CN114174936A - 兼容性检查的自学习例程 - Google Patents

Abstract

借助规划工具(1)创建用于工业技术控制装置(3)的控制程序(2)。控制程序(2)包括程序数据(P)，由规划工具(1)基于通过规划工具(1)的操作员(4)的相应的预定(V)为该程序数据分配名称(N)，基于该名称，使程序数据(P)关于控制程序(2)的其他程序数据被个性化。在创建控制程序后，控制程序(2)从规划工具(1)被传送至数据处理装置(5)。事先，规划工具(1)借助检查例程(9)检查控制程序(2)的程序数据(P)的名称(N)与数据处理装置(5)的兼容性。如果规划工具(1)借助检查例程(9)识别到不兼容性，则向操作员(4)输出相应的错误报告(F)。在其他情况下，不向操作员(4)输出报告或向操作员输出没有识别到错误的内容的报告(OK)。规划工具(1)从数据处理装置(5)接收控制程序(2)的评估(B)并根据相应的控制程序(2)和接收到的评估(B)再训练检查例程(9)，从而使检查例程(9)逐渐学习程序数据(P)的哪些名称(N)与数据处理装置(5)兼容。

Description

兼容性检查的自学习例程

技术领域

本发明涉及一种用于规划工具的运行方法，

-其中，借助规划工具创建用于工业技术控制装置的控制程序，

-其中，控制程序包括程序数据，

-其中，由规划工具基于相应预定通过规划工具的操作员给程序数据分配名称，基于该名称，使程序数据关于控制程序的其他程序数据被个性化，

-其中，在创建控制程序后，控制程序从规划工具被传送至数据处理装置，

-其中，规划工具在将控制程序传送到数据处理装置之前借助检查例程对控制程序的程序数据的名称与数据处理装置的兼容性进行检查，

-其中，每当规划工具借助检查例程识别到不兼容时，规划工具就会向操作员输出相应的错误报告，并且每当借助检查例程没有识别到不兼容时，就不会向操作员输出报告或向操作员输出没有识别到错误的内容的报告。

背景技术

在设施规划中经常使用不同的规划工具。本发明意义上的规划工具是诸如个人计算机(PC)的计算装置，该计算装置处理以软件形式创建的程序，从而借助计算装置创建用于工业技术控制装置的控制程序。

为了能够有效且高质量地创建相应的控制程序，首先借助第一规划工具创建数据，然后将其传输到第二规划工具处。借助第二规划工具，在使用控制程序的情况下进行进一步处理，例如创建另外的控制程序。第一规划工具是本发明意义上的规划工具，第二规划工具是本发明意义上的数据处理装置。第一规划工具的典型实例是所谓的设施规划工具COMOS，第二规划工具的典型实例是SIMATIC PCS 7。

在规划工具(或在规划工具与数据处理装置)之间的接口受到关于传输的数据的边界条件的约束。因此，例如能够对名称的长度和/或名称中允许的字符有不同的限制。例如，规划工具能够允许长度最多为15个字符的名称，其中，允许大写和小写字母以及数字和空格作为单个字符。同样，例如，数据处理装置能够允许长达10个字符的名称，其中，仅允许大写字母和数字作为单个字符。

如果在创建控制程序的范畴内，通过规划工具分配的名称与数据处理装置允许的名称不兼容，则控制程序到数据处理装置的传送会在那里导致错误。将相应的错误报告传送到规划工具处。于是必须在规划工具一方重新分配名称，从而使这些名称与数据处理装置的限制相对应。随后，相应修改的控制程序必须重新传送到数据处理装置。一方面，这很耗时，并且此外，还很费力。

为了能够从一开始就确保有秩序的传输，能够在规划工具中执行检查例程，借助该检查例程在将控制程序传送到数据处理装置之前已经检查了控制程序的程序数据的名称与数据处理装置的兼容性。

纯理论上，能够为这样的检查例程创建完整的守则。然而，实践证明，实现这样的守则的完整性难度很大且需要显著的耗费。对此的原因能够是，例如，通常只是不完整地记录和/或公开数据处理装置的限制。对此的原因还能够是，守则非常复杂并且只有付出不合理的高的耗费才能完全实施。守则还能够随着时间的推移而改变。

