DE19822158A1 - Data processing for production control system - Google Patents
Data processing for production control systemInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein datenverarbeitendes Steu erungssystem zur Steuerung des automatischen Ablaufs von unter einander abhängigen und/oder miteinander verketteten Vorgän gen, mit einem die Umgebung von einem oder mehreren Prozessoren verarbeitenden und auswertenden Basisregiesystem (Kernel) und einem Datenbussystem für den Datentransfer zwischen einer Da tenbank und den Arbeitsspeichern von Prozessoren.The invention relates to a data processing control system for controlling the automatic process from below interdependent and / or interlinked events environment with one or more processors processing and evaluating basic control system (kernel) and a data bus system for data transfer between a da tenbank and the main memory of processors.
Die genannten Vorgänge können unterschiedlichster Art sein, z. B. die Verfahrensschritte zur Herstellung eines Produktes einschließlich der Materialzuführung für die Herstellung und der Auslieferung des fertigen Produktes in ordergemäßer Stück zahl an bestimmte Kunden, damit verbunden auch die Auftragsent gegennahme und -abwicklung einschließlich Rechnungsstellung und Überwachung des Zahlungseingangs sowie die Überwachung des Materiallagerbestandes bzw. einer just-in-time-Anlieferung des Materials usw. Ein weiteres Beispiel kann der Zugriff auf den Inhalt von Datenbanken zur Bereitstellung und Weiterleitung angeforderten Informationsmaterials z. B. für Schulungszentren mit Videoüberwachung und Telefon- oder Mailanschluß einschließ lich der Überwachung und Aktualisierung des Datenbestandes sein. Auch die Bereitstellung von Simulations-Trainingsanlagen auf den unterschiedlichsten Gebieten der Wissenschaft und Tech nik kann ein beispielhafter Anwendungsbereich des erfindungsge mäßen Steuerungssystems sein, usw.The processes mentioned can be of various types, e.g. B. the process steps for the manufacture of a product including material feed for manufacturing and the delivery of the finished product in the correct order number to certain customers, including the order ent receipt and processing including invoicing and Monitoring incoming payments and monitoring the Material inventory or a just-in-time delivery of the Materials etc. Another example can be access to the Content of databases for provision and forwarding requested information material e.g. B. for training centers with video surveillance and telephone or mail connection included monitoring and updating the database be. Also the provision of simulation training facilities in the most diverse fields of science and tech nik can be an exemplary application of the fiction control system, etc.
Nach dem Stand der Technik gibt es für die unterschiedlichen Vorgänge jeweils speziell entwickelte Steuerungssysteme, im erst genannten Beispiel also für die Auftragsentgegennahme und -abwicklung, für die Herstellung des georderten Produktes an verschiedenen Fertigungsstraßen, für die Lagerüberwachung und Materialausgabe und -zufuhr, für die Produktauslieferung, für das Rechnungs- und Finanzwesen usf. Diese Steuerungssysteme können über Schnittstellen miteinander verbunden werden. Die Einrichtung solcher Schnittstellen ist sehr aufwendig und teuer; sie verursacht bei jeder neuen Software eines Steue rungssystems Probleme, weil die neue Software häufig mit ande ren nicht kompatibel ist. Schnittstellen sind aus sich heraus störanfällig und stellen immer wiederkehrende Fehlerquellen dar, insbesondere wenn an einer Schnittstelle die Verbindung über den Unsicherheitsfaktor Mensch hergestellt werden muß, wenn z. B. ein Programm oder eine Programmebene manuell aufzuru fen ist. Schnittstellen müssen somit ständig kontrolliert und überwacht werden und verlangen bei auftretenden Störungen wie derum das Eingreifen eines Menschen, wobei die Fehlersuche oft schwierig und zeitraubend ist. Außerdem verlangsamen sie natur gemäß den Gesamtablauf der Vorgänge. Alle bekannten Steuerungs systeme sind außerdem angewiesen auf ein bestimmtes Betriebssy stem (meist Windows). Der Anwender muß sich für eine bestimmte Plattform entscheiden und darauf festlegen lassen.According to the state of the art there are for the different Processes of specially developed control systems, in first example for order acceptance and processing, for the manufacture of the ordered product various production lines, for warehouse monitoring and Material delivery and supply, for product delivery, for accounting and finance, etc. These control systems can be connected to each other via interfaces. The Setting up such interfaces is very complex and expensive; it causes a tax on every new software system problems because the new software often is not compatible. Interfaces are inherent susceptible to failure and pose recurring sources of error especially if the connection is at an interface about the uncertainty factor human must be produced if e.g. B. manually a program or a program level fen is. Interfaces must therefore be constantly checked and are monitored and request in the event of faults such as the intervention of a human being, troubleshooting often is difficult and time consuming. They also slow down nature according to the overall flow of operations. All known controls systems are also dependent on a specific operating system stem (mostly Windows). The user must choose a specific one Decide on the platform and have it fixed.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein technisches Steuerungssystem zu schaffen, das sich unter Vermeidung von Schnittstellen und der mit ihnen verbundenen Nachteile zur integralen Steuerung verschiedenster, untereinander mehr oder weniger eng oder locker abhängiger und vorzugsweise digital steuerbarer Vorgänge eignet und universell einsetzbar ist, so auf allen Gebieten der Technik, auf allen Gebieten der Verwaltung, auf allen Gebieten der Dienstleistung, auf allen Gebieten der Informationsverar beitung (Schrift, Graphik, Akustik, Optik), auf dem Gebiet der Informationsübertragung, der Unterhaltungselektronik und Tele kommunikation, auf dem Gebiet der wissenschaftlichen und indu striellen Forschung (künstliche Intelligenz) anwendbar ist. Es soll störungsfrei und zuverlässig arbeiten und sich dem jewei ligen Anwendungsbereich problemlos anpassen lassen, sowie pro blemlos erweitetungsfähig und aktualisierbar sein. Es soll den Anwender unabhängig machen von einem bestimmten Betriebssystem, von bestimmten Hardware-Produkten und bestimmten Dienstlei stungsunternehmen.The object of the invention is a technical control system to create that while avoiding interfaces and the disadvantages associated with them for integral control very different, more or less tight or loose with each other dependent and preferably digitally controllable processes is suitable and universally applicable, so in all areas of Technology, in all areas of administration, in all areas the service, in all areas of information processing processing (writing, graphics, acoustics, optics), in the field of Information transmission, consumer electronics and tele communication, in the field of scientific and indu strategic research (artificial intelligence) is applicable. It should work trouble-free and reliably and take care of each easily adapt the current application area, as well as pro be easily expandable and updatable. It should Make users independent of a specific operating system, of certain hardware products and certain services engineering company.
Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß
This is achieved according to the invention in that
- 1. das neutrale Basisregiesystem (Kernel) ergänzt ist durch1. The neutral basic control system (kernel) is supplemented by
- 2. ein modular aus generell neutralen Rastermodulen mit mehre ren Eingängen und Ausgängen aufgebautes Steuerungssystem (Rastermodul-Regiesystem), wobei2. a modular consisting of generally neutral grid modules with several control inputs (Grid module control system), where
- 2.1 jedes einzelne Rastermodul sowohl extern als auch intern ansteuerbar ist und2.1 each individual grid module both externally and internally is controllable and
- 2.2 mit seiner Adresse in einem Adressblock (17) der Datenbank eingetragen ist, wobei der Adressblock (17)2.2 is entered with its address in an address block ( 17 ) of the database, the address block ( 17 )
- 3.1 mehrere strukturierte Adressblockebenen umfaßt, die3.1 comprises several structured address block levels that
- 3.2 aus dynamischen Rasterfeldern bestehen, welche3.2 consist of dynamic grids, which
- 3.3 ihrerseits in Rasterflächen unterteilt sind, wobei jede Rasterfläche einem Rastermodul entspricht, daß3.3 are in turn divided into grid areas, each Grid area corresponds to a grid module that
- 4. zum Aufbau einer Maschinensteuerung oder eines Betriebs systems oder einer anderen digitalen Steuerung die Rastermodule an ihren Eingängen und Ausgängen untereinander sowohl in den einzelnen Adressblockebenen als auch zwischen den Adressblock ebenen, also in drei Dimensionen, nach dem Prinzip der CPM- Netzplantechnik (critical path method) verbindbar und auch verzweigbar sind und dabei jeder Netzplanknoten durch ein Ra stermodul dargestellt wird, und daß4. to set up a machine control or an operation systems or another digital controller the grid modules at their entrances and exits with each other both in the individual address block levels as well as between the address block levels, i.e. in three dimensions, according to the principle of CPM Network technology (critical path method) connectable and also are branchable and each network node by an Ra ster module is shown, and that
- 5. das Steuerungssystem oder Rastermodul-Regiesystem ein CPM- Aufbauprogramm und ein CPM-Ablaufprogramm umfaßt, wobei durch das CPM-Aufbauprogramm die bedarfsweise veränderbare Struktur des CPM-Netzplans erstellbar ist und durch das CPM-Ablaufpro gramm eine ablauffähige Verarbeitungseinheit erstellbar und die Struktur des CPM-Netzplans bedarfsweise aktualisierbar ist.5. the control system or grid module control system a CPM Development program and a CPM sequence program includes, whereby by the CPM expansion program the structure that can be changed as required of the CPM network plan can be created and through the CPM workflow pro an executable processing unit can be created and the Structure of the CPM network plan can be updated if necessary.
Infolge seines modularen Aufbaus läßt sich das Steuerungssy stems allen erdenklichen Erfordernissen problemlos anpassen und es ist praktisch grenzenlos erweiterungsfähig. Mit ihm lassen sich z. B. Fertigungsstraßen steuerungstechnisch gesehen modular aufbauen, bedarfsweise ändern und erweitern. Durch den modula ren Aufbau werben die Fehlersuche bei eventuell auftretenden Störungen an der Hardware sowie deren Beseitigung erheblich erleichtert und verkürzt, so daß wertvolle Zeit eingespart wird. Das Rastermodul als abgewandelter, dreidimensionaler CPM- Netzplanknoten gewährleistet Abwärts- und Aufwärtskompatibili tät des Steuerungssystems. Es sind keine Schnittstellen mehr erforderlich.Due to its modular structure, the control system can be stems easily adapt to all conceivable requirements and it is practically unlimited expandable. Leave with him z. B. Production lines are modular in terms of control technology build, change and expand as necessary. Through the modula The structure of the advertisement advertises the troubleshooting of any Hardware failures and their elimination considerably relieved and shortened, so that valuable time saved becomes. The grid module as a modified, three-dimensional CPM Network nodes ensure downward and upward compatibility the control system. There are no longer any interfaces required.
Durch die Aufteilung des Regiesystems in ein neutrales Basisre giesystem und das Rastermodul-Regiesystem kann der RAM-Arbeits speicher von Computer-Einheiten gegenüber herkömmlichen Syste men sinnvoller eingeteilt und genutzt werden. Der freiwerdende Arbeitsspeicherplatz kann für die Datenbank genutzt werden und macht die Computer-Einheiten schneller.By dividing the control system into a neutral basis giesystem and the grid module control system can work the RAM memory of computer units compared to conventional systems can be divided and used more meaningfully. The released Working space can be used for the database and makes the computer units faster.
Durch das CPM-Aufbauprogramm kann das in Rasterflächen unter teilte Rasterfeld auf einem Bildschirm (Monitor) sichtbar ge macht werden und in jeder Rasterfläche ein unter einer bestimm ten Adresse ausgewähltes Rastermodul aufgerufen und angezeigt werden.Thanks to the CPM expansion program, this can be done in grid areas under divided grid visibly on a screen (monitor) be made and in each grid area one under one The selected grid module is called up and displayed become.
