DE10341325B4 - Testeinrichtung und Testverfahren zum Testen von Werkzeug- oder Produktionsmaschinen - Google Patents

Testeinrichtung und Testverfahren zum Testen von Werkzeug- oder Produktionsmaschinen Download PDF

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    • G05B19/406Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by monitoring or safety
    • G05B19/4069Simulating machining process on screen

Abstract

Testeinrichtung zum Testen von Werkzeug- oder Produktionsmaschinen, wobei eine Steuerung (1) der Maschine mit einem Simulationssystem (4), welches das Verhalten der Maschine simuliert zum Austausch von Prozessdaten über eine Busverbindung (3) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Simulationssystem (4) mit einer automatisierten Bedien- und Beobachtungseinheit (9) über eine Verbindung (8) verbunden ist, wobei das Simulationssystem (4) der Bedien- und Beobachtungseinheit (9) Prozesssignale zur Verfügung stellt, wobei von der Bedien- und Beobachtungseinheit (9) die Prozesssignale aufgezeichnet und gespeichert werden, wobei die Bedien- und Beobachtungseinheit (9) über eine weitre Busverbindung (10) mit der Steuerung (1) zur Bedienung derselben verbunden ist, wobei in der Bedien- und Beobachtungseinheit (9) mindestens eine vordefinierte Befehlssequenz (13) abgearbeitet wird und solchermaßen zum Testen der Maschine Bedienbefehle (19a, 19b) zur Bedienung der Steuerung (1) erzeugt werden, an die Steuerung (1) gesendet werden und dort ausgeführt werden und dass Kontrollanweisungen (20) in der Befehlssequenz (13) vorgesehen sind, wobei die...

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Testeinrichtung zum Testen von Werkzeug- oder Produktionsmaschinen, wobei eine Steuerung der Maschine mit einem Simulationssystem, welches das Verhalten der Maschine simuliert, zum Austausch von Prozessdaten verbunden ist.
  • Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf ein Testverfahren zum Testen von Werkzeug- oder Produktionsmaschinen, wobei Prozessdaten zwischen einer Steuerung der Maschine und einem Simulationssystem ausgetauscht werden.
  • Eine wesentliche Maßnahme zur Verbesserung der Qualität von System- und Anwendersoftware sowie Parametrierung im Bereich der Steuerungstechnik für Werkzeug- oder Produktionsmaschinen liegt in der systematischen Abarbeitung und Analyse von Funktionstests bzw. Regressionstests. Um diese zum Testen der System- und Anwendersoftware sowie der Parametrierung durchzuführen, werden handelsüblich von Hand Bedienhandlungen an der Steuerung von einem Bediener ausgeführt und die Reaktion der Steuerung auf die Bedienhandlung kontrolliert, sowie mit Hilfe eines an die Steuerung angeschlossenen Simulationssystems, die Reaktion der Maschine auf die Bedienhandlung simuliert und überprüft.
  • In 1 ist in Form eines Blockschaltbildes eine handelsübliche Testeinrichtung zum Testen von Werkzeug- oder Produktionsmaschinen dargestellt. Eine Steuerung 1 ist über eine Busverbindung 3 mit einem Simulationssystem 4 verbunden, das in Form von Software auf einen Rechner 2 realisiert ist. Mit Hilfe des Simulationssystems 4 wird das kinematische und/oder das logische (Wechselwirkung von Aktorik und Sensorik) und/oder das mechanische und/oder das regelungstechnische Verhalten der Maschine simuliert. Hierzu werden u.a. z.B. von der Steuerung 1 erzeugte Sollgrößen (z.B. Drehzahlsollwert) und Steuersignale dem Simulationssystems 4 übergegeben. Das Simulationssystem 4 ermittelt nun anhand einer Simulation das kinematische und/oder das logische (Wechselwirkung von Aktorik und Sensorik) und/oder das mechanische und/oder das regelungstechnische Verhalten der Maschine. Die aus Sollwerten bzw. Signalen einer simulierten Sensorik oder den Bedienhandlungen entstehenden Istgrößen (z.B. Drehzahlistwert) werden über die Busverbindung 3 der Steuerung 1 rückgemeldet. Die über die Busverbindung 3 gesendeten Größen werden als Prozessdaten bezeichnet. Als Prozessdaten sind neben den Soll- und Istgrößen aber z.B. auch Steuersignale zu verstehen. Der Rechner 2 ist über eine Verbindung 15 mit einer Ein-/Ausgabeeinheit 16 verbunden. Diese besteht im einfachsten Fall aus einem Bildschirm, einer Tastatur sowie einem Datenträger und dient der Bedienung des Simulationssystems 4 sowie der Kontrolle des Testablaufs und der dabei entstehenden Daten. Zur Bedienung der Steuerung 1 ist diese mit einer Bedientafel 5, welche aus einem Bildschirm 6 und einem Tastenfeld 7 besteht, ausgerüstet.
