CN1387159A - 用于操作自动化部件的装置及方法 - Google Patents

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Abstract

对自动化部件的操作应是便捷的。为此将通常可用的IT装置、例如PDA或移动电话用作简单HMI装置(人机界面)。在此情况下可对操作者可视地显示下一个自动化部件。变换过程或服务程序的处理可通过工作流进行控制。此外,可给出与人员相关或装置专用的访问权限。

Description

用于操作自动化部件的装置及方法
技术领域
本发明涉及对自动化部件进行操作和/或监测的装置及方法，具有一个用于与自动化部件进行数据通信、尤其是无线通信的通信装置，和一个用于对接收的及待发送的数据进行处理的数据处理装置。
背景技术
在工程系统中对完善的控制进行设计和编程。在各个工程步骤中，对控制量进行参数设置及逻辑连接。由此形成的设计中包括程序、配置、图像、操作及监测变量等，它们通常被寄存在自动化部件、即控制装置或驱动装置中。
设置了多个操作或HMI装置(人机接口)，借助它们可使控制装置的操作是用户友好的。其中，HIM装置用于对相关控制量的可视化及设置。
HMI装置可固定地与控制装置连接，但也可是移动的。通常它们被实现为专有装置并由系统软件厂商提供。但也可将连接在自动化部件所连接的数据网上的笔记本电脑或标准PC作为HMI装置使用。
此外，公知的还有，将手机用作自动化部件的故障报告器。在出现故障时，例如将SMS短信息发送给手机的持有者。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，通过移动操作装置便捷地实现对自动化部件的操作、尤其是控制及驱动装置的操作。
根据本发明，该技术问题是通过一个操作和/或监测自动化部件的装置来解决的，其具有一个用于与自动化部件进行数据通信、尤其是无线通信的通信装置，和一个用于对接收的及待发送的数据进行处理的数据处理装置。其中，所述装置可以是一个移动电话，一个个人数字辅助装置或一台便携式计算机。
此外，该技术问题还通过一个用于操作和/或监测自动化部件的装置来解决，其中，具有一个用于与自动化部件进行数据通信、尤其是无线通信的通信装置，和一个用于对接收的及待发送的数据进行处理的数据处理装置；其中，设有一个授权装置，用于检测操作者的操作者识别信息以确定其对操作自动化部件的授权，或借助数据处理装置对自动化部件接收的、关于相应自动化部件离所述装置的空间距离进行分析，以识别位于其后的下个自动化部件。
此外，上述技术问题还通过一个用于操作和/或监测自动化部件的装置来解决，其具有一个用于与自动化部件进行数据通信、尤其是通过无线通信的通信装置，和一个用于对接收的及待发送的数据进行处理的数据处理装置；其中，借助所述数据处理装置可调用和/或处理自动化部件和/或外部服务器的启动，变换和/或维修的工作流。
根据本发明还提供了一种用于操作和/或监测自动化部件的方法，与自动化部件进行数据通信、尤其是无线通信；以及对接收的及待发送的数据进行处理；并对自动化部件接收的关于相应自动化部件离所述装置所在地的空间距离的数据进行分析，由此可识别位于其后的下个自动化部件。此外，本发明的方法还包括检测操作者的操作者识别信息以确定其对操作自动化部件的授权；以及调用和/或处理用于自动化部件和/或外部服务器的启动、变换和/或服务的工作流。
本发明的优点尤其在于，不再需要专用的简单HMI装置，而是使用市场上可得到的装置，如移动电话或PDA(个人数字辅助装置)作为用于自动化部件的简单HMI装置。借助这种装置可显示设备中的下一站，处理譬如用于机器变换的工作流及对操作员和操作装置给予访问权。
附图说明
下面将借助附图对本发明进行详细描述，该附图示出了移动HMI装置、自动化部件、中央服务器及操作者之间的相互关系的原理图。
具体实施方式
以下对本发明的一个优选实施方式进行描述。
附图中示出了由HMI装置所控制的自动化部件AK1，AK2，AK3，…Aki的原理性信号流图。操作者B使用该HMI装置，以使各自动化部件启动、进行设置、或等待控制。该HMI装置可从一个或多个设备服务器AS1，…，ASn获得附加信息。这些设备服务器可作为HMI装置或自动化部件中的独立服务器。这些信息可以例如是数据、工作流、或所记录的日志文件。
在本说明书的范围内，HMI装置尤其是指一种用于譬如以下功能的简单HMI装置：
a)启动的功能：
控制或驱动装置的启动原则上要求为机器建立控制程序和使控制程序与机器相适应。应用启动的其它功能要求机器专用的设置或对相应机器的适应，其中包括对技术量的设置。
b)生产运行
在生产运行期间需要对配方的管理及必要时需要更换配方。对此譬如要调整产品、件数、生产周期及其它生产特性。此外，在生产运行期间还应能进行格式的更换，以便能够灵活地调整与订单相关的机器参数。在连续运行期间一个特别重要的功能是对用于监测的质量数据或生产数据进行光学的或图形的显示。
c)维修情况
在故障情况下，即使所述简单HMI装置也应能够在某种程度上显示维修数据，由此可有目的地消除故障，而不会使其较深地侵入自动化部件的运行时间系统中。
