CN1532118A - 通过通信媒介操作控制器的方法 - Google Patents

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Abstract

描述了一种通过总线(33)操作用于控制或监测生产和/或包装装置的方法，控制器(30)包括要与总线(33)相连接的接口(34)、用于存储控制程序(31)的主存储器以及用于执行控制程序(31)的装置。配置数据(40)存储在可移动的存储模块(39)中。当控制器(30)重新启动时，配置数据(40)被读出，并且通过使用配置数据(40)存取经由总线(33)能访问的远程存储器(32)，该存取包括将存储在远程存储器(32)中的数据传输到控制器(30)。

Description

通过通信媒介操作控制器的方法
技术领域
本发明涉及一种通过通信媒介例如总线操作用于控制和/或监测生产和/或包装装置，尤其是用于生产和/或包装香烟、雪茄或类似物的装置的方法。后者简称为控制器。本发明还涉及这样一种装置，亦即控制器。该控制器包括与通信媒介相连接的接口、用于存储控制程序的主存储器和用于该控制程序的执行装置，其中根据上述控制程序来控制或监测生产和/或包装装置。
背景技术
已知这种类型的控制器并且通用于工艺过程自动化的各式各样的配置中。
当更换这样的控制器时，例如在维修时，至今需要不利地重新配置控制器。
发明内容
因此本发明的目标是，确定一种操作控制器的方法，借其更容易地替换控制器和接下来重新启动控制器。本发明的另一个目标是，确定一种借其可以实施上述方法的控制器。
该目标通过具有权利要求1特征的方法以及也通过具有权利要求9特征的装置来实现。据此，在上述类型控制器的操作方法中，规定将配置数据存储在一可移动的存储模块中；以及当控制器重新启动时，读出配置数据；以及通过使用配置数据，存取经由通信媒介可访问的远程存储器，该存取过程包括将存储在远程存储器中的数据传输到控制器。
根据本发明方法的一个特征，配置数据的读取是由存储在控制器主存储器中的安装程序起动的，以及，控制器主存储器中的安装程序通过数据传输被改写，尤其是通过存储在远程存储器中的控制程序的拷贝。
本发明另一特征是，控制程序的多个拷贝存储在一个或更多个远程存储器中，以及当控制其重新启动时，存取控制程序最新的拷贝。
最后，本发明一个特征在于，包含与为其设有控制程序的那个机器的机器数据有关的配置数据，以及，之前或者在控制程序起动时，在机器数据及读入的机器代码之间进行比较，以及只在机器代码与机器数据相匹配的情况下执行控制程序。
附图说明
以下将利用附图更详细地解释本发明的其他特点。附图中：
图1示出用于香烟的生产和包装装置的示意图；
图2示出两个通信参与者，即控制器和远程存储器与通信媒介即总线相连的示意图；
图3示出关于在起动或重新启动控制器时各方法步骤的流程图；
图4示出关于在执行控制程序时各方法步骤的流程图。
具体实施方式
在附图中示出的示例性实施例涉及一种用于香烟的生产和包装装置，即通常所说的流水线。它包含各制造单元，例如香烟制造机，尤其是卷烟机10，在卷烟机后面的包装机、打包机11，接下来是薄膜包装机12，用来由许多香烟包生产香烟条的包装机、即纸盒打包机13，以及装纸箱机14，它封装香烟条、即所述香烟纸盒到发货纸箱中。由卷烟机10制作成的香烟由带有相关的香烟存放所的香烟输送机15输送到打包机11，用于制作翻盖盒。半成品存放所17与打包机11相关联，即用于容纳相对大量的翻盖盒预制半成品贮藏的设备。由打包机11制作的香烟包经由包输送机18输送到薄膜包装机12。此机器的任务是以薄膜或塑料半成品包装香烟包。由完成的香烟包形成香烟包组，在纸盒打包机13的区域内，它配置有一香烟条包装机并且形成通常包含10个香烟包的香烟纸盒。这些香烟纸盒由纸盒输送机19输送到装纸箱机14。纸盒输送机将完成的包括许多香烟纸盒的发货纸箱传输到产品输出机21。在包输送机18的区域内，在打包机11和薄膜包装机12之间有一个包存放所22，用于容纳相当多的香烟包。卷烟机10配置有过滤嘴加装机23。上述各制造单元必须供应给材料。为此目的设有一材料存放所24，可以通过材料输送机25由其中取出材料，尤其是以缠绕卷筒(wound web)，特别是线轴26的形式，并且输送到各制造单元。为此目的，材料输送机25可以沿着输送带27往前移动。
