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Die Erfindung betrifft eine Widerstandsschweißeinrichtung und ein Verfahren zum Betrieb einer solchen Einrichtung.
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Häufig umfassen diese Anordnungen eine Vielzahl von Schweißsteuerungen und Bedieneinrichtungen. Auf jeder Bedieneinrichtung läuft eine Softwareapplikation, mittels derer eine Schweißsteuerung konfiguriert und betrieben werden kann.
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Die Verwaltung und die Pflege der Softwareapplikationen erfolgt an den einzelnen Bedieneinrichtungen separat. Bei einer anstehenden Aktualisierung der Bedien-Software, muss diese separat an jeder Bedieneinrichtung durchgeführt werden. Aufgrund der erforderlichen Rechenleistung und der Speicheranforderungen für die Bedien-Software sind dementsprechend leistungsfähige Industrie-PCs als Bedieneinrichtungen vorzusehen. Sowohl die Datensicherung, als auch Aktualisierungen der Bedien-Software gestalten sich dementsprechend aufwändig, da jeder einzelne Industrie-PC separat gepflegt werden muss.
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Die Erfindung soll die Handhabung derartiger Anlagen für den Benutzer vereinfachen und helfen Kosten bei der Wartung und Pflege einzusparen.
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Dies erreicht die Erfindung mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
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Basis der Erfindung ist eine Widerstandsschweißeinrichtung mit mehreren räumlich voneinander beabstandeten Schweißsteuerungen und mehreren räumlich voneinander beabstandeten Bedieneinrichtungen. Zum Betrieb dieser Anordnung ist eine zentralen Recheneinrichtung vorgesehen. Mittels der zentralen Recheneinrichtung sind die Schweißsteuerungen und die Bedieneinrichtungen verbunden. Mittels der zentralen Recheneinrichtung ist eine Kommunikation zwischen den Bedieneinrichtungen und den Schweißsteuerungen realisierbar. Das erfindungsgemäße Verfahren bewirkt, dass die Bedieneinrichtungen und die Schweißsteuerungen mittels der zentralen Recheneinrichtung einander beliebig zuordenbar sind, so dass mittels einer einzigen Bedieneinrichtung gleichzeitig mehrerer Schweißsteuerungen oder mittels mehrerer Bedieneinrichtungen gleichzeitig ein und dieselbe Schweißsteuerung betrieben werden kann. Dies wird dadurch erreicht, dass die zentrale Recheneinrichtung die für eine Kommunikation zwischen Bedieneinrichtungen und Schweißsteuerungen erforderlichen Kommunikationsverbindungen herstellt und koordiniert.
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Von jedem beliebigen Standort, an dem eine Bedieneinrichtung vorhanden ist, kann jede beliebige Schweißsteuerung angesprochen werden. Dies erleichtert den Zugang zu den einzelnen Schweißsteuerungen und spart Wegezeiten für die Benutzer der Anlage ein. Als zentrale EDV-Komponente kann die Recheneinrichtung leicht in eine vorhandene IT-Infrastruktur eingebunden und zentral vom IT-Personal gepflegt und gewartet werden.
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Bevorzugt sind die Bedieneinrichtungen als Client konfiguriert und die zentrale Recheneinrichtung ist als Server konfiguriert. Die zum Betrieb der Schweißsteuerungen erforderlichen Bedienoberflächen laufen in Form von einzelnen Instanzen einer zentralen Bediensoftware für Schweißsteuerungen unter Verwendung der Rechenleistung der zentrale Recheneinrichtung auf der zentralen Recheneinrichtung ab. Die Anzahl der parallel laufenden Instanzen entspricht der Anzahl der tatsächlich benutzten Bedieneinrichtungen.
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Die Bedieneinrichtungen dienen als Bedienterminal und machen dem Bediener der Anlage die Bedienoberfläche zur Konfiguration der Schweißsteuerungen lediglich zugänglich, ohne selbst den für den Betrieb der Bedien-Software erforderlichen gesamten Rechenaufwand aufbringen zu müssen. Die eigentliche rechenintensive und speicherintensive Bediensoftware ist nur einmal vorhanden und läuft auf der zentralen Recheneinheit ab. Sie kann somit zentral gewartet und aktualisiert werden, ohne dass die Recheneinheiten der Bedieneinrichtungen angetastet werden müssen. Datensicherungsprozesse können ebenfalls an zentraler Stelle erfolgen. Dies reduziert den Aufwand bei der Inbetriebnahme und bei der Benutzung der Anlage erheblich.
