CN107430392A - 用于配置和/或参数化自动化系统的自动化元件的配置设备和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于配置和/或参数化自动化系统(100)的自动化元件(10，20，30)的配置设备(70)和方法。根据本发明的配置设备(70)具有用户接口和网络接口，通过其可连接到真实的自动化系统(100)的网络(50)上。配置设备适合用于为自动化系统建立标称配置和/或标称参数化并且用于对已连接的真实的自动化系统针对其实际配置和/或实际参数化进行分析。根据本发明,配置设备设计用于根据可预定义的访问类型自动识别对标称配置和/或标称参数化的访问以及根据识别到的访问和/或根据可预定义的规律性重复的信号自动触发和进行分析。

Description

用于配置和/或参数化自动化系统的自动化元件的配置设备 和方法
技术领域
本发明涉及一种用于配置和/或参数化自动化系统的自动化元件的配置设备以及方法。
背景技术
工厂自动化、加工工业和机械制造中的自动化解决方案在当前很多情况下是借助工业化网络如现场总线或工业以太网实现的。这种网络实现了根据需要将多个设备和控制装置(以下表述为自动化元件)组合和布置成自动化系统。自动化元件则同时也是网络元件并且必须支持相应的网络协议，从而能够通过网络相互交换数据。
选择自动化元件、将其组合和布置成自动化系统通常借助具有用户界面的配置设备上的工程工具进行。其中将为自动化系统和其元件建立配置和/或参数化。配置和/或参数化通常既包括所使用的工业网络的也包括所使用的自动化元件的特定的特性和设置，并且在此能够达到高复杂度，特别是在例如要注意多个网络协议时和/或网络包括如INTERBUS的现场总线以及如PROFINET的工业以太网的组合时。此外，复杂度还与所使用的自动化元件的种类和数量有关。
如果所需的自动化元件真实存在并且已连接到网络，则借助工程工具建立的配置和/或参数化从与网络相连的工程工具加载到真实的元件上。为此，配置和/或参数化数据借助工程工具首先转换和/或汇编成适合于自动化元件的格式，从而在由自动化元件传输之后能够编译、应用和/或执行。
通常在配置和/或参数化过程中以及首先在配置和/或参数化数据的传输之前进行如下自动化系统的分析，是否所有需要的元件真实存在并且可接通以及是否其适合于已有的配置和/或参数化。分析结果由工程软件显示。如果分析显示错误或问题，首先对其修正，才能够在自动化元件上加载配置和/或参数化数据。
配置和/或参数化数据的转换，自动化系统的分析，转换的配置和/或参数化数据向自动化元件的传输以及数据通过自动化元件的应用或执行在当前通常是用户必须手动启动的进程。
因为所建立的配置和/或参数化，如上所述，通常具有高复杂度，相应的配置和/或参数化数据的转换或汇编部分地需要巨大的运算性能和/或时间。因此从汇编的启动到向自动化元件加载生成的数据通常需要大量等待时间。借助工程工具为自动化系统针对配置和/或参数化进行的改变因此只能严重延迟地真正起作用。
发明内容
本发明的目的在于，加速至少其中一个进程并且设计得更方便用户。
该目的通过具有独立权利要求1的特征的装置或配置设备以及通过具有独立权利要求11的方法实现。
根据本发明的配置设备的有利的实施方案在从属权利要求中给出。其中给出的特征和优势也变通地适用于根据本发明的方法。
由此给出一种用于配置和/或参数化自动化系统的自动化元件的装置、尤其是配置设备。该装置或配置设备具有用户接口和网络接口，其中通过后者能够连接到真实的自动化系统的网络上，并且只要其已通过网络接口连接，就适合于为自动化系统建立标称配置和/或标称参数化以及用于对已连接的真实的自动化系统针对其实际配置和/或实际参数化进行分析。然而该配置设备首先根据目的一方面设计用于根据可预定义的访问类型自动识别对标称配置和/或标称参数化的访问，另一方面设计用于根据识别到的访问和/或根据信号自动触发和进行分析，所述信号是可预定义的规律性重复的信号。其中，所述建立也可以是标称配置的改变或编辑。待识别的访问类型可以定义为例如用户访问本身或者用户对特定设备、参数或特性的访问。通过对关键访问类型的相应的定义还能够选择性地对待对标称配置和/或标称参数化的访问。从而，特定的访问能够引发直接的效果并且其他的访问完全不引发效果。可选地或补充地还能够例如以预定的周期触发或进行分析。分析优选也包括对获得的信息的评估。
