DE102007007601A1 - Vorrichtung zur Herstellung eines Steuerprogramms aus Funktionsmodulen, mehrachsige Maschine, Verfahren und graphische Benutzerschnittstelle - Google Patents

Vorrichtung zur Herstellung eines Steuerprogramms aus Funktionsmodulen, mehrachsige Maschine, Verfahren und graphische Benutzerschnittstelle Download PDF

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Abstract

Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung eines Steuerprogramms aus Funktionsmodulen, wobei die Funktionsmodule fest vorgegebene und nicht fest vorgegebene Parameter aufweisen, Mittel zur Kompilierung der aus den Funktionsmodulen zusammengesetzten Struktur vorgesehen sind zur Erzeugung des Steuerprogramms, wobei Optimiermittel vorgesehen sind, die die nicht fest vorgegebenen Parameter entsprechend der Optimierungskriterien verändern.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung eines Steuerprogramms aus Funktionsmodulen, eine mehrachsige Maschine, ein Verfahren und eine Graphische Benutzerschnittstelle.
  • Aus der IEC 61131-3 und der Veröffentlichung „Function blocks for motion control" (Version 1.1, 9.4.2005) der Nutzerorganisation PLCopen (Technical Committee 2) sind Funktionsmodule für Bahnkurvensteuerungen bekannt.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Inbetriebnahme bei Anlagen zu vereinfachen und den Betrieb der Anlage zu verbessern.
  • Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei der Vorrichtung zur Herstellung eines Steuerprogramms aus Funktionsmodulen nach den in Anspruch 1, bei der mehrachsigen Maschine nach den in Anspruch 3, bei dem Verfahren nach den in Anspruch 5 und bei der Graphische Benutzerschnittstelle nach den in Anspruch 13 angegebenen Merkmalen gelöst.
  • Wichtige Merkmale der Erfindung bei der Vorrichtung nach Anspruch 1 sind, dass sie zur Herstellung eines Steuerprogramms aus Funktionsmodulen vorgesehen ist, wobei die Funktionsmodule fest vorgegebene und nicht fest vorgegebene Parameter aufweisen,
    Mittel zur Ausführung, insbesondere umfassend Mittel zur Kompilierung oder Interpretierung, einer aus den Funktionsmodulen zusammengesetzten Struktur vorgesehen sind zur Erzeugung des Steuerprogramms,
    wobei Optimiermittel vorgesehen sind, die die nicht fest vorgegebenen Parameter entsprechend der Optimierungskriterien verändern.
  • Von Vorteil ist dabei, dass durch den Benutzer eine Bahnkurve nach seinem Ermessen erstellbar ist und er nur diejenigen Parameter mit Werten beschreiben muss, die keine anderen Werte haben dürfen. Bei Parametern, bei denen der Benutzer zu Beginn keinen festen Wert vorgeben muss, ist es ihm ermöglicht anstatt selbst eine Optimierung zu versuchen, die Vorrichtung die Optimierung ausführen zu lassen. Wenn der Benutzer selbst die Optimierung versuchen würde, würde er Werte eingeben und dann die sich daraus ergebenden Bahnkurven samt der relevanten Größen bestimmen. In einem nächsten Schritt würde er die Werte der Parameter verändern und wiederum neu die Bahnkurve samt der relevanten Größen bestimmen. Auf diese Weise dauert es sehr lange, bis ein Optimum gefunden wird, oder es ist in der Praxis sogar unmöglich.
  • Die erfindungsgemäßen Mittel zum Optimieren ermöglichen ein schnelles Bestimmen von zumindest lokal oder sogar global optimalen Werten von Parametern. Somit wird es ermöglicht ein eigentlich unfertiges Steuerprogramm einem Mittel zu übergeben, welches das Steuerprogramm eigenständig fertig stellt und somit den Herstellprozess für das Steuerprogramm ergänzt und beendet.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die Optimiermittel derart angeordnet, dass sie vor oder alternativ nach der Kompilierung wirksam sind. Insbesondere wird die Optimierung vor oder nach Kompilierung der Struktur ausgeführt. Von Vorteil ist bei der ersten Alternative, dass von den Optimiermitteln vor der Kompilierung in übersichtlicher Weise auf die Parameter zugreifbar ist. Somit ist die Optimierung vorzugsweise offline, also ohne Bewegung der Maschine, ausführbar. In der zweiten Alternative werden die Optimiermittel erst nach der Kompilierung wirksam. Dies bedeutet, dass die Kompilierung derart geschieht, dass nach der Kompilierung eine Variable zur Verfügung steht, die vom Optimiermittel beschreibbar ist und das gesamte Steuerprogramm damit dann abarbeitbar ist. Somit ist die Optimierung entweder offline, also ohne Bewegung der Maschine, oder online, also bei schon frei gegebener Maschine, ausführbar.
