ES2213010T3 - Sistema de automatizacion con objetos de automatizacion, que estan constituidos por componentes modulares. - Google Patents
Sistema de automatizacion con objetos de automatizacion, que estan constituidos por componentes modulares.Info
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Abstract
Sistema de automatización con al menos un objeto de automatización (A1.. An), que está constituido u por un primer componente (K1) para la generación de una funcionalidad del sistema, u por un segundo componente (K2) para la generación de una funcionalidad básica, y u por un tercer componente (K3) para la administración de al menos un módulo (M1.. Mn) donde un módulo (M1.. Mn) presenta u respectivamente, un primer componente modular (MK1) para la generación de una funcionalidad del sistema, u respectivamente, un segundo componente modular (MK2) para la generación de una funcionalidad básica, y u respectivamente, un tercer componente modular (MK3) para la generación de una funcionalidad tecnológica.
Description
Sistema de automatización con objetos de
automatización, que están constituidos por componentes
modulares.
La invención se refiere a un sistema de
automatización con al menos un objeto de automatización.
La invención se refiere, además, a un
procedimiento para la creación de un objeto de automatización y
para la incorporación del objeto de automatización en un sistema de
ingeniería.
Un sistema de automatización de este tipo se
emplea especialmente en el campo de la técnica de automatización.
Un sistema de automatización de este tipo está constituido, en
general, por una pluralidad de objetos de automatización
individuales, que presentan con frecuencia una apta dependencia del
sistema de automatización con respecto al sistema de ingeniería
utilizado en cada caso. Esto tiene como consecuencia que con
frecuencia los objetos de automatización de un fabricante requieren
un sistema de ingeniería propio y no se pueden utilizar en otros
sistemas con objetos de automatización de otros fabricantes.
Se conoce por el documento WO 97/11415 un sistema
de automatización para el control y regulación de máquinas e
instalaciones de la industria del plástico por medio de controles
programables con memoria. Los controles programables con memoria
presentan módulos lógicos digitales que reproducen partes
individuales del circuito, con los que se pueden realizar de forma
modular las funciones de control y de regulación deseadas.
La invención tiene el cometido de indicar una
solución de automatización abierta y distribuida, que posibilita
especialmente también una utilización de objetos de automatización
de diferentes fabricantes.
Este cometido se soluciona a través de un sistema
de automatización con las características indicadas en la
reivindicación 1 y a través de un procedimiento con las
características indicadas en la reivindicación 7.
El primero, segundo y tercer componente forman
las tres partes funcionales del objeto de automatización. El primer
componente contiene la funcionalidad del sistema, es decir,
servicios internos, que ofrecen esencialmente una base de ejecución
para las otras partes. El segundo componente forma la funcionalidad
básica genérica, es decir, servicios generales, que poseen todos
los objetos de automatización y que facilitan su manipulación.
Detrás se esconden, por ejemplo, servicios como memorización y
carga de un objeto de automatización, consultas de ficheros de
administración, etc. No obstante, en este caso no están contenidos
servicios tecnológicos como algoritmos de control especiales. El
tercer componente forma la administración de los módulos, es decir,
todos los servicios que son necesarios para preparar la
funcionalidad tecnológica contenida en los módulos. Los módulos
individuales del objeto de automatización contienen, además de las
funcionalidades analógicas, la funcionalidad del sistema y la
funcionalidad básica genérica, dado el caso, la funcionalidad
tecnológica propiamente dicha, como algoritmos para el enlace de
objetos de automatización, etc. Por lo tanto, el objeto de
automatización está concebido como envolvente genérica, donde la
funcionalidad de automatización está factorizada en módulos que se
pueden substituir de forma independiente. El objeto de
automatización administra estos módulos y los prepara para la
solicitud, pero no posee ninguna funcionalidad propia. Según las
necesidades, el objeto de automatización muestra la funcionalidad
deseada, por medio de los módulos administrados por él. En este
caso, se definen módulos estándar para algunas de las tareas básicas
de la automatización, como interconexión, fijación de parámetros,
etc. A través de la estructura distribuida abierta del objeto de
automatización se consigue un gasto de creación de reducido durante
la generación de objetos de automatización. La funcionalidad de un
objeto de automatización se puede ampliar paso a paso en virtud del
carácter modular. Además, existe un consumo reducido de recursos
con relación a la capacidad de memoria, etc. Adicionalmente, a
través de la división de la funcionalidad en módulos independientes,
se consigue una utilización paralela y distribuida del objeto de
automatización. A través de la estructura abierta, el objeto de
automatización está desacoplado de sistemas de ingeniería
respectivos, es decir, que existe también la posibilidad de la
utilización de objetos de automatización de diferentes
fabricantes.