此外，还给出一种用于自动化系统的自动化元件的配置和/或参数化的方法，其中，该方法尤其设计用于借助配置设备执行并且包括以下步骤：
-连接真实的自动化系统的网络，
-为自动化系统建立标称配置和/或标称参数化，
-根据预定义的访问类型自动识别对标称配置和/或标称参数化的访问，
-对已连接的真实的自动化系统针对其实际配置和/或实际参数化根据识别到的访问和/或根据信号自动触发和进行分析，所述信号是可预定义的规律性重复的信号。
本发明提供了众多优势。由此能够自动分析例如连接到配置设备的自动化系统的配置和/或参数化的实际状态，而用户对此不必亲自申请。实时的信息通过实际配置和/或实际参数化在此保持始终更新，所述信息通常情况下是配置过程中的不同其他进程的重要前提。这一过程对于用户非常方便并且省时。
根据本发明的一个有利的改进实施方式，配置设备设计用于对照建立的标称配置和/或标称参数化自动分析实际配置和/或实际参数化。此外，配置设备优选设计用于分析结果的自动展示，尤其在该结果可用后直接进行展示。从而用户提前并且基本上尽可能最早地得到可能发生的问题的提示，除非因为在标称配置中已经存在的装置在实际配置中还不存在和/或因为在标称参数化中为特定装置设定的参数不被真实的设备支持。在此，这种问题用户能够在由标称配置和/或标称参数化产生的配置和/或参数化进行汇编前就已经发现并解决。
在根据本发明的一个有利的改进实施方式中，配置设备设计用于根据至少一个可用的分析结果自动切分实际配置和/或实际参数化以及用于自动分析实际配置和/或实际参数化的单独的片段。这进一步节省时间，因为只需要完整进行标称配置和/或标称参数化的第一次分析，而后续的分析只需要考虑标称配置和/或标称参数化的单独的片段。这使得，例如分析能够根据规律性重复的信号进行，其中，尤其是在信号的每个重复中分析至少另一个实际配置和/或实际参数化的片段。其中，切分能够例如根据结构和/或语义条件进行。但是得益于切分，即使是对整个实际配置和/或实际参数化的分析也进行得更快，因为例如能够对多个片段同时通过并行分析线程进行研究。
在根据本发明的一个有利的改进实施方式中，配置设备设计用于自动切分标称配置和/或标称参数化以及用于实际配置和/或实际参数化的片段自动归入到各自相应的标称配置和/或标称参数化的片段中。此外，配置设备根据目的设计用于根据识别到的对归入该片段的标称配置和/或标称参数化的片段的访问自动分析实际配置和/或实际参数化的片段。这有利地实现了尤其是有针对性的和高效的对实际配置和/或实际参数化的自动分析。
在另一个补充的或可选的根据本发明的改进实施方式中，配置设备设计用于配置和/或参数化数据的自动转换，该数据由标称配置和/或标称参数化产生，以一种自动化元件能够编译的格式，根据识别到的访问或根据可预定义的规律性重复的信号。其中，数据的自动转化能够例如在自动分析后立刻进行，只要在实际配置和/或实际参数化中没有发现问题。转换后的数据随后有利地以可编译的格式准备好载入到自动化元件中。
在根据本发明的一个尤其有利的改进实施方式中，配置设备设计用于配置和/或参数化数据的自动转换，该数据由至少一个标称配置和/或标称参数化的片段产生，以一种自动化元件能够编译的格式，根据识别到的对该至少一个标称配置和/或标称参数化的片段的访问或根据可预定义的规律性重复的信号。这尤其意味着，一旦用户在标称配置和/或参数化的片段中做了改变，则对该片段首先进行自动分析并且随后进行配置和/或参数化数据的自动转化，并且紧接着，转换后的数据以可编译的格式准备好载入到自动化元件中。
