专利名称：基于技术目标的工业控制装置及方法
技术领域：
本发明涉及一种用于技术过程的工业控制，尤其用于生产机器。
此外，本发明涉及建立工业控制的方法，尤其用于确定的应用领域，例如用于包装机械中。
背景技术：
在此情况下，工业控制装置是一种独立的装置，但它也可综合在计算机、PC、独立的装置或传动装置中。
迄今公知的用于技术过程自动化的工业控制实质上是基于“SPS”功能或“MC”功能或技术功能。因为在这类功能的框架中预给定了一定的功能范围，因此对专门过程的要求的最佳适配常常仅在一定条件下才有可能，其中在具体的应用例中整一组功能经常是多余的(例如在MC控制机床的情况下可能一些已有的功能对于包装机是多余的)。
由DE 197 40 550还公知了用于技术过程的控制和/或控制加工机器运动的装置，它操作控制程序。该控制程序由多块软件模块组成。其中本身为公知的可存储编程控制的过程控制功能及本身公知的MC控制的运动功能在统一的可设计的控制系统中实现。但是在此各软件模块分别通过部分控制来操作，以至将对各软件模块设置中心计算单元。
此外，由DE198 53 205公知了一种控制技术过程的方法，它基于分级功能及按需要连接的软件部分且具有可预给定的、至少可参数化的功能。但在这方面软件部分的连接及设计还不能最佳地实现。
发明内容
本发明的目的在于，对于作为基础的技术过程的各个不同的控制任务及不同的边界条件或要求不但在其控制结构上而且在其功能上以简单的方式建立工业控制的最佳型式。
本发明基于这样的认识，即工业控制的运行时间系统和/或工程系统不仅操作SPS功能且操作运动功能和/或技术功能，及在工业控制的运行时间系统和/或工程系统中通过功能码动态加载的可能性必可实现其最佳型式、即控制的定标。
根据本发明，所述类型的工业控制的上述目的将这样实现(a)该控制装置具有用于控制基本功能的可普遍应用的、最好技术中性的基本系统；(b)该控制装置的技术功能通过技术目标类型来提供；(c)该控制装置功能方面的技术定标通过技术目标类型的加载来实现；(d)在相应的应用中可进行由用户裁剪的选择及目标类型的分级。
技术目标最好代表实时世界中的单元。在上述工业控制部件中该目标例为机床或生产机器的单元。技术目标提供了限定的技术上关闭式的功能。它们可相互连接，以便实现复杂的任务。通过最好现有单元的技术目标构成控制的技术功能，对于用户或控制装置的使用者使技术强度，即控制的能力变得清晰。此外作为软件技术单元，技术目标可被用户很容易地再使用到不同的应用及控制中。用户在使用技术目标时可由其实施中将其抽象出来。在应用程序中由用户可直接使用的技术目标类型以技术目标类型的分级形成。由一次限定的技术目标类型可获得技术目标类型的任意多个分级。因此不仅在工程系统中且在运行时间系统中可进行的分级，使用户很容易且很轻松地作到在其应用中使用技术目标。因此控制装置的功能范围很容易被扩展。该扩展能力仅受HW限制条件(如CPU功率或存储器能力)的限制。
此外，用户具有用现有的控制基本功能的基本系统来扩展其功能的可能性，这些功能对于其应用是实际需要的。它将这样地实现，即对控制的基本系统加载明显限定的、需求的技术目标。因此用户可以单独地建立具有限定功能的控制。通常在控制中存在的不必要功能由此得以避免及不会引起成本的额外增加。
另一优点在于这种可定标的控制装置的开发及生产。可提供必要的基本功能(基本系统)的控制装置可以大量地极其简单地制造(规模经济)。
本发明的一有利型式在于，在不同或相同性能的硬件系统和/或运行时间系统中进行技术目标的加载及分配。技术目标是与平台或硬件无关的。其不包括平台或硬件专有的性能及由此可很容易地加载及分配到不同的硬件系统和/或运行时间系统中。在不同或相同性能的硬件系统通过加载及分配技术目标的可能性就可使用户非常灵活地使用及应用技术目标。技术目标的可加载性及可分配性不会引起对硬件系统和/或运行时间系统的基本功能带来限制的担心。
