CN105706009A - 控制数控机床操作的控制系统及用于该系统的后端和前端控制装置 - Google Patents

控制数控机床操作的控制系统及用于该系统的后端和前端控制装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及用于控制数控机床(100)操作的控制系统，其包括后端控制装置(300)和可通信地连接到后端控制装置(300)的前端控制装置(200)。后端控制装置(300)包括：数字控制器(310)；可编程逻辑控制器(320)；第一通信接口(330)，其可通信地连接到数字控制器(310)和可编程逻辑控制器(320)；以及第二通信接口(400)的接口服务器模块(410)，其可通信地连接到第一通信接口(330)。前端控制装置(200)包括：第二通信接口(400)的接口客户端模块(420a)，其用于可通信地连接到接口服务器模块(410)；第二处理构件(210)，其用于执行第二操作系统(213)、基本模块应用程序(211)和多个控制应用程序(212a-212g)，该基本模块应用程序(211)经一或多个接口客户端模块(420a)、接口服务器模块(410)和第一通信接口(330)来访问数字控制器(310)和可编程逻辑控制器(320)中的数据；显示单元(230)，其用于向用户显示一或多个控制屏幕；输入单元(240)，其用于接收用户的控制输入操作；以及第一人机接口(250)，其可通信地连接到显示单元(230)和输入单元(240)，且包含第一图形用户接口(251)，其用于控制显示于显示单元(230)上的一或多个控制屏幕且处理用户的控制输入操作。

Description

控制数控机床操作的控制系统及用于该系统的后端和前端控制装置
技术领域
本发明涉及一种用于控制数控机床的操作的控制系统，所述系统包括后端控制装置和可通信地连接到后端控制装置的前端控制装置。此外，本发明涉及供用于此类系统中的后端控制装置和前端控制装置。
背景技术
在现有技术中，不同供应商(例如，Siemens、Fanuc、Heidenhein、Mitsubishi、Bosch-Rexrodt)提供控制装置(例如，CNC单元)来控制数控机床的操作，所述控制装置通常可包括：数字控制器(也称为NC)；可编程逻辑控制器(也称为PLC)；用于存储数据(NC和/或PLC数据)的第一存储构件，所述第一存储构件包括可编程逻辑控制器的一个或多个PLC寄存器和数字控制器的一个或多个NC寄存器；第一处理构件，其用于在存储于第一存储构件中的数据的基础上执行第一操作系统；以及通信接口，其利用供应商特定接口语言协议和供应商特定内部NC/PLC通信协议，且借助于内部NC/PLC通信协议可通信地连接到数字控制器、可编程逻辑控制器和第一存储构件。
通常，机床生产商必须从多个不同CNC单元或甚至多个CNC单元供应商当中挑选出一个CNC单元。举例来说，可有必要根据客户要求和根据性能价格比来选择特定CNC单元。另一方面，机床生产商通常试图将其原始或特殊功能放到CNC单元，这相较于可用于特定CNC单元的功能增加了增值功能或保持了独立于特定CNC单元或CNC单元供应商来操作机器的共同可操作性。
另外，在机械加工行业领域中对机械加工的技术性期望减少，且变得越来越难以辨别出不同类型和供应商的CNC单元的操作、处理和使用的不同以知道市场上的每种可用CNC单元的特性从而保持高水平的机械加工精度。
作为以上问题的任何有效解决方案，有必要为不同类型的CNC单元和不同供应商的不同CNC单元提供共同可操作性，使得减少操作CNC单元和CNC机床所需的知识量。具体来说，需要通过提供用于CNC控制的共同标准化可操作性装置来更容易地操作多个机器，所述共同标准化可操作性装置可以用于自身在CNC单元和CNC单元供应商当中未被标准化的所有类型的CNC单元。更具体来说，需要为由不同制造商制造的CNC单元提供共同API(应用程序编程接口)。
发明内容
本发明的目标是提供用于控制数控机床的操作的控制系统的配置，所述控制系统可以利用不同接口语言协议普遍地应用于不同供应商的多个机床(包含不同供应商的NC/PLC控制系统)，根据所述接口语言协议，可以普遍地和方便地直接或远程地监控以及可以远程地、普遍地、有效地、直观地和可靠地来控制机床或多个机床的系统(甚至包括不同供应商和不同NC/PLC系统的机床)。
为了解决本发明的目标，根据本发明，提议根据权利要求1所述的用于控制数控机床的操作的控制系统、根据权利要求17所述的前端控制装置、根据权利要求19所述的后端控制装置和根据权利要求20所述的通信接口。附属权利要求涉及本发明的优选方面。
根据本发明的方面，可提供一种用于控制数控机床的操作的控制系统，所述系统包括后端控制装置和可通信地连接到后端控制装置的前端控制装置。
根据本发明的方面，后端控制装置可包括：数字控制器(也称为NC)；可编程逻辑控制器(也称为PLC)；用于存储数据(NC和/或PLC数据)的第一存储构件，所述第一存储构件包括可编程逻辑控制器的一个或多个PLC寄存器和数字控制器的一个或多个NC寄存器；第一处理构件，其用于在存储于第一存储构件中的数据的基础上执行第一操作系统；和/或第一通信接口，其利用第一接口语言协议和内部NC/PLC通信协议，且借助于内部NC/PLC通信协议可通信地连接到数字控制器、可编程逻辑控制器和第一存储构件。包括数字控制器(NC)和可编程逻辑控制器(PLC)的此类CNC单元通常具有供应商特定性且由多个供应商提供，其中每个供应商使用不同接口语言协议和不同内部通信协议。因此，第一接口语言协议通常具有供应商特定性，但也可为由多个供应商使用的共用协议，这些供应商通常仍使用不同的供应商特定内部NC/PLC通信协议。
根据本发明的方面，后端控制装置或前端控制装置可包括第二通信接口的接口服务器模块，所述接口服务器模块利用包含第一接口语言协议(优选地利用多个不同供应商特定接口协议作为第一接口语言协议)和第二接口语言协议的多个接口语言协议且借助于第一接口语言协议可通信地连接到第一通信接口，所述接口服务器模块被配置成在第一接口语言协议和多个接口语言协议中的一个或多个或所有其它接口语言协议之间转换，所述转换包含从第一接口语言协议到第二接口语言协议以及从第二接口语言协议到第一接口语言协议的接口语言转换。优选地，这个接口语言协议转换包含在不同的供应商特定接口语言协议(作为供应商特定第一接口语言协议)和第二接口语言协议之间的接口语言协议转换。
根据本发明的方面，前端控制装置可包括第二通信接口的一个或多个接口客户端模块，所述接口客户端模块利用第二接口语言协议和/或第二内部通信协议且适用于借助于第二接口语言协议来可通信地连接到第二通信接口的接口服务器模块。这具有以下优点：接口服务器模块和接口客户端模块可普遍地独立于可具有供应商特定性的第一接口语言协议的特定类型来共同地通信。
根据本发明的方面，前端控制装置可进一步包括用于执行第二操作系统、基本模块应用程序和多个控制应用程序的第二处理构件，在所述第二处理构件上执行的基本模块应用程序适用于经由第二通信接口的一个或多个接口客户端模块、第二通信接口的接口服务器模块和第一通信接口来访问存储于第一存储构件中的数据；和/或前端控制装置可进一步包括第二存储构件，所述第二存储构件用于存储经由第一通信接口、第二通信接口的接口服务器模块和第二通信接口的接口客户端模块从数字控制器、可编程逻辑控制器和/或第一存储构件接收的数据。
根据本发明的方面，前端控制装置可进一步包括：显示单元，其用于向用户显示一个或多个控制屏幕；输入单元，其用于从用户接收控制输入操作；和/或第一人机接口，其可通信地连接到显示单元和输入单元，且包含第一图形用户接口，所述第一图形用户接口用于控制显示于显示单元上的一个或多个控制屏幕且用于处理用户的控制输入操作。
根据以上方面，其经方便可靠地启用，以独立于供应商特定NC/PLC系统和独立于用于供应商特定NC/PLC系统环境中的供应商特定通信协议或接口语言协议(第一接口语言协议)而在用于极为不同的数控机器和机床的前端控制装置上操作通用控制环境。
根据本发明的优选方面，在第二处理构件上执行的基本模块应用程序优选地适用于通过向一个或多个接口客户端模块发布第二接口语言协议和/或第二内部通信协议的控制命令来请求存储于第一存储构件中的数据，所述接口客户端模块优选地适用于将第二接口语言协议和/或第二内部通信协议的控制命令转移到接口服务器模块。这具有以下优点：可以普遍地由基本模块应用程序独立于供应商特定NC/PLC系统和独立于用于供应商特定NC/PLC系统环境中的供应商特定通信协议来控制从NC/PLC中检索数据。
根据本发明的优选方面，接口服务器模块优选地适用于将第二接口语言和/或第二内部通信协议的接收到的控制命令转换到第一接口语言协议的对应控制命令，以及优选地将第一接口语言协议的经转换的控制命令转移到第一通信接口，所述第一通信接口优选地适用于在接收到第一接口语言协议的经转换的控制命令后即刻请求来自第一存储构件的对应数据。这具有以下优点：可以普遍地由基本模块应用程序独立于供应商特定NC/PLC系统和独立于用于供应商特定NC/PLC系统环境中的供应商特定通信协议来执行NC/PLC的控制。
根据本发明的优点，基本模块应用程序可适用于控制经由一个或多个通信接口(例如，通过有线或无线数据通信经由网页服务器模块和因特网)和/或前端控制装置的数据接口(例如，经由数据媒体驱动器或USB端口)对新控制应用程序数据和更新数据的检索，以及优选地控制在所检索的新控制应用程序数据的基础上对一个或多个新控制应用程序的安装和/或优选地控制基于所检索的更新数据对一个或多个现有控制应用程序的更新。这具有以下优点：可以普遍地由基本模块应用程序独立于供应商特定NC/PLC系统和独立于用于供应商特定NC/PLC系统环境中的供应商特定通信协议来执行添加新控制应用程序和/或更新现有控制应用程序。
根据本发明的优选方面，在第二处理构件上行执行的控制应用程序优选地可通信地连接到基本模块应用程序(例如，在第二内部通信协议的基础上)且优选地经启用以经由基本模块应用程序来访问存储于第一存储构件中的数据。这具有以下优点：可以普遍地通过独立于供应商特定NC/PLC系统和独立于用于供应商特定NC/PLC系统环境中的供应商特定通信协议经由基本模块应用程序请求数据来执行对控制应用程序从NC/PLC中检索数据的控制。
根据本发明的优选方面，在第二处理构件上执行的控制应用程序优选地可通信地连接到基本模块应用程序(例如，在第二内部通信协议的基础上)，且基本模块应用程序优选地适用于将从一个或多个控制应用程序接收到的结果信息和/或统计信息存储到第二存储构件中。
根据本发明的优选方面，在第二处理构件上执行的多个控制应用程序中的一个或多个第一控制应用程序优选地适用于观测与多个控制应用程序中的一个或多个第二控制应用程序有关的数据(优选地，经由基本模块应用程序)。这具有以下优点：一些控制应用程序可直接经由基本模块应用程序来观测由其它控制应用程序所使用或产生的数据而不需要请求来自NC/PLC系统的数据。