简单HMI装置有利地是移动的。其前提是例如有到一个内部网的无线连接或电缆连接。这样一种移动HMI装置例如是一个连接在一个设备的内部网上的笔记本电脑。对此例如可在移动装置及自动化部件之间使用即插即用电缆连接。
作为另一种选择，简单HMI装置和自动化部件之间可采用无线连接。与此相关地，还可考虑与一个站的无线连接，该站通过通信接口与一个或多个自动化部件连接。高效的通信设备，例如用于传输多媒体信息的UMTS系统特别适合于提供简单HMI装置的强功能。在自动化部件中结合了服务器的功能。由此自动化部件例如可用作Web服务器或UMTS服务器。此外，对于多个自动化部件可采用一个重叠的Web服务器。
根据本发明，简单HMI装置可以是一个移动电话或手机。利用移动电话可以选择自动化部件并自动地建立联系。在UMTS工作方式中可以交换如此复杂的多媒体信息。
如果一个设备包括多个控制装置及驱动装置，则操作人员要选择一个确定的自动化部件在一定情况下是很费事的。因此在移动电话的显示器上为用户将所有相关的自动化部件通过符号、缩写概念或数字加以符号化。然后只要在手机中装载了合适的浏览器，用户就可浏览在手机上显示的自动化部件。
对相关自动化部件的显示还可细致到：为用户在手机或移动装置上图形地显示出空间上位于其后的自动化部件。这例如可以这样实现，即对下个自动化部件用放大的、闪烁的或其它彩色的符号显示。对该自动化部件和手机或移动HMI装置之间距离的测量可通过GPS系统确定运行时间或信号衰减来实现。确定下一个自动化部件的优点在于，例如操作人员可立即识别：其所位于的、被显示的自动化部件位于哪个自动化部件的前面。
本发明的一个实施方式通过工作流管理可实现对启动、生产运行及维修情况的功能的支持。由此在简单HMI装置和自动化部件之间的功能可自动或半自动地实现。一种自动工作流控制的情况是多个同类型的自动化部件的应用启动，其中，例如通过按压按键来进行机器特定的调整。
一种半自动工作流控制例如是针对一台新机器或一个新订单所进行的改变。在这两种情况下操作人员都会被指导：从一个专门设置的服务器下载有关数据，并将其按相应的预定规程安装到机器中。
工作流的使用也适于维修的情况，例如执行预定的维修程序。
工作流也可通过自动化部件、即通过机器中的控制或驱动装置，或通过另一服务器预先给定。
根据本发明的另一实施方式是，在移动HMI装置上进行人员特定的设置。与此相关地，可以提供对控制装置的访问权限以提高安全性。一种变型是：将该权限与操作装置相联系，其中，通过所述简单HMI装置来控制对机器的访问权。在此情况下，HMI装置与自动化部件例如通过握手(Handshake)方法进行访问代码的交换，并由此确定对操作装置的授权。对访问权的检验也可通过工作流来控制。
当操作者相对于HMI装置譬如是通过PIN号码来识别时，可由此导出对HMI装置的使用权限。与此相应地，可以控制哪些用户对控制装置能够进行哪些改变。此外，当HMI装置识别出该用户时，将在用户接口中采用该人员特定的缺省设置。
根据本发明，移动HMI装置具有以下一种或多种特性：
-  该装置可通过无线或有线连接(例如以太网)与自动化部件相耦合；
-  该装置具有对其它服务器的可选择的连接；
-  该装置包含装置识别机制；
-  该装置包含用户识别机制；
概括起来，根据本发明的移动HMI装置提供了以下的功能：
-  自动化部件的启动功能；
-  控制及驱动装置的启动；
-  应用的启动(机器特定的设置或与相应机器的适应)；
-  机器生产运行中的使用；
-  配方的管理及配方的更换(订单数据：件数、质量、其它生产特性)；
-  格式更换(设置与订单相关的机器参数)；
-  显示质量数据或生产数据；
-  维修情况；
-  服务显示；
-  用于启动，生产运行(配方管理)及维修的工作流管理。
机器或应用的启动和/或机器变换和/或维修可通过用工作流的引导的操作来进行。在此情况下可考虑以下的步骤及特征：
-  在生产运行中控制装置呼叫更换者、即工作流机器(我需要新数据)；
-  工作流被寄存在控制装置上或外部服务器上；
-  控制装置或机器操作者调用工作流；
-  机器操作者根据工作流执行一项操作；
-  机器操作者通过相应的应答控制/处理工作流；
-  处理后的工作流可被(控制装置/服务器)记录。
根据本发明，对工业设备中的自动化部件的识别及显示概括地包括以下一个或多个步骤：
-  自动建立自动化部件和移动装置之间的连接；
-  在移动装置上显示空间上位于其后面的自动化部件，这种显示可利用图形符号或文字实现；
-  显示与用户相关的自动化部件(例如对于一个设备的维护人员)；
-  浏览在手机上显示的自动化部件。
具有优点的是，通过以下一个或多个步骤来保证对自动化部件的授权操作：
-  移动HMI装置的个人化(与对装置的操作权限相联系)；
-  装置对用户进行识别(通过装置识别用户)，例如通过口令、Dongle、存储卡(如MMC卡)、指纹；
-  装置具有对控制装置或可选择地对外部服务器的访问/存取功能。
在任何情况下已证实：使用通常可提供的IT装置，如PDA、手机、掌上装置(PalmTops)等，或其它IT装置作为自动化部件(如控制及驱动装置)的简单H MI装置是十分有利的。