Se pueden cumplir algunos de los requerimientos
básicos de la automatización porque el segundo componente está
configurado como módulo estándar y está previsto para la
interconexión y/o para la fijación de los parámetros del objeto de
automatización.
Se puede asegurar una base de datos unitaria y
clara para diferentes sistemas de ingeniería porque el objeto de
automatización presenta una biblioteca de objetos para la
administración y/o memorización de los objetos de automatización con
módulos correspondientes.
Se puede conseguir un consumo reducido de
recursos especialmente con respecto a la necesidad de memoria
porque el sistema de automatización presenta al menos un sistema de
ingeniería, donde los objetos de automatización utilizados en uno
de los sistemas de ingeniería acceden en cada caso solamente a los
módulos, cuya función se necesita en el sistema de ingeniería
respectivo.
El acceso a la funcionalidad tecnológica de un
objeto de automatización se puede realizar de tal forma que el
sistema de ingeniería presenta medios para la solicitud de una
lista de módulos de un objeto de automatización asociado al objeto
de automatización, de manera que, previa solicitud de un sistema de
ingeniería, el objeto de automatización selecciona un módulo
solicitado de tal modo que se realiza en el sistema de ingeniería
una referencia al módulo solicitado al sistema de ingeniería y se
lleva a cabo una llamada a la funcionalidad tecnológica del módulo a
través del sistema de ingeniería por medio de la referencia al
módulo.
Se consigue una división de la funcionalidad de
los objetos de automatización porque la inteligencia de un objeto
de automatización se extiende sobre varios componentes y/o módulos
independientes, que presentan, respectivamente, medios para la
comunicación entre sí.
A continuación se describe y explica la invención
en detalle con la ayuda de los ejemplos de realización
representados en las figuras.
En este caso:
La figura 1 muestra una representación de
principio de un ejemplo de realización sobre la estructura de un
objeto de automatización.
La figura 2 muestra una representación
esquemática sobre el proceso de producción de un objeto de
automatización.
La figura 3 muestra una visión de conjunto de
desarrollo del proceso para el acceso a la funcionalidad
tecnológica de un objeto de automatización, y
La figura 4 muestra una representación de
principio para la utilización de un objeto de automatización en
diferentes sistemas de ingeniería.
La figura 1 muestra una representación de
principio de una estructura de un objeto de automatización A1.. An.
El objeto de automatización A1.. An está constituido por un primer
componente K1, un segundo componente K2 así como un tercer
componente K3. El primer componente K1 forma la parte funcional
"funcionalidad del sistema". El segundo componente K2 forma la
parte funcional "funcionalidad básica genérica", mientras que
el tercer componente K3 forma la parte funcional "administración
de módulos". Al tercer componente K3 están asociados los módulos
M1.. Mn, que presentan de nuevo, respectivamente, componentes
modulares MK1, MK2, MK3. El primer componente modular MK1 representa
de nuevo la funcionalidad del sistema del módulo 1, el segundo
componente modular MK2 representa la funcionalidad básica genérica
del módulo M1.. Mn, mientras que el tercer componente MK3 del
módulo M1..Mn contiene la funcionalidad tecnológica propiamente
dicha del objeto de automatización.
El primer componente K1 del objeto de
automatización A1.. An contiene la funcionalidad del sistema, es
decir, los servicios internos, que ofrecen esencialmente una base de
ejecución para las otras partes. El segundo componente K2 contiene
la funcionalidad básica genérica, es decir, los servicios
generales, que poseen todos los objetos de automatización y que
facilitan su manipulación. Detrás de ellos se ocultan, por ejemplo,
servicios como memorización y carga de un objeto de automatización,
consulta de datos de administración, etc. El tercer componente K3
sirve para la administración de los módulos. Por lo tanto, contiene
todos los servicios que son necesarios para preparar la
funcionalidad tecnológica contenida en los módulos.
La figura 2 muestra una representación
esquemática sobre el proceso de producción de un objeto de
automatización 1 y/o 2, que está presente como ejecución de
referencia o como ejecución específica de los fabricantes. En una
etapa del proceso 6 se selecciona el objeto de automatización
genérico 1 o se utiliza un objeto de automatización genérico, que
está presente como ejecución específica de los fabricantes. De esta
manera se consigue un objeto de automatización genérico 3, que no
presenta todavía ninguna funcionalidad tecnológica. En la etapa 7
del proceso sigue un complemento de la funcionalidad del objeto de
automatización. A tal fin, se selecciona, a partir de módulos
estándar S1.. Sn la funcionalidad tecnológica necesaria en cada
caso. El producto de partida del proceso de producción representado
en la figura 2 es un objeto de automatización A, que está presente
como objeto de automatización acabado constituido de forma modular
con la funcionalidad deseada, que se reproduce en los módulos M1,
M2.
