CN101228488B - 操作和观测控制设备的方法、相应的操作/观测设备、控制设备及具有这种控制设备的机器 - Google Patents
操作和观测控制设备的方法、相应的操作/观测设备、控制设备及具有这种控制设备的机器 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种方法，所述方法的要点在于在控制设备(9)上运行解释程序(24)，所述解释程序可以访问具有显示模块(29，32)和程序结构(33)的脚本(31)。所述程序结构(33)可对所述控制设备(9)的固件(20)的操作数据进行访问，其中，所述操作数据可转换成设定显示格式的显示数据，反之亦然。执行所述脚本(31)，所述程序结构(33)将相应结果汇编为显示模块(29，32)形式，并将该结果提供给操作/观测设备(1)，其中可选的，所述显示数据具有设定的显示格式。在所述操作/观测设备(1)上运行显示程序(28)，以便至少对设定显示格式的显示模块(29，32)进行显示。所述显示模块(29，32)中存储有到所述控制设备(9)上的至少一个脚本(31)的索引。所述索引与事件相关，其中，当所述事件发生时，由所述解释程序(24)启动并执行相应脚本(31)。其优点在于，所述操作/观测设备(1)无法再对控制单元(10)的敏感固件(20)直接进行访问。所述操作/观测设备(1)与所述控制单元(10)之间的通讯通过解释程序(24)而实现。无法再对真正意义上的控制应用程序(22)进行访问。
Description
技术领域
本发明涉及一种借助一个与控制设备之间存在数据链路的操作/观测设备对这个控制设备进行操作和观测的方法。所述操作/观测设备和控制设备均具有用于执行软件程序的处理器辅助控制单元。此外，本发明还涉及一种操作/观测设备，所述操作/观测设备具有图形用户界面、用户输入构件、与控制设备间的数据链路的数据接口和用于执行软件程序的处理器辅助控制单元。此外，本发明还涉及一种控制设备，所述控制设备具有用于执行软件程序的处理器辅助控制单元和与操作/观测设备间的数据链路的数据接口。此外，本发明还涉及一种具有这种控制设备的机器。除此之外，本发明还涉及所述方法在操作和观测自动化过程和生产过程以及启用控制设备方面的恰当应用。最后，本发明涉及一种用于存储显示程序或解释程序的数据存储介质，所述显示程序或解释程序用于实施本发明的方法。
背景技术
这类操作和观测方法是例如自动化技术和生产技术领域内的已知方法。在这些技术领域，通过连接在机器、机组或机组部件上或者需要时可连接到机器、机组或机组部件上的操作/观测设备对机器、机组或机组部件进行监测。
通常也用HMI这一术语表示操作/观测设备，HMI代表人机界面。操作/观测设备可以理解为一种可对观测过程进行可视化处理、并在必要时通过访问与其相连的控制设备来实施操作过程的设备。具有较大的用作图形用户界面的显示单元的操作面板就是这样一种操作/观测设备。这个图形用户界面上可以显示有关待监测机器或机组的参数、图表或示意图。由于结构深度较小，因而也可将操作面板实施为便携式装置。作为替代方案，也可将操作面板安装在机组控制装置或机器控制装置的配电箱侧壁上。这类操作/观测设备基于例如Windows CE或Linux计算机平台。
待监测机器(例如机床或驱动装置)大多都具有一个控制设备，这个控制设备对机器、机组或机组部件的动力部分进行控制、调节和监测，并且能够适应自动化技术和生产技术领域内的“恶劣”的运行条件。通过控制设备还可对用于调控机器、机组或机组部件的参数进行修改。控制设备自身对所连机器的状态进行可视化处理的能力通常都很有限。这种控制设备的外表面大多都安装有可对机器的例如正常工作状态(绿色LED)进行指示的发光二极管(LED)。发红光或闪光的LED通常表示异常工作状态，例如机器发生了故障。控制设备也可提供诊断接口，例如基于V24或USB标准的串行接口。通过这个接口可将例如诊断设备或上文所述的操作/观测设备连接在控制设备上。
上述控制设备具有一个多数情况下实施为“嵌入式系统”的控制单元。嵌入式系统涉及的是嵌入式计算机系统，这种计算机系统可服务于多种应用领域，例如飞机、汽车或家用电器。由于“嵌入式系统”的设计很大程度上是面向硬件的且相对较为简单，因而“嵌入式系统”集软件的灵活性和硬件的性能于一身。因此，这类系统的软件开发程度无法与例如桌面系统或PC系统的软件开发程度相比。其优选编程语言例如是汇编语言或C语言。因此，其所使用的操作系统往往只具有最必要的功能。这类操作系统虽不具有内存保护功能，但也能满足实时要求。常用的嵌入式操作系统例如有PERL、VxWorks和专用的Linux衍生产品。
