用于运行作业机器的方法和作业机器与流程

本发明涉及一种用于运行作业机器的方法以及一种作业机器。本发明尤其能够应用在包装机、印刷机、纺织加工机、纺织制造机和自动化设备中。此外还能够考虑应用在具有电气的、液压的或者气动的驱动器的设备中。

背景技术：
通常这种机器在交货时具有确定的配置、例如具有不同的机器单元。然而经常需要在晚些时刻更改所述机器配置、例如添加其他机组或者执行数据处理程序的更新。但这种扩展或者配置更改在现有技术中相对困难。通常必须在单个机组上分别单独地执行更改。在现有技术中对此首先考虑代码、例如DLL、程序库等的可后加载性。在此通常必须在单个步骤中跟踪相应的新的机器配置、总线参与者的配置、输入元件的配置以及执行机构和传感机构的结合。这导致了刚性的软件安装配置，所述软件安装配置阻止了软件或者项目模块的后加载。其他缺点在于，确定的项目配置和设备配置不能再利用。

技术实现要素：
然而经常为了降低制造成本恰恰希望组件的这种可再利用性。此外这种机器的用户方还要求不同应用的更高的灵活性和经济性。基本程序还能够包括用于运行自动化解决方案的不同组件、例如SPS运行时间环境、内插器、用于外围设备的驱动器、软件示波器、存储管理部、机器人控制、通讯服务、故障处理等。此外还能够更新基本程序。这例如能够通过服务技术人员进行或者也能够直接通过具有存储在数据载体上的基本程序的用户进行。更新基本程序的原因例如能够是故障消除或者功能扩展或者设备上有更大的或者其他的软件范围的需求。对于相应的工程化模块，需要简单的可操纵性、改善的协作以及对项目的共同工作。此外还应该能够简单地维护工程化软件、例如快速地更新转出或者不同版本的管理（兼容性）。此外经常还需要开放的接口和由于其他用户的工具需要的可扩展性。这些任务通过下述根据本发明的用于运行作业机器的方法和下述具有至少一个机器单元的作业机器实现。有利的实施方式和改进方案是下述优选的技术方案的主题。在根据本发明的用于运行作业机器的方法中，所述作业机器具有至少一个带有至少一个驱动装置的机器单元，并且所述机器单元具有至少一个用于控制所述机器单元的控制装置，并且所述控制装置具有存储装置，在所述存储装置中相应地存储有为了运行相应的机器单元所需要的程序。此外所述机器单元或者所述控制装置具有用于数据交换的接口。根据本发明，为了更改所述作业机器的机器配置自动地在所有的机器单元或者控制装置中加载为了更改或者启动所述机器配置所需要的程序，并且为此使用统一的接口，并且所述程序通过独立于所述作业机器的平台提供。因此，为每个机器单元提供一个控制装置，还能够由一个控制装置控制多个机器单元。除术语“控制装置”外下面还使用了术语“自动化系统”。所述作业机器有利地具有多个机器单元。所述机器单元在此能够相互独立地工作，或者也能够相互关联地工作。还能够考虑各个机器单元的同步。在此机器单元有利地具有多个驱动装置，其中有利的是，由所述驱动装置执行的机器元件运动至少部分地相互协调，并且其中尤其优选所述驱动装置由所述控制装置控制。在一种优选的方法中，在更改机器配置时在每个机器单元内或者在每个控制装置内保持至少一个基本程序。所述基本程序能够在产生后被设置到硬件上并且在交货状态下优选作为唯一的软件组件存在于所述设备上。所有其他的软件组件都在晚些时刻在所述设备上安装。在此所述安装优选由所述基本程序执行。因此所述基本程序优选包括一种功能，以在网络中寻找目录服务器，以在所述目录服务器中得以认证（其中这优选通过识别号码和用于电子签名的方法实现）。此外所述基本程序优选能够接收由目录服务器列出的软件组件并且优选还能够根据用于数据压缩的方法对所述软件组件解压缩。因此提出一种用于建立并且用于后加载软件或者项目模块的、模块化的并且优选还可扩展的解决方案。