在根据本发明的另一个优选改进实施方式中，配置设备也可设计用于在至少一个自动化元件上自动载入转换为可编译的格式后的配置和/或参数化数据。从而，例如对标称配置和/或标称参数化的改变基本上对真实的自动化系统有直接影响。
此外，在根据本发明的一个尤其优选改进实施方式中，配置设备还设计用于自动触发应用或者执行载入到自动化元件上的配置和/或参数化数据。这种配置设备为用户提供标称和实际状态的非常紧密的耦合，其大致类似于操作照明开关时用户的预期，在得到动作产生的能够感受到的影响前的等待时间尽可能短。
在根据本发明的一个改进实施方式中优选这样设计，用于配置和/或参数化自动化系统的自动化元件的配置设备的功能作为工程工具的软件元件设计。
附图说明
本发明的这些特征以及其他特征根据以下通过附图进一步阐释的实施例说明。其中，所述特征不仅能够以相应表述的组合应用，还能够以其他组合或单独地应用而不超出本发明的范围。其中，
图1示出了具有控制装置和两个设备的自动化系统的示意图，根据本发明，两个设备通过网络彼此相连并且与配置设备相连，以及
图2示出了多个由根据本发明的配置设备并行执行的线程的示意图。
具体实施方式
图1示出了具有自动化元件10，20和30的自动化系统100。借助自动化系统100可以在未详细示出的生产装置中自动化不同的生产步骤。其中作为自动化元件使用了控制装置10以及设备20和30，其通过网络50，例如通过PROFINET网络彼此相连。
设计作为工程工具的配置设备70借助未详细示出的网络接口同样与网络50相连。在所示的实施例中能够借助配置设备70配置和参数化自动化系统100和尤其是自动化系统的元件10，20和30以及尤其是网络50。为此定义例如所使用的设备类型。涉及到多项设置与网络50，控制装置10或者设备20或30相关。
为了使生产装置能够运转，借助配置设备70建立的标称配置和/或标称参数化最终必须传输到自动化元件上。为此需要使标称配置和/或标称参数化产生的配置和/或参数化数据转换成例如对于控制装置10可理解的格式。为了确保自动化系统的顺利的运转，其中还要进行自动化系统100的实际配置和/或实际参数化的详细分析。
在生产装置借助自动化系统100第一次运转之后，用户(未详细示出)在运转期间发现网络50中的网络负载提高，希望降低网络负载。作为措施，用户决定例如将设备20的刷新时间从1ms更改为16ms，因为这对于在生产装置上运行的生产过程不重要。借助配置设备70用户对标称参数化进行相应的更改。根据这一来自用户对标称参数化的访问，配置设备自动触发并进行针对标称参数化的新的实际配置和/或实际参数化分析。因为在分析期间没有发现问题，配置设备70自动将标称参数化产生的参数数据汇编成适合于设备20的数据格式，接着把汇编后的数据同样自动加载到设备20上并且在此在设备20侧触发数据的执行。
得益于根据本发明的配置设备70，由用户进行的改变能够在短时间内就作用到设备20上，并且用户能够实现减小网络负载的目的。
在另一种情况的改变中，可能涉及到例如增加或移除设备实体，移动设备实体到网络的另一个位置或改变设备的特性以及设置。当然，借助配置设备70也能对许多复杂的关系进行分析，例如子网络中的TCP/IP设置，包括例如不同现场总线组合的网络50的可运行性，基于可用的电流输出结合预期的电流消耗、根据控制装置的CPU功率分析可运行性等。
图2示出了多个由根据本发明的配置设备并行执行的线程71到76的示意图。配置设备本身在此未示出。然而根据优选的改进实施方式设计为，将实际配置和/或实际参数化以及标称配置和/或标称参数化都切分为相应的多个片段。配置和/或参数化的自动分析，配置和/或参数化的汇编以及汇编后的数据的传输从而不必再总是针对整个配置和/或参数化进行，而是能够有针对性地针对单独或多个片段进行。这种片段式的分析，汇编和/或传输从而能够由配置设备优选地在多个并行进程中执行。