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Für jede Bedieneinrichtung wird eine eigene Instanz der zentralen Bediensoftware für Schweißsteuerungen auf der zentralen Recheneinrichtung vorzugsweise automatisch gestartet. Unter einer Instanz im Sinne der Erfindung wird ein nach dem Start eigenständig ablauffähiges Programm basierend auf einem ausführbaren Code verstanden, welches auf derselben Recheneinheit mehrfach gestartet werden kann, wobei jedes Programm dann für sich selbständig und unabhängig von den anderen Programm ablaufen kann. Mehrere Instanzen können gleichzeitig nebeneinander existieren und unabhängig voneinander mit Schweißsteuerungen kommunizieren. Für alle Instanzen steht eine gemeinsame Datenbank zur Verfügung, welche individuell von den Instanzen jeweils unabhängig von den anderen Instanzen genutzt werden kann.
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Die Benutzeroberfläche einer Instanz und das Verhalten dieser Instanz ist mittels der Bedieneinrichtungen vom Bediener steuerbar. Der Bediener kann an einer Bedieneinrichtung auswählen, welche Schweißsteuerung er mittels der Instanz ansprechen möchte. Mittels der Bedieneinrichtung wird somit ein Fernzugriff auf die auf der zentralen Recheneinrichtung ablaufende Instanz bzw. die mittels der Instanz ansprechbare Schweißsteuerung realisiert. Der Benutzer kann somit die Schweißsteuerungen aus der Ferne konfigurieren und betreiben, ohne sich in der Nähe der zentralen Recheneinrichtung oder einer der Schweißsteuerungen aufhalten zu müssen.
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Im Rahmen einer Kommunikation zwischen einer Schweißsteuerung mit einer oder mehrerer Bedieneinrichtungen wird für jede Instanz der zentralen Bediensoftware eine eindeutige Verbindungskennung in einem Datenspeicher der zentralen Recheneinheit von der zentralen Bediensoftware hinterlegt, nachdem sich die Instanz bei der zentralen Bediensoftware angemeldet hat. Die an der Kommunikation beteiligten Bedieneinrichtungen sind damit während einer bestehenden Kommunikation jederzeit eindeutig identifizierbar und derjenigen Schweißsteuerung zuordenbar, mit der sie gerade kommunizieren.
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Eine Bedieneinrichtung sendet bei Aufbau einer Kommunikationsverbindung an die Bediensoftware unter anderem eine eindeutige Bedieneinrichtungskennung, welche während der Kommunikation unverändert bleibt und Bestandteil der Verbindungskennung wird. Die Bediensoftware vergibt gleichermaßen für einen von der Bedieneinrichtung an eine Schweißsteuerung gesendeten Befehl eine eindeutige Auftragskennung, wobei diese Auftragskennung auch Teil der Verbindungskennung wird.
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Umgekehrt gilt, dass ein von der Schweißsteuerung an eine Bedieneinrichtung übermittelter Datensatz unter Verwendung der Bedieneinrichtungskennung und der Auftragskennung an die Bedieneinrichtung übermittelt wird.
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Diese zuvor beschriebenen Vorgehensweisen erleichtern die interne Verwaltung und Koordination der aktiven Kommunikationsverbindungen zwischen Bedieneinrichtungen und Schweißsteuerungen mittels der Recheneinrichtung und der dort ablaufenden Software. Es steht zu jederzeit eindeutig fest, welche Bedieneinrichtung an welche Schweißsteuerung ein für den Betrieb der Schweißsteuerung relevantes Kommando gesendet hat und welche Bedieneinrichtung gegebenenfalls noch auf eine Rückantwort wartet.
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Nach Abschluss der Kommunikation wird die Verbindungskennung aus dem Datenspeicher der zentralen Recheneinheit von der zentralen Bediensoftware entfernt, so dass Speicher für neue Aufgaben freigegeben wird. Die Instanzen sind damit von der Kommunikation mit der Bediensoftware abgemeldet.