Jedes Rastermodul besteht aus einem auf einer Bildschirm- Rasterfläche anzeigbaren Display und einer vorzugsweise nur einen Befehlsschritt einer Verarbeitungseinheit oder eines Teilablaufs enthaltenden Funktion mit mehreren Eingängen und Ausgängen. Dies erlaubt eine einfache und sichere Überwachung des Ablaufs einer zu steuernden Verarbeitungseinheit. Bei einer eventuell auftretenden Störung in der Hardware ist der Fehler über das Display des gerade aktivierten Rastermoduls oder Be fehlsschritts schnell und sicher zu orten und auch zu beheben.Each grid module consists of one on a screen Grid area displayable and preferably only one a command step of a processing unit or one Function with multiple inputs and partial flow Exits. This allows simple and secure monitoring the execution of a processing unit to be controlled. At a the hardware fault is the fault via the display of the currently activated grid module or Be to locate and correct the mistake quickly and safely.
Vorzugsweise sind die Displays der Rastermodule als vorgefer tigte graphische Bilder mit Angaben zum Funktionsinhalt und den Verbindungsmöglichkeiten der Rastermodule und die Funktionen der Rastermodule als Objektcode unter jeweils eigener Adresse in einer Datenbank abgelegt und abrufbar.The displays of the raster modules are preferably prefabricated graphic images with information on the functional content and the Connection options of the grid modules and the functions the grid modules as object code at their own address stored and accessible in a database.
Durch die Verwendung vorgefertigter und getesteter Rastermodule beim Aufbau der Struktur einer Verarbeitungseinheit oder eines Teilablaufs können keine Softwarefehler mehr auftreten, nachdem der Teilablauf beim Aufbau und bei einem Testlauf akzeptiert worden ist. By using pre-fabricated and tested grid modules when building the structure of a processing unit or one Subsequent to this, no software errors can occur after the sub-process during assembly and during a test run is accepted has been.
Indem die Rastermodule neutral und normiert sind, braucht jedes Rastermodul nach Display und Funktion nur einmal in der Daten bank gespeichert werden und kann für den Aufbau eines CPM-Netz plans mehrfach wiederverwendet bzw. durch eine Adressen-Eingabe mehrfach abgerufen werden. Dadurch reduziert sich der erforder liche Speicherumfang der Datenbank.Because the grid modules are neutral and standardized, everyone needs Grid module according to display and function only once in the data bank can be saved and can be used to build a CPM network plans reused several times or by entering an address be called up several times. This reduces the required amount of memory in the database.
Vorzugsweise sind die Rastermodule nach Display und Funktion unter jeweils eigener Adresse in einer erfindungsgemäßen dyna mischen, mehrstufigen, dreidimensionalen Matrixdatenbank (DM3DM) gespeichert und aus ihr abrufbar. Der dreidimensionale Aufbau der Datenbank erleichtert und beschleunigt den Zugriff auf die gespeicherten Daten; außerdem ist sie in den drei Di mensionen problemlos und praktisch unbegrenzt erweiterbar.The grid modules are preferably based on display and function at their own address in a dyna according to the invention mix, multi-level, three-dimensional matrix database (DM3DM) saved and retrievable from it. The three-dimensional Structure of the database facilitates and accelerates access on the stored data; it is also in the three Tues dimensions can be expanded easily and practically indefinitely.
Die dynamische, mehrstufige, dreidimensionale Matrixdatenbank (DM3DM) besteht nach der Erfindung aus einem oder mehreren dreidimensionalen Adressblöcken, in denen die Adressen der Rastermodule in mehreren Ebenen gespeichert sind; dabei gehört zu jeder Adresse im Adressblock ein dreidimensionaler Daten block, in dem die Daten des mit der betreffenden Adresse über den Adressblock aufrufbaren Rastermoduls in verschiedenen Ebe nen abgelegt sind. In der DM3DM-Matrixdatenbank gibt es keine der bis heute, üblichen aus Adressen und Tabellen aufgebauten Datenstrukturen mehr, sondern es wird jede Information einzeln gespeichert, wodurch der Zugriff beschleunigt wird. Die Adress blockstruktur bildet die Netzplanstruktur ab und die Daten blockstruktur sichert die Verbindung der Vorgänger- und Nach folgermodule.The dynamic, multi-level, three-dimensional matrix database (DM3DM) consists of one or more according to the invention three-dimensional address blocks in which the addresses of the Raster modules are stored in several levels; heard about it three-dimensional data for each address in the address block block in which the data of the with the address in question the address block callable raster module in different levels NEN are filed. There are none in the DM3DM matrix database the one made up of the usual addresses and tables Data structures more, but it is each information individually saved, which speeds up access. The address block structure maps the network structure and the data block structure ensures the connection of the predecessor and post follower modules.
Mit dem Aufruf eines jeden Rastermoduls unter der gleichen Adresse in einem diesem Rastermodul zugeordneten dreidimensio nalen Datenblock können die Steuerdaten für das CPM-Ablaufpro gramm in Folgeebenen des Datenblocks abgespeichert werden.With the call of each grid module under the same Address in a three-dimensional assigned to this grid module nal data block, the control data for the CPM sequence pro grams can be saved in the subsequent levels of the data block.
Jeder Adressblock und jeder Datenblock ist infolge des dreidi mensionalen Aufbaus in seinen drei Dimensionen den Erfordernis sen entsprechend beliebig erweiterbar. Dies trägt zur univer sellen Einsetzbarkeit des neuen Steuerungssystems bei. Every address block and every data block is due to the dreidi dimensional structure in its three dimensions the requirement can be expanded as required. This contributes to the univer the applicability of the new control system.
Die Adressblöcke bilden Zugriffspfadstrukturen oder Indexstruk turen für den Zugriff auf die Daten der Datenblöcke; sie können grundsätzlich alle bekannten Informationsstrukturen, und eben auch die Netzplanstruktur, nachbilden. Außerdem dienen sie mit ihrer Dreidimensionalität auch als auf- und absteigende Struk tur- und Sortiereinheiten. Damit erfordert die DM3DM-Datenbank keine Defragmentierung und keine Reorganisation mehr. Dies gewinnt seine besondere Bedeutung bei der Schaffung künstlicher Intelligenz und selbstlernender künstlicher Intelligenz.The address blocks form access path structures or index structures structures for access to the data of the data blocks; you can basically all known information structures, and just also reproduce the network structure. They also serve their three-dimensionality as an ascending and descending structure door and sorting units. The DM3DM database thus requires no more defragmentation and no reorganization. This gains its special importance in creating artificial Intelligence and self-learning artificial intelligence.