大多数嵌入式系统所用的硬件与计算机相同，但外部条件对嵌入式系统的限制通常很大。举例而言，与台式机或笔记本电脑内的CPU相比，嵌入式系统所用的微控制器的体系结构和性能都有很大的局限性。大多数嵌入式系统根本不安装像硬盘、键盘和显示屏这样的其他计算机组件。根据具体需要，嵌入式系统中可能会设置用于输入的小型键盘和用于输出的小型LCD显示器。小型Flash ROM芯片或Flash RAM芯片则作为电子存储器取代了如硬盘这样的机械组件。
嵌入式系统上的软件程序(例如“精简版”操作系统和真正意义上的控制应用程序)也称为“固件”。固件通常存在于ROM上，因而在工作过程中无法对其进行修改。如果是Flash ROM，就可进行固件更新，而无需更换芯片。这样就可通过例如外部数据接口进行“软件”更新。
现有的操作/观测设备具有参数接口，因而可直接访问嵌入式系统，以便询问固件的内部操作数据，例如控制逻辑、系统参数或内部操作状态。现今的控制单元可以承担自动化技术和生产技术领域内极其复杂的控制和调节任务。
但这种方式的一个不可避免的缺点是，控制逻辑或控制及调节机制结构在操作/观测设备上的映射非常复杂。此外，这种逻辑“映射”还会使控制设备和操作/观测设备彼此之间在产品种类和设备技术的进一步发展方面产生强烈的依赖关系。
另一缺点是必须允许机器、机组或机组部件的用户或维护人员通过访问控制设备控制单元的固件来进行用户指定的修正。在此情况下，当输入的是错误参数时，就会产生误差，甚至会使控制设备或与控制设备相连的机器发生故障。
一大部分时间和成本都投入到机器专用应用程序的开发中，该计算机专用应用程序以固件的形式存储在控制单元中。这种应用程序同时又是研发工作的“精华所在”，即所谓的技术诀窍。
因此，如果第三方可以或者被允许对控制单元固件中的这种应用程序进行访问，就会带来很大的不利。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种方法、一种相应的操作/观测设备和控制设备以及一种具有这种控制设备的机器，借此可以降低研发和维护操作/观测设备及控制设备的难度。
本发明的另一目的是减小操作/观测设备与相连控制设备的匹配难度。
本发明的目的还在于阻止对控制设备固件的访问，但仍可对控制设备进行操作和观测。
在方法方面，达成本发明的目的的解决方案是：在控制设备上运行一个解释程序，这个解释程序可以访问具有显示模块和程序结构的脚本。程序体系结构可对控制设备固件的操作数据进行访问，其中，操作数据可转换成设定显示格式的显示数据，反之亦然。执行脚本，程序结构将相应结果汇编为显示模块形式，并将所述结果提供给操作/观测设备，其中在适当情况下，所述显示数据具有设定的显示格式。在操作/观测设备上运行显示程序，以便至少对显示模块以设定显示格式进行显示。显示模块中存储有到控制设备上的至少一个脚本的索引。这些索引与事件相关，由此，当事件发生时，由解释程序启动并执行相应脚本。
本发明的特征主要在于，发生相应事件时，由操作/观测设备显示的显示模块便会启动控制设备中的脚本。这些脚本自身会对作为执行结果的新显示模块进行汇编，这些显示模块随后仍然可由操作/观测设备加载。也就是说，从操作/观测设备角度看，启动脚本，随后加载脚本执行的相应结果，以对其进行显示。
本发明很大的一个优点在于，操作/观测设备无法再对控制单元的敏感固件直接进行访问。在此情况下，操作/观测设备与控制单元之间的通讯通过解释程序而实现。无法再对真正意义上的控制应用程序和固件的内部操作数据进行访问。其中，脚本的程序结构设计为，通过这些程序结构可对控制设备的控制逻辑进行写访问和读访问。这种方式的优点是可对不被允许的参数值的例如合理性进行检验。借此可避免出现不允许的状态，从而避免控制设备和与之相连的机器发生故障。
在控制单元上运行的解释程序逐步执行脚本。脚本由需要依次执行的指令的列表构成。针对这种“脚本语言”，定义了一种也包括条件语句(例如分支、循环和函数调用)在内的简单程序语法。也可以动态方式扩展现有的指令集，其方法是在例如指令库中收录新的程序结构。举例而言，使用脚本的已知编程语言有Visual Basic或JAVA Script。这些编程语言所用的脚本为明文形式，可简单地以相应方式进行读取和修改。使用脚本的还有宏。