本发明的另一有利型式在于，设计中在不同或相同性能的硬件系统和/或运行时间系统中进行技术目标的加载及分配，其中设计涉及一个或多个控制单元的数据和/或程序。因此用户具有在设计装置中使用不同硬件的可能性，它们还可具有不同的性能，基于其用户可容易且灵活地分配技术目标，且不必需考虑该装置的各性能。
本发明的另一有利型式在于，实时上在通过脉冲同步等距离相互联系的控制单元中进行技术目标的功能分配。因此技术目标可分配在装置或控制单元上，控制单元则通过通信媒体形成联系，该媒体允许脉冲同步等距离相互联系。因此技术目标可在实时上相互联系。设计中技术目标类型的分级可被清楚地参考及可在(硬件(HW-))平台上被重叠地使用。
本发明的另一有利型式在于，通过任意技术目标的可加载性能被灵活地扩展该控制装置的功能。因此用户具有实现其控制的功能性定标的可能性。用户还由此可很简单地使控制功能适用于作为基础的当前的要求及边界条件。该可扩展性不仅涉及装置功能还且涉及技术功能。
本发明的另一有利型式在于，技术目标包括可编程接口和/或系统变量和/或报警部分。通过可编程接口可在应用程序中调用及使用技术目标。通过系统变量一方面可使技术目标的状态数据提供给应用程序，另一方面可得到用于出自于应用程序的可改变的编程的系统变量参数化的调整。通过该结构可使系统变量的值一致地被读出。在由应用程序访问系统时改变系统变量，至此它们再现了其情况及状态。在技术目标中确定及产生技术。它对各误差在程序处理上的性能(全面反应)将按照工程系统中的分级在投入运行时调整。该报警与TO分级一起具有明确的识别码。
本发明的另一有利型式在于，技术目标综合在编程外围装置中。由此用户可既容易且轻松地在其应用程序中使用技术目标。
本发明的另一有利型式在于，使用标准的编程外围装置。标准的编程外围装置如IEC1131、C++或Java。在IEC1131中通过装入的技术目标，在用于工业的标准编程外围装置中用户则具有直接使用技术目标的可能性。此外，通过在C++或Java中综合技术目标，在目标定向的编程外围装置中用户可具有直接使用技术目标的可能性。通过将技术目标综合在所述的编程外围装置中可使该编程外围装置的语言范围或功能范围在其技术功能及工业控制方面扩展。
本发明的另一有利型式在于，设置技术目标对另外存在的技术目标及控制基本系统的无反作用的编程，只要未明显地编程或设计反作用。因此用户可使技术目标的性能与另外技术目标或控制基本系统无关地编程。但是当需要或必要时，用户可明显地编程或设计反作用。用户在编程技术目标方面的灵活性由此得以提高。
本发明的另一有利型式在于，技术目标的使用产生了硬件或平台的中性。因此用户在使用技术目标时完全由作为基础的硬件或平台中抽象出来。用户在其应用程序中使用技术目标时，由此可完全地集中在该目标的技术功能上。
本发明的另一有利型式在于，技术目标在其相对另外的技术目标的功能方面具有分级关系和/或数据流关系。因此，该结构及与实际外围的关系可直接地反映在技术目标上。例如，技术目标“同步轴”包括技术目标“定位轴”的功能，后者又包括技术目标“转速轴”的功能。
本发明的另一有利构型在于，作为技术目标具有尤其用于运动控制的单元，如轴、传感器、凸轮、测头(Messtaster)、同步部分及曲面轮(Kurvenscheibe)。该技术目标代表运动控制部件的典型单元。它表示为技术目标可使用户直接地用在其应用中。
本发明的另一有利型式在于，技术目标类型可被组合为技术数据包。通过技术目标类型被组合及配置成技术数据包一方面可实现结构化及分级化，另一方面技术数据包是使技术目标类型加载到控制装置的运行时间系统的适当措施。
本发明的另一有利型式在于，用硬件平台配置进行编程。因此技术目标在程序中可与目标硬件无关地使用。因此软件的再使用变得容易并增加。
本发明的另一有利型式在于，技术目标类型分级的数目可灵活地调整。因此用户在其应用程序中的分级数目方面仅受到硬件条件(例如CPU功率或存储位置)的限制。