Als genereller Einstieg in die DM3DM-Matrixdatenbank ist vor teilhaft ein Adressblock "Null" oder Hauptadressblock vorgese hen ist, der nach Art eines Adressdatenbaums zu den Folge adressblöcken für den Direktzugriff auf die Daten verzweigt. Im Adressblock "Null" oder Hauptadressblock wird die Datenbank normiert; durch ihn erschließt sich die Bedeutung der Daten und es wird das Auffinden der strukturierten Daten bei der Verar beitung nochmals weiter beschleunigt. Dazu befindet sich der Adressblock "Null" oder Hauptadressspeicher vorteilhaft immer komplett (neben anderem) im RAM-Arbeitsspeicher eines betref fenden Computers.As a general entry into the DM3DM matrix database is before partial address block "zero" or main address block hen, which results in the manner of an address data tree branched address blocks for direct access to the data. in the Address block "zero" or main address block becomes the database normalized; it reveals the meaning of the data and it will be finding the structured data at the processing processing accelerated further. There is the Address block "zero" or main address memory always advantageous completely (among other things) in the RAM memory of one concerned computer.
Durch das CPM-Aufbauprogramm werden die entsprechend den für eine Verarbeitungseinheit erforderlichen, in den Funktionen der Rastermodule enthaltenen Befehlsschritten über ihre Adressen aufgerufenen Rastermodule zur Struktur eines dynamischen, mehr stufigen, dreidimensionalen CPM-Netzplans (DM3DN) zusammenge stellt. Dazu können für den Eingang eines jeden Folgemoduls die Adresse des an seinem Ausgang mit ihm zu verbindenden Vorgän germoduls sowie für den Ausgang oder die Ausgänge eines jeden Vorgängermoduls die Adresse des oder der an seinem oder ihren Eingängen jeweils mit ihm zu verbindenden Nachfolgemodule in Datenblockebenen der DM3DM-Datenbank abgespeichert werden. Da die Netzplantechnik dazu zwingt, sämtliche Kombinationsmöglich keiten der Verbindungen an den Ein- und Ausgängen der Rastermo dule und jede JA/NEIN-Entscheidung zu berücksichtigen, wird auf diese Weise eine eindeutige Struktur vorgegeben, wodurch das Steuerungssystem äußerst stabil wird. Neben der Verwendung vorgefertigter und getesteter Rastermodule trägt dies dazu bei, daß, nachdem eine Verarbeitungseinheit oder ein Teilablauf zunächst beim Aufbau der Struktur und dann nach einem Testlauf einmal akzeptiert wurde, keine Softwarefehler mehr auftreten können.Through the CPM expansion program, the corresponding to the for a processing unit required in the functions of Raster modules contain command steps via their addresses called grid modules for the structure of a dynamic, more tiered, three-dimensional CPM network plan (DM3DN) poses. To do this, the input for each subsequent module Address of the event to be linked to it at its exit germ module as well as for the output or the outputs of each Predecessor module the address of the or his or her Inputs of successor modules to be connected to it in Data block levels of the DM3DM database can be saved. There the network planning technology forces all possible combinations connections at the inputs and outputs of the grid dule and every YES / NO decision will be taken into account in this way a clear structure is given, whereby the control system becomes extremely stable. In addition to use prefabricated and tested grid modules this helps that after a processing unit or subroutine first when building the structure and then after a test run once accepted, no more software errors occur can.
Die Struktur des durch das CPM-Aufbauprogramm aus Rastermodulen zusammengestellten CPM-Netzplans kann dann mit Hilfe der Dis plays dieser Rastermodule auf einem in Rasterflächen unterteil ten Bildschirm-Rasterfeld sichtbar gemacht werden.The structure of the grid modules created by the CPM program compiled CPM network plan can then with the help of the Dis plays these grid modules on a lower part in grid areas screen grid can be made visible.
Durch neue Eingaben ist die Struktur des dynamischen, mehrstu figen, dreidimensionalen CPM-Netzplans (DM3DN) jederzeit verän derbar bzw. aktualisierbar und kann den jeweiligen Erfordernis sen angepaßt werden.With new entries, the structure of the dynamic, multi-step three-dimensional CPM network plan (DM3DN) at any time derbar or updateable and can meet the respective requirement be adjusted.
Durch das CPM-Ablaufprogramm können dann die durch das CPM- Aufbauprogramm zusammengestellten Rastermodule an ihren Ein- und Ausgängen entsprechend der Struktur des dynamischen, mehr stufigen, dreidimensionalen CPM-Netzplans (DM3DN) miteinander zu einer ablauffähigen Verarbeitungseinheit verknüpft werden; auch diese kann mit Hilfe der Displays der Rastermodule auf einem in Rasterflächen unterteilten Bildschirm-Rasterfeld sichtbar gemacht werden. Dabei ist vorteilhaft eine dynamische Anpassung an sich ständig ändernde Entwicklungen möglich.The CPM sequence program can then be used by the CPM Assembly program put together grid modules at their and outputs according to the structure of the dynamic, more tiered, three-dimensional CPM network plan (DM3DN) with each other be linked to an executable processing unit; This can also be done with the help of the displays of the grid modules a screen grid divided into grid areas be made visible. Dynamic is advantageous Adaptation to constantly changing developments possible.
Vorzugsweise sind die Displays der Rastermodule normalerweise randlos, so daß man eine geschlossene Bildschirmfläche erhält; nur zur Anzeige eines bestimmten Aktivierungsstatus des Raster moduls, einer Störung oder einer erforderlichen JA/NEIN-Ent scheidung bildet sich ein Rahmen um das Display, der entspre chend der Art der Anzeige eine unterschiedliche Farbe aufweisen kann, z. B. grün für den fehlerfreien Ablauf des Vorgangs, rot für eine Störung im Hardware-Bereich, gelb für das Erfordernis einer JA/NEIN-Entscheidung für den Fortgang der Verarbei tungseinheit. Die Überwachung einer Anlage und des Ablaufs einer Verarbeitungseinheit wird so noch weiter erleichtert.Preferably, the displays of the grid modules are normally borderless, so that you get a closed screen area; only to show a specific activation status of the grid module, a fault or a required YES / NO ent divide forms a frame around the display that corresponds have a different color depending on the type of display can, e.g. B. green for the error-free execution of the process, red for a malfunction in the hardware area, yellow for the requirement a YES / NO decision for the progress of the processing unit. Monitoring a system and the process a processing unit is made even easier.