  • Wichtige Merkmale bei der mehrachsigen Maschine sind dass sie mit einer Steuerung vorgesehen ist, deren Steuerprogramm mittels einer Vorrichtung zur Herstellung eines Steuerprogramms aus Funktionsmodulen erzeugt ist, insbesondere wobei die Maschine mit der Vorrichtung verbunden ist und/oder die Vorrichtung in die Maschine integriert ist,
    wobei die Funktionsmodule fest vorgegebene und nicht fest vorgegebene Parameter aufweisen,
    Mittel zur Ausführung, insbesondere umfassend Mittel zur Kompilierung oder Interpretierung, der aus den Funktionsmodulen zusammengesetzten Struktur vorgesehen sind zur Erzeugung des Steuerprogramms,
    wobei Optimiermittel vorgesehen sind, die die nicht fest vorgegebenen Parameter entsprechend der Optimierungskriterien verändern.
  • Von Vorteil ist dabei, dass die Mittel zur Herstellung des Steuerprogramms direkt verbindbar oder sogar integriert vorgesehen sind. Somit sind Parameter der Maschine auslesbar, wie beispielsweise Typenschilddaten der Antriebe oder andere technischen Informationen, beispielsweise das maximale erzeugbare Drehmoment, die maximal zulässige Drehzahl oder der Leistungsverbrauch jedes Antriebs.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist mittels der Maschine ein Objekt auf einer Bahnkurve bewegbar, wobei die Bahnkurve beim Ausführen des Steuerprogramms von der Maschine erzeugt wird. Von Vorteil ist dabei, dass die Maschine eine beliebige kinematische Kette aufweisen darf. Insbesondere sind auch Roboter oder Portale oder sonstige Handling-Maschinen verwendbar.
  • Wichtige Merkmale bei dem Verfahren zur Herstellung eines Steuerprogramms aus Funktionsmodulen, denen Parameter zugeordnet sind, sind, dass den Funktionsmodulen zumindest teilweise Parameter nicht fest vorgegeben werden,
    mittels Ausführen, insbesondere mittels Kompilieren oder Interpretieren, der aus den Funktionsmodulen zusammengesetzten Struktur das Steuerprogramm erzeugt wird,
    wobei den nicht fest vorgegebenen Parametern Werte entsprechend Optimierungskriterien zugeordnet werden.
  • Von Vorteil ist dabei, dass die Optimierungskriterien nicht fest gelegt sind und somit auch Randbedingungen berücksichtigbar sind. Darüber hinaus treffen die vorgenannten Vorteile zu. Insbesondere ist nun ein Herstellverfahren für ein Steuerprogramm erreicht, bei dem der Benutzer nur ein teilweises Fertigstellen des Steuerprogramms ausführen muss und den Rest einer Vorrichtung überlässt. Die Vorgaben des Benutzers, beispielsweise über Art und Reihenfolge der Funktionsmodule wird beibehalten. Außerdem muss der Benutzer die von ihm gewünschten Wertebereiche dem Optimiermittel nennen. Je nach Optimiermittel ist er auch in der Lage, die Rechenzeit für das Arbeiten der Optimiermittel vorzuschreiben.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung werden die Funktionsmodule vom Bediener und/oder von einem Rechnersystem ausgewählt und nacheinander angeordnet, insbesondere wobei den fest vorgegebenen Parametern und den nicht fest vorgegebenen Parametern Werte zugeordnet werden. Von Vorteil ist dabei, dass die Werte der fest vorgegebenen Parameter unverändert belassen werden und die nicht fest vorgegebenen Parameter veränderbar sind vom Optimiermittel. Der Benutzer muss hierzu nur die Parameter kennzeichnen, die er dem Optimiermittel frei geben will.