因此在实践中，这样的守则总是不完整的，从而在控制程序从规划工具传输到数据处理装置时一次又一次地出现错误，操作者随后必须费力地消除这些错误。

发明内容

本发明的目的是，创建一种用于规划工具的运行方法，在该方法中，能够在规划工具内以合理的耗费对控制程序的程序数据的名称与数据处理装置的兼容性进行良好到非常好的检查。

该目的通过具有权利要求1的特征的运行方法来实现。运行方法的有利设计方案是从属权利要求2至4的内容。

根据本发明，由此设计了一种开头提到的类型的运行方法：

-规划工具从数据处理装置接收对控制程序的评估，并且

-规划工具根据相应的控制程序和接收到的评估再训练检查例程，从而使检查例程逐渐学习到程序数据的哪些名称与数据处理装置兼容。

由此，规划工具能够借助检查例程来逐渐学习程序数据的哪些名称是允许的并且哪些名称是不允许的。在不改变这样的守则的情况下，检查例程随着时间的推移变得越来越好。如果守则发生变化，则会出现暂时的恶化。然而，基于检查例程逐渐学习到程序数据的哪些名称与数据处理装置兼容的现状，随着时间的推移这里也再次自动进行改进—特别是在没有通过程序员主动重新编译检查例程的情况下。

检查例程还基于机器学习手段。然而，能够取消那种必须由程序员不断调整的检查算法的明确应用。

这样的机器学习对于本领域技术人员来说是普遍已知的。在机器学习中，为相应的例程预定了大量的示例性数据、所谓的训练数据和配属的评估。由此，例程自动确定标准，根据该标准例程稍后评估预定的数据。仅示例性地，能够提及神经网络、多项朴素贝叶斯分类器和随机梯度降序分类器。特别地，两个最后提及的分类器特别适用于增量学习并且由此在规划工具的正常运行中持续改进检查例程。

优选地在通过操作员预定名称期间规划工具已经检查了控制程序的程序数据的名称。由此，在通过操作员预定名称时能够立即采取纠正措施。

在某些情况下，由数据处理装置传送到规划工具处的控制程序的评估是纯二进制的(控制程序正常运行或控制程序不正常运行)。然而，通常会有更详细的分类，例如对各个名称是否兼容的说明。替代地或附加地，在控制程序不正常运行的情况下，也能够根据错误类型进行分类。在最后提到的情况中，每当向操作员输出错误报告时，规划工具能够向操作员请求解释错误报告的文本并将该文本分配给错误报告。如果随后预定的名称出于相同的原因被识别为不兼容时，通过该过程能够使用户立即获知不兼容的性质。

检查例程能够在第一次执行时“完全无知”。但是替代地，规划工具也能够在正常运行中执行运行方法的至今为止提到的步骤。在这种情况下，规划工具能够在学习模式中预定大量控制程序和相应控制程序的相应评估。

由此，规划工具能够在学习模式中根据预定的控制程序和配属的预定的评估来训练检查例程。学习模式特别能够提前执行，即在第一次执行正常运行之前执行。也能够在稍后的时间点采用学习模式。与正常运行不同的是，在学习模式下，控制程序不传送到数据处理装置处。通常，控制程序也不是创建的，而是已经在别处给出和已知的。

附图说明

结合联系附图更详细解释的实施例的以下描述，本发明的上述特性、特征和优点以及如何实现它们的方式和方法将变得更加清晰且更易于理解。在此，示意图中示出：

图1示出了规划工具和数据处理装置。

具体实施方式

根据图1应借助规划工具1创建用于工业技术控制装置3——例如可编程逻辑控制器——的控制程序2。规划工具1例如能够是常规的、相应编程的计算机，特别是PC或工作站。

为了创建控制程序2，规划工具1从操作员4处接收预定V。众所周知，预定V一方面确定了，哪些功能应借助控制程序2实现。为了确定功能，操作员4限定控制程序2的块和单元，借助这些块和单元来实现功能。这些块和单元就是控制程序2的程序数据P。另一方面，预定V确定了块和单元的名称N。借助名称N，使块和单元——即程序数据P——关于控制程序2的其他程序数据被个性化，从而使由规划工具1基于操作员4的相应的预定V具体地操纵通过相应的名称N限定的块或通过相应的名称N限定的单元。因此，根据操作员4的预定V，规划工具1将相应的名称N分配给相应的块和单元(或程序数据P)。

在创建了控制程序2之后，控制程序2从规划工具1被传送至数据处理装置5。数据处理装置5能够——如规划工具1一样——例如是常规的、相应编程的计算机，特别是PC或工作站。由数据处理装置5利用控制程序2。例如，能够进行控制程序2的修改。替代地或附加地，在考虑控制程序2的情况下，能够创建其他程序6，例如用于控制室7的操作系统和观察系统的程序，由该程序监视借助控制程序2控制的设施8。

程序数据P的名称N受到限制。这既适用于规划工具1也适用于数据处理装置5。换言之：为了使规划工具1能够正确处理控制程序2的通过它们相应的名称N个性化的程序数据P，相应的名称N必须满足规划工具1的限制。同样，相应的名称N必须满足数据处理装置5的限制，以便数据处理装置5能够正确处理控制程序2的通过它们相应的名称N个性化的程序数据P。