  • Kennzeichnend für eine solche handelsübliche Testeinrichtung ist, dass die Bedienung der Steuerung 1 manuell erfolgt, also durch einen Bediener z.B. die Software in die Steuerung 1 geladen wird, die Steuerung 1 per Hand initialisiert, gebootet oder zurückgesetzt wird und das Abarbeiten der Anwendersoftware oder Systemsoftware per manueller Bedienung veranlasst wird. Zudem ist für die Bewertung des Tests eine manuelle Beobachtung der Steuerung sowie der Prozesssignale, welche vom Simulationssystem 4 erzeugt werden, notwendig, um das korrekte Verhalten der Maschine zur verifizieren oder ein Fehlverhalten festzustellen. Ein Test kann im aller einfachsten Fall z.B. darin bestehen, dass der Bediener von Hand im Tastenfeld 7 eine Taste betätigt und darauf hin ein Symbol auf dem Bildschirm 6 erscheinen und durch nochmaliges Betätigen derselben Taste das Symbol auf dem Bildschirm 6 wieder verschwinden muss. Der Zeitraum zwischen den beiden Betätigungsvorgängen der Taste ist infolge der manuellen Durchführung nicht exakt definiert. Bei einer Wiederholung des Tests ist der Zeitraum zwischen den beiden Betätigungsvorgängen kurzer oder länger, so dass sich ein anderes Testresultat ergeben kann. Das bisherige manuelle Vorgehen erschwert somit umfangreiche Tests und schränkt die Reproduzierbarkeit der Testergebnisse erheblich ein.
  • In der nicht vorveröffentlichten DE 102 48 991 A1 ist eine Vorrichtung zur Simulation des Steuerungs- und Maschinenverhaltens von Werkzeug- oder Produktionsmaschinen beschrieben.
  • Aus dem deutschen Gebrauchsmuster DE 200 22 944 U1 ist ein Test- und Simulationssystem zum Testen eines Anlagensteuerungssystems bekannt.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfache Testeinrichtung und ein einfaches Verfahren zum Testen von Werkzeug- oder Produktionsmaschinen zu schaffen, das automatisierte und reproduzierbare Tests der Maschine ermöglicht.
  • Diese Aufgabe wird für eine Testeinrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass das Simulationssystem mit einer automatisierten Bedien- und Beobachtungseinheit über eine Verbindung verbunden ist, wobei das Simulationssystem der Bedien- und Beobachtungseinheit Prozesssignale zur Verfügung stellt, wobei von der Bedien- und Beobachtungseinheit die Prozesssignale aufgezeichnet und gespeichert werden, wobei die Bedien- und Beobachtungseinheit über eine weitere Busverbindung mit der Steuerung zur Bedienung dieser verbunden ist, wobei in der Bedien- und Beobachtungseinheit mindestens eine vordefinierte Befehlssequenz abgearbeitet wird und solchermaßen zum Testen der Maschine Bedienbefehle zur Bedienung der Steuerung erzeugt werden, an die Steuerung gesendet werden und dort ausgeführt werden und dass Kontrollanweisungen in der Befehlssequenz vorgesehen sind, wobei die Befehls sequenz in einer interpretativen Hochsprache programmiert ist, wobei die Bedien- und Beobachtungseinheit und das Simulationssystem auf einem Rechner realisiert sind, wobei in die Bedien- und Beobachtungseinheit ein Interpreter integriert ist.