Die Verknüpfung der Rastermodule ist als Adressrechnung im RAM- Arbeitsspeicher einer Computer-Einheit speicherbar, wobei der interne Adresszähler des Prozessors die Verbindungen der Ra stermodul-Funktion durchschaltet.The link between the grid modules is an address calculation in the RAM Memory of a computer unit can be stored, the internal address counter of the processor the connections of the Ra through the stermodul function.
Für das CPM-Ablaufprogramm ist die Startadresse des Startmoduls im Adresszähler vom Basisregiesystem als Byte-Wert vorgegeben und die Einsprungadresse des Folgemoduls wird durch Addition der in Byte bemessenen Objektgröße der kompletten Funktion des Vorgängermoduls festgelegt.For the CPM sequence program is the start address of the start module specified in the address counter by the basic control system as a byte value and the entry address of the next module is determined by addition the object size of the complete function of the Predecessor module set.
Für den Datentransfer zu einem oder mehreren die nach der dyna mischen, mehrstufigen, dreidimensionalen CPM-Netzplantechnik (DM3DN) aufgebauten Verarbeitungseinheiten oder Teilabläufe ausführenden Prozessoren kann jedes Rastermodul über einen Di rektanschluß mit dem Datenbussystem verbunden werden; so ist auch die Verbindung geschaffen zwischen dem Basisregiesystem und dem dieses ergänzenden Rastermodul-Regiesystem. Durch den Direktanschluß des Rastermodul-Regiesystems an das Datenbussy stem bleibt das Basisregiesystem neutral und universell anwend bar. Es erübrigen sich somit immer wieder neue Versionen von Betriebssystemen für neue Anwendungsfälle.For data transfer to one or more of the dyna mix, multi-stage, three-dimensional CPM network technology (DM3DN) processing units or partial processes executing processors can each raster module over a Di rect connection to the data bus system; so is also created the connection between the basic control system and this supplementary grid module control system. By the Direct connection of the grid module control system to the data bus stem remains the basic control system neutral and universally applicable bar. So there are always no new versions of Operating systems for new use cases.
Erfindungsgemäß ist auch das Datenbussystem dreidimensional aufgebaut; in ihm sind in verschiedenen Ebenen die Busadressen der Rastermodule abgelegt, wobei Verbindungen in den einzelnen Ebenen und auch zwischen den Ebenen hergestellt werden können.According to the invention, the data bus system is also three-dimensional built up; it contains the bus addresses on different levels the grid modules filed, connections in the individual Levels and can also be made between levels.
Der dreidimensionale Datenbus erlaubt die parallele Verarbei tung der Daten auf den verschiedenen Ebenen, wobei diese ver schiedenen Teilabläufen oder Verarbeitungseinheiten zugeordnet sein können. Durch die Verknüpfungsmöglichkeit zwischen den verschiedenen Ebenen sind Datenumleitungen möglich, so daß Datenkollisionen oder Warteschleifen für die einzelnen Prozes soren vermieden werden. Die mögliche Verknüpfung von Daten in drei Dimensionen bildet außerdem den Schlüssel zu künstlicher, auch selbst lernender Intelligenz; der dreidimensionale Daten bus ist dazu auch in anderen Steuerungssystemen anwendbar. Er kann in einer Weiterentwicklung sowohl Prozessoren, intelli gente Chips und das Rastermodul als Netzplanknoten kombinieren für die Nachbildung der heute schon bekannten Gehirnstrukturen zur Schaffung künstlicher Intelligenz.The three-dimensional data bus allows parallel processing processing of the data at the different levels assigned to different sub-processes or processing units could be. The possibility of linking the Different levels of data redirection are possible, so that Data collisions or queues for the individual processes sensors can be avoided. The possible linking of data in three dimensions is also the key to artificial, also self-learning intelligence; the three-dimensional data For this purpose, bus can also be used in other control systems. He In a further development both processors, intelli Combine generous chips and the grid module as network nodes for the replication of the brain structures already known today to create artificial intelligence.
Durch den Direktanschluß der Rastermodule am dreidimensionalen Datenbussystem wird eine optimale Ausnutzung der heute bereits üblichen und in Zukunft noch möglichen Prozessorgeschwindigkei ten möglich.Through the direct connection of the grid modules to the three-dimensional Data bus system is already making optimal use of it today usual processor speed that will still be possible in the future possible.
Ein Schutz gegen unbefugten Zugriff läßt sich einrichten, indem die Rastermodule bzw. die aus ihnen aufgebauten Strukturen von Verarbeitungseinheiten durch eine Kennung verschiedenen Funk tions- oder Kontrollebenen zugeordnet werden und diese nur mittels Gegenkennung zugänglich sind.Protection against unauthorized access can be set up by the grid modules or the structures of them constructed from them Processing units through an identifier different radio tion or control levels and these only are accessible by counter identifier.
Das System ist sicher, dauerbeständig, immer aktuell bzw. pro blemlos aktualisierbar und läßt sich an jede technische Verän derung ohne weiteres anpassen. Es ermöglicht dem Anwender, Teilabläufe oder Verarbeitungseinheiten nach Bedarf über das Rastermodulsystem zusammenzustellen und macht ihn so unabhängig von bestimmten Betriebssystemen, von bestimmten Hardware-Pro dukten und bestimmten Dienstleistungsunternehmen. Das erfin dungsgemäße Steuerungssystem erfordert eine Einarbeitungszeit, die sich lediglich nach Stunden bemißt.The system is safe, permanent, always up to date or pro easy to update and can be adapted to any technical changes adapt it easily. It enables the user Partial processes or processing units as required via the Grid module system and makes it so independent of certain operating systems, of certain hardware pros products and certain service companies. That invented control system according to the invention requires a training period, which is measured only by hours.