本发明的另一有利构型在于，技术目标类型的分级是分配在一个或多个控制单元上作出的。由此就可以使系统中的负载灵活地被分配及平衡。
本发明的另一有利型式在于，技术目标的命令被同步地和/或异步地被使用。由此在可存储编程控制(SPS)的意义上循环编程的可能性及运行意义上的编程可能性(如通常在运动控制的情况下)受到支持。用户在此情况下可限定，命令应被同步或异步地执行。
根据本发明，所述方法的上述任务将通过以下的步骤来完成(a)使用最好具有技术中性基本功能的基本系统(UMC-K)；(b)对与用户有关的技术目标类型(TO1-TOn)进行选择及分级，及将现有的技术目标类型(TO1-TOn)配置在工程系统(ES)中；(c)将选择出的技术目标类型(TO1-TOn)加载到运行时间系统(RTS1-RTS5)中；(d)在运行时间系统(RTS1-RTS5)中加载及使用分级的技术目标及分级信息(e)在使用分级的技术目标(TO1-TOn)的情况下建立应用程序(AP)；(f)将应用程序(AP)加载到运行时间系统(RTS1-RTS5)中。
由此用户具有以系统的及顺序正确的方式实现所需控制功能的可能性，其中可保证，所得到的控制不会包括功能的过多使用。
本发明所实现的实质性的优点在于，在其应用中用户可直接使用技术功能，对于用户此应用可通过相应现实世界中元件的技术目标以适合其方式使用。
本发明的另一优点在于，工业控制的功能以所谓“即插及即用”(“plugand play”)的方式被可扩展地提供。以此方式可实现控制的技术定标。
通过下面结合示例性地示出一例的附图进行的描述，本发明的上述和其他目的和特点将会变得更加清楚，其中图1提供了工程系统，所属的运行时间系统及待控制的技术过程的结构图；图2以概示图表示应用程序如何在运行时间系统中访问技术功能；图3以抽象示意图表示具有应用接口的技术目标；图4以所谓连接图的形式表示技术目标，它表示同步连接；
图5以连接图的形式表示在不同电导源之间具有转换可能性的同步连接及同步规则；图6以连接图的形式表示的技术目标“测头”的连接；图7以连接图的形式表示的技术目标“凸轮”的连接；图8以连接图的形式表示的与同步技术目标的连接；图9以连接图的形式表示技术目标“曲面轮”对多个同步目标的配置；图10以概示图表示属于技术数据包的技术目标类型的集。
具体实施例方式
以下，参照附图来详细说明本发明的实施例。
图1中的示图中以结构图的形式表示出，通过至少一个工业控制的运行时间系统RTS1-RTS3进行一个技术过程P的控制。控制的运行时间系统RTS1-RTS3与技术过程P之间的连接是通过输入/输出端EA1-EA3双向地进行的。控制的编程及由此运行时间系统RTS1-RTS3性能的确定进行在工程系统ES中。工程系统ES包括用于机器或用于技术过程控制的配置、设计及编程。在过程系统ES中建立的程序将通过信息路径I1-I3分别传送到控制的运行时间系统RTS1-RTS3中。通过三点“…”表示，还可能具有其它的控制及运行时间系统。相应于硬件装置，工程系统ES通常由具有图象显示屏(例如显示器)的计算机系统、输入辅助装置(例如键盘及鼠标)、处理器、工作及辅助存储器，用于接收计算机可读介质(例如软盘、CD盘)及用于与其它系统(例如其它计算机系统、其它技术过程的控制装置)或媒体(例如互联网)交换数据的连接单元组成。控制装置通常由输入和输出单元、以及处理器和程序存储器组成。
图2中的示图表示工业控制装置中两个运行时间系统RTS4及RTS5被表示为矩形。运行时间系统RTS4及RTS5分别包括UMC中心UMC-K，及技术目标TO1至TOn，其中相应的UMC中心及技术目标可为不同，技术目标的数目也可为不同。UMC中心UMC-K表示控制装置的基本系统，该基本系统包括控制的基本功能。该UMC中心UMC-K被表示为直径台阶的形状。对其可加载技术目标TO1至TOn。通过该加载的基本系统的功能范围可以扩大。通过图2中的结构示出，技术目标TO1至TOn被表示为矩形，该技术目标使UMC中心UMC-K扩大了。通过三点表示可以加载一个至多个技术目标TO1至TOn，及由此可实现整个控制装置的技术定标。在图2上边缘的中心以概示的纸旗形式表示应用程序AP。通过访问箭头ZGP1至ZGP4表示，用户在其应用程序AP中可直接地访问UMC中心UMC-K的功能及也可访问技术目标TO1至TOn的功能，这些技术目标可以是RTS4或RTS5还可以是另一运行时间系统(还由三点表示)。运行时间系统RTS4及RTS5(或另外运行时间系统)所提供的功能可被用户直接用在其应用程序中。