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung beeinflusst die Optimierung die Auswahl und das Anordnen der Funktionsmodule und ihrer fest vorgegebenen Parameter nicht. Von Vorteil ist dabei, dass der Benutzer spezifische Gegebenheiten der Anlage berücksichtigen kann durch seine Auswahl. Außerdem ist die Erfindung somit bei völlig verschiedenen Anlagen und Maschinen verwendbar. Denn es steht ein Baukasten von Funktionsmodulen zur Verfügung, der für die jeweilige Anlage eine Bahnkurvensteuerung ausführbar macht. Zwar würde für jede Anlage auch eine spezifische optimale Bahn bestimmbar sein, dies würde aber enormen Aufwand für das Bestimmen erfordern. Bei der vorliegenden Erfindung lassen sich jedoch aus einem stets gleichen Baukasten von Funktionsmodulen verschiedenartige Bahnkurven herstellen, insbesondere für jede Anlage eine eigene.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung umfassen die Optimierungskriterien Dynamikparameter der Bahnkurve. Von Vorteil ist dabei, dass Bahngeschwindigkeit, Bahnbeschleunigung, Ruck und weitere Größen berücksichtigbar sind, insbesondere deren Begrenzungen.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung wird die Optimierung offline ausgeführt. Von Vorteil ist dabei, dass nur ein Rechner notwendig ist zum Bestimmen der optimalen Bahnkurve.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung umfassen die Optimierungskriterien maschinenspezifische Kennwerte und Arbeitsbereiche von Koordinaten und Dynamikparameter der Bahnkurve. Von Vorteil ist dabei, dass die durch die Art der Antriebe vorgegebenen Grenzwerte und Wertebereiche einhaltbar sind. Somit werden durch die Steuerung von den Antrieben nicht über ihrem Leistungsvermögen liegende Leistungen angefordert. Schwingverhalten und Ausgleichvorgänge werden vermieden oder zumindest reduziert.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung werden bei der Optimierung verfügbare Ressourcen berücksichtigt. Von Vorteil ist dabei, dass beispielsweise die Energieressourcen geschont werden, die Begrenzung der Zufuhr der elektrischen Leistung berücksichtigbar ist und/oder die für das Arbeiten des Optimiermittels maximal zur Verfügung stehende Zeit vorgebbar ist. Außerdem sind auch die Kapazitätsgrenzen bei einer Versorgung eines oder mehrerer Antriebe aus einem Energiepuffer oder Energiespeicher berücksichtigbar. Insbesondere gilt dies auch für Maschinen mit mehreren Antrieben, die rückspeisefähig mit diesem Energiepuffer oder Energiespeicher verbunden sind. Wenn also einer der Antriebe im generatorischen Betrieb arbeitet, ist ein anderer der Antriebe daraus versorgbar. Je nach Art der Bahnkurve ist die Kapazitätsgrenze oder Leistungsgrenze des Puffers oder Speichers zu beachten.
  • Wichtige Merkmale bei der Graphische Benutzerschnittstelle sind, dass sie für ein Verfahren zur Herstellung eines Steuerprogramms aus Funktionsmodulen vorgesehen ist, denen Parameter zugeordnet sind,
    wobei der Benutzer graphisch geführt wird bei der Herstellung des Steuerprogramms
    wobei Auswahlmittel vorgesehen sind, insbesondere umfassend Menu-Einträge,
    wobei nach Betätigen der Auswahlmittel ein Fenster geöffnet wird, in welchem Funktionsmodule zu einer Struktur zusammensetzbar sind,
    wobei den Funktionsmodulen zumindest teilweise Parameter nicht fest vorgegeben werden,
    wobei nach Erstellen der Struktur die Auswahlmittel derart betätigbar sind, dass Optimiermittel aktivierbar sind, welche den nicht fest vorgegebenen Parametern Werte entsprechend Optimierungskriterien, insbesondere umfassend Randbedingungen und/oder Ressourcenbegrenzungen, zuordnen,
    wobei danach mittels Ausführen, insbesondere mittels Kompilieren oder Interpretieren, der aus den Funktionsmodulen zusammengesetzten Struktur das Steuerprogramm erzeugt wird.