这使得能够再利用项目配置和设备配置并且优选还能够通过经由网络基础设施通过分派服务提供可后加载的元件。对统一的接口理解为，尤其存在一种标准化的接口描述，其允许之后“对接”不同的相互独立的或者相互依赖的模块。所述模块包括所有为了使用所需要的信息、例如编程系统或者运行时间系统。所述模块自动地在作业机器的所有设备或者控制装置上被分派、安装和后加载。所述实施方式的优点在于，能够首先分派非常细长的平台框架并且此外仅后加载需要的模块。以这种方式能够简单地分派。此外能够后扩展现有的程序以便实现新的功能，并且还能够自动地分派到不同的设备上。优选所述软件组件中的每个软件组件都支持或者实现多个动作，其中所述动作从一组动作中选择，其包括软件组件的启动、软件组件的停止、软件组件的安装、软件组件的更新、询问提供的接口、询问需要的接口、其组合等。所述软件组件中的每个软件组件都有利地支持或者实现所有所提到的功能。优选所述软件组件中的每个软件组件都具有状态机器，所述状态机器表明了其当前的运行模式。在此所述状态从一组状态中选择，其包括已安装的状态、已卸载的状态、启动状态、停止状态、激活状态、去激活状态、故障状态、和/或类似状态。所述状态转换通过上面列出的动作实现。在优选被所有软件组件支持的“启动”状态内，那时每个软件组件都能够显现出其特定的功能，并且在“激活”状态期间供使用。然而统一的接口对于基本程序而言优选能够使得所有的软件组件关于分派和安装保持相同。基本程序的其他可能的任务在于，借助电子签名的方法通过第三方检验所述软件组件的有效性和更改，此外还在于，在控制装置上安装或者更新软件组件，其中这例如能够在永久的或者暂时的存储器上实现。最后所述基本程序有利地执行在控制装置内启动软件组件的功能。在现有技术中，上述基本程序会随之产生问题，即所述基本程序总是十分复杂并且所述基本程序还分布在不同的组件上，然而其中并非每个机器都需要控制器上相同的组件。这又需要产品策略、价格差别和不同的故障修正以及证书问题。因此通过本发明提供一种简化的方法，以在硬件上支持不同的组件汇总并且在所述硬件上对其进行安装和分派。对于配置的更改尤其理解为添加或者补充新的单元、单元的更换、确定的单元的软件的更新等。此外借助目录服务有利地进行机器配置的更改。在此所述目录服务准备了相应的用于分派的程序组件。此外所述目录服务具有数据库，其中列出了哪个软件组件的哪个版本应该安装在哪个控制装置上。此外所述目录服务有利地具有用于认证和电子签名的方法并且尤其优选还具有用于传输软件组件的方法。在此所述目录服务有利地连接或者能够连接到网络基础设施上。因此，目前复杂的固件功能优选被分划成单个的、优选版本化的组件。此外还优选提供描述资料，所述描述资料描述了组件或者模块的依赖关系。优选在组件的分派期间能够将数据压缩的方法应用到所述组件上，以加速网络内的分派和安装。有利的是，所述控制装置在制造中仅装备基本固件而不装备直接的固件功能。在另一种有利的方法中，多个机器单元汇总成一个自动化系统。这意味着，一个控制装置能够控制多个机器单元。程序作为程序模块是有利的，所述程序模块优选与基本程序共同作用并且由平台提供。在此能够实现程序或者组件的安装和分派，而不使自动化硬件的实时能力和决定性受到负面影响。优选在用户、例如服务技术人员不介入的情况下在设备本身上实现所述分派和安装。在另一种有利的方法中，在服务器、尤其存在于因特网中的服务器上提供程序模块。如上所述，在此程序功能以模块的形式安装，其中目录服务器能够存在于全局的或者局部的网络（局域网）内。在此上述目录服务器不必是专门的服务器，自动化硬件借助到网络基础设施的相应的连接也能够用作目录服务器。