  • Diese Aufgabe wird für ein Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass einer Bedien- und Beobachtungseinheit Prozesssignale von dem Simulationssystem zur Verfügung gestellt werden, wobei in der Bedien- und Beobachtungseinheit die Prozesssignale aufgezeichnet und gespeichert werden, wobei die Steuerung von der Bedien- und Beobachtungseinheit bedient wird, wobei in der Bedien- und Beobachtungseinheit mindestens eine vordefinierte Befehlssequenz abgearbeitet wird und solchermaßen zum Testen der Maschine Bedienbefehle zur Bedienung der Steuerung erzeugt und an die Steuerung gesendet und dort ausgeführt werden und dass Kontrollanweisungen in der Befehlssequenz vorgesehen sind, wobei die Befehlssequenzen in einer interpretativen Hochsprache programmiert werden, wobei die Bedien- und Bobachtungseinheit und das Simulationssystem auf einem Rechner realisiert sind, wobei in die Bedien- und Beobachtungseinheit ein Interpreter integriert ist.
  • Es ist vorteilhaft, dass die Befehlssequenzen in einer Hochsprache programmierbar sind. In einer Hochsprache können Kontrollanweisungen in der Befehlssequenz besonders leicht realisiert werden.
  • Ferner erweist es sich als vorteilhaft, wenn die Befehlssequenzen in einer interpretativen Hochsprache programmierbar sind. Die vordefinierten Befehlssequenzen können in einer Interpretation Hochsprache besonders leicht programmiert und gehandhabt werden, da nicht nach jeder Änderung der Befehlssequenz eine Compilierung des Sourcecodes der Befehlssequenz notwendig ist.
  • Weiterhin erweist es sich als vorteilhaft, wenn als interpretative Hochsprache ein Basic-Dialekt verwendbar ist. Die Pro grammiersprache Basic bzw. die Basic-Dialekte stellen einen Standard bei interpretativen Hochsprachen dar.
  • Weiterhin erweist es sich als vorteilhaft, wenn die Hochsprache um Makros, Funktion und Klassen zum Zugriff auf Daten in der Steuerung erweiterbar ist. Solche Erweiterungen erlauben eine individuelle Anpassung an die jeweilige Steuerung der Maschine.
  • Weiterhin erweist es sich als vorteilhaft, dass die Steuerung in Form einer auf einen Rechner simulierten virtuellen Steuerung vorliegt. Wenn die Steuerung nicht mehr physikalisch vorhanden ist, sondern ebenfalls nur noch auf einem Rechner simuliert wird, lassen sich auf einem Rechner bzw. Simulationssystem die verschiedensten Maschinen simulieren bzw. testen.
  • Weiterhin erweist es sich als vorteilhaft, wenn die Bedien- und Beobachtungseinheit und das Simulationssystem auf einem Rechner realisiert sind. Dies erlaubt einen besonders kompakten und einfachen Aufbau der Testeinrichtung.
  • Weiterhin erweist es sich als vorteilhaft, wenn die Prozesssignale in Form von Trace-Dateien ausgebbar sind. Hierdurch wird sicher gestellt, dass die aufgezeichneten Prozesssignale zu jedem beliebigen Zeitpunkt analysiert werden können.
  • Weiterhin erweist es sich als vorteilhaft, wenn die Trace-Dateien zusätzlich noch direkte Information über einen gefundenen Fehler enthalten. Dadurch, dass die Hochsprache Kontrollanweisungen in der Befehlssequenz ermöglicht, ist es z.B. durch einfache Abfrage von ungültigen Zuständen der Prozesssignale möglich, Fehler aufzufinden und innerhalb einer Trace-Datei eine direkte Information über den gefundenen Fehler wie z.B. "Maschine läuft bei geöffneter Tür" aufzunehmen.
  • Weiterhin erweist es sich als vorteilhaft, wenn die Befehlssequenzen und/oder die Trace-Dateien zwischen Kunden und Her steller der Steuerung versendbar sind. Hierdurch wird sichergestellt, dass vom Hersteller gemachte Tests vom Kunden leicht zu jedem beliebigen Zeitpunkt reproduziert werden können und umgekehrt vom Kunden durchgeführte Tests leicht vom Hersteller wiederholt werden können.
  • Ferner erweist es sich als vorteilhaft, dass das Versenden über das Internet durchführbar ist. Über das Internet können die Befehlssequen zen und/oder die Trace-Dateien besonders leicht z.B. per E-Mail verschickt werden.
  • Ferner erweist es sich als vorteilhaft, wenn die Befehlssequenzen in einer Hochsprache programmierbar werden. In einer Hochsprache können Kontrollanweisungen in der Befehlssequenz besonders leicht realisiert werden.