规划工具1能够很容易地了解规划工具1的限制。特别地，在通过操作员4预定名称N期间，能够由规划工具1已经对限制进行检查。

为了遵守数据处理装置5的限制，规划工具1借助检查例程9检查控制程序2的程序数据P的名称N与数据处理装置5的兼容性。如果规划工具1借助检查例程9识别到不兼容性，则规划工具1向操作员4输出相应的错误报告F。由错误报告F至少表明，哪些名称N被识别为不兼容的。如有必要，由错误报告F还能够表明，错误为哪些类型，例如“字符长度过大”和/或“使用不允许的字符”和/或“名称已在别处分配”。基于错误报告F，操作员4能够相应地改变被识别为不兼容的名称N。反之，如果规划工具1借助检查例程9没有识别出任何不兼容，则规划工具1不向操作员4输出报告或者规划工具1向操作员4输出报告OK，即规划工具1没有识别出错误。

规划工具1在规划工具1将控制程序2传送到数据处理装置5之前执行对控制程序2的兼容性的检查。结果这实现了，如果规划工具1事先借助检查例程9没有识别到任何不兼容性，则规划工具1仅将控制程序2容易地传送到数据处理装置5处。

数据处理装置5自身同样在它那方面检查，控制程序2的程序数据P的名称N是否满足数据处理装置5的限制。基于该检查，数据处理装置确定评估B。评估B的类型和结构能够与错误报告F相对应。数据处理装置将评估B输出到规划工具1，规划工具在它那方面接收评估B。根据控制程序2——即传送到数据处理装置5的控制程序2——和评估B，规划工具1再训练检查例程9。因此，规划工具1调整检查例程9。检查例程9根据学习算法的类型而构造。相应的算法是本领域技术人员普遍已知的。基于作为学习算法的设计方案，检查例程9逐渐学习程序数据P的哪些名称N与数据处理装置5兼容。

规划工具1能够仅在控制程序2被传送到数据处理装置5之前直接执行检查例程9。在这种情况下，首先完全创建控制程序2并且随后才检查程序数据P的名称N的兼容性。然而优选地，在通过操作员4预定名称N期间，规划工具1已经检查了控制程序2的程序数据P的名称N。如果预定了被识别为不兼容的名称N，因此由规划工具1在预定程序数据P的名称N期间持续在后台执行检查例程9并且检查例程立即进行干预。

名称N能够与数据处理装置5兼容，尽管该名称被检查例程9归类为不兼容。例如，操作员4能够已知，数据处理装置5的限制已经发生改变，从而以前不兼容的名称N从现在起兼容。在这种情况下，尽管不存在不兼容，检查例程9生成错误报告F。为了也考虑这种情况，当检查例程9识别到不兼容时，优选地也允许控制程序2到数据处理装置5的传送。能够根据需要，无条件地或仅基于操作员4的明确确认执行此传送。然而，基于评估B，规划工具1识别出不存在借助检查例程9识别的不兼容性。规划工具1能够考虑这个事实并且相应地再训练检查例程9。

能够在每次单独传送控制程序2后再训练检查例程9。然而，在许多情况下有意义的是，首先在表格10中存储一定数量的传送的控制程序2和配属的评估B并且只有在表格10中存储有足够多对的控制程序2和配属的评级B时，才随后再训练一次检查例程9。对的数量能够适当地被确定并且能够例如在两位数或三位数的范围内。

如前所述，由错误报告F能够表明，已发生的错误为哪些类型。检查例程9事先可能没有识别此类信息。然而，能够为错误报告F分配相应的信息。例如，每当向操作员4输出错误报告F时，规划工具1都能够向操作员4请求文本T并且——只要操作员4预定相应的文本T——将文本T分配给错误报告F。错误报告F能够借助文本T来解释。由此，错误报告F能够被分配给对于操作者4来说容易理解的明文，例如已经提到的可能的文本T“字符长度过大”和“使用了不允许的字符”。如果在之后的时间点再次出现同一错误，则错误报告F能够连同文本T一起被输出。

规划工具1的至今为止所阐述的运行对应于规划工具1的正常运行。能够仅在该正常运行中运行规划工具1。在这种情况下，检查例程9最初是“无知的”并且首先完全识别不到不兼容的地方，但检查例程逐渐学习并且由此变得“更好”。替代地，能够实施学习模式。在正常运行之外执行学习模式。在学习模式中，给规划工具1预定大量的控制程序2'和对控制程序2'的评估B'。特别地，控制程序2'因此不是借助规划工具1创建的。评估B'也不是由数据处理装置5基于控制程序2'从规划工具1到数据处理装置5的先前的传送而预定的。此外，能够经由任意的输入装置11进行预定。例如，控制程序2'和配属的评估B'能够经由输入装置11写入表格10中。根据控制程序2'和配属的评估B'，规划工具1——脱离控制程序2的实际创建——在学习模式中训练检查例程9。

