DE10129564A1 - Vorrichtung und Verfahren zur Erstellung von Bedienungskomponenten - Google Patents
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Abstract
Zur Vereinfachung der HMI-Projektierung von HMI-Oberflächen zum Bedienen und Beobachten von Automatisierungskomponenten mit einem HMI-Gerät werden HMI-Daten unmittelbar aus dem Engineeringprozess abgeleitet. Das Generieren relevanter HMI-Daten wird somit in den Vorgang für Inbetriebnahme, Projektierung und Programmierung einer Automatisierungskomponente integriert, so dass durch einfache Bedienhandlungen oder automatisiert im normalen Engineering HMI-Informationen miterzeugt werden.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine
Vorrichtung zur Erstellung von Bedienungskomponenten für Be
diengeräte von Automatisierungskomponenten. Insbesondere be
trifft die vorliegende Erfindung das Erstellen eines Human-
Machine-Interface (HMI) für Steuerungen bzw. Antrieb.
Komplexe Steuerungen werden mit Engineeringsystemen projek
tiert und programmiert. In einzelnen Engineeringschritten
werden Steuerungsgrößen definiert und verknüpft. Die daraus
entstehenden Projekte einschließlich der Programme, Konfigu
rationen, Bilder, Bedien- und Beobachtungsvariablen etc.,
werden in einer speziellen Datenhaltung hinterlegt. Bei Be
darf werden diese Daten aus der Datenhaltung in die Steuerung
bzw. den Antrieb übertragen.
Vielfach sind, nicht nur bei komplexen Steuerungen, Bedien-
bzw. HMI-Geräte vorgesehen, mit denen die Steuerungen anwen
derfreundlich bedient werden können. Die HMI-Geräte dienen
dabei zur Visualisierung und Einstellung von relevanten Steu
erungsgrößen.
Das Erstellen von HMI-Oberflächen für HMI-Geräte erfordert
eine spezielle HMI-Projektierung, wobei die HMI-relevanten
Daten aus dem Engineeringsystem, z. B. Bilder, Bedien- und
Beobachtungsvariablen, weiterbearbeitet und ggf. angereichert
werden. Die damit entstehende HMI-Oberfläche wird in das HMI-
Gerät geladen und ermöglicht dem Anwender somit eine praxis
gerechte Bedienung der Steuerung bzw. des Antriebs.
Die Erstellung derartiger HMI-Oberflächen ist sehr aufwendig,
erfordert unter Umständen Kenntnisse über die Datenstruktur
des Engineeringsystems und erfordert in der Regel auch eine
Schnittstelle zu den vom Engineeringsystem generierten Daten.
Darüber hinaus ist bei Updates des Engineeringsystems bzw.
der Steuerungen dafür zu sorgen, dass die HMI-Oberflächen
konsistent mitgeändert werden.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht somit darin,
das Erstellen von HMI-Oberflächen zu vereinfachen.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch ein Verfahren
zum Erstellung von Bedienungskomponenten für Bediengeräte von
Automatisierungskomponenten, durch Engineering einer Automa
tisierungskomponente durch mehrere Engeneeringschritte in ei
nem Enineeringsystem, Anbieten von einem oder mehreren Pro
jektierschritten für eine Bedienungskomponente bei einem oder
mehreren der Engineeringschritte und Zusammenstellen der Be
dienungskomponente zumindest zum Teil anhand der Projektier
schritte und der den Engineeringschritten zu Grunde liegenden
Informationen.
Ferner wird die oben genannte Aufgabe gelöst durch eine Vor
richtung zur Parametrierung, Inbetriebnahme und Programmie
rung von Steuerungen mit einer Engineeringeinrichtung zur Be
reitstellung von die Parametrierung, Inbetriebnahme und/oder
Programmierung betreffenden Engineeringschritten für einen
Bediener, wobei mit der Engineeringeinrichtung Bedienungskom
ponenten für Bediengeräte von Automatisierungskomponenten
erstellbar sind, indem einer oder mehrere Projektierschritte
für eine Bedienungskomponente bei einem oder mehreren der En
gineeringschritte für den Bediener angeboten sind.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus
den Unteransprüchen.
Die vorliegende Erfindung gestattet damit, dass durch einfa
che Bedienhandlungen oder automatisiert im normalen Enginee
ring die HMI-Information miterzeugt wird, wobei das im Engi
neeringsystem vorhandene Technologiewissen für die Erzeugung
von technologieorientierten HMI-Komponenten genutzt werden
kann.
Anhand der beigefügten Zeichnungen wird nun die vorliegende
Erfindung näher erläutert. In ihnen zeigen:
Fig. 1 eine mögliche Konfiguration der datentechnischen Ver
schaltung eines erfindungsgemäßen Systems; und
Fig. 2 eine Variante der Konfiguration von Fig. 1 mit spe
zieller HMI-Datenhaltung.