  • Ferner erweist es sich als vorteilhaft, wenn die Befehlssequenzen in einer interpretativen Hochsprache programmiert werden. Die vordefinierten Befehlssequenzen können in einer interpretation Hochsprache besonders leicht programmiert und gehandhabt werden, da nicht nach jeder Änderung der Befehlssequenz eine Compilierung des Sourcecodes der Befehlssequenz notwendig ist.
  • Weiterhin erweist es sich als vorteilhaft, wenn als interpretative Hochsprache ein Basic-Dialekt verwendet wird. Die Programmiersprache Basic bzw. die Basic-Dialekte stellen einen Standard bei interpretativen Hochsprachen dar.
  • Weiterhin erweist es sich als vorteilhaft, wenn die Hochsprache um Makros, Funktion und Klassen zum Zugriff auf Daten in der Steuerung erweitert wird. Solche Erweiterungen erlauben eine individuelle Anpassung an die jeweilige Steuerung der Maschine.
  • Weiterhin erweist es sich als vorteilhaft, wenn die Prozesssignale in Form von Trace-Dateien ausgeben werden. Hierdurch wird sicher gestellt, dass die aufgezeichneten Prozesssignale zu jedem beliebigen Zeitpunkt analysiert werden können.
  • Weiterhin erweist es sich als vorteilhaft, wenn die Trace-Dateien zusätzlich noch direkte Information über einen gefundenen Fehler enthalten. Dadurch, dass Kontrollanweisungen in der Abarbeitung der Befehlssequenz vorgesehen sind, ist es z.B. durch einfache Abfrage von gültigen Zuständen der Pro zesssignale möglich, Fehler aufzufinden und innerhalb einer Trace-Datei eine direkte Information über den gefundenen Fehler wie z.B. "Maschine läuft bei geöffneter Tür" aufzunehmen.
  • Weiterhin erweist es sich als vorteilhaft, wenn die Befehlssequenzen und/oder die Trace-Dateien zwischen Kunden und Hersteller der Steuerung versendet werden. Hierdurch wird sichergestellt, dass vom Hersteller gemachte Tests vom Kunden leicht zu jedem beliebigen Zeitpunkt reproduziert werden können und umgekehrt vom Kunden durchgeführte Tests leicht vom Hersteller wiederholt werden können.
  • Ferner erweist es sich als vorteilhaft, dass das Versenden über das Internet durchgeführt wird. Über das Internet können die Befehlssequenzen und/oder die Trace-Dateien besonders leicht z.B. per E-Mail verschickt werden.
  • Ferner erweist es sich als vorteilhaft, dass als Kontrollanweisungen bedingte Verzweigungen und/oder Schleifen und/oder Wertevergleiche und/oder Timerfunktionen und/oder Ein-/Ausgabefunktionen vorgesehen sind.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert. Dabei zeigt:
  • 1 eine handelsübliche Testeinrichtung,
  • 2 eine erfindungsgemäße Testeinrichtung,
  • 3 eine Befehlssequenz
  • 4 schematisch den Austausch von Befehlssequenzen und Trace-Dateien zwischen Kunden und Hersteller.
  • In 2 ist in Form eines Ausführungsbeispiels die erfindungsgemäße Testeinrichtung dargestellt. Die erfindungsgemäße Testeinrichtung gemäß 2 entspricht im Grundaufbau im wesentlichen der handelsüblichen Testeinrichtung gemäß 1.
  • Gemäß 2 ist eine Steuerung 1 ist über eine Busverbindung 3 mit einem Simulationssystem 4 verbunden, das in Form von Software auf einen Rechner 2 realisiert ist. Mit Hilfe des Simulationssystems 4 wird das kinematische und/oder das logische (Wechselwirkung von Aktorik und Sensorik) und/oder das mechanische und/oder das regelungstechnische Verhalten der Maschine simuliert. Hierzu werden u.a. z.B. von der Steuerung 1 erzeugte Sollgrößen (z.B. Drehzahlsollwert) und Steuersignale dem Simulationssystems 4 übergegeben. Das Simulationssystem 4 ermittelt nun anhand einer Simulation das kinematische und/oder das logische (Wechselwirkung von Aktorik und Sensorik) und/oder das mechanische und/oder das regelungstechnische Verhalten der Maschine. Die aus Sollwerten bzw. Signalen einer simulierten Sensorik oder den Bedienhandlungen entstehenden Istgrößen (z.B. Drehzahlistwert) werden über die Busverbindung 3 der Steuerung 1 rückgemeldet. Die über die Busverbindung 3 gesendeten Größen werden als Prozessdaten bezeichnet. Als Prozessdaten sind neben den Soll- und Istgrößen aber z.B. auch Steuersignale zu verstehen. Der Rechner 2 ist über eine Verbindung 15 mit einer Ein-/Ausgabeeinheit 16 verbunden. Diese besteht im einfachsten Fall aus einem Bildschirm, einer Tastatur sowie einem Datenträger, und dient der Bedienung des Simulationssystems 4 sowie der Kontrolle des Testablaufs und der dabei entstehenden Daten. Zur Bedienung der Steuerung 1 ist diese mit einer Bedientafel 5, welche aus einem Bildschirm 6 und einem Tastenfeld 7 besteht, ausgerüstet.