确切地说，为了扩展运行时间系统的基本系统，通常以技术目标类型的形式加载技术目标。这些技术目标例如是轴、凸轮、曲面轮或类似物。技术目标类型是可分级的。用户在其具体应用的应用程序AP中使用技术目标类型的分级。因此这种分级在设计上是清楚限定的及可识别的。在应用程序AP中被加载的技术目标的直接应用原则上可考虑为各独立的程序目标，但此对于程序编制的用户是不灵活的。
图3中的示图以抽象简图的方式表示技术目标的用户层次，即技术目标类型的分级。技术目标TOS的说明被表示为矩形，它由五部分组成。通过实线条与下一部分交界的最上面第一部分包括作为基础的技术目标的类型TO类型(TO-Type)及TO识别码<TO-Identifier>，即分级设计的清楚标记。第二部分包括配置数据(Configuration Data)，它具有配置变量1<configurationvariable_1>至配置变量n<configuration variable_n>。技术目标的基本功能通过配置数据被调节。配置数据通过工程系统(ES，图1)调整及可通过应用程序(AP，图2)的访问功能选择地被读或写。在图3中所示的图中配置数据通过虚线与系统变量(系统数据)分开。系统变量1<system variable_1>至系统变量m<system variable_m>可由应用程序(AP，图2)改变，及作为程序变量使用。系统变量可被读或读/写。此外技术目标的状态可由系统变量表示。状态过渡可通过事件和/或命令启动。通过配置数据及系统变量可实现技术目标的参数化。下一部分是命令(Command)，该部分也通过虚线与系统变量分开。命令1<command_1>至命令xy<command_xy>表示可使用的功能，它们代表一个技术目标的功能。这些功能具有确定的标记，功能参数及局部数值。这些功能可能具有参数。在功能调用时可以省略选择的参数，对此则使用空缺数值。除技术功能外，技术目标也具有命令，它们将确定该技术目标的基本性能，例如-用于复位到确定的初始状态的命令；
-用于使出现的误差合乎复位的命令；-在仿真运行中设置及复位的命令(在仿真运行中实现无驱动器具体输出或传感器读入的程序运行)；-使技术目标置为有效/无效的命令；-询问功能。
该技术目标说明TOS的再下一部分是报警(alarms)。在图3中该报警部分通过虚线与命令部分隔开。图3的示图中包括报警1<alarms_1>至命令k<alarms_k>。技术目标具有监测及在误差情况下给出确定的报警，必要时以报警信息及预定的反应停止运行。该报警技术在技术目标上确定及产生。报警技术具有按技术目标类型专门整定的反应，如停止运动(可能的反应时技术目标类型专有的，因此在具体技术目标类型的情况下再明确地描述)。此外，该报警技术具有技术目标类型专用的识别码(如报警号)及参数。因此它具有在程序处理上可调制的性能(粗反应)及允许对各误差进一步地按分级调制及反应，它们在工程系统(ES，图1)上投入运行时进行。
按照调制限定用户可同步或异步地使用技术目标的命令，由此命令既可循环地描述(通常在可存储编程的存储情况下)还可时实控制(Ereignisgesteuert)(通常在运动控制的情况下)地编程。在同步方式中，例如，执行定位命令的技术目标一直保持其状态，直到定位目标达到为止。相反地，在异步方式中，技术目标与执行定位命令在其程序运行中同时地运行，但技术目标可取得另外的状态。这时，对技术目标例如可通过转换状态来检测是否已达到定位目标。