总之，本发明因此涉及以下事实

借助规划工具1创建用于工业技术控制装置3的控制程序2。控制程序2包括程序数据P，由规划工具1基于通过规划工具1的操作员4的相应预定V为程序数据分配名称N，基于该名称，使程序数据P关于控制程序2的其他程序数据被个性化。在创建控制程序后，控制程序2从规划工具1被传送至数据处理装置5。事先，规划工具1借助检查例程9检查控制程序2的程序数据P的名称N与数据处理装置5的兼容性。如果规划工具1借助检查例程9识别到不兼容性，则向操作员4输出相应的错误报告F。在其他情况下，不向操作员4输出报告或向操作员输出没有识别到错误的内容的报告OK。规划工具1从数据处理装置5接收控制程序2的评估B并根据相应的控制程序2和接收到的评估B再训练检查例程9，从而检查例程9逐渐学习程序数据P的哪些名称N与数据处理装置5兼容。

本发明具有许多优点。特别是，错误或不兼容性会在早期被识别出来。避免将不兼容的控制程序2传输到数据处理装置5或至少将该传输降低到最低。如果数据处理装置5的限制改变了，则检查例程9首先工作得稍微差一些。然而，检查例程也在这里再次学习，从而检查例程9调整所改变的限制并且学习这些限制。错误报告F能够向操作员4提供用于纠正错误的易于理解的指示。取消了必须在检查例程9中实施的——通常是困难的——规则的限定。

尽管通过优选的实施例更详细地说明和描述了本发明，但本发明不受所公开的实例的限制，并且本领域技术人员能够在不脱离本发明的保护范围的情况下从中得出其他变体方案。

参考标号列表

1 规划工具

2，2' 控制程序

3 工业技术控制装置

4 操作员

5 数据处理装置

6 其他程序

7 控制室

8 设施

9 检查例程

10 表格

11 输入装置

B，B' 评估

F 错误报告

N 名称

OK 报告

P 程序数据

T 文本

V 预定

Claims (4)

1.一种用于规划工具(1)的运行方法，

-其中，借助所述规划工具(1)创建用于工业技术控制装置(3)的控制程序(2)，

-其中，所述控制程序(2)包括程序数据(P)，

-其中，由所述规划工具(1)根据相应的预定(V)通过所述规划工具(1)的操作员(4)给所述程序数据(P)分配名称(N)，基于所述名称，使所述程序数据(P)关于所述控制程序(2)的其他程序数据被个性化，

-其中，在创建所述控制程序后，所述控制程序(2)从所述规划工具(1)被传送至数据处理装置(5)，

-其中，在将所述控制程序(2)传送至所述数据处理装置(5)之前，所述规划工具(1)借助检查例程(9)来检查所述控制程序(2)的所述程序数据(P)的所述名称(N)与所述数据处理装置(5)的兼容性，

-其中，每当借助所述检查例程(9)识别到不兼容性时，所述规划工具(1)就向所述操作员(4)输出相应的错误报告(F)，并且每当借助所述检查例程(9)没有识别到不兼容性时，就不向所述操作员(4)输出报告或向所述操作员输出没有识别到错误的内容的报告(OK)，

-其中，所述规划工具(1)从所述数据处理装置(5)接收所述控制程序(2)的评估(B)，并且

-其中，所述规划工具(1)根据相应的所述控制程序(2)和接收到的所述评估(B)再训练所述检查例程(9)，从而使所述检查例程(9)逐渐学习所述程序数据(P)的哪些名称(N)与所述数据处理装置(5)兼容。

2.根据权利要求1所述的运行方法，其特征在于，在通过所述操作员(4)预定所述名称期间，所述规划工具(1)已经检查了所述控制程序(2)的所述程序数据(P)的所述名称(N)。

3.根据权利要求1或2所述的运行方法，其特征在于，每当向所述操作员(4)输出所述错误报告(F)时，所述规划工具(1)向所述操作员(4)请求解释所述错误报告(F)的文本(T)并将所述文本分配给所述错误报告(F)。

4.根据权利要求1，2或3所述的运行方法，其特征在于，所述规划工具(1)在正常运行中执行所述运行方法的至今为止所提及的步骤，使得在学习模式中给所述规划工具(1)预定大量的控制程序(2')和相应控制程序(2')的相应评估(B')，并且使得所述规划工具(1)在学习模式中根据预定的控制程序(2')和配属的预定的评估(B')来训练所述检查例程(9)。

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