  • Gegenüber der handelsüblichen Testeinrichtung gemäß 1 besitzt die erfindungsgemäße Testeinrichtung gemäß 2 eine Bedien- und Beobachtungseinheit 9. Mit Hilfe einer Verbindung 8 stellt das Simulationssystem 4 der Bedien- und Beobachtungseinheit 9 Prozesssignale zur Verfügung, wobei die Bedien- und Beobachtungseinheit 9 die Prozesssignale aufzeich net und speichert. Als Prozesssignale sind hierbei z.B. Istgrößen, Sollgrößen, Steuersignale, Parameter oder ähnliches zu verstehen. Innerhalb der Bedien- und Beobachtungseinheit 9 werden weiterhin von einem Bediener vordefinierte Befehlssequenzen abgearbeitet. Im einfachsten Fall setzt sich eine solche Befehlssequenz aus einer hintereinander Reihung von einzelnen Bedienbefehlen zur Bedienung der Steuerung zusammen. Die Bedienbefehle werden dabei hintereinander von der Bedien- und Beobachtungseinheit 9 über eine Busverbindung 10 zur Steuerung 1 gesendet. Ein solcher Bedienbefehl kann z.B. im einfachsten Fall ein automatisches Drücken einer Taste des Tastenfeldes 7 veranlassen, d.h. das Drücken der Taste wird über die Busverbindung 10 und dem entsprechenden Befehl von der Bedien- und Beobachtungseinheit 9 automatisch initiiert und von der Steuerung 1 ausgeführt. Durch entsprechende Zusammenstellung einer Befehlssequenz können nun beliebig komplexe Testabläufe von der erfindungsgemäßen Testeinrichtung vollkommen automatisiert durchgeführt werden. Die vom Simulationssystem 4 erzeugten Prozesssignale werden in der Bedien- und Beobachtungseinheit 9 in Form von Trace-Dateien gespeichert. Die Trace-Dateien und die Befehlssequenzen, welche ebenfalls in Form von Dateien vorliegen, können über die Verbindung 15 zur Ein- und Ausgabeeinheit 16 übertragen werden und dort z.B. visualisiert werden oder auf einen Datenträger gespeichert werden.
  • Durch die Möglichkeit mehrere vordefinierte Befehlssequenzen hintereinander in der Bedien- und Beobachtungseinheit 9 abarbeiten zu lassen, können unterschiedlichste Tests hintereinander durchgeführt werden, wobei jeder Test durch seine korrespondierende Befehlssequenz definiert wird. Der physikalisch vorhandene Bediener wird im Prinzip durch die Bedien- und Beobachtungseinheit 9 ersetzt.