图4的示图示为连接程序表示了技术目标“同步”GL1与另外技术目标的连接。在此技术目标用双边框的矩形来表示，其中通过连接线连接共有的角边。通过技术目标“同步”GL1与技术目标“主导轴”LA1、“从动轴”FA1及“曲面轮”KS1的连接可建立同步连接。通过数据流DF1至DF3及DF3′来实现技术目标的连接。图4表示实现同步连接的原理性技术配置电导(Leitwert)、技术目标“同步”GL1、技术目标“从动轴”FA1。在图4中该电导由技术目标“主导轴”LA1来代表。此外，在图4中表示，技术目标“主导轴”LA1由数据流箭头DF1预给出用于技术目标“同步”GL1的电导。技术目标“主导轴”LA1如可代表定位轴。该电导还可通过虚拟轴、即被计算的(非实际存在的)轴或通过用于技术目标“同步”GL1的外部传感器预给出。该技术目标“同步”GL1作为技术功能提供变速装置同步或曲线同步，由此可进行同步、异步或主控转换。在技术目标“同步”GL1上作为同步规则可选择变速装置或曲面轮。图4的右部分表示该选择的可能性。通过配置箭头ZP1表示开关S1可选择地与变速装置——由变速系数GF1表示——或与技术目标“曲面轮”KS1相连接。在与技术目标“曲面轮”KS1相连接的情况下将引起数据流从该技术目标经过数据流箭头DF3，开关S1及数据流箭头DF3′到达技术目标“同步”GL1。在与变速系数GF1相连接的情况下将引起数据流经过开关S1及数据流箭头DF3′到达技术目标“同步”GL1。通过技术目标“曲面轮”KS1不可能在技术目标“同步”GL1上线性地调节变速比，相反地，通过变速系数GF1可线性地调节变速比。通过数据流箭头DF2技术目标“同步”GL1与技术目标“从动轴”FA1相连接。
图4的示图因此表示实现同步功能的技术目标的原理性配置，及其本身可被看作及用作(复合的)技术目标。
在配置(设计)阶段实现技术目标连接的确定。在有选择可能性的情况下，这将通过应用程序(AP，图2)启动运行时间，即对于运行时间的转换可被编程。原则上可通过连接使多于一个的“同步目标”GL1与“从动轴”FA1连接，由此可实现同步功能的重叠。对于“同步目标”GL1的电导可直接由应用程序(AP，图2)预给出。此外对于电导的提供可配置多于一个技术目标。通过应用程序(AP，图2)中的命令选择当前的连接及启动运行时间。此外对于不同的技术目标“曲面轮”KS1之间和/或不同的变速系数GF1之间同步规则的确定可通过编程在线地被转换。技术目标“曲面轮”KS1可配置给一个或多个技术目标“同步”GL1。此外由一个技术目标“主导轴”LA1可通过技术目标“同步”GL1配置一个或多个同步连接。
图5的示图同样地以连接图的形式表示在不同电导源及同步规则之间具有转换可能性的同步连接。在图5中技术目标“同步”GL2可得到来自技术目标“时间”T、“虚拟轴”VA1、“主导轴”LA2、“主导轴”LA3、“外部传感器”EG1及应用程序(AP，图2)的程序值(Programmwert)PV的电导。由配置箭头ZP2表示开关S2可建立对于技术目标“同步”GL2的不同电导连接。通过数据流DF4至DF8及通过开关S2和数据流DF12可建立技术目标“同步”GL2的“电导连接”。技术目标“时间”T、“虚拟轴”VA1、“主导轴”LA2、“主导轴”LA3、“外部传感器”EG1及程序值PV的电导是对于技术目标“同步”GL2可能的主控部分。可能的连接可被设计及设计的主控部分选择可由应用程序(AP，图2)在运行时间上进行。由此可作到主控部分的转换。技术目标“虚拟轴”VA1不代表真实的轴，而是被计算的轴。“虚拟轴”的特征是，它可通过命令被指引及具有运动导向或解译功能，但没有调节及驱动功能。相反地，技术目标“主导轴”LA2及LA3代表真实轴。真实轴表示具有驱动装置、电动机、传感器的标准轴，它也具有真实的驱动器。技术目标“外部传感器”EG1可提供对于技术目标“同步”GL2的电导。“外部传感器”EG1通常不具有轴及以可设计的格式提供信息。“外部传感器”EG1例如为压力机的角度传感器。同样由技术目标“时间”T及由程序值PV可提供对于技术目标“同步”GL2的电导。技术目标“时间”以时间值(Zeitwert)或时间系数(Zeitfaktor)的形式提供电导，作为电导的程序值PV的配置在应用程序(AP，图2)中进行。这些技术目标在这里用常规的标记表示。