Die Erfindung wird anhand der anhängenden Zeichnungen beispiel haft näher beschrieben; es zeigenThe invention is illustrated by the attached drawings described in detail; show it
Fig. 1 drei einzelne Rasterflächen eines Rasterfeldes, wie sie auf einem Bildschirm als Display zugehöriger Funktionen von Rastermodulen zur Anzeige gebracht werden können, Fig. 1, three separate raster surfaces of a grid, as can be accommodated on a screen as a display related functions of raster modules for display,
Fig. 2 drei den Rasterflächen in Fig. 1 entsprechende Funktio nen von Rastermodulen, Fig. 2, three of the grid areas in Fig. 1 corresponding func NEN of raster modules,
Fig. 3 den Ausschnitt eines Bildschirm-Rasterfeldes, auf dem beispielhaft der Ablauf einer vorbereitenden Verarbei tungseinheit, z. B. für eine Fertigungsstraße, nach Art eines Netzplans angezeigt ist, Fig. 3 shows the detail of a screen grid, on the example of the process of a preparatory processing unit, z. B. for a production line, is displayed in the manner of a network plan,
Fig. 4 den Ausschnitt eines Bildschirm-Rasterfeldes, auf dem der Ablauf eines steuerbaren Vorgangs am Beispiel einer Fertigungsstraße nach Art eines Netzplans angezeigt ist, Fig. 4 shows the detail of a screen grid, on which the flow is a controllable process, the example of a production line by way of a network plan displayed,
Fig. 5 verdeutlicht schematisch und beispielhaft den Aufbau eines dynamischen, mehrstufigen, 3-dimensionalen (DM3DM) Adressblocks samt einem dynamischen, mehrstufi gen, 3-dimensionalen (DM3DM) Datenblock, wie er jeder Adresse des Adressblocks als Produkt des CPM-Aufbaupro gramms zugehörig ist, und Fig. 5 illustrates schematically and by way of example the structure of a dynamic, multi-level, 3-dimensional (DM3DM) address block including a dynamic, multi-level, 3-dimensional (DM3DM) data block as it belongs to each address of the address block as a product of the CPM development program is and
Fig. 6 verdeutlicht schematisch und beispielhaft den Aufbau eines erfindungsgemäßen dreidimensionalen Daten- und Adressbussystems als Teil des Basis-Regiesystems. Fig. 6 illustrates schematically and by way of example the structure of a three-dimensional data and address bus system according to the invention as part of the base-directed system.
Das neue Steuerungssystem ist ein Rastermodulregiesystem und ergänzt ein neutrales Basis-Regiesystem (Kernel), das lediglich die Umgebung von Prozessoren (Arbeitsspeicher, Register, Bussy stem) zentral verarbeitet. Es ist aus neutralen, normierten Rastermodulen 7, 8 aufgebaut, die jeweils aus einem vorzugsweise quadratischen Display 7 (siehe Fig. 1) und einer Funktion 8 mit mehreren Eingängen E und Ausgängen A (siehe Fig. 2) bestehen. Der Aktivierungsstatus der Rastermodule 7, 8 kann auf einem in Rasterflächen 5 unterteilten Rasterfeld 6, z. B. einem Bild schirm, zur Anzeige gebracht werden. In Fig. 1 sind drei ein zelne Display-Rasterflächen 5 eines Bildschirm-Rasterfeldes 6 dargestellt und in Fig. 2 die entsprechenden Funktionen 8 der Rastermodule 7, 8, der beispielsweise für den Steuerungsaufbau zuständigen Adressblockebene 2 des Steuerungs- oder Rastermo dul-Regiesystems.The new control system is a grid module control system and supplements a neutral basic control system (kernel) that only processes the environment of processors (RAM, register, bus stem) centrally. It is made up of neutral, standardized grid modules 7 , 8 , each of which consists of a preferably square display 7 (see FIG. 1) and a function 8 with several inputs E and outputs A (see FIG. 2). The activation status of the raster modules 7, 8 may be on a divided screen areas in 5 grid 6, for example. B. a screen to be displayed. In Fig. 1 three individual display grid areas 5 of a screen grid 6 are shown and in Fig. 2 the corresponding functions 8 of the grid modules 7 , 8 , the address block level 2 of the control or grid module control system responsible for the control structure, for example.
Das neutrale und normierte Rastermodul 7, 8 ist das Kernstück des erfindungsgemäßen Steuerungssystems. Es ist das Bindeglied zwischen allen intern und extern digital steuerbaren techni schen Geräteeinheiten oder Gerätesystemen und einem dezentralen Regiesystem. Als neutrales Rastermodul 7, 8 ist es als Display 7 und Funktion 8 nur einmal in einer Datenbank gespeichert und für den Aufbau einer Verarbeitungseinheit, z. B. einer Ferti gungsstraße, mehrfach wiederverwendbar, d. h. durch ein Aufbau programm, vorzugsweise ein CPM-Aufbauprogramm (critical path method), mehrfach abruf- und einsetzbar.The neutral and standardized grid module 7 , 8 is the core of the control system according to the invention. It is the link between all internally and externally digitally controllable technical device units or device systems and a decentralized control system. As a neutral grid module 7 , 8 , it is stored only once as a display 7 and function 8 in a database and is used to set up a processing unit, eg. B. a production line, reusable several times, ie through a build-up program, preferably a CPM build-up program (critical path method), can be called up and used multiple times.