各制造单元，即卷烟机10、打包机11、薄膜包装机12、纸盒打包机13、装纸箱机14、香烟输送机15和香烟存放所16以及半成品存放所17，设有执行控制程序31的控制器30。存放所24和材料输送机25也设有它们自己的控制器30。各控制器30彼此连接通信连接并且通过总线34、尤其是现场总线与远程存储器32相连接。
图2简示出其中一个控制器30，它经由接口34、即总线接口与总线33相连接。远程存储器32同样尤其是经由它自己的接口32与总线33相连接。该远程存储器一存储器35，例如硬盘或类似物。每个控制器30以公知方式有一存储器36。这通常作为随机存取存储器(RAM)来实现。控制程序31存储在主存储器36中。控制程序31包括：译码成程序指令，该指令用于控制和/或作用于各自控制的制造单元或各部件，例如这个制造单元的马达、阀(valve)或类似物。控制程序31是由为此目的设置并从属于控制器30、例如微处理器37的装置，以本身已知的方式来实现的。同样在主存储器36中存储有一操作系统38，它包括基本功能，例如接口34的操作，并且在执行控制程序31期间对其进行存取。在专门的控制器情况下，操作系统的功能可以完全包含在控制程序31中。然后，在主存储器36中不要求有单独的操作系统38。除了主存储器36，控制器30设有一存储模块39。配置数据40存储在该存储模块39中。引导程序41存储在主存储器36中。当控制器重新启动时，即当控制器30首次接通或是电源回复时，执行引导程序41。引导程序41重新设置控制器32到重新启动的状态。此外，引导程序41起动一个用户程序。如果有一个现有的控制程序31，引导程序41由此启动控制程序31。在一个新的控制器30情况下，例如在维修时，它代替一个故障的控制器30，起初仍然没有控制程序31。相反，在主存储器36中有一个安装程序42。当这样一个新的控制器30接通时，引导程序41启动安装程序42。
安装程序42的功能以及配置数据40的使用将在下面解释。如上所述，一个新的控制器30不包含任何控制程序31。这意味着，此新的控制器30不能立即用于控制和/或监测特定的功能单元。至今为止在此要求控制器30复杂的重新配置现在由本发明避免了。由引导程序41调用的安装程序42这样自动对新控制器30进行配置，即，新控制器30具有由新控制器30取代的有故障的控制器30所存取的所有数据。对于新控制器30的配置，安装程序42起初对存储模块39中的配置数据40进行存取。这些配置数据40包括总线33上的控制器的至少一个唯一的地址。该地址传送到接口34，使新的控制器30可以经由总线33发送和接收数据。另外，配置数据40包括与控制程序31拷贝的存储位置有关的数据。通过使用存储位置数据，在安装程序42的控制下，控制器30存取控制程序31拷贝的存储位置，尤其是最后或最近的拷贝，即例如远程存储器32的存储器35。在这此存取过程中，将控制程序31的拷贝传输到新控制器30的主存储器36中。在将控制程序31的拷贝传输到主存储器36的过程中，或者安装程序42或者关于调用安装程序42这样被改写，即，当控制器30下一次重新启动时，引导程序41执行控制程序31。
在控制器30的操作过程中，在控制程序31或操作系统38的控制下，在预定或可预定的时间，尤其是在等时间间隔下，控制程序31的拷贝存储在控制器30的外部，即优选在一外部存储器32中，但也能够在另一控制器30的主存储器36中。控制程序31拷贝的存储位置附加于配置数据40，以便允许连续存取控制程序的拷贝。与本发明相关地，术语控制程序31不仅是指实际的程序指令，而且是指由控制程序处理或加工的数据，即例如输入数据、输出数据，以及例如用于中间或部分结果的寄存器内容或数据，这通称为制造机。如果控制器30有故障，它可以由一个新的控制器30来取代，后者在安装程序的控制下，查找控制程序31的拷贝并把它传输到新的控制器30的主存储器36中。在传输之后，控制器30可以执行有故障的控制器30的功能。这种类型的控制器替换可以在一瞬间完成，尤其是在其中控制器常常保持在模块载体(未示出)中的背景下。受控制的技术安装的停机时间由此降到最小值，甚至是在维修时。为了进一步增加其完整性，可以规定，将控制程序31的多个拷贝存储到通信参与者中，即其他的控制器30或者一个或更多的远程存储器32，它们可以经由总线33访问。然后，有故障的控制器30能够接着自动配置，即使除了控制器30外，例如控制程序31的拷贝在中央存储器32上存储有故障时。在这种情况下，新控制器的安装程序42特别与控制程序31的较早拷贝的存储位置有关。为此目的，配置数据40包含与控制程序各拷贝的存储位置有关的存储位置数据的清单。在这种情况下，存储位置数据清单的最后单元可以或者确定控制程序的最后拷贝的存储位置，或是规定存储位置数据附加地包含时间信息项，从而通过使用时间信息项，可以确定最近可存取的控制程序31拷贝。