在此，一个或者多个目录服务器能够在层次化的网络联合中结合，其中在这种情况下则主目录服务器管理允许从目录服务器继续分派的组件。优选单个组件或者模块不仅能够被安装而且还能够被卸载。在此能够实现，控制装置或者自动化硬件能够仅用作不能直接到达目录服务器的另一控制装置或者自动化硬件的转接点。在这种情况下必要时进行到另一协议或者转移介质（以太网上的现场总线）的转换。控制单元也能够仅间接地与目录服务器连接、例如通过另一控制单元。在这种情况下软件组件优选通过所述控制单元转接。新的软件组件的分派和安装例如能够在控制单元（例如在接入时）或者目录服务（通过用户输入）的发起下进行。在另一种优选的方法中实现虚拟化。这意味着，运行程序与其下的硬件解耦。以这种方式能够实现机器的自由的配置。在另一种有利的方法中，通过为了运行驱动装置所需要的现场总线分派为了更改机器配置所需要的程序。换句话说，所述分派能够通过为了运行控制装置或者自动化硬件而存在的现场总线和网络在导面上实现。在另一种有利的方法中，每个控制装置都配备有明确识别所述控制装置的符号序列。所述符号序列尤其是识别号码。在交付所述识别号码后能够由平台确定哪些组件必须安装或者转移。有利的是，如上所述所述组件或者模块还通过电子签名保护，从而使得基本固件能够验证要安装的组件的正确性。此外还能够有利地确保控制装置上当前的安装状态并且在晚些时刻重新建立。此外本发明还涉及一种具有至少一个机器单元的作业机器，其中所述机器单元或者所述机器单元中的每个机器单元都具有至少一个驱动装置并且所述机器单元中的每个机器单元相应地配备有用于控制所述机器单元的控制装置，并且所述这个控制装置或者所述这些控制装置相应地具有存储装置，在所述存储装置中相应地存储有为了运行相应的机器单元所需要的程序，并且其中给所述机器单元相应地分配用于数据交换的接口。根据本发明，接口统一地构造并且为了更改所述作业机器的机器配置能够自动地向所有的机器单元供给所述为了更改机器配置所需要的程序，并且所述程序通过独立于所述作业机器的平台提供。在一种有利的实施方式中，在所述控制装置中相应地存储基本程序并且上述程序基于所述基本程序或者与所述基本程序集成。因此，在此模块化地构造所述程序。在一种优选的实施方式中，所述控制装置相应地具有用于保证控制装置的安装包安全的安全机构。有利的是，控制装置通过实时总线与机器单元的驱动装置通讯。此外有利的是，所述作业机器从一组作业机器中选择，其包括包装机、印刷机、纺织制造机、自动化设备、其组合等。附图说明其他优点和实施方式由附图给出。其中：图1示出用于阐明根据本发明的方法的示意图；图2示出用于阐明程序的模块化的示意图；图3示出用于阐明根据本发明的方法的另一示意图；图4示出用于阐明平台解决方案的示意图。具体实施方式图1示出用于阐明本发明的示意图。在此总体用1表示的作业机器在此具有两个机器单元2。所述机器单元2在此分别具有多个驱动装置22，其中所述驱动装置在此例如能够是伺服驱动装置、液压的或者气动的驱动装置。附图标记26相应地是指驱动放大器，所述驱动放大器通过实时总线24连接到相应的控制装置4上。附图标记16表示可视化单元，所述可视化单元允许用户或者使用户更容易地操作系统。通过可视化单元16例如能够为相应的配置给出特征数据。用户方能够通过输入/输出装置18发出指令。在此所述输入/输出装置18能够通过现场总线28与控制装置4连接。在此控制装置4相应地具有统一的接口8，通过所述接口能够进行配置更改。为此目的，在此提供导面20，在所述导面上例如能够存放单个程序模块。在更改配置时能够将所述程序模块供给单个接口8从而也供给单个控制装置4。相应地在相应的驱动放大器26中还能够存在相应的智能模块并且将程序模块相应地加载到所述驱动放大器26中。