在图2中示出的线程71可以例如是用于提供配置设备的用户接口的。线程72和73涉及例如配置和/或参数化的不同片段的分析。线程74和75涉及例如片段相关的配置和/或参数化数据的汇编，而线程76涉及例如汇编后的数据的传输。线程的数量和分配当然也能够以不同的方式进行并且尤其是根据哪些配置和/或参数化任务通过或由配置设备完成而动态变化。
数据池108在图2中指的是自动化系统100的整个实际配置和/或实际参数化，配置设备例如在分析期间对其进行读取访问或在自动化元件上载入新数据时进行写入访问。
类似地，数据池78指的是整个标称配置和/或标称参数化，其通过配置设备建立并且用于编辑，汇编或传输。
附图标记说明
10 控制装置
20 设备
30 设备
50 网络
70 配置设备
71-76 线程
78 数据池
100 自动化系统
108 数据池

Claims (11)

1.用于配置和/或参数化自动化系统(100)的自动化元件(10，20，30)的配置设备(70)，具有用户接口和网络接口，其中所述配置设备
-适合用于为自动化系统建立标称配置和/或标称参数化，
-设计用于根据可预定义的访问类型自动识别对标称配置和/或标称参数化的访问，
-通过网络接口可连接到真实的自动化系统(100)的网络(50)上，
-适合用于对已连接的真实的自动化系统(100)针对其实际配置和/或实际参数化进行分析，并且
-设计用于根据识别到的访问和/或根据可预定义的规律性重复的信号自动触发和进行分析。
2.根据前述权利要求所述的配置设备，其设计用于对照建立的标称配置和/或标称参数化自动分析实际配置和/或实际参数化。
3.根据前述权利要求中一项或多项所述的配置设备，其设计用于分析结果的自动展示，尤其在该结果可用后直接进行展示。
4.根据前述权利要求中一项或多项所述的配置设备，其设计用于根据至少一个可用的分析结果自动切分实际配置和/或实际参数化以及标称配置和/或标称参数化，并且设计用于自动分析实际配置和/或实际参数化的单独的片段。
5.根据前述权利要求所述的配置设备，其设计用于将实际配置和/或实际参数化的片段自动归入到各自相应的标称配置和/或标称参数化的片段中，并且设计用于根据识别到的归入该片段的标称配置和/或标称参数化的片段的访问自动分析实际配置和/或实际参数化的片段。
6.根据前述权利要求中一项或多项所述的配置设备，其设计用于配置和/或参数化数据的自动转换，该数据由标称配置和/或标称参数化产生，以一种自动化元件能够编译的格式，根据识别到的访问或根据可预定义的规律性重复的信号。
7.根据前述权利要求中一项或多项所述的配置设备，其设计用于配置和/或参数化数据的自动转换，该数据由至少一个标称配置和/或标称参数化的片段产生，以一种自动化元件能够编译的格式，根据识别到的对该至少一个标称配置和/或标称参数化的片段的访问或根据可预定义的规律性重复的信号。
8.根据前述两项权利要求中的一项所述的配置设备，其设计用于在至少一个自动化元件上自动载入转换为可编译的格式后的配置和/或参数化数据。
9.根据前述权利要求所述的配置设备，其设计用于自动触发应用或者执行载入到自动化元件上的配置和/或参数化数据。
10.根据前述权利要求中一项或多项所述的配置设备，其特征在于，用于配置和/或参数化自动化系统的自动化元件的功能作为工程工具的软件元件设计。
11.用于自动化系统(100)的自动化元件(10，20，30)的配置和/或参数化的方法，尤其是用于借助根据权利要求1到10中的一项或多项所述的配置设备(70)执行的方法包括以下步骤：
-连接真实的自动化系统(100)的网络(50)，
-为自动化系统建立标称配置和/或标称参数化，
-根据预定义的访问类型自动识别对标称配置和/或标称参数化的访问，
-对已连接的真实的自动化系统针对其实际配置和/或实际参数化根据识别到的访问和/或根据可预定义的规律性重复的信号自动触发和进行分析。
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