根据本发明的优选方面，在第二处理构件上执行的多个控制应用程序中的一个或多个第一控制应用程序优选地适用于修改与多个控制应用程序中的一个或多个第二控制应用程序有关的数据(优选地，经由基本模块应用程序)。这具有以下优点：一些控制应用程序可直接经由基本模块应用程序来修改由其它控制应用程序所使用或产生的数据而不需要请求来自NC/PLC系统的数据。
根据本发明的优选方面，第一人机接口优选地被配置成提供多组用户可操作小应用程序，每个用户可操作小应用程序优选地可由用户经由输入单元来操作，其中第一图形用户接口优选地被配置成控制多个第一控制屏幕使得每个第一控制屏幕包含相应一组用户可操作小应用程序的配置，所述第一图形用户接口优选地被配置成在经由输入单元输入的用户输入操作的基础上在显示于显示单元上的一个或多个第一控制屏幕当中进行切换。这具有以下优点：可以普遍地独立于供应商特定NC/PLC系统和独立于用于供应商特定NC/PLC系统环境中的供应商特定通信协议来提供用于控制NC/PLC的方便的图形用户接口。
根据本发明的优选方面，系统优选地进一步包括第二人机接口，所述第二人机接口优选地适用于可通信地连接到第一通信接口和第一人机接口，且优选地包含用于控制至少一个第二控制屏幕的第二图形用户接口，第一图形用户接口优选地进一步被配置成控制在显示单元上显示一个或多个第一控制屏幕或者第三控制屏幕，其中第三控制屏幕优选地包含对应于由第二图形用户接口提供的至少一个第二控制屏幕的部分。这具有以下优点：可以普遍地独立于供应商特定NC/PLC系统和独立于用于供应商特定NC/PLC系统环境中的供应商特定通信协议来提供用于控制NC/PLC的方便的图形用户接口，其中供应商特定NC控制屏幕可以方便地嵌入控制环境中。
根据本发明的优选方面，第一图形用户接口优选地被配置成控制第三控制屏幕使得第三控制屏幕优选地进一步包含由第一人机接口提供的相应一组用户可操作小应用程序的配置。这具有以下优点：第三控制屏幕提供第二图形用户接口(供应商特定)的充分控制功能性并通过包含于第三控制屏幕中的额外小应用程序来增加进一步的控制功能性。
根据本发明的优选方面，第二图形用户接口优选地被包括于前端控制装置中且优选地在第二处理构件上执行。替代地，根据本发明的另一优选方面，第二图形用户接口优选地被包括于后端控制装置中且在第一处理构件上执行，并且第一和第二图形用户接口优选地经由图形桌面共享系统加以可通信地连接。
根据本发明的优选方面，第一图形用户接口优选地进一步被配置成控制在显示单元上显示具有一组用户可操作应用程序选择小应用程序的应用程序选择屏幕，每个应用程序选择小应用程序优选地适用于使能够由用户选择多个控制应用程序中的一个或多个。这具有以下优点：可以独立于供应商特定NC/PLC系统和独立于用于供应商特定NC/PLC系统环境中的供应商特定通信协议来提供方便和通用的应用程序选择工具。
根据本发明的优选方面，第一图形用户接口优选地进一步被配置成针对每个所选控制应用程序来显示相应的所选控制应用程序的相应应用程序屏幕(控制应用程序屏幕)，每个应用程序屏幕包含一组与控制应用程序有关的用户可操作小应用程序。
根据本发明的优选方面，输入单元和显示单元优选地被整合到包括触摸用户接口的操作单元中，所述操作单元包含优选地组合输入单元和显示单元的至少数个部分的触摸板或触摸屏。这具有以下优点：可以独立于供应商特定NC/PLC系统和独立于用于供应商特定NC/PLC系统环境中的供应商特定通信协议来提供方便和用户友好的直观控制环境。
根据本发明的优选方面，第一图形用户接口优选地包含一个或多个用户可操作小应用程序，所述用户可操作小应用程序可通信地连接到基本模块应用程序和/或一个或多个接口客户端模块。
根据本发明的优选方面，一个或多个小应用程序优选地适用于经由基本模块应用程序来访问第一和第二存储构件中的数据，和/或一个或多个小应用程序优选地适用于经由一个或多个接口客户端模块来访问第一存储构件中的数据。
根据本发明的优选方面，前端控制装置优选地进一步包括网页服务器模块，所述网页服务器模块适用于经由一个或多个接口客户端模块来访问第一存储构件中的数据。
根据本发明的优选方面，第一图形用户接口优选地包含可通信地连接到网页服务器模块的第一网页浏览器模块。
根据本发明的优选方面，系统进一步包括第一远程控制装置，所述第一远程控制装置包含：第二网页浏览器模块；第二显示单元，其用于向用户显示一个或多个控制屏幕；以及第二输入单元，其用于从用户接收控制输入操作，其中第二网页浏览器模块优选地适用于可通信地连接到前端控制装置的网页服务器模块且优选地经由网页服务器模块来访问前端控制装置的第二存储构件及基本模块应用程序，以及优选地经由网页服务器模块、一个或多个接口客户端模块、接口客户端服务器和第一通信接口来访问后端控制装置的第一存储构件、数字控制器和可编程逻辑控制器，并且其中第二显示单元优选地被配置成经由图形桌面共享系统来显示由第一图形用户接口提供的一个或多个控制屏幕。这具有以下优点：可以独立于供应商特定NC/PLC系统和独立于用于供应商特定NC/PLC系统环境中的供应商特定通信协议来提供方便和通用的远程控制功能性，例如来自外部装置，例如移动装置(例如，笔记本电脑或膝上型电脑、平板计算机或移动电话(例如智能手机))。
根据本发明的优选方面，系统进一步包括第二远程控制装置，所述第二远程控制装置包含：处理构件(处理单元)；在处理构件中执行的远程应用程序；以及第三图形用户接口，其用于在执行远程应用程序的基础上提供远程应用程序屏幕，其中所述第三图形用户接口优选地与前端控制装置的第一图形用户接口可通信地连接，且第一图形用户接口优选地适用于控制经由图形桌面共享系统在前端控制装置的第一显示单元上显示远程应用程序屏幕。这具有以下优点：可以独立于供应商特定NC/PLC系统和独立于用于供应商特定NC/PLC系统环境中的供应商特定通信协议来提供方便和通用的监控功能性和/或远程维护功能性，例如来自外部装置，例如远程计算机或移动装置(例如，笔记本电脑或膝上型电脑、平板计算机或移动电话(例如，智能手机))。
根据本发明的优选方面，系统进一步包括数据收集装置，所述数据收集装置包括接口客户端模块，所述接口客户端模块优选地可通信地连接到数据库存储装置并利用第二接口语言协议且优选地与一个或多个前端或后端控制装置的一个或多个接口服务器模块可通信地连接，所述数据收集装置优选地被配置成经由所述接口客户端模块以及相应后端控制装置的相应接口服务器模块和第一通信模块来访问一个或多个后端控制装置的存储构件中的数据，其中所述数据收集装置优选地包括数据库存储构件，所述数据库存储构件用于存储经由接口客户端模块从一个或多个前端或后端控制装置接收的历史数据。
根据本发明的方面，可提供一种供用于根据前述方面中的任一者的系统中的前端控制装置。此类前端控制装置可包括：第二通信接口的一个或多个接口客户端模块，其利用第二接口语言协议和/或第二内部通信协议，且适用于借助于第二接口语言协议来可通信地连接到第二通信接口的接口服务器模块；第二处理构件，其用于执行第二操作系统、基本模块应用程序和多个控制应用程序，在所述第二处理构件(第二处理单元)上执行的基本模块应用程序适用于经由第二通信接口的一个或多个接口客户端模块、第二通信接口的接口服务器模块和第一通信接口来访问存储于第一存储构件中的数据；第二存储构件，其用于存储经由第一通信接口、第二通信接口的接口服务器模块和第二通信接口的接口客户端模块从数字控制器、可编程逻辑控制器和第一存储构件接收的数据；显示单元，其用于向用户显示一个或多个控制屏幕；输入单元，其用于从用户接收控制输入操作；和/或第一人机接口，其可通信地连接到显示单元和输入单元，且包含第一图形用户接口，所述第一图形用户接口用于控制显示于显示单元上的一个或多个控制屏幕且用于处理用户的控制输入操作。
根据优选方面，前端控制装置可包括第二通信接口的接口服务器模块，所述接口服务器模块利用包含第一接口语言协议和第二接口语言协议的多个接口语言协议且借助于第一接口语言协议可通信地连接到第一通信接口，所述接口服务器模块被配置成在第一接口语言协议和多个接口语言协议中的一个或多个或所有其它接口语言协议之间转换，所述转换包含从第一接口语言协议到第二接口语言协议以及从第二接口语言协议到第一接口语言协议的接口语言转换。
根据本发明的方面，可提供一种供用于根据前述方面中的任一者的系统中的后端控制装置，其包括：数字控制器；可编程逻辑控制器；用于存储数据的第一存储构件，所述第一存储构件包括可编程逻辑控制器的一个或多个PLC寄存器和数字控制器的一个或多个NC寄存器；第一处理构件，其用于在存储于第一存储构件中的数据的基础上执行第一操作系统；
第一通信接口，其利用第一接口语言协议和内部NC/PLC通信协议，且借助于内部NC/PLC通信协议可通信地连接到数字控制器、可编程逻辑控制器和第一存储构件；和/或第二通信接口的接口服务器模块，其利用包含第一接口语言协议和第二接口语言协议的多个接口语言协议且借助于第一接口语言协议可通信地连接到第一通信接口，所述接口服务器模块被配置成在第一接口语言协议和多个接口语言协议中的一个或多个或所有其它接口语言协议之间转换，所述转换包含从第一接口语言协议到第二接口语言协议以及从第二接口语言协议到第一接口语言协议的接口语言转换。
根据本发明的方面，可提供一种供用于根据前述方面中的任一者的系统中的通信接口，其包括：接口服务器模块，其利用包含一个或多个第一接口语言协议和第二接口语言协议的多个接口语言协议且借助于由一个或多个NC/PLC后端控制装置的第一通信接口利用的所述一个或多个第一接口语言协议可通信地连接到所述第一通信接口；和/或一个或多个接口客户端模块，其利用第二接口语言协议和/或第二内部通信协议，且适用于借助于第二接口语言协议可通信地连接到接口服务器模块。
可交换或组合上述方面的结构的特征、组件和特定细节以形成针对相应应用被最佳化的进一步的方面。为了使本描述简洁起见，就那些修改容易为本领域技术人员所显而易见而言，应通过以上描述含蓄地公开所述修改而不明确地指定每个可能的组合。
附图说明
图1示出根据本发明的实施例的控制系统的示例性示意结构；
图2A示出根据本发明的第一实施例的控制系统的示例性示意配置；
图2B示出根据本发明的第二实施例的控制系统的示例性示意配置；
图3A示出根据本发明的第三实施例的控制系统的示例性示意配置；
图3B示出根据本发明的第四实施例的控制系统的示例性示意配置；
图4示出根据本发明的第五实施例的控制系统的示例性示意配置；
图5示出根据本发明的第六实施例的控制系统的示例性示意配置；
图6示出根据本发明的第七实施例的控制系统的示例性示意配置；
图7示出根据本发明的第八实施例的控制系统的示例性示意配置；
图8示出根据本发明的实施例的第三控制屏幕的示例性示意配置。
具体实施方式
下文将参考附图来描述本发明的优选实施例。可修改或组合所述实施例的所描述特征和方面以形成本发明的进一步实施例。
