CN1742242A - 确定自动化系统的功能组件的处理顺序的方法以及自动化系统 - Google Patents

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Abstract

在本发明用于确定技术功能(1)的功能组件的处理顺序的方法和自动化系统中，确定第一功能组件(5a)，其组件输出端(13)没有接通，或者只形成该技术功能(1)的一个或多个输出信号(9)。接着由第一功能组件(5a)出发，迎着信号流动方向(15)查找第二功能组件(5b)，该第二功能组件的组件输入端(11)分别是没有接通的，或者只接收技术功能(1)的一个或多个输入信号(7)。由第二功能组件(5b)出发，在第二功能组件(5b)中和在每个以信号流动方向(15)跟踪到并包括第一功能组件(5a)的功能组件(5)中标明所有这样的组件输入端(11)，其没有接通或只接收技术功能(1)的输入信号(7)，或与另一个其所有组件输入端(13)已经被标明的功能组件(5)的至少一个组件输出端(13)连接，其中只要标明功能组件(5)的所有组件输入端(11)就能标记出该功能组件(5)。最后根据功能组件的标记顺序设置功能组件(5，5a，5b)的处理顺序。

Description

确定自动化系统的功能组件的处理顺序的方法以及自动化系统
技术领域
本发明涉及一种借助图形工具尤其是在对自动化系统规划/编程时确定功能组件的处理顺序的方法。本发明还涉及一种用于实施该方法的自动化系统。
背景技术
在自动化系统中组织程序一般借助所谓的组织、编程和功能组件进行。
在对自动化系统进行规划/编程时越来越多地采用图形编辑器，用于将自动化设备中运行的元件操作和基本功能的组件符号连接为更为复杂的网络。
接着采用代码发生器或所谓的“映射器”从上述以图形形式出现的网络中为自动化系统的控制程序产生组织和程序组件。
在此，还必须确定这些组件的处理顺序。
通常用户例如通过预先给定对应的组件参数来手动确定该处理顺序。必要时由自动化系统自动生成并从对组件符号的按顺序处理中或从其它如设置的起始值中推导出的组件参数的自动预先设置一般必须由用户再次修改，因为由此产生的处理顺序通常不适用于在程序流程中正确实现组件网络的技术功能。
这产生的后果是，在规划和编程时必然对设置功能组件的处理顺序产生很大的手工劳动。尤其是在每次更改网络之后还需要更改处理顺序及其文档，并对更改后的网络进行测试运行，这特别费事并容易出错。
对于复杂的自动化任务，可以在功能计划中设置和连接几百个组件符号。因此特别是对于这种复杂的网络，手动设置功能组件的处理顺序是一种非常费事和容易出错的过程。
发明内容
因此，本发明要解决的技术问题是，提供一种改善的方法和一种自动化系统来确定功能组件的处理顺序，其中该方法尤其是受EDV支持的，以保证这样产生的网络保持相同的质量。
在本发明中，该技术问题是通过具有独立权利要求1和3的特征的方法和自动化系统来解决的。本发明方法的基础是所谓的EVA方法(“Eingabe-Verarbeitung-Ausgabe”，“输入-处理-输出”)。其中，对网络信号的处理基本上按照输入、处理和输出的顺序进行。
由此保证了避免在输入和处理之间出现“周期偏移”，也就是在处理周期中不确定结果，而在该时刻需要进一步处理的中间结果不会在该当前处理周期中就已经出现。
在根据本发明的方法处理功能组件之前，必须注意功能重叠的判断准则。为此，针对由功能计划代表的功能来分析该功能计划。在自动化设备的处理周期中，首先调用处理诸如测量值采集等输入功能的程序组件。接着处理实现诸如调节和控制功能等处理功能的程序组件，最后调用具有输出功能的程序组件。
因此，在该功能重叠的视图中也要保持输入-处理-输出的顺序。
根据本发明的方法，设置一个技术功能内部功能组件的处理顺序，也就是确定功能局部化的处理顺序。
为了确定处理顺序还必须考察网络类型，该类型以技术功能为基础。此外，中间结果的放置地点可以起着较大的作用，例如是将该中间结果写在寄存器还是写在全局数据组件中。
基本的网络类型：
-开放式顺序网络：这是具有根据图1的结构的网络。对这种网络可以直接应用本发明的方法。
-将开放式顺序网络连接成依赖于一个总体网络的子网络：这种网络例如具有根据图2的结构。在此，总体网络可以分为子网络。就设置处理顺序而言可以相互独立的处理几个子网络，而该网络的一个部分则依赖于其它子网络的处理结果。独立子网络的处理顺序是任意的，而仅当预先连接的子网络可以提供了其中间结果时才可以通过一个从属子网络进行处理。
-复杂的顺序网络结构：已经提到的网络类型还可以多方面的相互组合，从而产生任意复杂的网络结构。然后在确定处理顺序之前将这种网络分解成上述网络类型。