图5表示，作为技术目标“同步”GL2的同步规则可选择变速系数GF2或技术目标“曲面轮”KS2及KS3。通过配置箭头ZP3表示开关S3可在技术目标KS2、KS3及变速系数GF2之间作出选择调制。此时与技术目标“同步”GL2的“变速连接”通过数据流箭头DF9、DF10、调节开关S3及数据流箭头DF11来实现。开关连接S2及S3可在应用程序(AP，图2)中编程。技术目标“同步”GL2通过数据流DF13与技术目标“从动轴”FA2连接。技术目标“同步”GL2在设计时还由控方与技术目标“从动轴”FA2连接，后者例如代表同步轴。在主控侧技术目标“同步”GL2与提供电导的技术目标相连接，该电导还可直接地由应用程序(AP，图2)预给定。因此对于电导的提供可配置多于一个的技术目标，通过应用程序中的命令在运行时间上选择当前的连接。
图6的示图表示技术目标“测头”MT1的连接。在此技术目标用通常的标记表示。技术目标“测头”MT1提供执行测量作业的功能。通过技术目标“测头”MT1上的功能可启动测量作业及使其参数化。通过测量输入端ME及数据流箭头DF14将测量值提供给技术目标“测头”MT1。测量输入端ME用椭圆表示。测量输入端ME可与多个技术目标“测头”连接。这些技术目标“测头”也可同时被启动。在此情况下，测量输入端ME通常相应于一个硬件测量输入端，它通过配置被分配给技术目标“测头”MT1。此外该技术目标“测头”MT1与至少一个提供测量值(Messwert)(例如位置)的技术目标连接。在图6中技术目标“测头”MT1与技术目标“轴”A1及“外部传感器”EG2通过数据流箭头DF15或DF16相连接。技术目标“轴”A1如可为定位轴或同步轴。提供测量值的技术目标可与多个技术目标“测头”连接。
图7的示图以连接图表示技术目标“凸轮”N1与技术目标“轴”A2及“外部传感器”EG3的连接。技术目标“轴”A2通过数据流箭头DF17，技术目标“外部传感器”EG3通过数据流箭头DF18与技术目标“凸轮”N1连接。技术目标“凸轮”N1通过数据流箭头DF19与输出端Out连接。输出端Out用椭圆表示。技术目标“凸轮”N1提供凸轮开关值计算的功能。通过技术目标“凸轮”N1上的功能可启动凸轮功能及使其参数化。技术目标“轴”A2及“外部传感器”EG3提供用于技术目标“凸轮”N1的参考值。此技术目标对技术目标“凸轮”N1的配置由用户来设计。用户还设计技术目标“凸轮”N1对输出端Out的配置，在此情况下也可以作出对内部变量的配置。对于实际的应用该技术目标“凸轮”N1仅与提供参考值的技术目标连接。
参考值例如是轴的位置。这里技术目标“轴”A2例如可代表定位轴或同步轴。这便可以使技术目标“凸轮”N1对输出端Out的配置删除，因为技术目标“凸轮”N1仅对技术目标上的系统变量有影响(例如对作为内部凸轮的技术目标的应用)。提供参考值的技术目标可与多个及不同的技术目标“凸轮”同时地连接。在此这些技术目标还用通常的标记表示。
图8的示图表示技术目标“从动轴”FA3可与多个技术目标“同步”GL3及GL4连接。技术目标“从动轴”FA3通过数据流箭头DF22与技术目标“同步”GL3连接及通过数据流箭头DF23与技术目标“同步”GL4连接。技术目标“同步”GL3及GL4通过数据流箭头DF20及DF21接收其预给定电导。图8中表示，对于相应同步连接的电导可通过不同的技术目标来实现。例如，对于同步目标GL3可由技术目标“轴”A3、技术目标“虚拟轴”VA2或技术目标“外部传感器”EG4提供的电导。相应地，对于同步目标GL4如可由技术目标“轴”A4、技术目标“虚拟轴”VA3或技术目标“外部传感器”EG5提供电导。在图8中，此时例如技术目标“轴”A4、“同步”GL4及“从动轴”FA3构成同步连接。各所需的连接将由用户来设计，设计的主控部分(该主控部分对同步连接提供电导)的选择可由应用程序在运行时间上进行，因此可以作到主控部分的转换。在图8中，技术目标“从动轴”FA3代表同步连接中的从控部分。这里这些技术目标也用通常的标记表示。