图1示出根据本发明的实施例的控制系统的示例性示意结构。所述控制系统适用于控制(和/或监控)数控机床100的操作，所述数控机床100主要包括致动器120(例如，轴驱动致动器、主轴驱动致动器、换刀致动器、工件/托盘更换致动器、冷却机构致动器、切屑输送致动器等)和传感器110(例如，温度传感器、振动传感器、碰撞传感器、光学传感器、触摸传感器等)。
在本发明的实施例中，该数控机床100可被配置成控制一个或多个工件借助于多个数控线性和/或旋转轴相对于一个或多个刀具的相对移动，在机床处的自动工件和/或托盘更换、至/自刀库和/或换刀装置的自动换刀，等，且其可被实现(例如)为铣床、车床、铣床/车削机床、车削机床/铣床、通用机床和具有4个、5个或甚至更多可控轴的机械加工中心。
该控制系统包括：后端控制装置300，其可被整合到机床100的机柜中(如图1中示例性地所示)或整合到机床100的外部操作面板中；以及前端控制装置200，其可被整合到机床100的外部操作面板中(如图1中示例性地所示)或整合到机床100的机柜中。前端控制装置200经由通信连接(其可为有线连接或经由蓝牙、WiFi等的无线连接，或其可甚至组合有线和无线连接类型)可通信地连接到后端控制装置300。
如图1中示例性地所示，后端控制装置300包括数字控制器310(在相关技术中一般称为NC)和可编程逻辑控制器320(在相关技术中一般称为PLC)，其中该可编程逻辑控制器320被配置成在存储于PLC寄存器或其类似物中的内部PLC控制逻辑、从机床120的传感器110和/或从数字控制器310接收的数据或信号的基础上控制机床100的多个致动器120，且数字控制器310被配置成在用户输入、手动或自动产生的NC程序软件、从机床100的传感器110接收的数据和信号的基础上控制机床100的多个致动器120和可编程逻辑控制器320。
前端控制装置200包括：显示单元240，其用于向用户(例如，机床100的操作员)显示一个或多个控制屏幕；以及输入单元230，其用于从用户接收控制输入操作。显示单元240包括至少一个屏幕显示构件，但可额外地包含相同大小或不同大小的多个屏幕显示器，且还可包含其它显示构件(例如，LED和/或灯)。输入单元230可包括输入构件，例如一个或多个触摸屏、一个或多个小键盘、一个或多个指向装置(例如，计算机鼠标或其类似物)、按钮、键、通信接口(例如，USB端口)、无线通信接口端口(例如，RFID、WiFi、蓝牙、等)和串行或并行通信端口。
在本发明的最优选实施例中，显示单元240和输入单元230的至少数个部分被整合到一个或多个触摸屏单元中，所述触摸屏单元同时起作用以便向用户显示一个或多个控制屏幕且从用户接收控制输入操作(特别来说，接收用户通过指触摸执行的控制输入操作)。
优选地，即使是在如下文示例性地解释的实施例中，前端控制装置200的整体组件主要被整合到机床100的机柜中，至少显示单元240和输入单元230优选地仍被整合到在机床100的面板中的外部操作单元中。
此外，应注意，在本发明的实施例中的后端控制装置300可包括供应商特定NC/PLC控制装置，所述供应商特定NC/PLC控制装置可额外地具有其自身的独立显示单元和输入单元。因此，本发明并不限于仅前端控制装置具有输入单元230和显示单元240的实施例，而是可进一步想象，两个控制装置(即，后端控制装置300和前端控制装置200)均具有相应的显示单元和输入单元。
下文将参考图2A、图2B、图3A和图3B来描述根据本发明的实施例的前端控制装置200和后端控制装置300的更多详细配置。
第一实施例
图2A示出根据本发明的第一实施例的控制系统的示例性示意配置，所述控制系统包含前端控制装置200和后端控制装置300。
如关于图1所描述，前端控制装置200包括显示单元230和输入单元240，这两个单元被示例性地整合到单个操作单元260(其可优选地具有组合显示单元230和输入单元240的功能的至少数个部分的一个或多个触摸屏)中。至少所述操作单元260可被整合到机床100的外部操作面板中，且剩余部分(例如，额外计算机装置，其具有一个或多个CPU且连接到后端控制装置300中的CNC单元)可被整合到机床100的机柜中，或者，整个前端控制装置200可被整合到机床100的外部操作面板中。
另一方面，后端控制装置300包括数字控制器310(NC)和可编程逻辑控制器320(PLC)，如关于图1所描述。PLC320包括用于存储PLC数据的一个或多个PLC寄存器321，且NC310包括用于存储NC数据(包含手动或自动产生的NC程序和/或手动或自动产生的NC程序的数个部分)的一个或多个NC寄存器311。后端控制装置300可被整合到机床100的机柜中或整合到机床100的外部操作面板中。NC310进一步包括处理构件312(例如，一个或多个CPU或其类似物)，所述处理构件312用于处理和/或执行NC程序或其数个部分以及用于执行NC操作系统313。一个或多个NC寄存器311和一个或多个PLC寄存器321(及任选地被整合到NC310中或直接连接到NC310的进一步存储构件，例如磁盘驱动器、闪存盘、NC连接的U盘、高速缓存存储器等)可在随附权利要求书的意义上形成第一存储构件。
图2中的后端控制装置300进一步包括第一通信接口模块330(NC内部通信接口)，所述第一通信接口模块330利用第一接口语言协议且可进一步利用内部NC/PLC通信协议，并且可通信地连接到数字控制器310、可编程逻辑控制器321和第一存储构件(其包含一个或多个NC寄存器311和一个或多个PLC寄存器321)。通常，第一通信接口模块330被配置成借助于内部NC/PLC通信协议和/或第一接口语言协议与数字控制器310、可编程逻辑控制器321和第一存储构件(其包含一个或多个NC寄存器311和一个或多个PLC寄存器321)通信，以将外部接收到的控制命令传输到NC310和/或PLC320或用于在外部请求或由NC310和/或PLC320请求时请求来自一个或多个NC寄存器311和一个或多个PLC寄存器321的数据。如果利用内部NC/PLC通信协议，那么第一通信接口330被配置成在(供应商特定的)内部NC/PLC通信协议和由第一通信接口330用于外部通信的(至/自)(供应商特定或供应商群组特定的)第一接口语言协议之间转换。
应注意，第一接口协议以及内部NC/PLC通信协议通常具有供应商特定性且依赖于NC/PLC系统的特定供应商。举例来说，用于特定供应商的已知的第一接口语言协议可包含基于“用于过程控制的’对象链接与嵌入(OLE)’-(OPC)”的通信协议(例如，来自供应商Bosch-RexrodtAG)或其它供应商特定通信协议(用于来自SiemensAG的CAP/DDE、来自HeidenhainGmbH的cjh/jh模块、来自Mitsubishi的MELDASAPI或来自Fanuc有限公司的FOCAS，等)。
此外，后端控制装置300包括第二人机接口340，所述第二人机接口340包括第二图形用户接口341。第二人机接口340适用于可通信地连接到第一通信接口330，且第二图形用户接口341适用于控制至少一个供应商特定NC控制屏幕(第二控制屏幕)。
不同于公开可用的供应商特定NC系统，后端控制装置300包括在图2中被示为接口服务器模块410的额外通信接口模块。应注意，虽然本实施例将接口服务器模块410描述为设置于含有NC/PLC的后端控制装置300中，但本发明并不限于接口服务器模块410被设置于后端控制装置300中的实施例，而是可进一步想象，在一些实施例中，接口服务器模块410设置于前端控制装置200中，所述前端控制装置200通过有线和/或无线通信连接而连接到NC-PCL接口330(例如，见下文的图2B和图3B)。可进一步想象，在一些实施例中，接口服务器模块410设置于独立的中间装置中，所述中间装置被互连于后端控制装置300和前端控制装置200之间。这同样适用于下文所描述的实施例，其中接口服务器模块410也设置于后端控制装置300、前端控制装置200或某个中间接口装置中。
接口服务器模块410是第二通信接口400(由图2中的虚线指示)的一部分，且被配置成利用包含由第一接口330利用的第一接口语言协议和第二接口语言协议的多个接口语言协议(尤其是多个NC供应商特定的第一接口语言协议，例如上文所提及的基于OPC的通信协议(例如，来自供应商Bosch-RexrodtAG)或其它供应商特定通信协议(用于来自SiemensAG的CAP/DDE、来自HeidenhainGmbH的cjh/jh模块、来自Mitsubishi的MELDASAPI或来自Fanuc有限公司的FOCAS，等))。
接口服务器模块410借助于第一接口语言协议可通信地连接到第一通信接口330，即，该接口服务器模块410适用于经由传达第一接口语言协议将第一接口语言协议的控制命令转移到第一通信接口330和/或从第一通信接口330接收数据或请求。
此外，接口服务器模块410被配置成在第一接口语言协议和多个接口语言协议中的所有其它接口语言协议之间转换，所述转换包括从第一接口语言协议到第二接口语言协议以及从第二接口语言协议到第一接口语言协议的接口语言转换。具体来说，接口服务器模块410被配置成在多个供应商特定的第一接口语言协议之间(例如，如上文所提及)和(至/自)第二接口语言协议之间转换。
另外，作为第二通信接口400的另一部分，数据块430设置于其中寄存有所选PLC数据的一个或多个PLC寄存器321中，其中接口服务器模块410直接与一个或多个PLC寄存器321可通信地连接，以用于在不与第一通信接口330通信交换的情况下直接读访问PLC数据块430的数据或间接地经由第一通信接口330来读访问PLC数据块430的数据。
第二通信接口400的另一部分是包括于前端控制装置200中的多个接口客户端模块420a、420b和420c，如图2中示例性地显示。
示例性地，前端控制装置200包括第二通信接口400的三个接口客户端模块420a、420b和420c，所述接口客户端模块420a、420b和420c中的每个可通信地连接到接口服务器模块410(经由有线和/或无线通信连接)。
第二通信接口400的接口客户端模块420a、420b和420c利用第二接口语言协议(且可额外地利用用于前端控制装置200的系统配置内的内部通信的第二内部通信协议)，且接口客户端模块420a、420b和420c适用于借助于第二接口语言协议可通信地连接到第二通信接口400的接口服务器模块410。
倘若第二内部通信协议任选地用于前端控制装置200的系统配置内的内部通信，那么接口客户端模块420a、420b和420c被配置成在第二内部通信协议和(至/自)第二接口语言协议之间转换。可选地或另外，接口服务器模块410可被配置成在第二内部通信协议和(至/自)第二接口语言协议之间转换。
除以上之外，根据第一实施例的前端控制装置200包括：第二存储构件220，其用于存储数据；以及第二处理构件210，其用于在存储于第二存储构件220中的数据的基础上执行第二操作系统、基本模块应用程序211和多个控制应用程序212a-212g。