由此可实现本发明的另一优点。因为借助于脚本语言(即依次排列的结构简单的脚本指令)可在高度抽象的情况下“编程”，而无须获悉实际固件的信息。因此，用户和OEM供应商可设计专用的自有应用程序。举例而言，简单的脚本指令可以是带有一定数量的必要待传递或待接收自变量的“SETPARAM”或“GETPARAM”。
上文所述的脚本也可具有“Wizard”的流控制功能。Wizard是交互式应用程序，例如安装程序。
有利的是，由于解释程序是依次执行指令(其方式是针对相应的指令例如在运行时库中执行一个可执行代码)，因此，修改脚本、显示模块和程序结构时无需进行编译。对具有设备专有特征的控制设备的复杂控制逻辑的访问只是通过解释程序而实现。
此外，解释程序还能执行控制设备中无法分配给操作/观测设备的其他任务。举例而言，解释程序可为固件执行使用脚本语言编写的应用程序。
本发明的另一优点是，进行用户指定匹配(例如更改参数显示方式)时无需修改操作/观测设备的固件和控制单元的固件。只需在控制设备中加载带有脚本、适当情况下还有显示模块和程序结构的新文件即可实现这种更改。
借助程序结构将通常为二进制格式的固件操作数据转换为设定显示格式的显示数据。举例而言，ASC II字符串就是这样一种显示格式，其可将二进制操作数据转换成可以明文形式读取的字符串。为能针对显示程序进行标示，也可将这种字符串嵌在两个“标记”之间。标记应用于例如标记语言XML或描述语言HTML。
如前文所述，索引与触发事件相关。举例而言，事件可以是用户在操作/观测设备的图形用户界面上的操作。用户操作的一个例子就是从组合框(Combo box)中的多个选项中选出其中一个选项。这种选择可通过例如光标而实现，其方式是单击预期选项。其结果是输出一个到控制设备上的相应脚本的索引。通过下述方式也可索引到控制设备上的同一个脚本，即借助这个索引以自变量形式输出一个相应的文本或所选选项的一个相应标识符。
事件也可以是控制设备的内部报告或警报状态。这类报警报告在中断或异常事件范围内产生，或由控制设备的监测程序通过一个中断循环输出。也可根据触发事件产生相应的显示模块，并对其进行存储。这个显示模块可对例如错误文本或警告文本进行可视化处理。通过这种方式，即使在用户不实施操作的情况下，也能向操作/观测设备传递消息。
显示模块特别包括例如文本框、位图、编辑框。借此可以简单的方式为操作/观测设备建立模块式的新用户界面。
程序结构包括例如数学功能和逻辑功能以及程序分支和循环。数学功能可以是乘法、除法或加法。逻辑功能可以是“或”运算、“与”运算、移位运算或位运算。程序结构甚至可设计为，上述功能可以递归方式调用自身。通过这种方式可以设计简单而有效的指令。
根据本发明的方法的另一种实施方案，可将多个显示模块组合成显示页面。借此有利于实现将脚本执行结果显示在带有多个显示模块的整个屏幕页面上，例如根菜单或启动窗口。
解释程序优选而言对变量和数组形式的数据进行管理，其中，可在脚本中对变量和数组进行定义。借此可以有利的方式对专用数据类型进行声明和使用。
脚本、显示模块和程序结构优选地作为文件存储在程序库中。其中，“程序库”这一概念应从广义上加以理解，从有利于数据管理而言，特别指的是将脚本、显示模块和程序结构的“源文件”整理成例如适当的目录或文件夹。
上述文件也可以压缩文件的格式存在，被解释程序调用时重新解压缩。这种解包或解压缩通过一个小型解析程序而实现。通过文件压缩可显著减小以明文形式存在的“源文件”对存储空间的需求。此外还可提高解释程序的执行速度。
显示模块或由显示模块编译而成的显示页面优选地存储在结果文件中。这个结果文件可简单地通过文件传输指令从操作/观测设备上加载。例如通过注明文件名和相应路径即可实现这一点。
显示模块或由显示模块编译而成的显示页面也可像“源文件”那样以压缩文件的格式存储在结果文件中。为此需要解释程序执行一个相应的压缩程序。加载压缩文件后再用显示程序对这个压缩文件进行解包。此处特别适用的是可对文本进行高效压缩并且软件开销极小的ACX文件格式或ACF文件格式。
另一优选实施方式是，显示程序周期性检验是否存在更新的显示模块或由显示模块编译而成的更新显示页面。如果存在日期和时间比最近一次加载的结果文件更新的结果文件，就加载这个结果文件，并对这个结果文件中所包含的显示对象进行显示。