  • Die Befehlssequenzen enthalten dabei Kontrollanweisungen wie z.B. bedingte Verzweigungen und/oder Schleifen und/oder Wertevergleiche und/oder Timerfunktionen und/oder Ein- /Ausgabefunktionen. Die Befehlssequenz setzt sich somit nicht nur aus einer Hintereinanderreihung von Bedienbefehlen, welche an die Steuerung 1 gesendet werden, zusammen, sondern enthält zusätzlich Kontrollanweisungen wie z.B. bedingte Verzweigungsanweisungen, z.B. in Form einer „Wenn Bedingung erfüllt, dann verzweige zu einem bestimmten Befehl" Anweisungen. In Abhängigkeit eines (z.B. auch fehlerhaften) Signalzustands kann dann in der Abarbeitung der Befehlssequenz verzweigt werden und z.B. im Fehlerfall eine Fehlernachricht protokolliert werden. Weiterhin kann aber auch eine Kontrollanweisung z.B. darin bestehen, einen genau definierten Zeitraum zu warten bevor mit der Abarbeitung des nächsten Befehls begonnen wird (Timerfunktion). Bezogen auf das eingangs in der Beschreibung genannte Beispiel bedeutet dies, dass nun der Zeitraum zwischen dem zweimaligen Betätigen der Taste sehr genau definiert werden kann und exakt reproduzierbar ist, so dass der Test beliebig oft identisch wiederholt werden kann und zwar z.B. beim Hersteller wie auch beim Kunden. Es ist somit sichergestellt, dass der Test immer exakt gleich ausgeführt wird. Entsprechend einfach können dann auch die Testbedingungen geändert werden, wenn z.B. nicht 5 Sekunden sondern 7 Sekunden vergehen sollen, bevor die Taste das zweite Mal gedrückt wird. 3 zeigt schematisch die zu diesem Beispiel zugehörige Befehlssequenz 13, die sich aus den beiden Bedienbefehlen 19a und 19b (Drücke Taste A) und einer Timeranweisung 20 (Warte 5 Sekunden) zusammensetzt. Neben diesen sehr einfachen Beispiel können selbstverständlich auch sehr umfangreiche Tests durchgeführt werden, wie das automatisierte Initialisieren, Booten oder Rücksetzen von System- oder Anwendersoftware oder das Verändern der Parametrierung der Steuerung 1. Die Auswirkungen auf die Maschine bzw. auf das Maschinenverhalten kann mit Hilfe der Trace-Dateien zu jedem Zeitpunkt kontrolliert werden.
  • Die Verwendung von Kontrollanweisungen innerhalb der Befehlssequenz, erlaubt aber zudem auch noch, beim Testen automatisch Fehler bzw. unerlaubte Zustände zu erkennen und direkte Informationen über den gefundenen Fehler in die Trace-Datei mit aufzunehmen. So können mit Hilfe dieser Kontrollanweisungen z.B. Zustände der Prozesssignale abgefragt werden und unerlaubte Zustände wie z.B. eine laufende Maschine bei geöffneter Maschinentür erkannt werden und eine direkte Information über den gefundenen Fehler, wie z.B. "Maschine läuft bei geöffneter Maschine" in die Trace-Datei geschrieben werden.
  • In der Trace-Datei können u.a. z.B. Signalzustände, Bedienhandlungen, Ereignisse, Ergebnisse und Abweichungen aufgezeichnet werden.
  • Es sich dabei als vorteilhaft, wenn die Befehlssequenzen in einer Hochsprache programmierbar werden, da in einer Hochsprache Kontrollanweisungen in der Abarbeitung der Befehlssequenz besonders leicht realisiert werden können.
  • Besonders vorteilhaft ist es dabei wenn als Hochsprache eine interpretative Hochsprache d.h. eine Hochsprache welche auf einem Interpreter ausgeführt wird, verwendet wird und solchermaßen die Befehlssequenzen in der interpretativen Hochsprache programmiert und ausführt werden. In die Bedien- und Beobachtungseinheit 9 ist hierzu ein Interpreter 17 integriert. Der Interpreter 17 gemäß 2 erlaubt die direkte Eingabe der Befehle bzw. der Befehlssequenzen und deren Ausführung ohne dass es einer vorhergehenden Compilierung des Source-Codes des Befehls bzw. der betreffenden Befehlssequenz bedarf. Als interpretative Hochsprache eignen sich dabei besonders Basic-Dialekte, da sie leicht verständlich sind und einen Standard innerhalb der interpretativen Hochsprachen bilden.
  • Weiterhin ist es in diesem Zusammenhang vorteilhaft, wenn die Hochsprache um Makros, Funktion und Klassen zum Zugriff auf Daten in der Steuerung erweiterbar ist. Solche Erweiterungen erlauben eine individuelle Anpassung an die jeweilige Steuerung der Maschine.
  • In dem in 2 dargestellten Ausführungsbeispiels ist das Simulationssystem 4 und die Bedien- und Beobachtungseinheit 9 innerhalb eines Rechners 2 kostengünstig realisiert. Selbstverständlich ist es auch denkbar, dass das Simulationssystem 4 und die Bedien- und Beobachtungseinheit 9 auf unterschiedlichen Rechnern realisiert sind.