Das nachfolgend beschriebene Ausführungsbeispiel stellt eine
bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar.
Aus dem normalen Engineeringprozess im Engineeringsystem wer
den HMI-Daten für eine HMI-Oberfläche abgeleitet. Dies bedeu
tet, dass in den Vorgang für Inbetriebnahme, Projektierung
und Programmierung einer Automatisierungskomponente die Er
zeugung relevanter HMI-Daten integriert wird, so dass durch
einfache Bedienhandlungen oder automatisiert im normalen En
gineering die HMI-Informationen miterzeugt werden. Damit wer
den zwei Prozesse, der Engineeringprozess und der Erstel
lungsprozess für HMI-Oberflächen, zu einem Prozess zusammen
gefasst.
Erfindungsgemäß erfolgt das Erzeugen der HMI-Daten beim Engi
neering im Kontext des entsprechenden Engineeringschritts.
Beispielsweise können bei der Inbetriebnahme einer Steuerung
die relevanten HMI-Größen festgelegt werden. Dabei können
einzelne Variablen als HMI-relevant gekennzeichnet werden.
Ferner können während des Engineeringschritts ganze HMI-
Bilder projektiert oder importiert werden.
Bei der Programmierung von Automatisierungskomponenten können
bereits relevante HMI-Größen definiert werden. Bei der Er
stellung der Maschinenanwendung werden dann die relevanten
Größen für die Maschinenbedienung bzw. für ein Servicebild
festgelegt.
Durch die Erstellung der HMI-Oberfläche während des Enginee
ring-Vorgangs kann in vorteilhafterweise das im Engineering
system bereits hinterlegte Technologiewissen für die Erzeu
gung technologieorientierter HMI-Darstellungen oder HMI-
Funktionalitäten genutzt werden. So kann beispielsweise eine
Achsübersicht unmittelbar aus dem Engineeringsystem für die
HMI-Oberfläche zur Verfügung gestellt werden.
Die relevanten HMI-Daten können optional im XML- oder HTML-
Format oder in einem anderen für Standard-Internet-Clients
lesbaren Format abgelegt werden. Dies hat den Vorteil, dass
derartige HMI-Daten bzw. -Oberflächen auch für externe Stan
dardtools zur Verfügung stehen, wodurch der Einsatzbereich
und die Flexibilität von HMI-Bedienkomponenten erhöht wird.
Optional kann der Bediener eine HMI-Oberfläche im Enginee
ringsystem individuell nachkonfigurieren. So kann der Bedie
ner, falls gewünscht, z. B. Ist-Daten über Stückzahlen auf
seinem HMI-Gerät einblenden lassen. Darüber hinaus kann der
Bediener beispielsweise eine individuelle Graphik oder aktu
elle Kamerabilder von Maschinenteilen in die HMI-Oberfläche
einbinden.
Ferner kann die Bedienung der Funktionalitäten mit Standard
browsern erfolgen, die individuell in das HMI-Gerät eingebun
den werden können.
Im Folgenden sei die datentechnische Verschaltung der betrof
fenen Komponenten anhand der Fig. 1 und 2 erläutert.
Fig. 1 zeigt ein Engineeringsystem ES, das zur Konfiguration,
Programmierung und Inbetriebnahme dient. Erfindungsgemäß um
fasst das Engineeringsystem ES neben den üblichen Funktiona
litäten auch eine Funktionalität zur Erstellung von HMI-
Oberflächen. Die von dem Engineeringsystem ES generierten Da
ten werden entsprechend einem Pfad 1 in einer Datenhaltung D1
hinterlegt. Dabei werden neben den üblichen Konfigurations-
und Programmdaten auch spezielle HMI-Daten, wie Bilder, Be
dien- und Beobachtungsvariablen etc., in der Datenhaltung 1
abgespeichert. Aus der Datenhaltung 1 werden die Konfigurati
ons- und Progammdaten entsprechend einem Pfad 2 in eine Steu
erung bzw. einen Antrieb C geladen.
Ein HMI-Projektierungstool HMI-P greift über eine Schnitt
stelle 3 auf die HMI-Daten der Datenhaltung D1 zu. Alternativ
dazu können die für HMI relevanten Daten über einen explizi
ten Vorgang (z. B. Export) extrahiert wurden. Zur HMI-
Projektierung stehen aber auch die Konfigurations- und Pro
grammdaten des Engineeringsystems ES zur Verfügung. Die Da
tenhaltung D1 stellt somit eine gemeinsame Datenbank für das
Engineeringsystem ES und das HMI-Projektierungstool HMI-P
dar. Dies bedeutet aber auch, dass über die Import/Export-
Schnittstelle 3 Daten der HMI-Projektierung in der Datenhal
tung D1 abgelegt oder extrahiert werden können.