图3以流程图示出了该方法的流程。当控制器30启动或重新启动时，即当供给电压接通或回复时，首先启动引导程序41(步骤100)，引导启动程序执行最小初始化，以本身已知的方式确定关于控制器30的硬件。接下来，引导程序促使软件执行，在主存储器36中，它要么在特定的存储位置(起始地址)处开始，要么它的起始地址存储在一特定的存储位置中(步骤110)。如果这样调用的软件是控制程序31，就执行控制程序31(步骤120)。在控制程序31的执行过程中，在预定的或可预定的时间，尤其是在等时间间隔，控制程序31的一个拷贝存储在可以经由总线33访问的存储器中，即例如远程存储器32，或者存储在另一控制器30的主存储器36中。存储位置，即控制程序31的该拷贝的地址，附加于配置数据40。同样，在控制程序的执行过程中，在一个为此设置的存储器，即例如存储模块39中连续更新重要的配置数据40。
另一方面，如果由引导程序41调用的软件是安装程序42，那么启动安装程序(步骤130)。安装程序42访问存储模块39并且读出存储在那里的配置数据40(步骤140)。配置数据40包含总线33的控制器30的地址。安装程序42根据读出的总线地址配置控制器30，以使控制器30可以经由总线33参与数据通信(步骤150)。配置数据40还包括控制程序31的一个拷贝的存储位置。安装程序42访问存储位置，即首先是远程存储器32或相关的控制器30，然后是局部存储位置，即例如以目录树载明外存储器名称的文件存储器或载明起始和终端地址的存储器的一部分，并且将控制程序31的选定的拷贝传输控制器30的主存储器36中(步骤160)。在将控制程序31传输到主存储器36的过程中，安装程序42由控制程序31这样改写，使控制程序31在主存储器31中、在安装程序42存储器先前存储在其中的那个存储器中的相同点处开始。作为选择可以规定，将事先包含有安装程序42起始地址的存储器中的一个点，用控制程序31的起始地址覆盖(步骤170)。最后，重新启动控制器30。这可以自动地执行(步骤180)。如果不能够自动重新启动控制器30，控制程序31的传输完成通过视觉或听觉的方式指示给用户，以便然后用户手工重新启动控制器30，例如通过断开电源电压并重新将其接通。
当供给电压恢复时，引导程序41又可以重新启动(步骤100)，它使目前在控制器30中的控制程序31被调用(步骤110)。
控制程序31的执行(步骤120)将在下面借助于图4解释。当控制程序31启动时，以本身已知的方式执行通常的初始化，即，例如将数据和在控制程序31中使用的变量初始化成预定或可预定的值(步骤121)。此后，从配置数据40中读出关于机器、即制造单元，例如卷烟机10、打包机11等的机器数据，为该机器设置控制程序31。此外，从相连接的机器，即为其配设控制器30的制造单元中读出机器代码(步骤122)。接下来在读出的数据之间进行比较(步骤123)。如果机器数据和机器代码彼此不相匹配，那么控制程序31的执行例如通过相配的错误或状态信息结束(步骤124)。如果它们是一致的或与特定位置相一致，则机器数据和机器代码彼此相匹配。机器数据和机器代码是例如序列号、类型代号、相同的两个或各部分的组合等。
读出的机器数据，连同其它对控制器运行必需的重要数据(配置数据40)，在控制程序31的控制下存储在存储模块39中。
存储模块39尤其是一个可与控制器30分离的存储模块39，由此在需要替换控制器30的情况下，存储模块39首先与待替换的控制器30分离，并接着安装新的控制器30，将其嵌入到新的控制器30中。存储模块39固定在控制器30的安装位置区域内，即控制室、控制箱或控制台，或者固定到用于固定控制器30的模块载体上(这些都未示出)，从而它可以例如通过一链条或类似物移动。这确保存储模块39不松落，以及存储模块39只能嵌入控制器30中，后者安装在存储模块39移动范围内的安装位置中。