Das Display 7 (siehe Fig. 1) ist der Teil des Rastermoduls 7, 8, der auf einem Rasterfeld-Bildschirm 6 sichtbar gemacht werden dann. Es ist als vorgefertigtes graphisches Bild unter einer eigenen Identitätsnummer in einer Ebene einer dynamischen, mehrstufigen, 3-dimensionalen DM3DM-Matrixdatenbank gespeichert und aus ihr abrufbar. Die äußeren Ränder des Displays 7 sind vorzugsweise unsichtbar, um bei der Anzeige auf einem Bild schirm einen geschlossenen Bildhintergrund zu erhalten (siehe auch Fig. 3 und 4). Dies ist bei dem zweiten und dritten in einer Rasterfläche 5 angezeigten Display 7 in Fig. 1 durch strichlierte Randlinien verdeutlicht. Nur zur Anzeige bestimm ter Aktivierungszustände des Rastermoduls 7, 8, etwa zur Anzeige einer erforderlichen JA/NEIN-Entscheidung für den Fortgang des Vorgangs oder einer Störung in der Hardware, bildet sich ein Rahmen 11 um das Display 7 (siehe erstes Display 7 in Fig, 1). So läßt sich der Verfahrensablauf leicht überwachen, sofort eine erforderliche Entscheidung eingeben, oder es wird bei einer auftretenden Störung sofort angezeigt, wo und in welcher Geräteeinheit der Fehler liegt. Die Fehlersuche und das Beheben einer Störung werden so erheblich erleichtert und beschleunigt. Vorzugsweise können diese unterschiedlichen Anzeigearten zu sätzlich durch eine besondere Farbgebung des sich bildenden Rahmens 11 kenntlich gemacht werden, z. B. grün für den stö rungsfreien Ablauf, rot für die Fehleranzeige und damit die Unterbrechung des gesteuerten Vorgangs bzw. den Stillstand der Anlage, und gelb kann anzeigen, daß eine externe (z. B. manu elle) Entscheidungseingabe stattfinden muß.The display 7 (see FIG. 1) is the part of the grid module 7 , 8 which is then made visible on a grid screen 6 . It is stored as a ready-made graphic image under its own identity number in a level of a dynamic, multi-level, 3-dimensional DM3DM matrix database and can be called up from it. The outer edges of the display 7 are preferably invisible in order to obtain a closed image background when displayed on a screen (see also FIGS. 3 and 4). This is illustrated in the second and third display 7 shown in a grid area 5 in FIG. 1 by dashed border lines. A frame 11 is formed around the display 7 only to display certain activation states of the raster module 7 , 8 , for example to indicate a necessary YES / NO decision for the progress of the process or a fault in the hardware (see first display 7 in FIG , 1). In this way, the process sequence can be easily monitored, a required decision entered immediately, or in the event of a malfunction, it is immediately shown where and in which unit the error is located. This greatly simplifies and speeds up troubleshooting and troubleshooting. Preferably, these different types of display can additionally be identified by a special coloring of the frame 11 being formed, e.g. B. green for the fault-free process, red for the error display and thus the interruption of the controlled process or the standstill of the system, and yellow can indicate that an external (z. B. manual) decision entry must take place.
Außerdem enthält jedes Display 7 noch weitere Informationen. Gemäß Fig. 1 befindet sich innerhalb der quadratischen Display fläche 5, 7 eine Kreisfläche; darin ist beim ersten und dritten Display 7 der Fig. 1 oben links beispielsweise ein sprachfreies Symbol für den Funktionsinhalt des betreffenden Rastermoduls 7, 8 angezeigt, im dargestellten Fall beispielhaft als Musiknote wiedergegeben. Durch die Verwendung einer normierten, weltweit verständlichen Symbolsprache kann ein hoher Rationalisierungs effekt erzielt werden. Oben rechts in der Kreisfläche kann die Adresse des Displays 7 bzw. der Displayname wiedergegeben sein, der zweckmäßig aus den Koordinaten gebildet sein kann, unter denen das Display 7 bzw. die Funktion 8 des Rastermoduls 7, 8 in der DM3DM-Datenbank abgespeichert ist. Die Angabe 2/2/2 im ersten Display 7 der Fig. 1 läßt so erkennen, daß es sich an zweiter Position in der zweiten Zeile der zweiten DM3DM-Adress block-Ebene der Datenbank befindet. Analog ergibt sich für das dritte Display 7 in Fig. 1 die vierte Position in der dritten Zeile der zweiten DM3DM-Adressblock-Ebene.Each display 7 also contains further information. Referring to FIG. 1 7 is located within the square display area 5, a circular surface; In the first and third displays 7 of FIG. 1, at the top left, for example, a speech-free symbol for the functional content of the relevant raster module 7 , 8 is shown, in the case shown represented as a musical note. A high degree of rationalization can be achieved by using a standardized symbol language that is understandable worldwide. The address of the display 7 or the display name can be reproduced at the top right in the circular area, which can expediently be formed from the coordinates under which the display 7 or the function 8 of the raster module 7 , 8 is stored in the DM3DM database. The indication 2/2/2 in the first display 7 of FIG. 1 shows that it is in the second position in the second line of the second DM3DM address block level of the database. The fourth position in the third line of the second DM3DM address block level results analogously for the third display 7 in FIG. 1.
Im mittleren Teil der Kreisfläche können Angaben zu Verarbei tungsaktivitäten oder Befehlsschritten, z. B. eines Fertigungs schrittes innerhalb einer Produktionsstraße, erscheinen, im dargestellten Beispiel der Fig. 1 "Eingabe".In the middle part of the circular area, information on processing activities or command steps, e.g. B. a manufacturing step within a production line, appear in the example shown in FIG. 1 "input".
Im unteren Teil der Kreisfläche können sprachliche Erklärungen zu den Symbolen in einer beliebigen Landessprache oder über einen erforderlichen oder nachfolgenden Befehlsschritt erschei nen. Der Hinweis "Entscheidung" im ersten Display 7 in Fig. 1 zeigt an, daß eine JA/NEIN-Entscheidung oder -verzweigung ansteht.In the lower part of the circular area, linguistic explanations for the symbols can appear in any national language or via a required or subsequent command step. The indication "decision" in the first display 7 in FIG. 1 indicates that a YES / NO decision or branch is pending.
Beim zweiten Display 7 der Fig. 1 ist dargestellt, wie in der Kreisfläche eines Displays 7 die durch eine JA/NEIN-Entschei dung möglichen Verzweigungen zu nachfolgenden Rastermodulen 7, 8 angezeigt werden können; zwischen der Kreislinie und den (unsichtbaren) Randlinien des Display-Quadrats eines jeden Rastermoduls 7, 8 sind die nach dem Prinzip der CPM-Netzplan technik tatsächlich hergestellten Verbindungen 12 zu nachfol genden und vorausgehenden Rastermodulen 7, 8 angezeigt.In the second display 7 of FIG. 1, it is shown how, in the circular area of a display 7, the branches to subsequent raster modules 7 , 8 that are possible through a YES / NO decision can be displayed; Between the circular line and the (invisible) edge lines of the display square of each grid module 7 , 8 , the connections 12 actually made according to the principle of the CPM network plan technology to subsequent and preceding grid modules 7 , 8 are displayed.