图9的示图表示连接图，其中技术目标“曲面轮”KS3通过数据流箭头DF26或DF27提供用于两个同步目标GL5及GL6的变速规则。因此在图9中表示两个同步连接，它们各由同一技术目标“曲面轮”KS3提供共同的变速规则。两个同步连接被设置在技术目标“曲面轮”KS3的左面及右面。左面的同步连接由技术目标“轴”A5构成，它提供电导及因此作为主导轴。在此情况下它可涉及定位轴或同步轴。通过数据流箭头DF24技术目标“轴”A5与“同步目标”GL5连接。通过该数据流箭头DF24提供电导。在从控侧该技术目标“同步”GL5通过数据流箭头DF25与同步目标“从动轴”FA4连接。右面的同步连接由技术目标“轴”A6、“同步”GL6及“从动轴”FA5构成。在此情况下“轴”A6相应于主导轴，“从动轴”FA5代表从控轴。这里通过数据流箭头DF28及DF29来实现连接。此外也可以，从一个主导轴出发通过同步目标配置一个或多个同步连接。技术目标“曲面轮”可配置给一个或多个同步目标。同步连接的组合由用户来设计。设计的同步连接又可代表技术目标，及它的功能又可用在其它的应用中。在此这些技术目标也用通常的标记表示。
图10的示图表示多个技术目标组合成技术数据包TP。这里该技术数据包TP用矩形表示，其中左上角被切去。该技术数据包TP包括技术目标“凸轮”N2、“外部传感器”EG6、“转速轴”DrehA、“测头”MT2和“定位轴”PosA。这里，此技术目标也用通常的标记表示。在此情况下这些技术目标不体现任何分级，而代表技术目标类型。因此技术数据包TP包括代表一定功能的技术目标类型的组合。技术目标被加载到控制装置的运行时间系统中及由此通过技术数据包使控制扩展了功能。用户可确定技术数据包TP，其再加载包含在运行系统(RTS4、RTS5，图2)中的技术目标类型，及由此达到控制装置功能的技术定标。此外，在技术目标类型的相应配置时可通过技术数据包TP实现功能性的结构。
本发明不限于上述实施例，在不脱离本发明范围的情况下，可以进行各种变形和修改。
本说明书基于。其内容全部包含于此。
本发明具有产业上的可利用性。
标号说明DF1-DF29 数据流箭头DF3′ 数据流箭头RTS1-RTS5 运行时间系统UMC-K UMC中心UMC基本运动控制TO1-TOn技术目标TOS技术目标说明T 技术目标时间VA1-VA3技术目标虚拟轴LA1-LA3技术目标主导轴EG1-EG6技术目标外部传感器KS1-KS3技术目标曲面轮PV 程序值GF1、GF2 变速系数ME 测量输入端GL1-GL6技术目标同步FA1-FA5技术目标从动轴S1 开关ZP1、ZP2、ZP3 配置箭头MT1、MT2 技术目标测头A1-A6 技术目标轴N1、N2 技术目标凸轮PosA 技术目标定位轴DrehA 技术目标转速轴MC 运动控制HW 硬件SPS存储编程控制AP 应用程序TP 技术数据包Out 输出端ES 工程系统P技术过程I1-I3信息路径EA1-EA3 控制输入端及控制输出端ZGP1-ZGP4访问箭头
权利要求
1.一种用于技术过程(P)的工业控制装置，尤其用于生产机器，其特征在于(a)该控制装置具有一个用于控制基本功能的可普遍应用的、最好技术中性的基本系统(UMC-K)；(b)该控制装置的技术功能通过技术目标类型(TO1-TOn)提供；(c)该控制装置功能方面的技术定标通过技术目标类型(TO1-TOn)的加载来实现；(d)进行在相应的应用上可由用户裁剪的选择及目标类型的分级。