附图标记清单
10  卷烟机
11  打包机
12  薄膜包装机
13  纸盒打包机
14  装纸箱机
15  香烟输送机
16  香烟存放所
17  半成品存放所
18  包输送机
19  纸盒输送机
20
21  产品输出机
22  包存放所
23  过滤嘴加装机
24  材料存放所
25  材料输送机
26  线轴
27  输送带
28
29
30  控制器
31  控制程序
32  远程存储器
33  总线
34  接口
35  存储器
36  主存储器
37  微处理器
38  操作系统
39  存储模块
40  配置数据
41  引导程序
42  安装程序

Claims (9)

1.通过通信媒介即总线(33)操作用于控制或监测生产和/或包装香烟、雪茄或类似物用的生产和/或包装装置的装置、即控制器30的方法；所述控制器(30)包括要与通信媒介相连接的接口(34)、用于存储控制程序(31)的主存储器(36)，还包括用于执行控制程序(31)的装置，其特征在于，配置数据(40)存储在一可移动的存储模块(39)中；当控制器(30)重新启动时，读出配置数据(40)；以及通过使用配置数据(40)，存取经由通信媒介可访问的远程存储器(32)，该存取过程包括将存储在远程存储器(32)中的数据传输到控制器(30)。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，配置数据(40)包括控制器(30)在通信媒介上的一个唯一的地址，以及当控制器(30)重新启动时，接口(34)用该地址来配置。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，在控制器(30)的主存储器(36)中存储有一安装程序(42)，当控制器(30)重新启动时执行该安装程序；以及，安装程序(42)的执行包括存取配置数据(40)；通过使用配置数据(40)存取经由通信媒介可访问的远程存储器(32)；以及该存取过程包括将存储在远程存储器(32)中的控制程序(31)的拷贝传输到控制器(30)的主存储器(36)中。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，在将控制程序(31)的拷贝传输到控制器(30)主存储器(36)中的过程中，调用安装程序(42)的引导指针被调用控制程序(31)的引导指针覆盖。
5.如权利要求3或4所述的方法，其特征在于，在将控制程序(31)的拷贝传输到控制器(30)的主存储器(36)中的过程中，主存储器(36)中的安装程序(42)被覆盖。
6.如权利要求3所述的方法，其特征在于，配置数据(40)包括与控制程序(31)拷贝的存储位置有关，尤其是与控制程序的最近拷贝的存储位置有关的存储位置数据。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，通过使用来自于最后的存储位置中的存储位置数据，将控制程序(31)的拷贝传输到控制器(30)的主存储器(36)中。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，配置数据(40)包括与为其设有控制程序(31)的那个机器有关的机器数据；以及当控制器(30)重新启动时，之前或在起动控制程序(31)时，在机器数据和从受控制或监测的生产或包装装置中读入的机器代码之间进行比较；只有当机器代码与机器数据相匹配时才执行控制程序(31)。
9.用于控制或监测生产或包装香烟、雪茄和类似物用的生产和/或包装装置的装置-控制器(30)，所述装置包括主存储器(36)，控制程序(31)可以被存储在该主存储器中，用于执行控制程序(31)的装置和用于与通信媒介连接的接口，尤其是总线(33)，其特征在于，配置数据(40)存储在一可移动的存储模块(39)中，当控制器(30)启动时可以读出和计算该配置数据；该存储模块(39)安装在控制器(30)的安装位置使其能够移动。
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