本发明的方法的一种优选实施方式是用标记语言XML(ExtentableMarkup Language，可扩展标记语言)的表示法设计脚本、显示模块和程序结构。XML是一种标准化标记语言，借助于这种标记语言的概念和规则可定义自有标记语言、编程语言和脚本语言。在这些概念和规则的基础上形成的脚本语言总是由带有标记的成分及其嵌套规则和带有允许赋值的属性构成。
基于XML的脚本语言的优点在于可以简单的方式对其成分进行扩展，此外还存在大量开发工具，例如XML工具、编辑器和检验工具，如用于检验语法的DTD(document type definition，文档类型定义)。
也可用带有以Tk(Tool kit，工具箱)为基础的显示模块的脚本语言Tcl(Tool command language，工具命令语言)来执行脚本。同样存在相应的程序库和工具，因此，用户可在很短的时间内建立脚本。
控制单元优选在一个后台进程中执行解释程序。由此而获得的优点是，控制设备优先执行控制和调节任务，从而避免这些任务因脚本调用而受到影响。
控制单元特定而言执行实时操作系统(例如PERL、VxWorks或RTLinux)的软件程序。借此可并行执行多个监测任务、控制任务和调节任务。通过更高级别的时间片管理可使待执行任务在设定的时间间隔内获得与其优先级相符的充足计算时间。
根据本发明的方法的另一有利实施方案，操作/观测设备与控制设备之间的数据传输以无线方式进行，例如在无线电技术基础上借助标准化传输方法WLAN或蓝牙而实现，或者在红外线基础上借助IRDA而实现。与常用的标准化有线传输方法(例如LAN、以大网或USB)相比，通过无线传输方法可在操作/观测设备一进入控制设备检测区时就迅速建立起连接。由于在无线数据传输和有线数据传输的情况下都只是从相应的控制设备上加载全部显示模块并对其加以显示，因而有利于实现对多个可涵盖的控制设备进行操作和观测。选出其中一个控制设备后，可按下操作/观测设备上的刷新或更新按键，以便读出属于当前待监测控制设备的带有显示模块的结果文件，并对其加以显示。
本发明的方法还可用于启用控制设备。借此可通过单独一个操作/观测设备启用具有许个控制设备的整个机组。
本发明的方法可特别有利地用于操作和观测自动化过程和生产过程，因为这些工业环境通常会使用大量不同类型、不同调控任务的控制设备。
此外，用于在操作/观测设备上实施本发明的方法的显示程序可以(且仅以)机读形式存储在数据存储介质上。
用于在控制设备上实施本发明的方法的解释程序和/或由脚本、显示模块和程序结构构成的程序库也可以机读形式存储在数据存储介质上。
举例而言，上述数据存储介质可以是软盘、光盘(CD)或多功能数码光盘(DVD)。作为替代方案，上述数据存储介质也可以是压缩电子存储卡，特别是MM卡、SD卡或CF卡。
可以有利地借助操作/观测设备或控制设备中的相应读取器现场读出数据存储介质上的数据。电子存储卡和相应的读卡器因其极其紧凑的结构而特别适合安装在操作/观测设备或控制设备中。
此外，本发明的目的还通过一种对应于所述方法的操作/观测设备而达成。为此，这种操作/观测设备具有图形用户界面、用户输入构件、用于与控制设备建立数据链路的数据接口和用于执行软件程序的处理器辅助控制单元。
控制单元用于执行显示程序，显示程序用于实施根据本发明的方法。显示程序主要用于至少加载设定显示格式的显示模块，并在图形用户界面上对其进行显示。显示程序也用于输出到控制设备上的至少一个脚本的索引。这个索引存储在显示模块中，用户可通过在图形用户界面上的操作选择这个索引。
根据一种特别的实施方式，本发明的操作/观测设备具有触摸屏，这个触摸屏既是图形用户界面的显示单元(例如LCD显示屏)，也是输入构件。通过显示在图形用户界面上，并向用户提供多种选择可能性的显示模块，可以有利地以指触的简单方式完成选择。借此还可减少按键数量。
根据一种优选实施方式，操作/观测设备实施为便携式设备。这种设备可由维护技师或工程师根据相应应用随身携带。
特别有利的是将操作/观测设备建构为自动化技术和生产技术领域所用的操作面板。这种设备特别适用于恶劣的工业环境。
此外，本发明的目的还通过一种对应于所述方法的控制设备而达成。这种控制设备具有用于执行软件程序的处理器辅助控制单元和用于与操作/观测设备建立数据链路的数据接口。
控制单元用于执行解释程序，解释程序用于实施根据本发明的方法。解释程序的主要作用在于借助一个由数据接口接收到的到控制设备中的脚本的相应链接来启动并执行这个脚本。解释程序还可借助被启动脚本的程序结构将相应的执行结果汇编成显示模块。最后，解释程序还可将显示模块存储在控制设备上。