在第二处理构件210上执行的基本模块应用程序211适用于经由第二通信接口400的接口客户端模块420b、第二通信接口400的接口服务器模块410和第一通信接口330来访问存储于一个或多个NC寄存器311中的数据和/或存储于一个或多个PLC寄存器320中的数据，和/或基本模块应用程序211经由第二通信接口400的接口客户端模块420b和第二通信接口400的接口服务器模块410来访问存储于第二通信接口400的数据块430(在一个或多个PLC寄存器320中)中的基本模块应用程序211数据。
并且或可选地，第二存储构件220被配置成用于存储经由第一通信接口330、第二通信接口400的接口服务器模块410和第二通信接口400的接口客户端模块420a(或420c，如下文进一步解释)从数字控制器310、可编程逻辑控制器320和一个或多个NC寄存器311和/或一个或多个PLC寄存器320接收的数据，和/或第二存储构件220被配置成用于存储经由第二通信接口400的接口服务器模块410和第二通信接口(400)的接口客户端模块420a(或420c，如下文进一步解释)从一个或多个PLC寄存器320中的数据块430接收的数据。
根据本发明的进一步实施例，可以如下允许或启用由基本模块应用程序211和/或一个或多个控制应用程序212a到212g进行的数据访问。
举例来说，在第二处理构件210上执行的基本模块应用程序211可以适用于通过向接口客户端模块420a发布第二接口语言协议和/或第二内部通信协议的控制命令来请求存储于一个或多个NC寄存器311和/或一个或多个PLC寄存器320中的数据，所述接口客户端模块420a接着可以适用于将第二接口语言协议和/或第二内部通信协议的控制命令转移到接口服务器模块410。
此外，接口服务器模块410可以适用于将第二接口语言和/或第二内部通信协议的接收到的控制命令转换到第一接口语言协议的对应控制命令，以及将第一接口语言协议的经转换的控制命令转移到第一通信接口330，所述第一通信接口330可以适用于在经由第一通信接口330(或直接自数据块430)接收到第一接口语言协议的经转换的控制命令时请求来自一个或多个NC寄存器311和/或一个或多个PLC寄存器320的对应数据
或者或除上文之外，在第二处理构件210上执行的控制应用程序212a到212g中的一个或多个可以可通信地连接到基本模块应用程序211(或可能地直接可通信地连接到接口客户端模块420a到420c中的一者)，且可以经启用以经由基本模块应用程序211(如上文所论述)(或可能地直接经由接口客户端模块420a到420c中的一者)来访问存储于一个或多个NC寄存器311和/或一个或多个PLC寄存器320中的数据。
此外，在第二处理构件210上执行的控制应用程序212a到212g可以可通信地连接到基本模块应用程序211，且基本模块应用程序211可以适用于将从一个或多个控制应用程序212a到212g接收到的结果信息和/或统计信息存储到第二存储构件220中。
此外，在第二处理构件220上执行的多个控制应用程序中的一个或多个第一控制应用程序212a到212g可以适用于观测与多个控制应用程序212a到212g中的一个或多个第二控制应用程序212a到212g有关的数据。
此外，在第二处理构件220上执行的多个控制应用程序中的一个或多个第一控制应用程序可以适用于修改与多个控制应用程序212a到212g中的一个或多个第二控制应用程序有关的数据。
根据第一实施例的前端控制装置200进一步包括第一人机接口250，所述第一人机接口250可通信地连接到组合显示单元230和输入单元240的操作单元260，且包含第一图形用户接口251(GUI)，所述GUI251用于控制显示于显示单元230上的一个或多个控制屏幕且用于经由输入单元240来处理用户的控制输入操作。
第一人机接口250被配置成提供多组用户可操作小应用程序，每个用户可操作小应用程序可由用户经由输入单元240来操作。在本发明的意义上，用户可操作小应用程序是具有显示小应用程序部分和内部小应用程序部分的用户可操作应用程序，其中显示小应用程序部分表示控制屏幕的显示部分和输入单元的可操作部分，使得在所述显示部分中向用户呈现与特定小应用程序有关的信息且使得用户能够经由所述可操作部分来操作或控制小应用程序。在触摸屏上，显示部分和可操作部分可部分地或作为一个整体被整合在显示于触摸屏上的控制屏幕的一部分中。
第一图形用户接口251进一步被配置成控制显示于显示单元230上的多个第一控制屏幕，使得每个第一控制屏幕包含相应的一组用户可操作小应用程序的配置。此外，由于优选地一次显示一个控制屏幕(或一群所选控制屏幕)，所以第一图形用户接口251进一步被配置成在经由输入单元240输入的用户输入操作的基础上在显示于显示单元230上的一个或多个第一控制屏幕(或其群组)当中进行切换。
举例来说，第一图形用户接口251可以进一步被配置成控制在显示单元上显示具有一组用户可操作应用程序选择小应用程序的应用程序选择屏幕，每个应用程序选择小应用程序适用于能够由用户选择多个控制应用程序中的一个或多个。
并且，第一图形用户接口251接着可以进一步被配置成在经由输入单元240输入的用户输入操作的基础上在显示于显示单元230上的一个或多个第一控制屏幕(或其群组)当中进行切换，以作为通过由操作有关的应用程序选择小应用程序选择特定第一控制屏幕(或控制屏幕群组)所输入的选择。
具体来说，第一图形用户接口251可以进一步被配置成针对每个所选控制应用程序来显示相应的所选控制应用程序的相应应用程序屏幕，每个应用程序屏幕包含一组与应用程序有关的用户可操作小应用程序。每个应用程序屏幕可包含选择屏幕小应用程序，所述选择屏幕小应用程序用于在由用户操作所述选择屏幕小应用程序后即刻在显示单元上显示应用程序选择屏幕。
第一图形用户接口251一般包含多个用户可操作小应用程序254，所述用户可操作小应用程序254可通信地连接到基本模块应用程序211和/或一个或多个接口客户端模块420a和420b。此外，小应用程序254中的一个或多个可以适用于经由基本模块应用程序211来访问在第二存储构件220和一个或多个PLC寄存器321和/或一个或多个NC寄存器311中的数据，和/或所述一个或多个小应用程序可以适用于经由一个或多个接口客户端模块420a和420b来访问一个或多个PLC寄存器321和/或一个或多个NC寄存器311中的数据。
根据第一实施例的前端控制装置200进一步包括网页服务器模块270，所述网页服务器模块270适用于直接地或经由基本模块应用程序211来访问第二存储构件220中的数据，且经由接口客户端模块420c或经由基本模块应用程序211和接口客户端模块420b来访问一个或多个PLC寄存器321和/或一个或多个NC寄存器311中的数据。
网页服务器模块270可以适用于在第二存储构件220、一个或多个PLC寄存器321和/或一个或多个NC寄存器311中的数据的基础上以标记语言(例如，XML或HTML)产生网页数据，且将此类网页数据提供到存储构件220、基本模块应用程序211和/或可通信地连接到网页服务器模块270的第一网页浏览器模块280。另外，网页服务器模块270可以可通信地连接到计算机网络(例如，LAN、SAN或因特网)以便从网络的计算机接收网页数据和/或将网页数据传输至网络的计算机。
第一网页浏览器模块280被配置成处理从网页服务器模块270接收(在网页服务器模块270处产生或者在网页服务器模块270处从通信网络接收)并由存储构件220访问或从基本模块应用程序211接收的网页数据，且产生待显示于显示单元230上的影像数据(例如，作为控制屏幕的一部分或作为额外提供的网页屏幕)。第一网页浏览器模块280可为第一图形用户接口251的一部分，或可连接到第一图形用户接口251。
如上文进一步提及，后端控制装置300的第二图形用户接口341适用于控制至少一个供应商特定NC控制装置(第二控制屏幕)。
根据第一实施例的优选方面，第一图形用户接口251进一步被配置成在显示单元230上显示一个或多个如上文所描述的第一控制屏幕或者第三控制屏幕。具体来说，第三控制屏幕可为可经由上述应用程序选择屏幕(经由用于选择第三控制屏幕的选择小应用程序)来选择的应用程序屏幕。
图8示出根据本发明的实施例的第三控制屏幕的示例性示意配置。根据该实施例，第三控制屏幕B包含显示部分A，所述显示部分A对应于由后端控制装置的第二图形用户接口341提供的至少一个第二控制屏幕(例如，具有CNC供应商特定性的NC310的本地化NC控制屏幕)。除第三控制屏幕中的对应于由第二图形用户接口341提供的至少一个第二控制屏幕的显示部分B之外，第一图形用户接口251可以被配置成控制第三控制屏幕以使得第三控制屏幕进一步包括由第一人机接口250在额外显示部分B1到B5中所提供的相应一组用户可操作小应用程序254的配置。
示例性地，第三控制屏幕B的尺寸可为1920x1080(以像素为单位)，且显示部分A可具有尺寸1280x1024。显示部分B1可具有尺寸1920x56，且剩余显示部分B2至B5可各自具有尺寸640x256。尤其地，显示部分B2至B5可含有用于控制机床的功能和控制机床的监控功能的用户可操作小应用程序(例如，触摸屏部分中的触摸可操作小应用程序)。显示部分B2到B5可含有与NC供应商特定控制面板(与NC310相关联)的用户可操作输入构件(例如，按钮、小键盘、软键等)相关联的用户可操作小应用程序(例如，触摸屏部分中的触摸可操作小应用程序)。可将此类NC供应商特定输入构件提供为显示于显示部分B2到B5中的一个或多个中的虚拟触摸可操作小键盘。
因此，经由输入单元240和显示单元230，使得用户能够经由第一图形用户接口251在前端控制装置200的操作单元260处访问由后端控制装置300的第二图形用户接口341提供的一个或多个第二控制屏幕，从而经由第一图形用户接口251将第二图形用户接口341的完整功能性和可操作性提供到用户，这通过可以借助于一个或多个第三控制屏幕来提供除第二图形用户接口340的可操作性之外的在仅由第一图形用户接口251提供的小应用程序中进一步包含额外机床操作、控制和/或监控功能性的选项来实现。这具有以下优点：由第一图形用户接口251提供的第三控制屏幕可以包括如由第二图形用户接口340提供的未变更的第二控制屏幕(例如，上文所提及的屏幕A)以及经由第一图形用户接口251提供的额外小应用程序所提供的额外信息和可操作性(例如，在上文所提及的显示部分B1至B5中)。
在一些实施例中，基本模块应用程序211可适用于控制待由图形用户接口251显示于显示单元230上的状态控制屏幕，以用于提供关于数控机床或机床的状态指示参数和功能的状态信息，基本模块应用程序211时适用于从NC310和PLC320来检索与状态控制屏幕上所指示和/或视觉化的状态参数相关联的参数值。