La factorización de la funcionalización de un
objeto de automatización que se deduce a partir de la figura 2
reduce drásticamente el gasto para la producción de un objeto de
automatización A. En el caso extremo, solamente debe desarrollarse
todavía un módulo 1, 2 con la funcionalidad tecnológica deseada y
debe incorporarse en el marco establecido a través de una ejecución
de referencia. También durante la producción del módulo debe
accederse al marco predefinido, de manera que sólo interesa la
ejecución de la parte del módulo, que realiza la funcionalidad
tecnológica deseada.
La figura 3 muestra una visión de conjunto del
desarrollo del proceso para el acceso a la funcionalidad
tecnológica de un objeto de automatización A, a través de un
sistema de ingeniería E. El sistema de ingeniería E solicita una
lista de módulos en una etapa 10 del proceso desde el objeto de
automatización A, después de lo cual se lleva a cabo desde el objeto
de automatización A el retorno de la lista de módulos. Una vez
realizada la verificación de la lista de módulos en la etapa 12 del
proceso se solicita desde el sistema de ingeniería E en la etapa 13
del proceso un módulo M de la lista de módulos. El objeto de
automatización A selecciona en una etapa 13 del proceso, como
reacción a ello, un módulo M y la etapa 15 del proceso emite al
sistema de ingeniería E una referencia sobre el módulo M. En una
etapa 16 del proceso, existe ahora por parte del sistema de
ingeniería E la posibilidad de acceder al módulo deseado a través
de una llamada de la funcionalidad tecnológica con la ayuda de la
referencia al módulo M.
La figura 3 ilustra especialmente que a través de
la división de la funcionalidad en módulos independientes, se
posibilita también una utilización paralela y distribuida de los
objetos de automatización. Además, está claro el desacoplamiento del
objeto de automatización A respecto del sistema de ingeniería E
respectivo.
La figura 4 muestra una representación de
principio para la utilización de un objeto de automatización en
diferentes sistemas de ingeniería E1, E2, E3. A modo de ejemplo se
representa en el ejemplo de realización representado en la figura
4, una biblioteca B con objetos de automatización A. Los objetos de
automatización A presentan en cada caso la estructura ya mostrada
con constitución modular con los módulos M1. M2. El primer sistema
de ingeniería E1 utiliza un primer objeto de automatización A' con
el módulo M1, el segundo sistema de ingeniería E2 utiliza un objeto
de automatización A'' con el segundo módulo M2, el tercer sistema
de ingeniería E3 utiliza un objeto de automatización A3' con el
módulo M1 y con el módulo M2.
La particularidad de la estructura representada
en la figura 4 consiste en que el sistema de ingeniería respectivo
E1, E3 utiliza en cada caso sólo los componentes del objeto de
automatización A, cuya funcionalidad se necesita. En el caso de
utilización de un objeto de automatización A, el usuario solamente
tiene que cargar la funcionalidad requerida por él en forma de
módulos. Este proceso de carga se realiza de forma totalmente
automática de acuerdo con el tipo y modo mostrados en la figura 3
por la herramienta de ingeniería E1.. En. La herramienta de
ingeniería E1.. E3 se comunica entonces con el módulo M1, M2
correspondiente, que no sólo prepara las funciones necesarias, sino
que se ocupa también de la representación del objeto de
automatización.
Por lo tanto, en resumen, la invención se refiere
a un sistema de automatización con al menos un objeto de
automatización 1 con un primer componente K1 para la generación de
una funcionalidad del sistema con un segundo componente para la
generación de una funcionalidad básica, con un tercer componente K3
para la administración de al menos un módulo M1.. Mn, donde un
módulo presenta, respectivamente, un primer componente de módulo MK1
para la generación de una funcionalidad del sistema,
respectivamente un segundo componente de módulo MK2 para la
generación de una funcionalidad básica y respectivamente un tercer
componente de módulo MK3 para la generación de una funcionalidad
tecnológica. De esta manera, se consigue, entre otras cosas, un
gasto de creación reducido para un objeto de automatización y la
posibilidad de una ampliación progresiva de la funcionalidad.
Claims (11)
1. Sistema de automatización con al menos un
objeto de automatización (A1.. An), que está constituido
- \bullet
- por un primer componente (K1) para la generación de una funcionalidad del sistema,
- \bullet
- por un segundo componente (K2) para la generación de una funcionalidad básica, y
- \bullet
- por un tercer componente (K3) para la administración de al menos un módulo (M1.. Mn)
donde un módulo (M1.. Mn) presenta
- \bullet
- respectivamente, un primer componente modular (MK1) para la generación de una funcionalidad del sistema,
- \bullet
- respectivamente, un segundo componente modular (MK2) para la generación de una funcionalidad básica, y
- \bullet
- respectivamente, un tercer componente modular (MK3) para la generación de una funcionalidad tecnológica.