这种控制设备的控制单元优选具有微控制器。与CPU不同的是，微控制器包括多个数字输入端和输出端以及在适当情况下多个模拟输入端和输出端。借此可对数量众多的测量信号、开关信号、转速信号等进行检测。同时还可借助连接在后端的功率放大器对多个执行机构(例如电动机、调节元件、阀)进行控制。通过将输入/输出通道集成在微控制器上，可以实现极其紧凑的结构。
部分微控制器包括内置式RAM存储器和ROM存储器。通过这种方式也可在机械方面实现对存储在ROM存储器中的固件的保护，以免其受到未经授权的访问。
也可将这种控制单元视为控制设备中的嵌入式系统(embedded system)。所需的其他匹配电路和驱动模块可与微控制器一起极其紧凑地布置在电路板上，并可在适当情况下对其进行封装，以免其受到环境因素的影响。
特别有利的是将控制设备建构为可编程控制器。鉴于工业环境中的控制和调节任务的多样化，这一领域正需要操作和观测都很便捷的设备。
最后，通过本发明可对具有本发明的控制设备的机器或机组部件进行更快、更有效的操作和观测。
附图说明
下面借助附图对本发明进行详细说明，其中：
图1为一个与控制设备之间存在数据链路的示例性操作/观测设备；
图2为示例性操作/观测设备和控制设备的功能块的示意图以及这些功能块根据本发明的方法所产生的相互作用；
图3为根据本发明的一个具有显示模块、程序结构和脚本的程序库的结构示例；
图4、图5为用标记语言XML的表示法表示的示例性程序结构；
图6、图7为用XML表示的示例性脚本；
图8、图9为用XML表示的程序结构的示例性数据结构，所述数据结构与控制设备的内部控制逻辑相互作用；
图10-13为用图形表示的示例性显示模块和相应的XML指令序列；
图14为根据本发明将示例性XML脚本压缩成相应AXF文件的工作原理；
图15为根据本发明的带有电子存储卡读卡器的示例性控制设备，所述电子存储卡用作根据本发明的解释程序的数据存储介质；
图16为根据本发明的方法以测试脚本为例启动和执行一个脚本和由此产生的显示模块的示例性过程；以及
图17为图16所示的示例性XML脚本或显示模块的相应的命令行。
具体实施方式
图1显示的是一个与控制设备9之间存在数据链路的示例性操作/观测设备1。操作/观测设备1具有一个显示单元或图形用户界面2，用于对控制设备9所加载的显示模块进行显示。此外，操作/观测设备1还包括一个示例性的键行3，键行3实施为所谓的软键，用于执行象征性或描述性地显示在图形用户界面2上的指令或功能。按键4用于设定显示亮度。通过数字键区5可以输入数字值，例如对过程参数进行修改。借助开关6可以打开或关闭操作/观测设备1。通过“菜单”键可立即返回到根菜单。参考符号8表示的是控制灯。
图1还显示了一个示例性控制设备9，在图1所示的示例中，控制设备9与电动机13连接在一起。电动机13和控制设备9构成一个机器14，例如机床。控制设备9也可直接安装在电动机13的凸缘上。控制设备9具有一个优选建构为嵌入式系统的控制单元10。控制单元10通过无线或有线数据链路15与操作/观测设备1进行通讯。示例性电动机13通过用于对例如转速进行检测的输出线11和输入线12连接在控制设备9上。
图2显示的是示例性操作/观测设备1和控制设备9的功能块的示意图以及这些功能块根据本发明的方法所产生的相互作用。操作/观测设备1具有一个用于执行操作/观测设备9的必要的输入、输出功能的操作系统26。参考符号27表示的是一个示例性应用程序APPL，这个应用程序可单独执行，也可与显示程序28(在图2所示的示例中表示为“HMI”)并行执行。应用程序27可以是文本编辑程序或计算器程序。
图2还显示了带有控制单元10的示例性控制设备9，控制单元10用点划线框表示。控制单元10包括操作系统21和示例性应用程序22。这个应用程序22可以是例如用于对图1所示的连接在控制设备9上的示例性电动机13进行控制和调节的调控程序。操作系统21和应用程序22构成控制单元10的固件。
根据本发明，设置有一个解释程序24，解释程序24可从程序库30中读取用XML表示法表示的脚本、显示模块和程序结构。这个过程用带有“读”字样的箭头表示。执行过程中所产生的显示模块29存储为结果文件25。这个过程用带有“写”字样的箭头表示。带有“启动”字样的箭头表示的是从显示程序28向解释程序24发送请求的路径。通过这个路径可以传递预期脚本的标识，随后直接由解释程序执行这个脚本。显示程序28随后以结果文件25的形式加载执行结果。这个过程用带有“加载”字样的箭头表示。