在第一实施例中，可达成以上目标，因为额外桌面共享模块253被提供于前端控制装置200的第一人机接口250中，所述桌面共享模块253直接可通信地连接到第二人机接口340(具体来说，例如，连接到第二图形用户接口341)。
因此，通过在第一人机接口250的桌面共享模块253与第二人机接口340之间的直接通信(其中通信连接不依赖于第一通信接口300或第二通信接口400)，人机接口250和340可以直接通信，或更具体来说，第一人机接口250可以访问第二人机接口340。
例如可以通过已知的桌面共享系统借助于虚拟网络计算(VNC)来实现此类桌面共享模块253(DSM或DS模块)，根据VNC，VNC通信系统具有经由VNC协议(作为示例性DS协议)来通信的VNC服务器(作为示例性DS服务器模块)和VNC客户端(作为示例性DS客户端模块)。
举例来说，桌面共享模块253可具有DS客户端模块，且第二人机接口340可具有DS服务器模块从而经由DS协议直接与桌面共享模块253的DS客户端模块通信而无通信接口300和400中的任一者的参与。
基本模块应用程序211可表示管理应用程序，该管理应用程序管理安装于前端控制装置200处的控制应用程序212a到212g、管理所安装的控制应用程序的移除或添加新的控制应用程序和有关的用户可操作小应用程序。基本模块应用程序211可进一步控制在控制应用程序212a到212g彼此之间、在控制应用程序212a到212g和存储构件220之间、在控制应用程序212a到212g和NC310及PLC320之间和/或在控制应用程序212a到212g和图形用户接口251之间的数据交换。
另外，基本模块应用程序211可适用于管理经由网页浏览器280和服务器模块270下载控制应用程序数据并将其存储至存储构件220、管理新近下载的控制应用程序和有关的用户可操作小应用程序的安装及基于已安装和/或新近安装的控制应用程序来调适一个或多个控制屏幕。以类似的方式，基本模块应用程序可控制基于经由网页服务器280和服务器模块270下载的更新数据来更新一个或多个控制应用程序。
因此，有可能方便地独立于供应商特定NC/PLC系统的实际供应商针对多个机床控制系统而在稍后提供新的控制应用程序和/或在稍后更新控制应用程序，并独立于NC/PLC系统的供应商特定操作系统313和NC/PLC系统的供应商特定接口通信协议而将这些安装于操作系统213的环境内。
可手动地或自动地经由网页浏览器280和服务器模块280(例如，经由通信服务器模块720从数据库存储构件710下载，如下文针对进一步实施例所描述)来下载与新控制应用程序有关的新控制应用程序数据和/或用于先前存在的控制应用程序的更新数据。另外，可直接将与新控制应用程序有关的新控制应用程序数据和/或用于先前存在的控制应用程序的更新数据提供到存储构件220，例如经由无线通信(例如，WLAN或蓝牙)或经由USB端口或其它媒体驱动器(例如，前端控制装置200的DVD或CD)。
第二实施例
图2B示出根据本发明的第二实施例的控制系统的示例性示意配置。
第二实施例的配置大部分与第一实施例的配置类似，且使用相同参考数字来标记类似特征、模块和/或单元。出于简洁性省略了类似特征的详细描述，且以下描述集中于第一实施例与第二实施例之间的差异。
与图2A形成对比，在图2B中，接口服务器模块410示例性地被提供于前端控制装置200中，而在图2A中，接口服务器模块410示例性地被提供于后端控制装置300中。在图2B中，接口服务器模块410被内部连接到一侧上的接口客户端模块420a到420c且外部连接到后端控制装置300的NC-PLC接口330。接口服务器模块410的功能与图2A中类似。
第三实施例
图3A示出根据本发明的第三实施例的控制系统的示例性示意配置。
第三实施例的配置大部分与第一实施例的配置类似，且使用相同参考数字来标记类似特征、模块和/或单元。出于简洁性省略了类似特征的详细描述，且以下描述集中于第一实施例与第三实施例之间的差异。
与图2A相反，在图3A中，第二人机接口(其可为后端控制装置300的供应商特定NC/PLC控制系统部分的供应商特定人机接口)或如上文所描述的至少第二图形用户接口被提供于前端控制装置200上，以作为直接连接到第一通信接口330的NC-人机接口252(或NC-图形用户接口252)(类似于图2A中的人机接口340但其被提供于前端通信装置200上)。尽管如此，即使NC-人机接口252示例性地被提供于前端控制装置200上，仍经由第一接口语言协议通信发生NC-人机接口252和第一通信接口之间的通信而无第二通信接口装置的参与。
但是，NC-人机接口252直接连接到第一人机接口250以用于将与第二控制屏幕有关的数据提供到第一人机接口250，从而控制显示第三控制屏幕。虽然连接可为直接连接，但可进一步想象，第一人机接口250具有DS客户端且NC-人机接口252具有经由DS协议(例如，经由VNC)与DS客户端通信的DS服务器。
第四实施例
图3B示出根据本发明的第四实施例的控制系统的示例性示意配置。
第四实施例的配置大部分与第三实施例的配置类似，且使用相同参考数字来标记类似特征、模块和/或单元。出于简洁性省略了类似特征的详细描述，且以下描述集中于第三实施例与第四实施例之间的差异。
与图3A形成对比，在图3B中，接口服务器模块410示例性地被提供于前端控制装置200中，而在图3A中，接口服务器模块410示例性地被提供于后端控制装置300中。在图3B中，接口服务器模块410被内部连接到一侧上的接口客户端模块420a到420c且外部连接到后端控制装置300的NC-PLC接口330。接口服务器模块410的功能与图3A中类似。
第五实施例
图4示出根据本发明的第五实施例的控制系统的示例性示意配置。
第五实施例的配置大部分与第一实施例的配置类似，且使用相同参考数字来标记类似特征、模块和/或单元。出于简洁性省略了类似特征的详细描述，且以下描述集中于第一实施例与第五实施例之间的差异。
此外，应注意，可以将根据第五实施例的后端控制设备300实现为类似于图2A的后端控制设备300，尽管仅出于外观尺寸而在图4中省略其额外特征(如图2A中所示)。并且，可类似于对其它实施例的修改(如上文所描述)来修改第五实施例。具体来说，类似于图2B和图3B，接口服务器模块410可替代地被提供于前端控制装置200中。
根据图4，控制系统进一步包含外部远程数据收集装置700，所述外部远程数据收集装置700包括第二通信接口400(再次由虚线指示)的接口客户端模块420d(其自身被配置成类似于上文所论述的接口客户端模块420a到420c)，且所述接口客户端模块420d经由通信服务器模块720可通信地连接到数据库存储构件710并利用第二接口语言协议且可通信地连接到后端控制装置300的接口服务器模块410，且进一步被配置成与其它机床100的其它控制系统的一个或多个进一步的后端控制装置300的一个或多个进一步的接口服务器模块410连接。
具体来说，通信服务器模块720可以访问多个机床100的多个控制系统的多个后端控制装置300中的数据，只要接口服务器模块410被提供于每个所连接的控制系统中即可(例如，在分别配置所述控制系统的情况下，如在上文所描述的实施例中)。
因此，经外部连接的数据收集装置700被配置成经由接口客户端模块420d以及相应后端控制装置300的相应接口服务器模块410和第一通信接口模块330、或在数据块430的情况下直接经由接口客户端模块420d和相应接口服务器模块410而无第一通信接口模块330的参与来访问存储构件(包含一个或多个NC寄存器311、一个或多个PLC寄存器320和/或一个或多个数据块430)中的数据。
数据收集装置700包括数据库存储构件710，例如所述数据库存储构件710用于存储经由接口客户端模块420d从一个或多个后端控制装置300接收的数据，例如用于存储关于多个机床100的操作和/或控制历史的历史数据。此处，数据收集装置700可以直接连接到在一个工厂基地的多个机床(例如，一条生产线或其类似物的机床)的多个控制系统。可选地，数据收集装置700可以经由因特网连接而连接到位于多个工厂基地的多个机床(例如，一条生产线或其类似物的机床)的多个控制系统，例如从而允许对位于多个工厂基地的多个机床进行远程观测和维护监控。
第六实施例
图5示出根据本发明的第六实施例的控制系统的示例性示意配置。
第六实施例的配置大部分与第一实施例的配置类似，且使用相同参考数字来标记类似特征、模块和/或单元。出于简洁性省略了类似特征的详细描述，且以下描述集中于第一实施例与第六实施例之间的差异。
此外，应注意，可以将根据第六实施例的后端控制设备300实现为类似于图2A的后端控制设备300，尽管仅出于外观尺寸而在图5中省略其额外特征(如图2A中所示)。并且，可根据如上文所描述的差异类似于对其它以上实施例的修改来修改第六实施例，且可(例如)通过添加上文所描述的第五实施例的额外特征来修改第六实施例。并且，类似于图2B和图3B，接口服务器模块410可替代地被提供于前端控制装置200中。
根据图5，控制系统进一步包含远程控制装置600，所述远程控制装置600包括：处理装置610(例如，一个或多个CPU)；执行于处理装置610中的远程应用程序620；以及第三图形用户接口(例如，个人计算机或其类似物的操作系统的图形用户接口，例如基于以视窗为基础的操作系统(例如，MicrosoftWindows)或以Linux为基础的视窗操作系统(例如，KDE或其类似物))，其示例性地进一步具有桌面共享模块630，所述桌面共享模块630至少包含DS服务器但也可包含DS客户端以(例如)根据上述VNC实现桌面共享。
远程应用程序620可由提供CAD和/或CAM功能性的软件应用程序和/或提供用于模拟机床100操作的虚拟模拟功能的软件应用程序来表示。在执行处理装置610上的远程应用程序620的基础上，第三图形用户接口可适用于控制可以借助于桌面共享模块630被提供到前端控制装置200的人机接口250的一个或多个显示屏幕或控制屏幕，所述人机接口250具有至少带DS客户端的桌面共享模块253(或在所述人机接口250中，GUI251或HMI250具有DS客户端)。
具体来说，第三图形用户接口可适用于在执行远程应用程序620的基础上提供一个或多个远程应用程序屏幕，其中所述第三图形用户接口经由桌面共享模块630与前端控制装置200的第一图形用户接口251可通信地连接。第一图形用户接口251于是适用于控制经由图形桌面共享系统(例如，VNC)在前端控制装置200的第一显示单元230上显示远程应用程序屏幕。
因此，借助于根据图5的到远程控制装置600的连接，机床100的用户/操作员可以方便地访问借助于显示单元230和输入单元240经由桌面共享(例如，经由VNC)在处理构件610上执行的远程应用程序620(例如，CAD、CAM和/或虚拟机床模拟应用程序)而不将强大的计算负担集中于前端控制装置200的处理构件210。
第七实施例