2.按照权利要求1所述的工业控制装置，其特征在于在不同或相同性能的硬件系统和/或运行时间系统中进行技术目标(TO1-TOn)的加载及分配。
3.按照权利要求2所述的工业控制装置，其特征在于在一个规划中，在不同或相同性能的硬件系统和/或运行时间系统中进行技术目标(TO1-TOn)的加载及分配，其中一个规划涉及一个或多个控制单元的数据和/或程序。
4.按照上述任一项权利要求所述的工业控制装置，其特征在于技术目标(TO1-TOn)的功能分配是在实时上在通过脉冲同步等距离相互联系的控制单元中进行的。
5.按照上述任一项权利要求所述的工业控制装置，其特征在于该控制装置的功能通过任意技术目标(TO1-TOn)的可加载性能被灵活地扩展。
6.按照上述任一项权利要求所述的工业控制装置，其特征在于技术目标(TO1-TOn)包括可编程接口和/或系统变量和/或报警部分。
7.按照上述任一项权利要求所述的工业控制装置，其特征在于技术目标(TO1-TOn)被组合在一个编程外围装置中。
8.按照权利要求7所述的工业控制装置，其特征在于使用标准的编程外围装置。
9.按照上述任一项权利要求所述的工业控制装置，其特征在于对一个技术目标(TO1-TOn)进行一个对于另外存在的技术目标(TO1-TOn)及控制基本系统无反作用的编程，只要反作用没有明显地被编程或设计。
10.按照上述任一项权利要求所述的工业控制装置，其特征在于技术目标(TO1-TOn)的使用产生了硬件或平台的中性。
11.按照上述任一项权利要求所述的工业控制装置，其特征在于技术目标(TO1-TOn)在其相对于其它技术目标(TO1-TOn)的功能方面具有分级关系和/或数据流关系(DF1-DF29、DF3′)。
12.按照上述任一项权利要求所述的工业控制装置，其特征在于作为技术目标(TO1-TOn)尤其具有用于运动控制的单元，如轴(A1-A6)、传感器(EG1-EG6)、凸轮(N1、N2)、测头(MT1、MT2)、同步部分(GL1-GL6)及曲面轮(KS1-KS3)。
13.按照上述任一项权利要求所述的工业控制装置，其特征在于技术目标类型可被综合为技术数据包(TP)。
14.按照上述任一项权利要求所述的工业控制装置，其特征在于在硬件平台配置前进行编程。
15.按照上述任一项权利要求所述的工业控制装置，其特征在于可灵活调整技术目标类型分级的数目。
16.按照上述任一项权利要求所述的工业控制装置，其特征在于技术目标类型的分级是分配在一个或多个控制单元上作出的。
17.按照上述任一项权利要求所述的工业控制装置，其特征在于技术目标(TO1-TOn)的命令被同步地和/或异步地使用。
18.一种建立工业控制的方法，尤其用于限定的应用领域，其特征在于，具有以下的步骤(a)使用一个最好具有技术上中性基本功能的基本系统(UMC-K)；(b)对与应用有关的技术目标类型(TO1-TOn)进行选择及分级，及将得到的技术目标类型(TO1-TOn)配置在工程系统(ES)中；(c)将选择出的技术目标类型(TO1-TOn)加载到运行时间系统(RTS1-RTS5)中；(d)在运行时间系统(RTS1-RTS5)中加载及使用分级的技术目标及分级信息；(e)在使用分级的技术目标(TO1-TOn)的情况下建立用户程序(AP)；(f)将用户程序(AP)加载到运行时间系统(RTS1-RTS5)中。
全文摘要
在工业控制装置的运行时间系统(RTS1－RTS5)以加载技术目标类型(TO1－TOn)功能上扩展该控制装置的基本系统(UMC－K),及实现控制该装置的技术定标。加载的技术目标类型可任意地分级。加载以技术数据包(TP)的形式实现。在其应用程序(AP)中用户可直接使用该功能。
文档编号B62K15/00GK1349142SQ0113856
公开日2002年5月15日 申请日期2001年8月3日 优先权日2000年8月3日
发明者约翰尼斯·伯泽, 蒂诺·赫伯, 沃尔夫冈·霍恩, 马丁·基塞尔, 雷芒德·克拉姆 申请人:西门子公司