  • Weiterhin ist es selbstverständlich auch denkbar, dass die Steuerung 1 nicht mehr wie im Ausführungsbeispiel in Form einer physikalisch vorhandenen Steuerung realisiert ist, sondern ebenfalls in Form einer sogenannten virtuellen Steuerung auf dem Rechner 2 oder einem weiterem Rechner simuliert wird. Dies hat den großen Vorteil, dass unterschiedlichste Maschinen, die oft verschiedene Steuerungen besitzen, leicht, flexibel und schnell getestet werden können.
  • Gemäß 4 können die Befehlssequenzen 13, welche in Form von Dateien vorliegen und/oder die Trace-Dateien 14 zwischen einem Kunden und dem Hersteller hin- und hergeschickt werden. Da der Kunde 11 eine ähnliche oder die gleiche Testeinrichtung wie der Hersteller 12 besitzt, können die Tests der Werkzeug- oder Produktionsmaschine für beide Seiten identisch, verifizierbar und reproduzierbar durchgeführt werden und Testergebnisse miteinander verglichen werden. So können z.B. auch unter anderem Befehlssequenzen 13d.h. Testfälle vom Kunden 11 geschrieben werden und beim Kunden getestet werden und diese bei eventuell auftretenden Problemen dem Hersteller 12 nebst der dazugehörigen Trace-Dateien für weitere Tests zur Fehlerbehebung zur Verfügung gestellt werden.
  • Die erfindungsgemäße Testeinrichtung ermöglicht somit eine reproduzierbare Wiederholung von Tests. Weiterhin wird durch die Erfindung ermöglicht, eine hohe Vielfalt von Tests mit geringem manuellen Aufwand durchzuführen sowie Tests zu Protokollieren zu Dokumentieren und z.B. zwischen Hersteller und dem Kunden auszutauschen. Durch die erfindungsgemäße Testeinrichtung kann die Qualität von System- und Anwendersoftware sowie die Parametrierung für die Steuerung von Werkzeug- oder Produktionsmaschinen somit erheblich gesteigert und Fehlerfälle zuverlässig erkannt werden.
  • Es sei an dieser Stelle angemerkt, dass als Hersteller der Hersteller der Steuerung und als Kunde der Hersteller der Maschine zu verstehen ist oder als Hersteller der Hersteller der Maschine und als Kunde der Endkunde, welcher mit der Maschine produziert zu verstehen ist oder als Hersteller der Hersteller der Steuerung und als Kunde der Endkunde zu verstehen ist.
  • Weiterhin sei an dieser Stelle angemerkt, dass als Werkzeugmaschinen z.B. ein- oder mehrachsige Dreh-, Fräs-, Bohr- oder Schleifmaschinen zu verstehen sind. Zu den Werkzeugmaschinen werden auch noch Bearbeitungszentren, lineare und rotatorische Transfermaschinen, Lasermaschinen oder Wälz- und Verzahnmaschinen gezählt. Allen gemeinsam ist, dass ein Material bearbeitet wird, wobei diese Bearbeitung mehrachsig ausgeführt werden kann. Zu den Produktionsmaschinen werden z.B. Textil-, Kunststoff-, Holz-, Glas-, Keramik- oder Steinbearbeitungsmaschinen gezählt. Maschinen der Umformtechnik, Verpackungstechnik, Drucktechnik, Fördertechnik, Aufzugstechnik, Pumpentechnik, Transporttechnik, Lüftertechnik sowie Windkrafträder, Hebewerkzeuge, Kräne und Roboter gehören ebenfalls zu den Produktionsmaschinen.