图6示出根据本发明的第七实施例的控制系统的示例性示意配置。
第七实施例的配置大部分与第一实施例的配置类似，且使用相同参考数字来标记类似特征、模块和/或单元。出于简洁性省略了类似特征的详细描述，且以下描述集中于第一实施例与第七实施例之间的差异。
此外，应注意，可以将根据第七实施例的后端控制设备300实现为类似于图2A的后端控制设备300，尽管仅出于外观尺寸而在图6中省略其额外特征(如图2A中所示)。并且，可根据如上文所描述的差异类似于对其它以上实施例的修改来修改第七实施例，且可(例如)通过添加上文所描述的第五和/或第六实施例的额外特征来修改第七实施例。并且，类似于图2B和图3B，接口服务器模块410可替代地被提供于前端控制装置200中。
根据图6，控制系统进一步包含远程控制装置500(其可额外地具有远程控制装置600的一个或多个特征)，所述远程控制装置500包括：第二显示单元520，其用于向用户显示一个或多个控制屏幕；第二输入单元530，其用于从用户接收控制输入操作；第二网页浏览器模块510；以及包含至少桌面共享模块540的人机接口，所述桌面共享模块540至少包含DS客户端但也可包含DS服务器以(例如)根据上述VNC实现桌面共享。
远程控制装置500的人机接口可包含：个人计算机或其类似物的操作系统的图形用户接口，例如基于以视窗为基础的操作系统(例如，MicrosoftWindows)或以Linux为基础的视窗操作系统(例如，KDE或其类似物)；或移动装置的操作系统的图形用户接口，所述移动装置是例如以Windows为基础、以Linux为基础、以Android为基础或以Apple-OS为基础的移动电话(例如，智能电话)或具有触摸可操作性的平板计算机。
可以通过有线或无线连接来实现远程控制装置500与前端控制装置200的连接，其中如果远程控制装置500是通过移动装置(例如，笔记型个人计算机、智能电话或具有触摸可操作性的平板计算机)来体现，那么优选地经由WiFi、蓝牙或其它无线通信技术(例如，UMTS或LTE)来无线地建立所述连接。
第二网页浏览器模块510可以适用于可通信地连接到前端控制装置200的网页服务器模块270，且经由网页服务器模块270来访问前端控制装置200的第二存储构件220及基本模块应用程序211，和/或经由网页服务器模块270、接口客户端模块420c、接口客户端服务器410和第一通信接口330来访问后端控制装置300的PLC寄存器321和/或NC寄存器311、数字控制器310和可编程逻辑控制器320，和/或经由网页服务器模块270、接口客户端模块420c和接口客户端服务器410来访问PLC数据块430。
此外，第二显示单元520可以被配置成通过连接桌面共享模块540的DS客户端和第一人机接口250的桌面共享模块253的DS服务器经由图形桌面共享系统来显示由第一图形用户接口251提供的一个或多个控制屏幕。
因此，借助于根据图6的到远程控制装置600的连接，机床100的用户/操作员可以方便地借助于经远程连接的远程控制装置600以及其显示单元520和输入单元530(其可被整合到触摸屏中，尤其是对于智能收集或平板计算机来说)经由桌面共享(例如，经由VNC)来经由第一图形用户接口251所提供的功能监控、操作和/或控制机床100而不将强大的计算负担集中于远程控制装置600的处理构件。
第八实施例
图7示出根据本发明的第八实施例的控制系统的示例性示意配置。在图7中，便携式ID单元900经由接口IF连接到前端设备200。
通信接口IF可为有线或无线通信接口IF，包含例如以太网、USB、无线LAN(WiFi)、RFID等的接口。便携式ID单元900可为与机床的特定用户相关联的便携式单元，且被配置成存储：特定用户的用户数据；用户数据，其至少包含唯一地识别特定用户的用户ID；访问级别数据，其指示特定用户的访问级别；和/或操作模式数据，其指示应可供用户选择的一个或多个操作模式。
当便携式ID单元900连接到前端控制装置200时，基本模块应用程序211适用于借助于接收到的用户数据来识别用户并确定特定用户的所指派的访问级别和/或可用于特定用户的一个或多个操作模式。访问级别可与待控制的机床的一个或多个操作/控制模式相关联。于是，基本模块应用程序211适用于在所确定的访问级别和/或可用于特定用户的一个或多个操作模式的基础上将控制应用程序功能性提供到所识别的用户。
举例来说，在用户的所确定的访问级别指示用户仅被允许在有限的访问级别下(其中一些控制选项应不可用于用户)操作或控制机床的情况下，基本模块应用程序211可控制第一人机接口250以便基于所确定的访问级别和/或基于可用于特定用户的一个或多个操作模式(即，一个或多个控制屏幕不能由用户选择，且不应被提供到用户)仅将有限的一组控制屏幕提供到用户，以基于所确定的有限访问级别和/或基于可用于特定用户的一个或多个操作模式(即，一个或多个控制应用程序不能由用户选择，且不应被提供到用户)在如上文进一步描述的控制应用程序选择屏幕中仅将有限的一组应用程序选择小应用程序提供到用户，和/或基于所确定的有限访问级别和/或基于可用于特定用户的一个或多个操作模式在与特定控制应用程序相关联的控制应用程序屏幕中仅将有限的一组用户可操作应用程序小应用程序(user-operableapplicationwidgets)提供到用户。
控制应用程序示例
在下文中，描述了控制应用程序的不同示例，其可由基本模块应用程序211管理且其可基于如上文所描述的接口结构从外部存储构件、前端和后端控制装置的存储构件以及NC寄存器和PLC寄存器检索数据。
状态监控应用程序：状态监控应用程序可自动地由人机接口250提供，且其包含在没有用户登录到系统(例如，当未连接便携式ID装置900时)时只要不操作输入单元240持续预定的一段时间便将由显示单元230显示的显示状态监控程序。状态监控程序可包含用于选择如下文所描述的控制应用程序选择应用程序的用户可操作小应用程序。
状态监控程序可指示以下信息中的一个或多个：日期和时间；关于所登录的用户的信息(包含姓名、访问级别和/或可用操作模式等)；以及与机床的操作和控制有关的信息，包含在以下各项中的一个或多个：在每个通道中当前在机床处执行的NC程序的名称、指示当前处理的NC程序的运行时间和剩余时间的机械加工作业进度信息(例如，如以百分数计的作业进度、指示机械加工作业进度的作业进度条和/或当前处理的机械加工作业或当前执行的成批作业的剩余作业时间和预期完成时间)、指示当前处理的成批作业的已生产部分数和剩余部分数的机械加工成批作业进度信息、到预期完成当前处理的成批作业为止的时间和/或示出以百分数计的成批作业进度、在每个通道中机床的主要进给轴和/或旋转轴的轴位置和/或轴负载、在每个通道中机床的一个或多个主轴的最大允许主轴振动和/或最大允许主轴电机功率的负载因数(例如，以百分数计)。另外，在检测到原始材料紧缺的情况下，状态监控程序的显示部分可指示剩余原始材料的量或到原始材料(例如，从棒料上料机(barloader)装载到车床的棒料，或从托盘供应到铣床、机械加工中心或通用机床的原始工件)快用完为止的时间段。另外，状态监控程序可指示刀具紧缺且示出存储于相关联刀库中的所有刀具，这些刀具达到了到期使用年限警告线，且可针对临界刀具指示剩余使用年限。
除以上之外，状态监控程序可适用于显示系统警告，包含常规HMI、PLC或NC警报(如从NC310或后端单元300提交)以及可从NC循环传信的其它警报。机床的状态(其中可在状态监控程序上显示系统警告)包含以下各者中的一个或多个：冷却液回路传信低或接近不足压力；液压回路传信低或接近不足压力；润滑液回路传信低或接近不足压力；检测到原始材料紧缺(例如，在棒料上料机被提供于车床处的情况下棒料用完)；检测到刀具紧缺(例如，当存储于为机床提供的刀库中的刀具已达到到期使用年限时)；当检测到循环取消或停止时；当激活进给保持时；当切屑输送机传信负载增加时；当轴冷却液传感器传信临界温度时；当在卡盘中检测到低压或低力或未传信正确夹紧信号时；当激光系统有效时；当惰性气体在激光中低压或以不适当的流速操作时；当托盘交换器具有错误发生率或示出门被打开时；以及当碰上保养时间间隔且需要机器检查时。
另外，状态监控程序可指示关于就主轴和进给驱动而言的消耗或恢复功率的信息，例如以数值、数值刻度/单元或还如功率流的图形表示。在后一种情况下，可在正(即，功率消耗)方向上将显示按比例缩放到100％的主轴和进给驱动的标称功率和，且在负(即，功率发射)方向上，可将其按比例缩放到50％的进给轴和主轴的标称功率和。
所有以上状态监控程序信息可经由基本模块应用程序211或直接经由关联的接口客户端模块420从NC310或PLC320或从存储构件220来检索，且可在经由基本模块应用程序211或直接经由关联的接口客户端模块420从NC310或PLC320或从存储构件220所检索的信息的基础上进行计算。
状态监控程序也可包括用户可操作小应用程序，所述用户可操作小应用程序用于执行下文所描述的控制应用程序选择应用程序、用于显示控制应用程序选择屏幕。
控制应用程序选择应用程序：控制应用程序选择应用程序可自动地由人机接口250提供，且其包含待由显示单元230显示的控制应用程序选择屏幕，从而允许用户在一组可用的控制应用程序(包含状态监控应用程序和如下文所论述的一个或多个控制应用程序)当中进行选择。
举例来说，控制应用程序选择屏幕可包括一组用户可操作应用程序选择小应用程序或有限的一组用户可操作应用程序选择小应用程序(取决于用户的访问级别和/或可用于用户的一个或多个操作模式)，每个用户可操作应用程序选择小应用程序与可用于用户的控制应用程序相关联。在操作所述用户可操作应用程序选择小应用程序中的一者时，基本模块应用程序211即适用于管理对所选控制应用程序的执行。
机械加工作业助理应用程序：可提供机械加工作业助理应用程序以用于选择存储于存储构件220中或存储于连接到前端装置200的所有其它存储系统(包含后端装置300和上述实施例的所有其它被连接装置的存储构件)中的一个或多个NC程序。如果选择所存储的NC程序或多个NC程序的所存储的作业列表，那么机械加工作业助理应用程序适用于处理所选NC程序或多个NC程序的所选作业列表以及存储于用于额外信息的存储构件中的有关数据，包含：识别成品并检索示出成品的影像数据(例如，最后部分的二维视图和/或最后部分的基于三维CAD的模型)；基于所选NC程序或多个NC程序的所选作业列表来识别制造最后部分所需的刀具的列表并针对一个或多个所需刀具是否可能遗失来检查刀库的所存储刀具的列表；以及产生指示遗失工具的列表的数据、检索指示夹具类型、名称或图片的信息和检索数值偏移点。于是，机械加工作业助理应用程序可适用于提供与所选NC程序或多个NC程序的所选作业列表有关的此类额外信息。
机械加工作业助理应用程序：机械加工作业编辑应用程序可适用于使得用户能够创建和配置机械加工作业，并手动地修改针对上述机械加工作业助理应用程序所需的信息，以及创建或修改所选NC程序或多个NC程序的所选作业列表的配置数据或代码数据。