在此，这些程序模块能够通过以太网32或者因特网30提供。附图标记14表示允许处理单个软件模块的工程化模块。图2示出用于数据处理程序或者软件的模块化的实施例。在此以上述方式相应地设置基本程序40以及多个在所述基本模块上构建的程序42或者程序模块。所述组件能够在配置变动时在单个控制装置中安装或者补充。图1中所提及的控制装置4中的每个控制装置都具有明确的识别号码。在控制装置或者自动化硬件中能够配置，自动化硬件在接入或者确切激活的情况下是否应该连接以及应该连接到哪个目录服务（Verzeichnisdienst）上。在交付识别号码后，目录服务器根据其数据库确定要安装的和要更新的组件并且将其转移到控制装置4处。因此，单个程序42由基本程序40或者基本固件安装、更新和启动。图3示出根据本发明的方法的另一示图。在此又再次示出已经在图2中阐明的由基本程序40和程序42组成的、开放的、模块化的并且可扩展的平台解决方案。确切地说，在此进行程序或者软件的模块化。如从图3可见，以这种方式产生的项目与其下的硬件或者工程化环境46解耦。通过多个万维网（Web）界面能够下载单个程序42或者应用。在此例如能够为了下载万维网服务器尤其使用Googlechrome54。附图标记48表示传输层（Transportlayer），附图标记52表示运行时间（Runtime）。也解决了单个程序42或者软件模块之间的耦合，由此尤其能够更改实现方式。图4阐明了所述模块系统。在此单个模块相应地汇总在组（束）45中。在此所述组45具有用于通讯的、开放的接口8。此外为所述组设置动态的流程模型（运行时间动态），所述流程模型在虚拟机器的运行时间52允许其安装、启动、更新、停止和卸载。在软件模块的模块化的框架内还能够确定要模块化的功能以及单个模块或者程序42的大小和范围。反之也能够，如图3所示，将单个程序42或者软件模块转移到网络上，从而使用户自己能够决定，他需要哪些模块，以便随后将其以应用的形式安装。如图3所示，基于浏览器的解决方案的优点提供以下优点：在此浏览器代替操作系统并且能够直接在浏览器中处理文件。如上所述，目前Googlechrome提供这种服务。这种实施方式的优点在于，降低了硬件成本并且此外提供了采用具有微小存储容量和处理能力的计算机的可能性。如图3所示，此外进行虚拟化。所谓虚拟化一般理解为操作系统与其下的硬件解耦。这能够如下实现：通过在硬件和操作系统之间定义抽象层，所述抽象层对于已安装的客户系统中的操作系统而言伪装了真正的硬件的存在。在这种实施方式的框架内也能够将单个应用程序与其下的硬件解耦。此外也能够用虚拟的设备进行编程并且紧接着或者仅在下载时映射到物理设备上。此外能够建立普遍适用的项目或者程序，所述项目或者程序能够在多个不同配置的机器上运行。在上下文中，参照与本专利申请同时的、名称为“用于运行作业机器的方法和具有虚拟自动化的作业机器（VerfahrenzumBetreibeneinerArbeitsmaschineundArbeitsmaschinemitvirtuellerAutomatisierung）”的专利申请。该申请的公开内容由此通过参照完全作为本申请的公开内容。通过软件程序的上述模块化由此能够任意配置任意的空的框架（基本程序）或者以单个软件组件装备。如上所述，在此所述装备尤其能够由网络实现。附图标记列表1作业机器2机器单元4控制装置8接口14工程化模块16可视化单元18输入/输出装置20导面22驱动装置24实时总线26驱动放大器28现场总线30因特网32以太网40基本程序42程序45组46工程化环境48传输层52运行时间54Googlechrome。