Claims (22)

1.一种用于操作和/或监测自动化部件的装置，其具有
一个通信装置，用于与自动化部件进行数据通信、尤其是无线通信；以及
一个数据处理装置，用于处理接收的及待发送的数据，
其特征在于：
该装置是一个移动电话、一个个人数字辅助装置或一台便携式计算机。
2.根据权利要求1所述的装置，其中，借助所述数据处理装置可对自动化部件接收的关于相应自动化部件距所述装置所在地的空间距离的数据进行分析，由此识别位于其后的下个自动化部件。
3.根据权利要求1或2所述的装置，具有用于显示与所述装置构成数据通信的自动化部件的显示装置，其中，所述各自动化部件被配以唯一的符号或文字。
4.根据权利要求2或3所述的装置，其中，位于后面的下个自动化部件可通过预定的符号或突显的方式进行显示。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的装置，其中，利用通信装置及数据处理装置可处理和传输多媒体信息。
6.根据权利要求1前序部分所述的装置，其特征在于：设有一个授权装置，用于检测操作者的操作者识别信息以确定其对操作自动化部件的授权。
7.根据权利要求1前序部分或权利要求6所述的装置，其中，借助所述授权装置可将操作装置识别信息发送给自动化部件和/或外部服务器，以使自动化部件和/或外部服务器可检验该装置对操作的授权。
8.根据权利要求6或7所述的装置，其中，所述操作者识别信息可通过口令、PIN、Dongle、存储卡和/或指纹来检测。
9.根据权利要求1前序部分所述的装置，其特征在于：借助所述数据处理装置可调用和/或处理用于自动化部件和/或外部服务器的启动、变换和/或维修的工作流。
10.根据权利要求9所述的装置，具有一个指示装置，用于在处理工作流时对操作者进行光学上的指引。
11.根据权利要求9或10所述的装置，具有一个输入/输出装置，用于由操作者控制和/或处理工作流。
12.一种用于操作和/或监测自动化部件的方法，
与自动化部件进行数据通信、尤其是无线通信；以及对接收的及待发送的数据进行处理，其特征在于：
对自动化部件接收的关于相应自动化部件离所述装置所在地的空间距离的数据进行分析，由此可识别位于其后的下个自动化部件。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，对构成数据通信的各自动化部件以配属于其的唯一符号或文字进行显示。
14.根据权利要求12或13所述的方法，其中，对所述位于后面的下个自动化部件通过预定的符号或突显的方式进行显示。
15.根据权利要求12至14中任一项所述的方法，其中，用于通信及处理的数据是多媒体信息。
16.根据权利要求12前序部分所述的方法，其特征在于：检测操作者的操作者识别信息以确定其对操作自动化部件的授权。
17.根据权利要求12前序部分或权利要求16所述的方法，其中，所述通信包括将操作装置识别信息发送给自动化部件和/或外部服务器，以使自动化部件和/或外部服务器可以检验对操作的授权。
18.根据权利要求16或17所述的方法，其中，所述操作者识别信息可通过口令、PIN、Dongle、存储卡和/或指纹来检测。
19.根据权利要求12前序部分所述的方法，其特征在于：调用和/或处理用于自动化部件和/或外部服务器的启动、变换和/或服务的工作流。
20.根据权利要求19所述的方法，其中，在处理工作流时对操作者尤其进行光学上的指引。
21.根据权利要求19或20所述的方法，其中，由操作者控制和/或处理工作流。
22.根据权利要求19所述的方法，其中，对由操作者所实施的工作步骤进行记录。
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