Claims (17)

  1. Testeinrichtung zum Testen von Werkzeug- oder Produktionsmaschinen, wobei eine Steuerung (1) der Maschine mit einem Simulationssystem (4), welches das Verhalten der Maschine simuliert zum Austausch von Prozessdaten über eine Busverbindung (3) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Simulationssystem (4) mit einer automatisierten Bedien- und Beobachtungseinheit (9) über eine Verbindung (8) verbunden ist, wobei das Simulationssystem (4) der Bedien- und Beobachtungseinheit (9) Prozesssignale zur Verfügung stellt, wobei von der Bedien- und Beobachtungseinheit (9) die Prozesssignale aufgezeichnet und gespeichert werden, wobei die Bedien- und Beobachtungseinheit (9) über eine weitre Busverbindung (10) mit der Steuerung (1) zur Bedienung derselben verbunden ist, wobei in der Bedien- und Beobachtungseinheit (9) mindestens eine vordefinierte Befehlssequenz (13) abgearbeitet wird und solchermaßen zum Testen der Maschine Bedienbefehle (19a, 19b) zur Bedienung der Steuerung (1) erzeugt werden, an die Steuerung (1) gesendet werden und dort ausgeführt werden und dass Kontrollanweisungen (20) in der Befehlssequenz (13) vorgesehen sind, wobei die Befehlssequenz (13) in einer interpretativen Hochsprache programmiert ist, wobei die Bedien- und Beobachtungseinheit (9) und das Simulationssystem (4) auf einem Rechner (2) realisiert sind, wobei in die Bedien- und Beobachtungseinheit (9) ein Interpreter (17) integriert ist.
  2. Testeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als interpretative Hochsprache ein Basic-Dialekt verwendbar ist.
  3. Testeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Hochsprache um Makros, Funktionen und Klassen zum Zugriff auf Daten in der Steuerung (1) erweiterbar ist.
  4. Testeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (1) in Form einer auf einem Rechner simulierten virtuellen Steuerung vorliegt.
  5. Testeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Prozesssignale (8) in Form von Trace-Dateien (14) ausgebbar sind.
  6. Testeinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Trace-Dateien (14) zusätzlich noch direkte Informationen über einen jeweils gefundenen Fehler enthalten.
  7. Testeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Befehlssequenzen (13) und/oder die Trace-Dateien (14) zwischen Kunden (11) und Hersteller (12) der Steuerung (1) versendbar sind.
  8. Testeinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Versenden über das Internet durchführbar ist.
  9. Testeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Kontrollanweisungen (20) bedingte Verzweigungen und/oder Schleifen und/oder Wertevergleiche und/oder Timerfunktionen und/oder Ein-/Ausgabefunktionen vorgesehen sind.
  10. Testverfahren zum Testen von Werkzeug- oder Produktionsmaschinen, wobei Prozessdaten zwischen einer Steuerung (1) der Maschine und einem Simulationssystem (4) über eine Busverbindung (3) ausgetauscht werden, dadurch gekennzeichnet, dass einer Bedien- und Beobachtungseinheit (9) Prozesssignale von dem Simulations system (4) zur Verfügung gestellt werden, wobei in der Bedien- und Beobachtungseinheit (9) die Prozesssignale aufgezeichnet und gespeichert werden, wobei die Steuerung (1) von der Bedien- und Beobachtungseinheit (9) bedient wird, wobei in der Bedien- und Beobachtungseinheit (9) mindestens eine vordefinierte Befehlssequenz (13) abgearbeitet wird und solchermaßen zum Testen der Maschine Bedienbefehle (19a,19b) zur Bedienung der Steuerung (1) erzeugt und an die Steuerung (1) gesendet und dort ausgeführt werden und dass Kontrollanweisungen (20) in der Befehlssequenz (13) vorgesehen sind, wobei die Befehlssequenzen (13) in einer interpretativen Hochsprache programmiert werden, wobei die Bedien- und Bobachtungseinheit (9) und das Simulationssystem (4) auf einem Rechner (2) realisiert sind, wobei in die Bedien- und Beobachtungseinheit (9) ein Interpreter (17) integriert ist.
  11. Testverfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass als interpretative Hochsprache ein Basic-Dialekt verwendet wird.
  12. Testverfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Hochsprache um Makros, Funktionen und Klassen zum Zugriff auf Daten in der Steuerung (1) erweitert wird.
  13. Testverfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Prozesssignale in Form von Trace-Dateien (14) ausgeben werden.
  14. Testverfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Trace-Dateien (14) zusätzlich noch direkte Informationen über einen gefundenen Fehler enthalten.
  15. Testverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Befehlssequenzen (13) und/oder die Trace-Dateien (14) zwischen Kunden (11) und Hersteller (12) der Steuerung versendet werden.
  16. Testverfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Versenden über das Internet durchgeführt wird.
  17. Testverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Kontrollanweisungen (20) bedingte Verzweigungen und/oder Schleifen und/oder Wertevergleiche und/oder Timerfunktionen und/oder Ein-/Ausgabefunktionen vorgesehen sind.
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