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Die Erfindung umfasst ebenfalls eine Widerstandsschweißeinrichtung mit mehreren räumlich voneinander beabstandeten Bedieneinrichtungen zum Betrieb von Schweißsteuerungen und mehreren räumlich voneinander beabstandeten Schweißsteuerungen sowie eine zentrale Recheneinrichtung, mittels welcher die Schweißsteuerungen und die Bedieneinrichtungen untereinander verbunden sind und mittels welcher eine Kommunikation zwischen den Bedieneinrichtungen und den Schweißsteuerungen realisierbar ist. Von der zentralen Recheneinrichtung ist dabei ein Mittel umfasst, mittels dessen die Bedieneinrichtungen und die Schweißsteuerungen einander beliebig zuordenbar sind. Mittels derselben Bedieneinrichtung können somit gleichzeitig auch mehrerer Schweißsteuerungen oder mittels mehrerer Bedieneinrichtungen auch gleichzeitig nur ein und dieselbe Schweißsteuerung betrieben werden. Die hierdurch erforderliche Koordination der Kommunikationsverbindungen wird durch die zuvor erwähnten Verfahrensschritte gewährleistet. Bei dem Mittel handelt es sich um ein Software-Betriebmittel, welches mittels der Recheneinrichtung abläuft und für den Betrieb von Schweißsteuerungen bestimmt ist. Das Software-Betriebmittel umfasst eine Datenbank, ein ausführbares Hauptprogramm und mehrere flexibel aufrufbare Instanzen des Programms, welche sich bei dem Programm dynamisch an- und abmelden können.
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Die Bedieneinrichtungen sind als Client konfiguriert, die zentrale Recheneinrichtung ist als Server für die Clients konfiguriert. Das zuvor erwähnte Software-Betriebmittel für die Schweißsteuerungen ist auf der zentralen Recheneinrichtung abgespeichert. Die auf der zentralen Recheneinrichtung ablaufende Instanzen des Software-Betriebmittels sind einzelnen Bedieneinrichtungen zugeordnet. Auf jeder Bedieneinrichtung ist ein Software-Bedienmittel abgespeichert, mittels dessen die Instanzen des Software-Betriebmittels unter Verwendung der Bedieneinrichtungen fernsteuerbar und auf den Bedieneinrichtungen darstellbar sind.
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Als Datenbank ist eine SQL-Datenbank vorgesehen, welche auf dem Server installiert ist. Die Instanzen greifen mittels SQL auf diese Datenbank zu, Extrahieren Daten daraus und speichern Daten darin ab. Die Daten selbst sind beispielsweise Parametrierdaten für die zu konfigurierenden und zu betreibenden Schweißsteuerungen.
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Die Vorteile dieser Anordnung liegen in erster Linie in einem sehr flexiblen Zugriffsmanagement zwischen den Bedieneinrichtungen und den Schweißsteuerungen. Wartungsarbeiten können mit erheblich verringertem Aufwand durchgeführt werden. Das für die Bedienung der Schweißsteuerungen verantwortliche Personal wird entlastet und hat dadurch Kapazitäten für die Sicherstellung der Schweißaufgaben frei.
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Die Verwaltung und die Pflege der Datenbank und des Konfigurationsmittels kann zentral an der zentralen Recheneinrichtung erfolgen und muss nicht an jeder Bedieneinrichtung separat erfolgen. Die zentrale Recheneinrichtung kann in eine vorhandene IT-Infrastruktur leicht integriert werden. Sowohl die Datensicherung, als auch Aktualisierungen des Konfigurationsmittels können mit erheblich verringertem Aufwand erfolgen und vom IT-Personal mit erledigt werden. Der für die Bedienung der Schweißsteuerungen verantwortliche Mitarbeiter wird dadurch von derartigen Arbeiten entlastet und hat dadurch Kapazitäten für die Sicherstellung der Schweißaufgaben frei.
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Bei dem Software-Bedienmittel einer Bedieneinrichtung kann es sich beispielsweise um ein wesentlich einfacheres Softwaretool handeln (z. B. Terminalprogramm), welches geeignet ist mit dem Server in eine Verbindung zu treten und mit dem Software-Betriebsmittel zu kommunizieren sowie dessen Oberfläche an der Bedieneinrichtung zu visualisieren. Die Anforderungen an die Leistungsfähigkeit der Bedieneinrichtungen werden dadurch reduziert, denn diese müssen keine komplexen Softwaretools für die Schweißsteuerung oder umfangreiche Datenbanken bereithalten. Es genügt hierzu einfachste Hardware-Systeme vorzuhalten. Dies spart Kosten ein. Bevorzugt werden die Recheneinrichtungen und die Bedieneinrichtungen mittels eines drahtgebundenen, insbesondere auf der Ethernettechnologie basierend, und/oder mittels eines drahtlosen Kommunikationsnetzwerkes, miteinander verbunden. Eine Einbindung in vorhandene Datennetzstrukturen ist damit leicht möglich durch Verwendung üblicher Mittel wie Switches, Router oder Bridges.