  • Von Vorteil ist dabei, dass der Benutzer geführt wird und dabei in einem ersten Schritt die Struktur erstellen kann und erst in einem nachfolgenden Schritt die Optimiermittel aktivieren und am Ende erst das so erzeugte Steuerprogramm ausführen kann. Somit werden auch Fehler reduzierbar. Die Auswahlmittel sind als Menu-Struktur realisierbar, insbesondere als aktive Baumstruktur. Die aktivierten Mittel zum Zusammensetzen der Funktionsmodule sind in einem ersten Fenster an einem Bildschirm des Rechnersystems darstellbar. Die Optimiermittel sind in einem zweiten Fenster anzeigbar und erst nach Erstellen der Struktur im ersten Fenster öffenbar. Somit ist die Übersichtlichkeit erhöhbar.
  • Weitere Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen.
  • 1
    Struktur von Funktionsmodulen
    2
    Maschinenmodell, umfassend Grenzwerte
    3
    Arbeitsbereiche für Start-, Stütz- und Zielkoordinaten
    4
    Arbeitsbereiche für Dynamikparameter
    5
    Optimierungskriterien
    6
    Verfügbare Ressourcen
    7
    Mittel zum Optimieren
    8
    optimierte Parameter
    9
    Optimierte Stützpunkt-Koordinaten
    10
    Optimierte Dynamikparameter
    20
    Menu
    21
    Mittel zum Zusammensetzen einer Struktur aus Funktionsmodulen
    22
    Optimiermittel
  • Die Erfindung wird nun anhand von Abbildungen näher erläutert:
    In der 1 ist die erfindungsgemäße Vorrichtung und das entsprechende Verfahren näher dargestellt.
  • Die Bahnkurve für das von der mehrachsigen Maschine, beispielsweise Industrieroboter, Portal, Scara, Delta und/oder Knickarm, zu transportierende Objekt, wie Last und/oder Werkzeug, wird von einem Rechner bestimmt.
  • Dabei werden zunächst die Funktionsmodule zu einer Struktur 1 zusammengesetzt, die insbesondere nach IEC 61131-3 gefertigt sind. Eines oder mehrere der Funktionsmodule beschreiben beispielsweise einen Bahnkurvenabschnitt, beispielsweise einen Geradenabschnitt oder einen Kreisbogenabschnitt. Der gesamten Bahnkurve sind also mehrere solcher Funktionsmodule zugeordnet, insbesondere zeitlich nacheinander auszuführende.
  • Funktionsmodule weisen dabei fest vorgegebene Parameter auf, wie beispielsweise Zielpositionswerte, und nicht fest vorgegebene Parameter, wie beispielsweise Bahngeschwindigkeit.
  • Beispielsweise ist eine Struktur 1, umfassend ein einen Geradenabschnitt erzeugendes Funktionsmodul, ein einen nachfolgenden Kreisbogenabschnitt erzeugendes Funktionsmodul und ein einen darauf auszuführenden Geradenabschnitt erzeugendes Funktionsmodul, durch den Programmierer vorgebbar. Die Struktur 1 besteht dann also aus drei nacheinander angeordneten Funktionsmodulen.
  • Im Rechner wird das Programm, bestehend aus der Struktur 1 und den zugehörigen Parametern, dann kompiliert oder interpretiert und somit in eine von der Maschine ausführbare Anweisungsfolge übersetzt. Somit wird beim Ausführen dann das Objekt auf einem Geradenabschnitt, gefolgt von einem Kreisbogenabschnitt und nachfolgend wieder auf einem Geradenabschnitt bewegt. Dabei wird in jedem Abschnitt die vorgegebene Bahngeschwindigkeit ausgeführt.
  • Bei der Erfindung ist es nun ermöglicht, dass die Struktur 1 vor der Ausführung durch die Maschine, also beispielsweise Kompilierung oder Interpretierung, einem Mittel zum Optimieren zugeführt und von diesem bearbeitet wird. Dabei werden die nicht fest vorgegebenen Parameter verändert, nicht jedoch die fest vorgegebenen.
  • Das Mittel zum Optimieren erkennt entweder automatisch die nicht fest vorgegebenen Parameter oder der Benutzer übergibt und/oder kennzeichnet diese entsprechend. Außerdem ist das Mittel zum Optimieren in der Lage, gegebenenfalls vom Benutzer eingegebene Wertebereiche zu berücksichtigen.