2. Sistema de automatización según la
reivindicación 1, caracterizado porque el segundo componente
(K2) está configurado como módulo estándar y está previsto para la
interconexión y la fijación de parámetros del objeto de
automatización (A1.. An).
3. Sistema de automatización según una de las
reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque el sistema de
automatización presenta una biblioteca de objetos (B) para la
administración y/o memorización de los objetos de automatización
(A1.. An) con módulos (M1.. Mn) correspondientes.
4. Sistema de automatización según una de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el sistema de
automatización presenta al menos un sistema de ingeniería (E1.. En),
donde los objetos de automatización (A1', A1'', A1''') utilizados
en el sistema de ingeniería solamente acceden, respectivamente, a
los módulos (M1..Mn), cuya función se necesita en el sistema de
ingeniería (E1.. En) respectivo.
5. Sistema de automatización según una de las
reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque el sistema de
ingeniería (E1.. En) presenta medios para la solicitud de una lista
de módulos (ML) de un objeto de automatización (1) asociado al
objeto de automatización (A1.. An), de manera que, previa solicitud
de un sistema de ingeniería (E1.. En), el objeto de automatización
(A1.. An) selecciona un módulo (M1.. Mn) solicitado de tal modo que
se realiza en el sistema de ingeniería una referencia (V) al módulo
(M1.. Mn) solicitado al sistema de ingeniería (M1.. Mn) y se lleva a
cabo una llamada a la funcionalidad tecnológica del módulo (M1..
Mn) a través del sistema de ingeniería por medio de la referencia
(V) al módulo (M1.. Mn).
6. Sistema de automatización según una de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque la inteligencia
de un objeto de automatización (A1.. An) se extiende sobre varios
componentes (K1.. Kn) y/o módulos (M1.. Mn) independientes, que
presentan, respectivamente, medios para la comunicación entre
sí.
7. Procedimiento para la creación de un objeto de
automatización (A1.. An) y para la incorporación del objeto de
automatización (A1.. An) en un sistema de ingeniería, donde se crea
para un objeto de automatización (A1.. An)
- \bullet
- un primer componente (K1) para la generación de una funcionalidad del sistema,
- \bullet
- un segundo componente (K2) para la generación de una funcionalidad básica, y
- \bullet
- un tercer componente (K3) para la administración de al menos un módulo (M1.. Mn)
donde se genera para un módulo (M1.. Mn)
- \bullet
- respectivamente, un primer componente modular (MK1) para la generación de una funcionalidad del sistema,
- \bullet
- respectivamente, un segundo componente modular (MK2) para la generación de una funcionalidad básica, y
- \bullet
- respectivamente, un tercer componente modular (MK3) para la generación de una funcionalidad tecnológica.
8. Procedimiento según la reivindicación 7,
caracterizado porque la inteligencia del objeto de
automatización (A1.. An) se forma a partir de la interconexión de
los componentes (K1.. Kn) y/o de los componentes modulares (MK1..
Mkn) entre sí.
9. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 7 u 8, caracterizado porque los objetos de
automatización con memorizados y/o administrados con módulos
correspondientes (M1.. Mn) en una biblioteca de objetos (B).
10. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 7 a 9, caracterizado porque los objetos de
automatización (A1.. An) son incorporados, respectivamente, en el
sistema de ingeniería (E1.. En) de tal manera que los objetos de
automatización (A1', A1'', A1''') utilizados en un sistema de
ingeniería (E1.. En) solamente acceden, respectivamente, a los
módulos (M1.. Mn), cuya función se necesita en el sistema de
ingeniería (E1.. En) respectivo.
11. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 7 a 10, caracterizado porque el acceso del
sistema de ingeniería (E1.. En) a un objeto de automatización se
lleva a cabo en las siguientes etapas:
- \bullet
- solicitud de una lista de módulos (ML) de un objeto de automatización asociado a un objeto de automatización,
- \bullet
- retorno de una lista de módulos (ML),
- \bullet
- solicitud de un módulo (M1.. Mn) en el objeto de automatización (A1.. An),
- \bullet
- selección de un módulo (M1.. Mn) a través del objeto de automatización (A1.. An),
- \bullet
- retorno de una referencia (V) al módulo solicitado (M1.. Mn),
- \bullet
- llamada del objeto de automatización (A1.. An) a través el sistema de ingeniería por medio de la referencia (V) al módulo (M1.. Mn).
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