本地化NC控制应用程序：可启用本地化NC控制应用程序来管理人机接口250以便显示如上文所论述的第三控制屏幕，所述第三控制屏幕含有本地化NC310(供应商特定)的人机接口的本地化控制屏幕，由此在前端装置200处模拟后端装置300的本地化NC310的人机接口的图形用户接口并经由人机接口250的图形用户接口将本地化NC310的图形用户接口的操作和控制功能性提供到用户。
另外，可在进一步的屏幕部分(例如，上述屏幕部分B1到B5)中提供进一步的监控和控制可操作性，所述监控和控制可操作性分别由扩展应用程序(包含用户可操作小应用程序)来管理以用于提供关于当前作业、进程或机器条件的后台信息。此类扩展应用程序可包含：系统负载监控应用程序，其用于指示系统负载(例如，关于系统资源的负载(例如，CPU使用率或自由NC存储位置))；NC教示应用程序，其用于教示供快速半手动编程NC程序的位置；处理监控应用程序，其用于监控指示休止阶段和中断时间的机器处理；用户ID应用程序，其用于提供指示与当前用户有关的用户数据(例如，姓名、可用操作模式、访问级别等)的用户ID数据；操作模式警告应用程序，其用于在临界操作模式(例如，允许在门打开的情况下操作的操作模式)的情况下提供用户警告；驱动负载监控应用程序，其用于指示机床的一个或多个轴上的负载(依据条形图、图表或数值而言)；诊断应用程序，其指示从诊断传感器检索的诊断数据；以及作业监控应用程序，其用于指示在当前成批作业中已产生的部分数和/或待产生的部分数(包含处理时间和剩余成批作业时间)。
设定计算应用程序：设定计算应用程序适用于将设定计算功能性提供到用户，以执行用于设置机械加工作业(包含计算和检查角度与距离)的数学计算，所述计算包含用于计算并检查钻孔和轴上的配合公差的算法。设定计算应用程序可进一步提供用于计算与主轴电机速度、主轴负载和进给速度有关的进程最佳化参数的数据的功能性。
切割条件计算应用程序：切割条件计算应用程序适用于提供切割条件计算算法功能性以支持用户设置作业。选择了刀具类型之后，在由用户经由人机接口250的图形用户接口来输入与几何数据(例如，刀具长度、刀具直径等)和最大允许处理力有关的参数后，切割条件计算应用程序即刻适用于计算所推荐的主轴速率和进给速率。如果由用户输入主轴速率和进给速率，那么切割条件计算应用程序适用于计算预期的所得处理力以便检查所述输入对于所选刀具来说是否可行。
用户配置应用程序：用户配置应用程序适用于手动地配置用户配置，包含：示出针对特定机床所寄存的所有用户的列表，包含用户ID、注册码、最大操作模式、最大访问级别、被降低的访问级别、评论和用户的便携式ID装置是否当前被附接的标记；新近寄存用户、删除用户的注册信息、编辑用户的注册信息；经由数据接口(例如，蓝牙、以太网、USB或无线LAN)从其它机床/针对其它机床来输出和输入用户注册数据。
节能应用程序：节能应用程序适用于使得用户能够配置机床的机器关闭设定，包含例如以下的设定：无用户互动的设定时段，在所述设定时段之后，机床的工作室灯光自动关闭；以及非生产时间的设定时段，在所述设定时段之后，机器自动进入待机模式。
网络服务应用程序：网络服务应用程序使得服务人员能够从机床的控制面板与用于直接远程支持的支持服务中心直接进行通信(例如，经由如关于图6所描述的外部装置，或也经由图4或图5的外部装置)。服务人员可接着经由远程通信连接(例如，经由因特网)来执行技术支持、监控和错误诊断。
CAD-CAM视图应用程序：CAD/CAM视图应用程序适用于连接到外部装置以用于经由桌面共享(例如，如关于图5的实施例所解释)执行所述外部装置(例如，远程CAD/CAM工作站)上的远程应用程序。此类外部应用程序可包含CAD应用程序、CAM应用程序、CAD/CAM应用程序、NC程序生成应用程序和机床模拟应用程序，使得用户可以在机床的控制面板处远程操作和控制远程装置上的与机械加工有关的应用程序(例如，用于远程修改、检查和调适最后部分的三维模型、远程生成NC程序、或经由远程机床模拟应用程序在虚拟机床处远程模拟作业进程)。
数字程序库应用程序：程序库应用程序可适用于将多个文件提供到用户，所述文件包含工艺手册、机床手册、维护手册、附件手册、工艺文件和客户数据。功能性可额外地包含在所提供的文件中自动进行关键词搜索。
组织应用程序：组织应用程序可适用于提供用户个人日历功能、备忘录功能、电子邮件功能和发信功能。
可交换或组合上述实施例的结构的特征、组件和特定细节以形成针对相应应用被最佳化的进一步的实施例。为了使本描述简洁起见，就那些修改容易为本领域技术人员所显而易见而言，应通过以上描述含蓄地公开所述修改而不明确地指定每个可能的组合。

Claims (20)

1.一种用于控制数控机床(100)的操作的控制系统，
所述控制系统包括后端控制装置(300)和可通信地连接到所述后端控制装置(300)的前端控制装置(200)；
其中所述后端控制装置(300)包括：
-数字控制器(310)；
-可编程逻辑控制器(320)；
-用于存储数据的第一存储构件(311、321)，所述第一存储构件(311、321)包括所述可编程逻辑控制器(320)的一个或多个PLC寄存器(321)和所述数字控制器(310)的一个或多个NC寄存器(311)；
-第一处理构件(312)，所述第一处理构件(312)用于在存储于所述第一存储构件(311)中的数据的基础上执行第一操作系统(313)；以及
-第一通信接口(330)，所述第一通信接口(330)利用第一接口语言协议和内部NC/PLC通信协议，且借助于内部NC/PLC通信协议可通信地连接到所述数字控制器(310)、所述可编程逻辑控制器(321)和所述第一存储构件(311、321)；
其中所述后端控制装置(300)或所述前端控制装置(200)包括：
-第二通信接口(400)的接口服务器模块(410)，所述接口服务器模块(410)利用包括所述第一接口语言协议和第二接口语言协议的多个接口语言协议且借助于所述第一接口语言协议可通信地连接到所述第一通信接口(330)，
所述接口服务器模块(410)配置成在所述第一接口语言协议和所述多个接口语言协议中的一个或多个其它接口语言协议之间转换，所述转换包含从所述第一接口语言协议到所述第二接口语言协议以及从所述第二接口语言协议到所述第一接口语言协议的接口语言转换；以及
其中所述前端控制装置(200)包括：
-所述第二通信接口(400)的一个或多个接口客户端模块(420a、420b、420c)，所述接口客户端模块(420a、420b、420c)利用所述第二接口语言协议和/或第二内部通信协议且适用于借助于所述第二接口语言协议来可通信地连接到所述第二通信接口(400)的所述接口服务器模块(410)；
-用于执行第二操作系统(213)、基本模块应用程序(211)和多个控制应用程序(212a-212g)的第二处理构件(210)；
在所述第二处理构件(210)上执行的所述基本模块应用程序(211)适用于经由所述第二通信接口(400)的一个或多个接口客户端模块(420a)、所述第二通信接口(400)的接口服务器模块(410)和所述第一通信接口(330)来访问存储于所述第一存储构件(311、321)中的数据；
-第二存储构件(220)，所述第二存储构件(220)用于存储经由所述第一通信接口(330)、所述第二通信接口(400)的接口服务器模块(410)和所述第二通信接口(400)的一个或多个接口客户端模块(420a、420b、420c)从所述数字控制器(310)、所述可编程逻辑控制器(320)和所述第一存储构件(312、321)接收的数据；
-显示单元(230)，所述显示单元(230)用于向用户显示一个或多个控制屏幕；
-输入单元(240)，所述输入单元(240)用于从所述用户接收控制输入操作；以及
-第一人机接口(250)，所述第一人机接口(250)可通信地连接到所述显示单元(230)和所述输入单元(240)，并包括第一图形用户接口(251)，所述第一图形用户接口(251)用于控制显示于所述显示单元(230)上的一个或多个控制屏幕且用于处理所述用户的控制输入操作。
2.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于
在所述第二处理构件(210)上执行的所述基本模块应用程序(211)适用于通过向所述一个或多个接口客户端模块(420a、420b、420c)发布所述第二接口语言协议和/或所述第二内部通信协议的控制命令来请求存储于所述第一存储构件(311、321)中的数据，所述接口客户端模块(420a、420b、420c)适用于将所述第二接口语言协议和/或所述第二内部通信协议的所述控制命令转移到所述接口服务器模块(410)。
3.根据权利要求2所述的控制系统，其特征在于
所述接口服务器模块(410)适用于将所述第二接口语言和/或所述第二内部通信协议的所述接收到的控制命令转换成所述第一接口语言协议的对应控制命令，以及将所述第一接口语言协议的经转换的控制命令转移到所述第一通信接口(330)，所述第一通信接口(330)适用于在接收到所述第一接口语言协议的经转换的控制命令时请求来自所述第一存储构件(311、321)的对应数据。
4.根据前述权利要求中的任一项所述的控制系统，其特征在于
所述基本模块应用程序(211)适用于控制经由一个或多个通信接口和/或所述前端控制装置(200)的数据接口对新控制应用程序数据和更新数据的检索，以及控制在所检索的新控制应用程序数据的基础上对一个或多个新控制应用程序的安装和/或控制基于所检索的更新数据对一个或多个现有控制应用程序的更新。
5.根据前述权利要求中的任一项所述的控制系统，其特征在于
在所述第二处理构件(210)上执行的所述控制应用程序(212a-212g)可通信地连接到所述基本模块应用程序(211)且能够经由所述基本模块应用程序(211)来访问存储于所述第一存储构件(311、321)中的数据，
在所述第二处理构件(210)上执行的所述控制应用程序(212a-212g)可通信地连接到所述基本模块应用程序(211)，且所述基本模块应用程序(211)适用于将从一个或多个控制应用程序(212a-212g)接收到的结果信息和/或统计信息存储到所述第二存储构件(220)中，
在所述第二处理构件上执行的多个控制应用程序中的一个或多个第一控制应用程序适用于观测与所述多个控制应用程序中的一个或多个第二控制应用程序有关的数据，和/或
在所述第二处理构件(210)上执行的所述多个控制应用程序(212a-212g)中的一个或多个第一控制应用程序(212a-212g)适用于修改与所述多个控制应用程序(212a-212g)中的一个或多个第二控制应用程序(212a-212g)有关的数据。
6.根据前述权利要求中的任一项所述的控制系统，其特征在于
所述第一人机接口(250)配置成提供多组用户可操作小应用程序，每个用户可操作小应用程序能由用户经由所述输入单元(240)来操作，