图3显示的是一个具有脚本31、显示模块32和程序结构33的程序库30的结构示例。其中，脚本31仍然可由显示模块32和程序结构33组成。
解释程序在脚本执行过程中将存储在程序库30中的显示模块32和程序结构33以模块化的方式嵌入一个新的显示模块中。如前文所述，将显示模块32和程序结构33的文件整理成目录和文件夹形式，是有利的。
图4和图5显示的是用标记语言XML的表示法表示的示例性程序结构331、332。
图4显示的是程序结构331的名称为“ADD”的基本语法，即将一系列被加数相加。调用程序结构331时，以自变量形式传递这些被加数。其中，<arg>表示自变量传递开始，</arg>则相应表示自变量传递结束。待传递数字值嵌在这两个括弧项之间。执行完毕后，将执行结果(即被加数的总和)作为结果传回调用函数。
图5所示的程序结构332是众所周知的IF-ELSE语句，该语句在各种其他的编程语言中都有应用，如PASCAL语言。相应的示例性数据结构规定，待比较操作数在第一和第三行中作为自变量传递。在第二行中借助操作符注明比较类型，例如“大于”、“等于”、“小于”。当比较结果为肯定时，将执行接下来的用<do>自变量标记的两行中的指令。当比较结果为否定时，将执行关键字“ELSE”标记后面的处理。
图6和图7显示的是用XML表示的示例性脚本311、312。
图6所示的名为“LOAD_PAGE”的脚本用于应对用户操作，由操作/观测设备1上的显示程序指定并加以启动。示例性数据结构从相对路径名中获得绝对路径名，从而可为预期文件寻址。借助指令PARSE_PAGE加载文件(该文件仍可具有脚本31、显示模块32或程序结构33)，并执行这个文件。
图7显示的是名为“LOAD_PARAMETER”的程序结构312。根据XML表示法，先执行最内层的程序结构，即指令“GETPARAM”。随后将测定的参数值转换成字符串，再将其存储为结果文件中的显示模块。
图8和图9显示的是用XML表示的程序结构334的示例性数据结构333，所述数据结构与控制设备的内部控制逻辑相互作用。
图8显示的是GETPARAM语句和SETPARAM语句的数据结构。在相应的数据结构中注明待传递或待读取自变量的数量。
图9显示的是一个基于上述数据结构的程序结构，仍从最内层的程序结构开始，读出参数98的值，并将这个值写入参数99。此处涉及的是一个简单的复制语句。
图10-13显示的是用图形表示的示例性显示模块291-292和相应的XML指令序列294-295。图10显示的是名为“主菜单”的文本框。借助图11所示的参数size＝″16″确定这个示例性文本框的大小。如果用例如光标选定这个文本框，显示程序28就会促使解释程序24加载示例性文件“SINAMICS_G\MAIN.AXF”，主菜单屏幕页面可以显示这个文件的显示模块。图12显示的是当前名称为“enuml”的组合框。通过选定箭头293，可从多个文本框中选出其中一个文本框。图13为一可能的选择示例，带有关键字“item”的指令行中指定了所选择的文本框。
图14显示的是根据本发明将示例性XML脚本40压缩成相应AXF文件43的工作原理。脚本40为明文。从数据技术角度看，这个脚本无异于一个具有一定长度的字符串。借助AXF字典42可用相应的十六进制代码表示象“text”、“combobox update”或“item”这样的指令。同样地，借助转换表41可进一步用代码代替像“INTEGER”或“FLOAT”这样的数据类型。结果(即AXF文件43)使用十六进制表示。相比而言，AXF文件43对存储空间的需求远小于明文形式的脚本40对存储空间的需求。
图15显示的是根据本发明的带有电子存储卡读卡器51的示例性控制设备9，所述电子存储卡50用作解释程序24的数据存储介质。其中，电子存储卡50可以插在控制设备9外表面上的开口51中。
图16显示的是根据本发明的方法以测试脚本为例启动和执行一个脚本52和由此产生的显示模块54的示例性过程。
图17显示的是图16所示的示例性XML脚本和显示模块的相应的命令行。
根据图16所示，经压缩后的测试脚本52存储在电子存储卡50上。在此情况下，测试脚本52被视为用户或程序员为控制设备9设计的一个新“应用程序”。插入电子存储卡50后，借助控制设备9上的解析程序53将电子存储卡上的压缩XML文件解包，随后通过解释程序24对其进行处理。