-具有反馈回路的网络：这种网络类型是其中至少一个功能组件的至少一部分输出信号被反馈到至少一个上述功能组件的输出端。为借助这种反馈网络实现的技术功能确定处理顺序是作为根据权利要求2的优选实施方式描述的。
如果在网络中出现多个反馈回路，则每个反馈都可以根据权利要求2的优选实施方式来处理。
除了网络类型的上述区别之外，还可以将二进制子网络和组件网络区分开来。
在二进值子网络中只处理基本的逻辑连接。在此，通常将中间结果作为二进值信号存储在寄存器中，并且不是显性地进行分配。
相反，在一般的组件网络中产生任意复杂的计算结果；与二进值子网络不同，这些计算结果通常显性地分配给一个或多个数据组件，然后可以有针对性的例如借助一个功能组件的调用接口读取。
附图说明
下面详细描述本发明的3个实施例。
图1示出实施本发明方法的开放式顺序网络，
图2示出由多个子网络构成的、用于实施本发明方法的复杂网络，以及
图3示出根据优选实施方式实施的、本发明方法的具有反馈回路的网络。
具体实施方式
图1中示出了一个技术功能1，由图形功能计划3表示，包括多个功能组件5、5a、5b。
这些功能组件5、5a、5b分别具有组件输入端11和组件输出端13。
借助组件输入端11或者向功能组件5、5a、5b引入输入信号7作为来自技术功能1外部的技术信号，或者引入另一个功能组件5、5a、5b的一个或多个输出信号9。与此相似，通过功能组件5、5a、5b产生一个或多个输出信号9，这些输出信号或者形成技术功能1的一个或多个输出信号9，或者被进一步处理为至少另一个功能组件5、5a、5b的一个或多个输入信号7。
在根据图1的开放式顺序网络中，以信号流动方向15进行顺序的信号处理。
从多个功能组件5、5a、5b中确定第一功能组件5a，其所有组件输出端13或者没有接通，或者只形成技术功能1的一个或多个输出信号9。
由该第一功能组件1出发迎着信号流动方向15查找第二功能组件5b，后者的组件输入端11分别或者是没有接通的，或者只接收技术功能1的一个或多个输入信号7。
由该第二功能组件5b出发，在第二功能组件5b中和在每个以信号流动方向15跟踪到并包括第一功能组件5a的功能组件5中标明所有这样的组件输入端11，其或者没有接通或者只接收技术功能1的输入信号7，或者与另一个其所有组件输入端13已经被标明的功能组件5的至少一个组件输出端13连接，其中只要标明功能组件5的所有组件输入端11就能标记出该功能组件5。最后根据功能组件的标记顺序确定功能组件5、5a、5b的处理顺序。
由此，对于技术功能1的在图1中示出的网络，通过简单的方式和基于清楚的规则确定功能组件5、5a、5b的处理顺序。
图2示出了技术功能1，其中通过三个相互连接的子网络20a、20b、20c形成该技术功能1。
每个子网络20a、20b、20c包括多个例如根据图1连接的功能组件5。子网络20a、20b、20c分别是对应于图1的开放式顺序网络。子网络20a、20b、20c内部的信号处理分别以信号流动方向15进行。
网络20a和20b是相互独立的，从而它们各自的内部处理顺序不取决于其它各子网络的处理顺序，并能根据本发明的方法确定。
但是，通过子网络20c进行的信号处理取决于子网络20a和20b已经获得的中间结果，该中间结果将由子网络20c进一步处理。因此，子网络20c的内部处理顺序可能取决于子网络20a和20b的处理；只有在出现由子网络获得的中间结果时，才能通过子网络20c进行处理。该附加条件必须在根据图2的网络类型中加以注意。如果设想在分离点22处将子网络20c与子网络20a和20b分开，则获得3个子网络，它们分别具有根据图1的结构。
然后，可以根据本发明的方法(如图1所示)确定每个子网络的内部处理顺序。
最后，图3示出了技术功能1，其具有多个互相连接的功能组件5、5a、5b，其中存在从其中一个功能组件的输出信号到上述功能组件之一的反馈回路30。除了反馈回路30的反馈信号32(其中利用该反馈回路将倒数第二个功能组件的输出信号反馈到第一个功能组件的信号输入端)之外，信号处理以信号流动方向15进行。
这种包括至少一个反馈回路30的封闭网络可以借助本发明方法的优选实施方式来对待，如权利要求2中所述。
因此，将通过至少一个组件输入端接收反馈回路30的反馈信号32的功能组件确定为第二功能组件5b。这意味着，与根据图1的开放式顺序网络不同，第二功能组件5b可以是不接收来自技术功能1外部的输入信号7的功能组件。如果例如图3中的反馈回路30不是反馈到首次显示的功能组件，而是反馈到后面一个功能组件，则该后一个功能组件是根据本发明的第二功能组件5b，并且按照本发明确定处理顺序首先涉及图3中所有示出的功能组件，除了首先示出的功能组件之外。
总之，可以得出，为了实施本发明的方法，将一个复杂的、形成一种技术功能的并由多个功能组件组成的网络分解为上述基本网络类型，其中在注意这些网络类型的可能交互作用的条件下为这样形成的子网络确定相应的内部处理顺序。