Nach der Anreicherung bzw. Weiterverarbeitung der vom Engi
neeringsystem ES stammenden HMI-Komponenten im HMI-
Projektierungstool HMI-P werden diese Daten über einen Pfad 4
in ein HMI-Gerät HMI-G geladen. Dem Bediener steht damit eine
HMI-Oberfläche zum Bedienen und Beobachten der Steuerung C
zur Verfügung. Der entsprechende Datenaustausch zwischen HMI-
Gerät HMI-G und Steuerung C erfolgt über eine bidirektionale
Fest- oder Funkverbindung 5.
Fig. 2 stellt eine erweiterte Konfiguration des erfindungsge
mäßen Steuerungssystems dar. Zusätzlich zu dem in Fig. 1 dar
gestellten System ist eine zweite Datenhaltung D2 vorgesehen.
Die übrigen Komponenten mit Ausnahme der neuen Datenpfade 6,
7, 8 und 9 entsprechen denen von Fig. 1 auch hinsichtlich ih
rer Funktionalität.
Gemäß Fig. 2 hat nun das HMI-Projektierungstool HMI-P die
Möglichkeit, HMI-Projektierungsdaten bzw. HMI-Oberflächen
ggf. in einem speziellen Format, z. B. HTML oder XML, in der
separaten Datenhaltung D2 zu hinterlegen. Die Datenhaltung D2
kann dann neben dem HMI-Projektierungstool HMI-P über den
Pfad 6 auch die Steuerung C über einen Pfad 7 oder das HMI-
Gerät HMI-G über einen Pfad 8 mit entsprechenden HMI-Daten
bedienen. Darüber hinaus besteht die Möglichkeit, dass das
HMI-Gerät HMI-G direkt von der Datenhaltung D1 HMI-Daten über
einen Pfad 9 abgreift.
Somit stehen dem HMI-Gerät HMI-G die Daten aus der Datenhal
tung D1 über folgende Pfade zur Verfügung:
- 1. Pfad 2-5 mit einer Zwischenspeicherung der Daten in der Steuerung C,
- 2. Pfad 3-4 mit Anreicherung oder weiterer Bearbeitung der Daten im HMI-Projektierungstool HMI-P (vgl. Fig. 1),
- 3. Pfad 3-6-8 mit Zwischenspeicherung in der zweiten Da tenhaltung D2,
- 4. Pfad 3-6-7-5 mit Zwischenspeicherung in der Datenhal tung D2 und in der Steuerung C, und
- 5. Pfad 9 als Direktabgriff von der Datenhaltung D1.
Die Ablage der gesamten HMI-Daten kann somit auf der Automa
tisierungskomponente oder außerhalb der Automatisierungskom
ponente auf einem HMI-Gerät oder Datenserver erfolgen.
Die Bedienung der Funktionalitäten im HMI-Gerät erfolgt güns
tigerweise mit Standard-Browsern.
Erfindungsgemäß stellen sich somit folgende Vorteile ein:
- - die Erstellung der HMI-Oberflächen ist ganz oder teilweise in das Engineering der Automatisierungs steuerung/-antrieb integriert
- - im Userinterface der einzelnen Engineeringschritte Parametrierung, Inbetriebnahme, Programmierung werden die Projektschritte für das HMI mitangeboten,
- - aus dem Technologiewissen des Engineeringsystems wer den ganze Teile des HMIs abgeleitet z. B. Servicebild mit Achsübersicht, Diagnosebild für einzelne Achsen, Diagnosebild für Automatisierungskomponente (z. B. Auslastung, Speicherbelegung, . . .),
- - optional Nachbearbeitung/Ergänzung durch externe Tools bzw. Import von zusätzlichen Bildinformationen,
- - Konsistenz der HMI-Bilder zur Steuerungsprojektie rung,
- - Bei Updates der Systemsoftware oder Applikationssoft ware der Automatisierungskomponente kann automati siert (z. B. auf Knopfdruck) eine konsistente HMI- Projektierung erstellt werden. Werden beispielsweise bei einem Update des Engineeringsystems zwei neue Va riablen zugefügt oder zwei gelöscht, so wird das HMI automatisch an die neue Variablenzahl angepasst bzw. aktualisiert.
Zusammenfassend ist festzustellen, dass die Erzeugung der
HMI-Daten in das normale Engineeringsystem erfindungsgemäß
integriert wird. Für die Erstellung der HMI-Daten ist somit
kein externes weiteres Entwicklungswerkzeug notwendig. Damit
wird die Effizienz und Konsistenz bei der Erstellung von HMI-
Oberflächen erheblich gesteigert.
