专利名称：建立操作部件的设备和方法
技术领域：
本发明涉及一种用于为自动化部件的操作装置建立操作部件的设备和方法。本发明尤其涉及一种用于控制或驱动装置的人机界面(HMI)的建立。
不仅仅是在复杂的控制装置中，设置了多种操作装置或HMI装置，通过它们可以使控制装置的操作以用户友好的方式进行。HMI装置在这里用于显示和调节相关的控制量。
为了建立HMI装置的HMI界面需要专门的HMI工程设计。其中，对来自工程系统的HMI相关数据，如图像，操作变量和监测变量继续即处理，并在及需要时进行积累。由此形成的HMI界面将被存入所述HMI装置中，并由此可使用户按照实际情况对控制或驱动装置进行操作。
建立这种HMI界面是很昂贵的，需要工程系统数据结构的知识，并且通常还需要一个用于连接到工程系统产生的数据的接口。此外，在更新工程系统或控制装置时还需要考虑HMI界面也应一同协调修改。
根据本发明，所述技术问题是通过一种用于为自动化部件的操作装置建立操作部件的方法来解决的。其中，通过工程系统的若干工程步骤来对自动化部件进行工程设计，在一个或多个工程步骤中对操作部件提供一个或多个工程设计步骤，并至少部分地根据工程设计步骤和工程步骤的基础信息来组建所述操作部件。
此外，上述技术问题还通过一种用于控制装置的参数设置、运行和程序设计的设备来解决，该设备具有一个用于为操作人员提供关于参数设置、运行和/或程序设计的工程步骤的工程装置，其中，借助该工程装置建立用于自动化部件的操作装置的操作部件，其中，为操作人员提供用于操作部件的一个或多个工程步骤中的一个或多个工程设计步骤。
因此本发明允许通过在常规工程设计中简单的操作处理或自动地共同产生HMI信息，这样，在工程系统中现有的技术知识可用来产生面向技术的HMI部件。
用于HMI界面的HMI数据是从工程系统的常规工程过程中导出的。这意味着，在自动化部件的运行、设计及编程的过程中结合进了相关的HMI数据的产生，因此通过在常规工程中的简单操作处理或自动化可产生出这些HMI信息。为此将用于HMI界面的两个过程，即工程过程和建立过程联合成为一个过程。
根据本发明，HMI数据的产生是在工程设计中以相应的工程步骤实现的。例如，在将一个控制装置投入运行时可以确定相关的HMI值。在此情况下可将各个变量表徵为HMI相关量。此外，在工程步骤中可以设计或输入全部HMI图形。
在自动化部件的程序设计中已经定义了相关的HMI值。此外，在机械应用的建立中则确定出用于机械操作或用于维修图形的相关值。
通过在工程过程中建立HMI界面，可以有利的方式使用工程系统中已有的技术知识来产生面向技术的HMI显示或HMI功能。例如由工程系统直接为HMI界面提供一个轴向概要图。
HMI数据可选择地用XML格式或HTML格式或其它标准互联网客户端可读的格式进行存储。其优点在于，这种HMI数据或HMI界面也可提供给外部标准工具使用，由此提高了HMI操作部件的使用范围和灵活性。
操作人员可有选择地在工程系统中对HMI界面重新进行个性化设置。这样，如果需要，操作人员例如可以在其HMI装置上用显示生产件数来表示实际值。此外，操作人员可以将例如机械部分的个别图形或当前的摄影照片结合到HMI界面中。
此外，可以用HMI装置上的标准浏览器实现功能的操作。
下面根据
图1和图2描述所涉及的部件的数据技术连接。
图1示出了一个用于配置、程序设计和运行的工程系统ES。根据本发明，该工程系统ES除了常规的功能以外，还包括一个用来建立HMI界面的功能。由所述工程系统ES产生的数据通过路径1寄存到数据存储设备D1中。其中，除了常归的配置数据和程序数据以外，还有专用的HMI数据，例如图像、操作变量和监测变量等等也存储在所述数据存储设备D1中。配置数据和程序数据通过路径2从数据存储设备D1装载到控制装置或驱动装置C中。
HMI工程设计工具HMI-P通过接口3访问数据存储设备D1中的HMI数据。也可以通过一个明显的过程(比如输出)选取HMI的相关数据。所述工程系统ES的配置数据和程序数据也提供给HMI工程设计使用。因此数据存储设备D1为工程系统ES和HMI工程设计工具HMI-P的公用数据库。这还意味着，HMI工程设计数据可以通过输入/输出接口3存入数据存储设备D1或从中取出。
在HMI工程设计工具HMI-P中积累或继续处理来自工程系统ES的HMI数据部分以后，这些数据通过路径4存入到HMI装置HMI-G中。由此为操作员提供了借以操作和监测控制装置C的HMI界面。HMI装置HMI-G和控制装置C之间的数据交换通过一个双向的固定连接或无线连接5来实现。
图2示出了根据本发明的控制系统的一个扩充配置。对于图1所示的系统附加地设置了一个第二数据存储设备D2。除了新数据通路6，7，8和9以外，其余的部件在其功能上与图1中所示的相同。
根据图2，HMI工程设计工具HMI-P可以在分开的数据存储设备D2中以特殊的格式、如HTML或XML格式存储HMI工程设计数据或HMI界面。然后数据存储设备D2除了通过路径6对HMI工程设计工具HMI-P提供HMI数据外，还可以通过路径7为控制装置C或通过路径8为HMI装置HMI-G提供相应的HMI数据。此外，HMI装置HMI-G还可以通过路径9直接从数据存储设备D1中读取HMI数据。
