMIに対して機械１４の全HMIに対してと同様に成り立つ。
【００３３】
各構成要素１０、１２、１４のプロジェクションデータは、構成要素１０、１２、１４の引渡し前に構成要素固有の不揮発性メモリに書き込まれるのが有利である。しかし同様に、プロジェクションデータを構成要素１０、１２、１４のメモリカード上、または他のキャリヤ媒体、例えばCD-ROM上に添付することができる。
【００３４】
図６はプロジェクション方法を実行するための本発明による装置を示す。実施例においては、この装置はエンジニアリング・システム５２としてパーソナルコンピュータの形に作り上げられている。エンジニアリング・システム５２は、集合ユニットコンテナ３０又は機械コンテナ４０においてプロジェクションデータの統合のための制御構成要素６０、情報の入力及び出力のためのHMI構成要素６２、集合ユニットコンテナ３０又は機械コンテナ４０の蓄積のための記憶構成要素６４及びこれらの構成要素６０、６２、６４間のデータ伝送のための通信システム６６を含む。制御構成要素６０は、その際本発明に従うプロジェクション方法を実行するために形成されたマイクロプロセッサを含むのが有利である。HMI構成要素６２は、組み合わせられた入力/出力装置、例えばタッチスクリーンの形のものを含むのが有利である。しかしそれはまた、在来の入力/出力要素、例えばコンピュータ画面並びにキーボード及びマウスのようなものを含むこともできる。記憶構成要素６４としては不揮発性の磁気記憶装置、例えば固定ディスク記憶装置が問題となる。通信システム６６、特にバスシステムの形を良とする通信システムは、構成要素を互いに結び付け、通信プロトコルを使用してデータ交換を可能にする。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】従来技術によるHMIプロジェクションの概略説明図である。
【図２】本発明によるHMIプロジェクションの概略説明図である。
【図３】集合ユニットコンテナの概略説明図である。
【図４】機械コンテナの概略説明図である。
【図５】プロジェクションシステムの概略説明図である。
【図６】プロジェクションシステムの別の例の概略説明図である。
【符号の説明】
【００３６】
１  制御構成要素
２  HMI構成要素
３  機械
４  制御データ
５  機械集合ユニット
６  制御データ
７  機械集合ユニット
１０、１２  集合ユニット
１４  全機械
１６、１８  制御持分
２０、２２、２４  HMI持分
３０  集合ユニットコンテナ
３２  HMI持分
３４  制御持分
３６  集合ユニットインタフェース
４０  機械コンテナ
４２  HMI持分
４４  制御持分
４６、４８  インタフェース
５０  全プロジェクション
５２  エンジニアリング・システム
６０  制御構成要素
６２  HMI構成要素
６４  記憶構成要素
６６  通信システム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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