Claims (16)
1. Verfahren zum Erstellung von Bedienungskomponenten für
Bediengeräte von Automatisierungskomponenten,
gekennzeichnet durch
Engineering einer Automatisierungskomponente durch meh rere Engineeringschritte in einem Engineeringsystem,
Anbieten von einem oder mehreren Projektierschritten für eine Bedienungskomponente bei einem oder mehreren der Engineeringschritte und
Zusammenstellen der Bedienungskomponente zumindest zum Teil anhand der Projektierschritte und der den Enginee ringschritten zu Grunde liegenden Informationen.
Engineering einer Automatisierungskomponente durch meh rere Engineeringschritte in einem Engineeringsystem,
Anbieten von einem oder mehreren Projektierschritten für eine Bedienungskomponente bei einem oder mehreren der Engineeringschritte und
Zusammenstellen der Bedienungskomponente zumindest zum Teil anhand der Projektierschritte und der den Enginee ringschritten zu Grunde liegenden Informationen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Bedienungskomponen
te eine Human-Maschine-Interface-Oberfläche ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Anbieten ein
Ableiten von Service- und/oder Diagnosebildern aus den
Engineeringschritten umfasst.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, mit einem
anschließenden Schritt des Nachbearbeitens oder Ergän
zens der Bedienungskomponente durch externe Tools
und/oder Import von zusätzlichen Informationen, insbe
sondere Bildern.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, mit der
wahlweisen Neuerstellung einer konsistenten Bedienungs
komponente basierend auf einer bestehenden Bedienungs
komponente bei Änderung von einem oder mehreren Enginee
ringschritten, insbesondere bei deren Updates.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das
Zusammenstellen der Bedienungskomponente automatisch auf
der Grundlage einer Festlegung relevanter Größen durch
einen Bediener in den Engineeringschritten erfolgt.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei Daten
für die Bedienungskomponente in einem für standard-
Internet-Clients lesbaren Format, insbesondere XML oder
HTML, erzeugt und abgelegt werden.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei Daten
für die Bedienungskomponente auf einer Automatisierungs
komponente, außerhalb der Automatisierungskomponente auf
einem Bediengerät oder auf einem Datenserver abgelegt
werden.
9. Vorrichtung zur Parametrierung, Inbetriebnahme und Pro
grammierung von Steuerungen mit
einer Engineeringeinrichtung zur Bereitstellung von die Parametrierung, Inbetriebnahme und/oder Programmierung betreffenden Engineeringschritten für einen Bediener,
dadurch gekennzeichnet, dass
mit der Engineeringeinrichtung Bedienungskomponenten für Bediengeräte von Automatisierungskomponenten erstellbar sind, indem einer oder mehrere Projektierschritte für eine Bedienungskomponente bei einem oder mehreren der Engineeringschritte für den Bediener angeboten sind.
einer Engineeringeinrichtung zur Bereitstellung von die Parametrierung, Inbetriebnahme und/oder Programmierung betreffenden Engineeringschritten für einen Bediener,
dadurch gekennzeichnet, dass
mit der Engineeringeinrichtung Bedienungskomponenten für Bediengeräte von Automatisierungskomponenten erstellbar sind, indem einer oder mehrere Projektierschritte für eine Bedienungskomponente bei einem oder mehreren der Engineeringschritte für den Bediener angeboten sind.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei die Bedienungs
komponente eine Human-Maschine-Interface-Oberfläche ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, wobei durch
die Engineeringeinrichtung für die Bedienungskomponente
den Engineeringschritten zu Grunde liegenden Informationen
oder Service- und/oder Diagnosebilder aus den Engi
neeringschritten ableitbar sind.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, wo
bei die Bedienkomponente durch externe Tools und/oder
Import von zusätzlichen Informationen, insbesondere Bil
dern, nachbearbeitbar ist.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, wo
bei die Engineeringeinrichtung über eine Konsistenzein
richtung verfügt, mit der eine konsistente Bedienungs
komponente basierend auf Änderungen von einem oder meh
reren Engineeringschritten, insbesondere bei deren Upda
tes, aus einer bestehenden Bedienungskomponente automa
tisch herstellbar ist.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 13, wo
bei in der Engineeringeinrichtung relevante Größen für
die Bedienungskomponente durch einen Bediener in den En
gineeringschritten zusammenstellbar sind.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 14, wo
bei Daten für die Bedienungskomponente in einem für
standard-Internet-Clients lesbaren Format, insbesondere
XML oder HTML, erzeugbar und ablegbar sind.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 15 mit
weiterhin einem Datenserver zur Ablage von Daten der Be
dienungskomponente, wobei ein Zugriff auf die Daten ei
nem oder mehreren Bediengeräten gestattet ist.
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