因此数据存储设备D1中的数据可通过下列路径提供给HMI装置HMI-G使用1.路径2-5，通过在控制装置C中的中间数据存储，2.路径3-4，通过数据在HMI工程设计工具HMI-P中的积累或继续处理数据(参见图1)，
3.路径3-6-8，通过在第二数据存储设备D2中的中间存储，4.路径3-6-7-5，通过在数据存储设备D2和控制装置C中的中间存储，及5.路径9，从数据存储设备D1中直接读取数据。
因此所有的HMI数据都可存储在自动化部件中或自动化部件以外的HMI装置或数据服务器中。
HMI装置中功能的操作可有利地通过标准浏览器来实现。
因此本发明具有下列优点-HMI界面的建立可以全部或部分地结合进自动化控制/驱动的工程设计中，-在各工程步骤，即参数设置、运行和程序设计的用户界面中一起提供用于HMI的工程设计步骤，-从工程系统的技术知识中得出HMI的所有部分，比如带有轴向概要图的维修图、用于各个轴的诊断图、用于自动化部件的诊断图(比如负载，存储器占用，…)，-通过外部工具或附加输入图像信息有选择地进行后处理/补充，-用于控制工程设计的HMI图像的一致性，-在更新自动化部件的系统软件或应用软件时，可以自动建立一致的HMI工程设计(如节点压力)。如果在更新工程系统时添加了两个新变量或消除了两个变量，则HMI会自动地适应或校正到新的变量数。
概括地说，根据本发明，HMI数据的产生被结合进常规的工程系统中。因此对于建立HMI数据来说，不需其它外部开发工具。因此通过HMI界面的建立显著地提高了效率和一致性。
权利要求
1.一种为自动化部件的操作装置建立操作部件的方法，其特征在于-通过工程系统的若干工程步骤对自动化部件进行工程设计，-在一个或多个工程步骤中为操作部件提供一个或多个工程设计步骤，-至少部分地根据工程设计步骤和工程步骤的基础信息来组建所述操作部件。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述操作部件是一个人机接口界面。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述提供包括从工程步骤中导出维修图和/或诊断图。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，具有一个随后的步骤，通过外部工具和/或输入附加信息、尤其是图片，对操作部件进行后处理或补充。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，在一个或多个工程步骤改变时，尤其是在其更新时，在现有操作部件的基础上可以有选择地重新建立一个与之协调的操作部件。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中，基于在工程步骤中由操作人员确定的相关参数来自动地实现操作部件的组建。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中，以一种标准互联网客户端可读的格式，尤其是XML或HTML格式产生和存储用于操作部件的数据。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其中，用于操作部件的数据被存储在自动化部件中、自动化部件以外的操作装置或数据服务器中。
9.一种用于控制装置的参数设置，运行和程序设计的设备，具有一个用于为操作人员提供关于参数设置，运行和/或程序设计的工程步骤的工程设计装置，其特征在于借助该工程设计装置可建立用于自动化部件的操作装置的操作部件，其中，在一个或多个工程步骤中为操作人员提供用于操作部件的一个或多个工程设计步骤。
10.根据权利要求9所述的设备，其中，所述操作部件是一个人机接口界面。
11.根据权利要求9或10所述的设备，其中，通过所述用于操作部件的工程设计装置可以由工程步骤中导出工程步骤的基础信息或者维修图和/或诊断图。
12.根据权利要求9至11中任一项所述的设备，其中，所述操作部件通过外部工具和/或输入附加信息、尤其是图像可被后处理。
13.根据权利要求9至12中任一项所述的设备，其中，所述工程设计装置具有一个协调装置，通过该协调装置基于一个或多个工程步骤的改变、尤其是其更新，根据现有操作部件自动地建立一个与之协调的操作部件。
14.根据权利要求9至13中任一项所述的设备，其中，在所述工程设计装置中，用于操作部件的相关参数可由操作人员在工程步骤中设置。
15.根据权利要求9至14中任一项所述的设备，其中，以一种标准互联网客户端可读的格式，尤其是XML或HTML格式产生和存储用于操作部件的数据用。
16.根据权利要求9至15中任一项所述的设备，还具有一个用于存储操作部件数据的数据服务器，以允许一个或多个操作装置存取数据。
全文摘要
为了利用HMI装置简化对自动化部件进行操作和监测的HMI界面的HMI工程设计,从工程过程中直接导出HMI数据。因此将产生相关HMI数据与自动化部件的运行、工程设计和程序设计过程结合在一起,以便在常规工程过程中通过简单的操作处理或自动地也能产生HMI信息。
文档编号G05B19/409GK1385771SQ02140128
公开日2002年12月18日 申请日期2002年2月16日 优先权日2001年2月16日
发明者马丁·基塞尔, 安德烈亚斯·波尔兹, 乔治·特拉默, 彼得·瓦格纳 申请人:西门子公司