  • Als weitere Eingangsinformationen beim Optimieren wird ein Maschinenmodell 2 verwendet, umfassend Grenzwerte, wie beispielsweise Achsanschlagspositionen, maximal erzeugbare Drehzahl und dergleichen. Somit wird schon offline, also beim Optimieren durch die Optimiermittel, die Bahnkurve als Gesamtes bestimmt und simuliert. Dabei werden vom Optimiermittel auch die Rückwirkungen auf die Einzelachsantriebe bestimmt.
  • Auf diese Weise wird beispielsweise erkannt, dass ein gewisser Einzelantrieb einen Ruck ausführen müsste, den er nicht erzeugen kann. Oder es ist ein anderer Wert einer physikalischen Größe von ihm zu erzeugen, obwohl dies außerhalb seines Leistungsvermögens liegt. In solchen Fällen werden dann die nicht fest vorgegebenen Parameter derart verändert, dass die physikalischen Größen Werte im zulässigen Bereich aufweisen, also auch die Antriebe im Bereich ihres Leistungsvermögens betreibbar sind.
  • Darüber hinaus ist auch die Wirkung der Bahnkurve vom Optimiermittel als Ganzes bestimmbar. Beispielsweise wird ein für das Objekt unerlaubt hoher Ruckwert oder Beschleunigungswert an einem Bahnkurvenpunkt ermittelt oder die zum Ausführen der Bahnkurve notwendige gesamte Energieaufnahme hinsichtlich Überschreitung der erlaubten Werte überprüft.
  • Ein weiteres Beispiel ist auch der Wertebereich von beispielsweise Start- und Zielkoordinaten. Dabei überprüft das Optimiermittel 7, ob für die Arbeitsbereiche 3 für Start-, Stütz- und Zielkoordinaten die vorgegebenen Grenzwerte des Maschinenmodells 2 eingehalten bleiben – gegebenenfalls mit einem Sicherheitsabstand.
  • Des Weiteren werden die Arbeitsbereiche 4 für Dynamikparameter vom Optimiermittel 7 überprüft.
  • Das Optimiermittel 7 berücksichtigt bei der Bestimmung auch weitere Optimierungskriterien 5, wie beispielsweise eine stets gleichverlaufende Bahnkurve bei verschieden großen Lasten und auch das Einhalten der genannten Grenzen bei verschieden großen Lasten.
  • Das Optimiermittel 7 verändert die nicht festvorgegebenen Parameterwerte derart, dass die entsprechend optimalen oder zumindest optimierten Werte eingesetzt werden. Allerdings bleiben die Funktionsmodule in ihrer Reihenfolge angeordnet. Es wird auch nichts verändert an den fest vorgegebenen Parameterwerten.
  • Somit ergibt sich im Ergebnis ein neues optimiertes Programm für die Ausführung optimierter Bahnkurven mit optimierten Parametern 8, optimierten Stützpunkt-Koordinaten 9 und optimierten Dynamikparametern 10.
  • Es werden optional bei weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen auch die verfügbaren Ressourcen 6 beim Bestimmen der optimierten Parameter durch das Optimiermittel 7 berücksichtigt, wie die obengenannte Energieaufnahme, thermische Gesamt-Entwärmungsstromgrenzwerte und dergleichen.
  • Abhängig von der speziellen Anforderung der jeweiligen Maschine oder Anlage mag es sein, dass die Optimierung der Bahnkurven weiter verbesserbar wäre, wenn die verwendeten Funktionsmodule gegen andere ausgetauscht würden und auch die Anzahl verändert würde. Selbstverständlich ist es prinzipiell ermöglicht, eine für eine Maschine optimale Bahnkurve unter Berücksichtigung aller Optimierungskriterien zu bestimmen.
  • Davon unterschiedet sich allerdings die Erfindung, weil nämlich nur ein Teil der Parameter der Funktionsmodule optimierte Parameter erhält, die Funktionsmodule an sich jedoch belassen werden, also auch nicht ausgetauscht werden.