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1 zeigt grob schematisch eine erfindungsgemäße Anlage
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2 zeigt etablierte Kommunikationsverbindungen
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3 zeigt den Datenfluss bei einer Eingabe.
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4 zeigt den zu 3 gezeigten umgekehrten Datenfluss.
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1 zeigt die erfindungsgemäße Anordnung in Form von drei Bedieneinrichtungen 112, welche wie bereits weiter oben beschrieben auf eine eigene Instanz 116, 117, 118, 119 der auf der zentralen Recheneinrichtung 113 ablaufenden zentralen Bediensoftware 115 starten können und somit mittels der zentralen Recheneinrichtung 113 und eines drahtlosen oder drahtgebundenen Kommunikationsnetzwerkes 114 auf die den Bedieneinrichtungen 112 zugeordneten oder den Bedieneinrichtungen 112 auch nachträglich im laufenden Betrieb zuordenbaren Schweißsteuerungen 111 zugreifen können. Die hier gezeigte Lösung ist grob schematisch und beispielhaft zu sehen und soll die Erfindung nicht auf die hier gezeigten Merkmale einschränken. Für die Bediensoftware 115 steht eine Datenbank 120 zur Verfügung, in der alle für die Verwaltung der Schweißsteuerungen erforderlichen Daten abgelegt sind.
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2 zeigt ebenfalls eine Widerstandsschweißeinrichtung mit mehreren räumlich voneinander beabstandeten Schweißsteuerungen 111 und mehreren räumlich voneinander beabstandeten Bedieneinrichtungen 112 zum Betrieb der Schweißsteuerungen 111. Der Betrieb erfolgt mittels der zentralen Recheneinrichtung 113, mittels welcher die Schweißsteuerungen 111 und die Bedieneinrichtungen 112 verbunden sind und mittels welcher eine Kommunikation zwischen den Bedieneinrichtungen 112 und den Schweißsteuerungen 111 realisiert ist. Die Bedieneinrichtungen 112 und die Schweißsteuerungen 111 sind während ihres Betriebs mittels der zentralen Recheneinrichtung 113 einander beliebig zuordenbar. Mittels einer einzigen Bedieneinrichtung 112 können gleichzeitig auch mehrerer Schweißsteuerungen 111 angesprochen werden. Ebenso kann mittels mehrerer Bedieneinrichtungen 112 gleichzeitig auch nur ein und dieselbe Schweißsteuerung 111 betrieben werden, indem die zentrale Recheneinrichtung 113 die für eine Kommunikation zwischen Bedieneinrichtung 112 und Schweißsteuerung 111 erforderlichen Kommunikationsverbindungen 121 unter Verwendung der Instanzen 116, 117, 118, 119 herstellt und koordiniert.
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Die Bedieneinrichtungen 112 sind als Client konfiguriert. Die zentrale Recheneinrichtung 113 ist als Server konfiguriert. Die zum Betrieb der Schweißsteuerung 111 erforderlichen Bedienoberflächen in Form von einzelnen Instanzen 116, 117, 118, 119 der zentralen Bediensoftware 115 für Schweißsteuerungen laufen unter Verwendung der Rechenleistung der zentrale Recheneinrichtung 113 ab. Die Anzahl der parallel laufenden Instanzen 116, 117, 118, 119 entspricht normalerweise der tatsächlich benutzten Bedieneinrichtungen 112. Jeder Bedieneinrichtung 112 wird eine Instanz zugeordnet. Die Benutzeroberfläche der Instanzen 116, 117, 118, 119 und das Verhalten dieser Instanzen 116, 117, 118, 119 kann mittels der Bedieneinrichtungen 112 gesteuert werden. Mittels jeder Bedieneinrichtung 112 ist somit ein Fernzugriff auf die zentrale Recheneinrichtung 113 unter Verwendung eines auf der Bedieneinrichtung 112 ablaufenden Terminalprogramms (nicht gezeigt) realisiert.