Claims (3)

1.一种用于确定技术功能(1)的至少一部分功能组件(5)的处理顺序的方法，其中该技术功能(1)包括所属的输入信号(7)和输出信号(9)，并且功能组件(5)相互连接来实现该技术功能(1)，其特征在于，该方法包括以下步骤：
a)从该一部分功能组件(5)中确定第一功能组件(5a)，其组件输出端(13)分别或者没有接通，或者只形成该技术功能(1)的一个或多个输出信号(9)，
b)从第一功能组件(5a)出发迎着信号流动方向(15)查找第二功能组件(5b)，该第二功能组件的组件输入端(11)分别或者是没有接通的，或者只接收该技术功能(1)的一个或多个输入信号(7)，
c)从该第二功能组件(5b)出发，在第二功能组件(5b)中和在每个以信号流动方向(15)跟踪到并包括第一功能组件(5a)的功能组件(5)中标明所有这样的组件输入端(11)，其或者没有接通或者只接收该技术功能(1)的输入信号(7)，或者与另一个其所有组件输入端(13)已经被标明的功能组件(5)的至少一个组件输出端(13)连接，其中只要标明功能组件(5)的所有组件输入端(11)就能标记出该功能组件(5)，以及
d)根据功能组件的标记顺序确定功能组件(5，5a，5b)的处理顺序。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述技术功能(1)在所述一部分功能组件(5)内包括至少一个反馈回路(30)，并且将通过至少一个组件输入端(11)接收该反馈回路(30)的反馈信号(32)的功能组件(5)确定为所述第二功能组件(5b)。
3.一种用于实施根据权利要求1或2所述方法的自动化系统，其特征在于，具有包括软件代码的处理模块，借助该处理模块可以在该自动化系统中运行该软件代码时实施步骤a)至d)。
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