  • Die Vorteile der Erfindung liegen jedoch darin, dass eine Struktur aus Funktionsmodulen zusammenstellbar ist in einer vom Bediener vorgegebenen Weise. Insbesondere ist der Bediener in der Lage, spezifische Anforderungen der Anlage zu berücksichtigen und die entsprechenden Funktionsmodule auszuwählen und aneinander anzureihen. Das Optimiermittel verändert dann nur die nicht fest vorgegebenen Parameter. Somit bleiben die Funktionsmodule bestehen und werden nur mit verbesserten Parametern betrieben. Dabei werden die Parameter derart bestimmt, dass auch Arbeitsbereiche für die maschinenspezifischen Kennwerte, Arbeitsbereiche für die Dynamikparameter und Arbeitsbereiche für Start-, Stütz- und Zielpunktkoordinaten berücksichtigt werden.
  • Vorteiligerweise ist die Optimierung offline ausführbar, also ohne dass die reale Maschine wirklich betrieben wird. Während der Optimierung ist aber bei weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen das Steuerungsprogramm schon betreibbar, also die kompilierte Struktur schon im Rechnersystem ausführbar.
  • Vorteil der Erfindung ist auch, dass die Rückwirkungen der Programmierung der Bahnkurve, also der ausgewählten und aneinander gereihten Funktionsmodule mit den zugehörigen ausgewählten Parametern, wie beispielsweise Bahngeschwindigkeitsparameter, auf die Einzelachsantriebe der Maschine bestimmbar sind und gegebenenfalls die entsprechenden Parameter veränderbar sind durch das Optimiermittel 7.
  • Das Optimiermittel ist auch in der Lage, für verschiedene Arbeitsbereiche der Maschine, wie beispielsweise verschiedene Zielkoordinaten, jeweils gegebenenfalls verschiedene oder auch für aller Arbeitsbereiche die gleichen, optimierten Parameterwerte zu bestimmen. Das heißt, dass die durch das Optimiermittel 7 optimierten Parameter abhängig sein können von den fest vorgegebenen Parametern und Arbeitsbereichen.
  • Die Erfindung stellt also eine zeit- und kostensparende Unterstützung bei der Erstellung eines Steuerprogramms einer mehrachsigen Maschine dar, die eine mehr oder weniger komplexe Kinematik aufweist.
  • Die Optimierungskriterien sind durch den Bediener vorgebbar und/oder auswählbar.
  • Das Optimiermittel 7 umfasst bei weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen ein neuronales Netz und/oder ein Mittel der künstlichen Intelligenz.
  • In 2 ist die graphische Benutzerschnittstelle näher dargestellt. Dabei umfasst die Schnittstelle ein Menu 20 aus dem zu einer Vorrichtung zugehörige Mittel auswählbar sind.
  • Nach Aktivieren eines ersten Menueintrags wird das Mittel 21 zum Zusammensetzen einer Struktur aus Funktionsmodulen aktiviert und gestartet. Dort werden die Funktionsmodule, wie beispielsweise ein Funktionsmodul zur Erzeugung eines Geradenabschnitts, eines zur Erzeugung eines Kreisbogenabschnitts und weitere Module, zusammengesetzt. Dabei werden auch den Modulen Parameter zugewiesen, wobei die Möglichkeit besteht auch einigen Parametern keine Werte zuzuweisen sondern diese als Variable zu belassen.
  • Mittels Aktivieren eines zweiten Menueintrags wird nach Fertigstellen der Struktur Optimiermittel 22 aktiviert, die nach den oben beschriebenen Randbedingungen und Optimierungskriterien optimierte Werte zuordnen. Dabei ist es dem Benutzer ermöglicht, zulässige Wertebereiche festzulegen. Diese werden dann von den Optimiermitteln 22 berücksichtigt.
  • Die Optimierung kann zu globalen oder auch nur lokalen Optima führen – abhängig vom verwendeten Optimierungsverfahren und der zugelassenen Rechenzeit, die wiederum selbst eine zusätzliche Randbedingung darstellt.
  • In Weiterbildung werden auch Informationen über Wertebereiche und/oder minimal oder maximal zulässige Werte automatisch von der Maschine an die Vorrichtung übermittelt oder von dieser ausgelesen. Somit muss der Bediener weniger Informationen an der graphischen Benutzerschnittstelle eingeben und es wird eine höhere Automatisierung bei der Herstellung des Steuerprogramms erreicht.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Nicht-Patentliteratur
    • - „Function blocks for motion control" (Version 1.1, 9.4.2005) [0002]

Claims (13)

  1. Vorrichtung zur Herstellung eines Steuerprogramms aus Funktionsmodulen dadurch gekennzeichnet, dass die Funktionsmodule fest vorgegebene und nicht fest vorgegebene Parameter aufweisen, Mittel zur Ausführung, insbesondere umfassend Mittel zur Kompilierung oder Interpretierung, einer aus den Funktionsmodulen zusammengesetzten Struktur vorgesehen sind zur Erzeugung des Steuerprogramms, wobei Optimiermittel vorgesehen sind, die die nicht fest vorgegebenen Parameter entsprechend der Optimierungskriterien verändern.