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Im Rahmen einer Kommunikation zwischen einer Schweißsteuerung 111 mit einer oder mehrerer Bedieneinrichtungen 112 wird eine Verbindungskennung 121 in einem Datenspeicher der zentralen Recheneinrichtung 113 für alle an der Kommunikation beteiligten Bedieneinrichtungen 112 hinterlegt. Die Hinterlegung erfolgt, sobald sich eine Instanz 116–119 der zentralen Bediensoftware bei der zentralen Bediensoftware anmeldet. Alle an der Kommunikation beteiligten Bedieneinrichtungen 112 bzw. die ihnen zugeordneten Instanzen sind somit während einer bestehenden Kommunikation jederzeit eindeutig identifizierbar und derjenigen Schweißsteuerung 111 leicht zuordenbar, mit der sie kommunizieren.
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Bei Beendigung der jeweiligen Kommunikationsverbindungen zwischen Bedieneinrichtung 112 und Schweißsteuerung 111 werden die Verbindungskennungen 121 aus dem Datenspeicher der zentralen Recheneinheit 113 entfernt und der Datenspeicher wird somit wieder für die Realisierung anderer Verbindungen freigegeben.
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3 zeigt den Datenfluss bei einer Eingabe mittels einer Bedieneinrichtung 112. Eine Eingabe 311 an der Bedieneinrichtung 112 bewirkt zunächst die Vergabe einer Bedieneinrichtungskennung 312. Danach wird eine Auftragskennung 313 vergeben. Beides, Bedieneinrichtungskennung 312 und Auftragskennung 313 bilden die bereits weiter oben beschriebene Verbindungskennung (nicht gezeigt). Die Verbindungskennung wird in einem weiteren Schritt 314 in dem Speicherbereich der zentralen Recheneinrichtung, beispielsweise mittels einer Zuordnungstabelle (FIFO-Prinzip), abgelegt. Die Auftragskennung 313 wird in einem weiteren Schritt 315 an eine Auftragskennungsverwaltung übergeben. Die Auftragskennungsverwaltung sorgt für eine Abarbeitung 316 der mittels der Auftragskennung 313 gekennzeichneten Aufträge. Hierzu wird die Verbindungskennung in ein für Übertragungszwecke bereitgehaltenes Übertragungsprotokoll konvertiert 317 und der Datenstrom an eine Kommunikationsroutine weitergegeben 318. Die Kommunikationsroutine 319 überwacht den Kommunikationskanal, indem sie prüft, ob er für die Übermittlung von Daten bereit ist 320. Falls dies der Fall ist, wird das Protokoll an diejenige Steuerung 111 oder diejenigen Steuerungen 111 gesendet, für die der Auftrag bestimmt ist.
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4 zeigt den Datenfluss bei einer Rückmeldung von Information für eine Bedieneinrichtung 112 ausgehend von einer Steuerung 111.
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Von einer Steuerung 111 ausgehende und für eine Bedieneinrichtung 112 bestimmte Daten werden von der Firmware der Steuerung 111 in ein für Übertragungszwecke bereitgehaltenes Protokoll konvertiert und mittels der zentralen Recheneinrichtung 113 zum Software-Bedienmittel übermittelt.
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Die Kommunikationsroutine überwacht 411 den Kommunikationskanal zwischen Bedien-Software und Steuerungs- Firmware, indem sie prüft, ob dieser für die Übermittlung von Daten bereit ist bzw. ob Daten anstehen. Sofern Daten empfangen werden 412, werden diese an die im Rahmen der 3 bereits beschriebene Auftragskennungsverwaltung übergeben 413. Hierzu wird die Verbindungskennung und die Auftragskennung zunächst aus dem Protokoll extrahiert 414. Die Auftragskennungsverwaltung sorgt nun für eine Zwischenspeicherung 415 (z. B. FIFO-Prinzip) und für eine Abarbeitung 416 der mittels der Auftragskennung gekennzeichneten Aufträge.
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Die mittels der Abarbeitungsschritte 417–419 extrahierte Verbindungskennung wird mit der in einem Speicherbereich der zentralen Recheneinrichtung verglichen, beispielsweise mittels in einer Zuordnungstabelle abgelegten Daten. Gleichzeitig wird mittels der Zuordnungstabelle ermittelt, welche Bedieneinrichtung 112 der Verbindungskennung zugeordnet ist (siehe Beschreibung der 3). Die für die Bedieneinrichtung 112 gedachten Daten werden nun an diese weitergeleitet 420 und die Referenzierung zwischen der Verbindungskennung, der Bedieneinrichtung und dem Auftrag innerhalb des Speichers wird gelöscht, so dass der Speicher nun für die Verwaltung neuer Kommunikationsverbindungen bereit steht.