其中所述第一图形用户接口(251)配置成控制多个第一控制屏幕以使得每个第一控制屏幕包括相应一组用户可操作小应用程序的配置，
所述第一图形用户接口(251)配置成在经由所述输入单元240输入的用户输入操作的基础上在显示于所述显示单元(230)上的一个或多个第一控制屏幕当中进行切换。
7.根据前述权利要求中的任一项所述的控制系统，其特征在于，进一步包括：
-第二人机接口(340)，所述第二人机接口(340)适用于可通信地连接到所述第一通信接口(330)和所述第一人机接口(250)，且包括用于控制至少一个第二控制屏幕的第二图形用户接口(252；341)，
所述第一图形用户接口(251)进一步被配置成控制在所述显示单元(230)上显示一个或多个第一控制屏幕或者第三控制屏幕，
其中所述第三控制屏幕包括对应于由所述第二图形用户接口(252、341)提供的至少一个第二控制屏幕的部分。
8.根据权利要求7所述的控制系统，其特征在于
所述第一图形用户接口(251)配置成控制所述第三控制屏幕以使得所述第三控制屏幕进一步包含由所述第一人机接口(250)提供的相应一组用户可操作小应用程序的配置。
9.根据权利要求7或8所述的控制系统，其特征在于
所述第二图形用户接口(252)被包括于所述前端控制装置(200)中且在所述第二处理构件(210)上执行；或
所述第二图形用户接口(341)被包括于所述后端控制装置(300)中且在所述第一处理构件(312)上执行，并且所述第一图形用户接口和第二图形用户接口通过图形桌面共享系统而可通信地连接。
10.根据前述权利要求中的任一项所述的控制系统，其特征在于
所述第一图形用户接口(251)进一步配置成控制在所述显示单元上显示应用程序选择屏幕，所述显示单元具有一组用户可操作的应用程序选择小应用程序，每个应用程序选择小应用程序适用于能够由用户选择所述多个控制应用程序中的一个或多个；和/或
所述第一图形用户接口(251)进一步被配置成针对每个所选的控制应用程序来显示相应的所选的控制应用程序的相应应用程序屏幕，每个应用程序屏幕包含一组与应用程序有关的用户可操作小应用程序。
11.根据前述权利要求中的任一项所述的控制系统，其特征在于
所述输入单元(240)和所述显示单元(230)被整合到包括触摸用户接口的操作单元(260)中，所述操作单元(260)包括组合所述输入单元(240)和所述显示单元(230)的至少数个部分的触摸板或触摸屏。
12.根据前述权利要求中的任一项所述的控制系统，其特征在于
所述第一图形用户接口(251)包括一个或多个用户可操作小应用程序，所述用户可操作小应用程序可通信地连接到所述基本模块应用程序(211)和/或一个或多个接口客户端模块(420a、420b、420c)；和/或
所述一个或多个小应用程序适用于经由所述基本模块应用程序(211)来访问所述第一和第二存储构件(220、311、321)中的数据，和/或所述一个或多个小应用程序适用于经由所述一个或多个接口客户端模块(420a、420b、420c)来访问所述第一存储构件(311、321)中的数据。
13.根据前述权利要求中的任一项所述的控制系统，其特征在于
所述前端控制装置(200)进一步包括网页服务器模块(270)，所述网页服务器模块(270)适用于经由所述一个或多个接口客户端模块(420a、420b、420c)来访问所述第一存储构件(312、321)中的数据。
14.根据权利要求13所述的控制系统，其特征在于
第一远程控制装置(500)，所述第一远程控制装置(500)包括：
-第二网页浏览器模块(510)；
-第二显示单元(520)，所述第二显示单元(520)用于向用户显示一个或多个控制屏幕；以及
-第二输入单元(530)，所述第二输入单元(530)用于从用户接收控制输入操作，
其中所述第二网页浏览器模块(510)适用于可通信地连接到所述前端控制装置(200)的所述网页服务器模块(270)且经由所述网页服务器模块(270)来访问所述前端控制装置(200)的所述第二存储构件(220)及所述基本模块应用程序(211)，以及经由所述网页服务器模块(270)、所述一个或多个接口客户端模块(420a、420b、420c)、所述接口客户端服务器(410)和所述第一通信接口(330)来访问所述后端控制装置(300)的所述第一存储构件(311、321)、所述数字控制器(310)和所述可编程逻辑控制器(320)，
其中所述第二显示单元(520)配置成经由图形桌面共享系统来显示由所述第一图形用户接口(251)提供的一个或多个控制屏幕。
15.根据前述权利要求中的任一项所述的控制系统，其特征在于
第二远程控制装置(600)，所述第二远程控制装置(600)包含：
-处理构件(610)；
-在所述处理构件(610)中执行的远程应用程序(620)；以及
-第三图形用户接口(630)，所述第三图形用户接口(630)用于在执行所述远程应用程序(620)的基础上提供远程应用程序屏幕，
其中所述第三图形用户接口(630)与所述前端控制装置(200)的所述第一图形用户接口(251)可通信地连接，并且
所述第一图形用户接口(251)适用于控制经由图形桌面共享系统在所述前端控制装置(200)的所述第一显示单元(230)上显示所述远程应用程序屏幕。
16.根据前述权利要求中的任一项所述的控制系统，其特征在于
数据收集装置(700)，所述数据收集装置(700)包括接口客户端模块(420d)，所述接口客户端模块(420d)可通信地连接到数据库存储构件(710)并利用所述第二接口语言协议且与一个或多个后端控制装置(300)的一个或多个接口服务器模块(410)可通信地连接，
所述数据收集装置(700)配置成经由所述接口客户端模块(420d)以及相应后端控制装置(300)的相应接口服务器模块(410)和第一通信模块(330)来访问所述一个或多个后端控制装置(300)的存储构件(311、321)中的数据，
其中所述数据收集装置(700)包括数据库存储构件(710)，所述数据库存储构件(710)用于存储经由所述接口客户端模块(420d)从所述一个或多个后端控制装置(300)接收的历史数据。
17.一种前端控制装置，所述前端控制装置用于根据前述权利要求中的任一项所述的控制系统中，所述前端控制装置包括：
-第二通信接口(400)的一个或多个接口客户端模块(420a、420b、420c)，所述接口客户端模块(420a、420b、420c)利用第二接口语言协议和/或第二内部通信协议，且适用于借助于所述第二接口语言协议来可通信地连接到所述第二通信接口(400)的所述接口服务器模块(410)，
-用于执行第二操作系统(213)、基本模块应用程序(211)和多个控制应用程序(212a-212g)的第二处理构件(210)，
在所述第二处理构件(210)上执行的基本模块应用程序(211)适用于经由所述第二通信接口(400)的所述一个或多个接口客户端模块(420a)、所述第二通信接口(400)的所述接口服务器模块(410)和所述第一通信接口(330)来访问存储于所述第一存储构件(311、321)中的数据，
-第二存储构件(220)，所述第二存储构件(220)用于存储经由所述第一通信接口(330)、所述第二通信接口(400)的所述接口服务器模块(410)和所述第二通信接口(400)的所述一个或多个接口客户端模块(420a、420b、420c)从所述数字控制器(310)、所述可编程逻辑控制器(320)和所述第一存储构件(312、321)接收的数据，
-显示单元(230)，所述显示单元(230)用于向用户显示一个或多个控制屏幕；
-输入单元(240)，所述输入单元(240)用于从所述用户接收控制输入操作；以及
-第一人机接口(250)，所述第一人机接口(250)可通信地连接到所述显示单元(230)和所述输入单元(240)，并包括第一图形用户接口(251)，所述第一图形用户接口(251)用于控制显示于所述显示单元上的一个或多个控制屏幕且用于处理所述用户的控制输入操作。
18.根据权利要求17所述的前端控制装置，进一步包括：
-第二通信接口(400)的接口服务器模块(410)，所述接口服务器模块(410)利用包含所述第一接口语言协议和第二接口语言协议的多个接口语言协议且借助于所述第一接口语言协议可通信地连接到所述第一通信接口(330)，
所述接口服务器模块(410)配置成在所述第一接口语言协议和所述多个接口语言协议中的一个或多个其它接口语言协议之间转换，所述转换包含从所述第一接口语言协议到所述第二接口语言协议以及从所述第二接口语言协议到所述第一接口语言协议的接口语言转换。
19.一种后端控制装置，其用于根据权利要求1到16中的任一项所述的控制系统中，所述后端控制装置包括：
-数字控制器(310)；
-可编程逻辑控制器(320)；
-用于存储数据的第一存储构件(311、321)，所述第一存储构件(311、321)包括所述可编程逻辑控制器(320)的一个或多个PLC寄存器(321)和所述数字控制器(310)的一个或多个NC寄存器(311)；
-第一处理构件(312)，所述第一处理构件(312)用于在存储于所述第一存储构件(311)中的数据的基础上执行第一操作系统(313)；
-第一通信接口(330)，所述第一通信接口(330)利用第一接口语言协议和内部NC/PLC通信协议，且借助于所述内部NC/PLC通信协议可通信地连接到所述数字控制器(310)、所述可编程逻辑控制器(321)和所述第一存储构件(311、321)；以及
-第二通信接口(400)的接口服务器模块(410)，所述接口服务器模块(410)利用包含所述第一接口语言协议和第二接口语言协议的多个接口语言协议，且借助于所述第一接口语言协议可通信地连接到所述第一通信接口(330)，
所述接口服务器模块(410)配置成在所述第一接口语言协议和所述多个接口语言协议中的一个或多个其它接口语言协议之间转换，所述转换包括从所述第一接口语言协议到所述第二接口语言协议以及从所述第二接口语言协议到所述第一接口语言协议的接口语言转换。
20.一种通信接口，其用于根据权利要求1到16中的任一项所述的控制系统中，所述通信接口包括：
-接口服务器模块(410)，所述接口服务器模块(410)利用包含一个或多个第一接口语言协议和所述第二接口语言协议的多个接口语言协议，且借助于由所述第一通信接口(330)利用的一个或多个第一接口语言协议可通信地连接到一个或多个NC/PLC后端控制装置(310)的第一通信接口(330)；以及
-一个或多个接口客户端模块(420a、420b、420c)，所述接口客户端模块(420a、420b、420c)利用所述第二接口语言协议和/或第二内部通信协议，且适用于借助于所述第二接口语言协议来可通信地连接到所述接口服务器模块(410)。
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