图17显示的是解包后有待解释程序24处理的指令行。测试脚本是一个将1和2这两个数字相加的加法程序。通过解释程序24对这个加法程序进行处理，生成相应的脚本形式的显示模块。图17的右侧部分对此进行了图示。在此情况下，显示模块中也包含文本说明1+2＝3形式的数学运算结果。随后对这个显示模块进行压缩，并将其作为结果文件54存储在控制设备9上(例如RAM盘上)。借助显示程序28的加载指令加载这个结果文件54，随后在操作/观测设备1的图形用户界面上显示显示模块。此处可参见图16所示的示例。
Claims (33)
1.一种借助与控制设备(9)之间存在数据链路的操作/观测设备(1)对所述控制设备(9)进行操作和观测的方法，其中，所述控制设备(9)和所述操作/观测设备(1)均具有用于执行软件程序的处理器辅助控制单元(10)，
其特征在于，
在所述控制设备(9)上运行解释程序(24)，所述解释程序能够访问具有显示模块(32)和程序结构(33)的脚本(31)，
所述程序结构(33)能够对所述控制设备(9)的固件的操作数据进行访问，其中，所述操作数据被转换成设定显示格式的显示数据，以及，所述设定显示格式的显示数据被转换成所述操作数据，
执行所述脚本(31)，所述程序结构(33)将相应的执行结果汇编为显示模块(32)形式，其中，所述显示数据具有设定的显示格式，并将所述结果提供给所述操作/观测设备(1)，
在所述操作/观测设备(1)上运行显示程序(28)，以便至少对设定显示格式的显示模块(32)进行显示，以及
所述显示模块(32)中存储有到所述控制设备(9)上的至少一个脚本(31)的索引，所述索引与事件相关，其中，当所述事件发生时，由所述解释程序(24)启动并执行相应脚本(31)。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述事件是能够在所述操作/观测设备(1)的图形用户界面(2)上进行选择的用户操作。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，
所述事件是所述控制设备(9)的内部报告或警报状态。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，
所述控制设备(9)循环输出所述内部报告或警报状态(9)。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述显示模块(32)包括文本框、位图、编辑框。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述程序结构(33)包括数学功能和逻辑功能以及程序分支和循环。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
将多个显示模块(32)组合成显示页面。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述解释程序对所述脚本(31)中所定义的变量和数组形式的数据进行管理。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述脚本(31)、所述显示模块(32)和所述程序结构(33)以文件形式存在于程序库(30)中。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，
所述文件以压缩文件的格式存在。
11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
将所述显示模块(32)或由所述显示模块(32)组成的显示页面存储在结果文件(25)中。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，
所述显示程序(28)加载所述结果文件(25)后再对其进行解压缩。
13.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述显示程序(28)周期性检验是否存在更新的显示模块(32)或由显示模块(32)组成的更新的显示页面，如果存在，便加载并显示所述更新显示模块和所述更新显示页面。
14.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
用标记语言XML的表示法表示所述脚本(31)、所述显示模块(32)和所述程序结构(33)。