  2. Vorrichtung nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Optimiermittel derart angeordnet sind, dass sie vor oder nach der Kompilierung wirksam sind.
  3. Mehrachsige Maschine mit Steuerung, deren Steuerprogramm mittels einer Vorrichtung zur Herstellung eines Steuerprogramms aus Funktionsmodulen erzeugt ist, insbesondere wobei die Maschine mit der Vorrichtung verbunden ist und/oder die Vorrichtung in die Maschine integriert ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Funktionsmodule fest vorgegebene und nicht fest vorgegebene Parameter aufweisen, Mittel zur Ausführung, insbesondere umfassend Mittel zur Kompilierung oder Interpretierung, der aus den Funktionsmodulen zusammengesetzten Struktur vorgesehen sind zur Erzeugung des Steuerprogramms, wobei Optimiermittel vorgesehen sind, die die nicht fest vorgegebenen Parameter entsprechend der Optimierungskriterien verändern.
  4. Maschine nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Maschine ein Objekt auf einer Bahnkurve bewegbar ist, wobei die Bahnkurve beim Ausführen des Steuerprogramms von der Maschine erzeugt wird.
  5. Verfahren zur Herstellung eines Steuerprogramms aus Funktionsmodulen, denen Parameter zugeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass den Funktionsmodulen zumindest teilweise Parameter nicht fest vorgegeben werden, mittels Ausführen, insbesondere mittels Kompilieren oder Interpretieren, der aus den Funktionsmodulen zusammengesetzten Struktur das Steuerprogramm erzeugt wird, wobei den nicht fest vorgegebenen Parametern Werte entsprechend Optimierungskriterien zugeordnet werden.
  6. Verfahren nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Funktionsmodule vom Bediener und/oder von einem Rechnersystem ausgewählt und nacheinander angeordnet werden, insbesondere wobei den fest vorgegebenen Parametern und den nicht fest vorgegebenen Parametern Werte zugeordnet werden.
  7. Verfahren nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Optimierung die Auswahl und das Anordnen der Funktionsmodule und ihrer fest vorgegebenen Parameter nicht beeinflusst.
  8. Verfahren nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Optimierung offline ausgeführt wird.
  9. Verfahren nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Optimierung vor oder nach Kompilierung der Struktur ausgeführt wird.
  10. Verfahren nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Optimierungskriterien maschinenspezifische Kennwerte und Arbeitsbereiche von Koordinaten und Dynamikparameter der Bahnkurve umfassen.
  11. Verfahren nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Optimierung verfügbare Ressourcen berücksichtigt werden.
  12. Verfahren nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Funktionsmodule nach IEC 61131-3 gefertigt sind.
  13. Graphische Benutzerschnittstelle für ein Verfahren zur Herstellung eines Steuerprogramms aus Funktionsmodulen, denen Parameter zugeordnet sind, wobei der Benutzer graphisch geführt wird bei der Herstellung des Steuerprogramms dadurch gekennzeichnet, dass Auswahlmittel vorgesehen sind, insbesondere umfassend Menu-Einträge, wobei nach Betätigen der Auswahlmittel ein Fenster geöffnet wird, in welchem Funktionsmodule zu einer Struktur zusammensetzbar sind, wobei den Funktionsmodulen zumindest teilweise Parameter nicht fest vorgegeben werden, wobei nach Erstellen der Struktur die Auswahlmittel derart betätigbar sind, dass Optimiermittel aktivierbar sind, welche den nicht fest vorgegebenen Parametern Werte entsprechend Optimierungskriterien, insbesondere umfassend Randbedingungen und/oder Ressourcenbegrenzungen, zuordnen, wobei danach mittels Ausführen, insbesondere mittels Kompilieren oder Interpretieren, der aus den Funktionsmodulen zusammengesetzten Struktur das Steuerprogramm erzeugt wird.
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