15.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
用带有以工具箱为基础的显示模块(32)的脚本语言Tc1来执行所述脚本(31)。
16.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述控制单元(10)在一个后台进程中执行所述解释程序(24)。
17.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述控制单元(10)执行实时操作系统的软件程序。
18.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述操作/观测设备(1)和所述控制设备(9)通过无线数据传输链路进行通讯。
19.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法用于启用所述控制设备(9)。
20.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法用于操作和观测自动化过程和生产过程。
21.一种操作/观测设备，所述操作/观测设备具有图形用户界面(2)、用户输入构件(3-7)、用于与控制设备(9)建立数据链路的数据接口和用于执行软件程序的处理器辅助控制单元(10)，
其特征在于所述控制单元(10)用于执行显示程序(28)，所述显示程序用于实施根据权利要求1至18中任一项权利要求所述的方法，所述显示程序
a)用于至少加载设定显示格式的显示模块(29)，并在所述图形用户界面(2)上对其进行显示，以及
b)用于输出到所述控制设备(9)上的至少一个脚本(31)的索引，其中，所述索引存储在所述显示模块(32)中，并能够通过在所述图形用户界面(2)上的用户操作被选择。
22.根据权利要求21所述的操作/观测设备，其特征在于，
所述图形用户界面(2)是触摸屏。
23.根据权利要求21或22所述的操作/观测设备，其特征在于，
所述操作/观测设备(1)实施为便携式设备。
24.根据权利要求21所述的操作/观测设备，其特征在于，
所述操作/观测设备(1)是自动化技术和生产技术领域所用的操作面板。
25.根据权利要求21所述的操作/观测设备，其特征在于，
所述操作/观测设备(1)具有用于数据存储介质的读取器，所述数据存储介质上以机读方式存储有所述显示程序或所述解释程序，所述读取器为软盘驱动器、CD驱动器、DVD驱动器或电子存储卡(50)的读卡器。
26.根据权利要求权利要求21所述的操作/观测设备，其特征在于所述操作/观测设备具有无线数据接口，所述无线数据接口用于在WLAN、IRDA或蓝牙标准的基础上建立与所述控制设备(9)之间的连接。
27.一种控制设备，所述控制设备具有用于执行软件程序的处理器辅助控制单元(10)和用于与操作/观测设备(1)建立数据链路的数据接口，
其特征在于所述控制单元(10)用于执行解释程序(24)，所述解释程序用于实施根据权利要求1至18中任一项权利要求所述的方法，所述解释程序
a)借助一个由所述数据接口接收到的到所述控制设备(9)中的脚本(31)的相应索引启动并执行所述脚本(31)，
b)借助被启动脚本(31)的程序结构(33)将相应的执行结果汇编成显示模块(32)，其中，所述显示数据具有设定的显示格式，以及
c)用于将所述显示模块(32)存储在所述控制设备(9)上。
28.根据权利要求27所述的控制设备，其特征在于所述控制单元(10)为微控制器。
29.根据权利要求27或28所述的控制设备，其特征在于，
所述控制单元(10)是所述控制设备(9)中的嵌入式系统。
30.根据权利要求27所述的控制设备，其特征在于，
所述控制设备(9)是可编程控制器。
31.根据权利要求27所述的控制设备，其特征在于，
所述控制设备(9)具有用于读出存储在电子存储卡(50)上的数据的读卡器(51)。
32.根据权利要求27所述的控制设备，其特征在于所述控制设备具有无线数据接口，所述无线数据接口用于在WLAN、IRDA或蓝牙标准的基础上建立与所述操作/观测设备(1)之间的连接。
33.一种机器，所述机器具有根据权利要求27至32中任一项权利要求所述的控制设备(9)。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20100901 |