Jedes neutrale Rastermodul 7, 8 enthält eine Funktion 8, die als vorgefertigtes Objekt-Code-Teil unter einer eigenen Identitäts nummer in einer Ebene der dreidimensionalen DM3DM-Datenbank gespeichert und abrufbar ist; es weist mehrere bis beliebig viele einander horizontal, vertikal oder diagonal gegenüberlie gende Eingänge E und Ausgänge A auf, über die die Verbindungen zu Vorgänger- und Nachfolger-Rastermodulen 7, 8 nach dem Prinzip der CPM-Netzplantechnik in drei Dimensionen, d. h. sowohl inner halb der einzelnen Adressblockebenen als auch zwischen den Adressblockebenen der DM3DM-Datenbank, herstellbar sind. Die an sich für zwei Dimensionen bekannte CPM-Netzplantechnik ist also nach der Erfindung erweitert und ausgebaut zu einer dynami schen, mehrstufigen, 3-dimensionalen CPM-Netzplantechnik DM3DN. Entsprechend der gespeicherten und durch ein CPM-Aufbauprogramm (siehe unten) aufgerufenen Funktion 8 verzweigt jedes Rastermo dul 7, 8 von einem Eingang E zu einem oder mehreren seiner Aus gänge A in horizontaler, vertikaler oder diagonaler Richtung und zu einem oder mehreren Nachfolgemodulen 7, 8 in drei Dimen sionen, wobei sowohl Vorwärtsverbindungen E1-A1 als auch Rück wärtsverbindungen E2-A2 möglich sind, etwa für Rückmeldungen oder zum Betrieb eines Regelkreises. Die Zahl der Ein- und Ausgänge der Rastermodule 7, 8 läßt sich nach Bedarf beliebig erhöhen. Das dreidimensionale Rastermodul bildet so einen abge wandelten, dreidimensionalen CPM-Netzplanknoten und ist Garant für abwärts- und aufwärtskompatible Steuerungen.Each neutral grid module 7 , 8 contains a function 8 , which is stored as a prefabricated object code part under its own identity number in a level of the three-dimensional DM3DM database and can be called up; it has several to any number of horizontally, vertically or diagonally opposing inputs E and outputs A, via which the connections to predecessor and successor grid modules 7 , 8 according to the principle of CPM network technology in three dimensions, ie both within of the individual address block levels as well as between the address block levels of the DM3DM database. The CPM network technology, known per se for two dimensions, is therefore expanded and expanded according to the invention to form a dynamic, multi-stage, 3-dimensional CPM network technology DM3DN. Corresponding to the stored and passed through a CPM-building program (see below) called function 8 of each Rastermo branched dul 7, 8 from an entrance E to one or more of its off gears A in horizontal, vertical or diagonal direction and one or more subsequent modules 7, 8 in three dimensions, both forward connections E1-A1 and backward connections E2-A2 are possible, for example for feedback or to operate a control loop. The number of inputs and outputs of the grid modules 7 , 8 can be increased as required. The three-dimensional grid module thus forms a modified, three-dimensional CPM network node and is a guarantee for downward and upward compatible controls.
In Fig. 2 sind die entsprechend der in Fig. 1 beispielhaft dargestellten Verzweigung aktivierten Ein- und Ausgänge E1, A1 der Rastermodule 7, 8 mit ihren Eingangs- und Ausgangsadressen versehen. So ist zu erkennen, daß das Rastermodul 7, 8 mit der Adresse 2/2/2 an seinem Eingang E1 mit dem Ausgang des (nicht dargestellten) Vorgängermoduls 2/1/2 verbunden ist und von seinem Ausgang A1 eine Verbindung zum Eingang E1 des Nachfolge moduls 2/3/2 hergestellt wird, dessen Funktion 8 so erkennbar an dritter Position derselben zweiten Zeile in derselben zwei ten Adressblockebene der DM3DM-Datenbank liegt wie das an zwei ter Position liegende Rastermodul 2/2/2. Der Ausgang A1 des Rastermoduls 7, 8 mit der Adresse 2/3/2 wird verbunden mit dem Eingang E1 seines (nicht dargestellten) Nachfolgemoduls 7, 8 mit der Adresse 2/4/2 an vierter Position in derselben Zeile und Adressblockebene. Außerdem verzweigt der Ausgang A3 zu einem weiteren Nachfolgemodul 7, 8 mit der Adresse 3/4/2 an vierter Position in der dritten Zeile der zweiten Adressblockebene und dessen Ausgang A1 verzweigt weiter zum Eingang seines (nicht dargestellten) Nachfolgemoduls mit der Adresse 3/5/2. In FIG. 2, the inputs and outputs E1, A1 of the raster modules 7 , 8 activated according to the branch shown by way of example in FIG. 1 are provided with their input and output addresses. It can be seen that the raster module 7 , 8 with the address 2/2/2 at its input E1 is connected to the output of the predecessor module (not shown) 2/1/2 and from its output A1 a connection to the input E1 of the Successor module 2/3/2 is produced, the function 8 of which is recognizable in the third position of the same second line in the same second address block level of the DM3DM database as the second module 2/2/2. The output A1 of the raster module 7 , 8 with the address 2/3/2 is connected to the input E1 of its (not shown) successor module 7 , 8 with the address 2/4/2 in the fourth position in the same line and address block level. In addition, the output A3 branches to a further successor module 7 , 8 with the address 3/4/2 in the fourth position in the third line of the second address block level, and its output A1 branches further to the input of its (not shown) successor module with the address 3/5 / 2nd
Die Rastermodule werden benutzt, um eine Maschinensteuerung oder ein Betriebssystem oder eine andere digitale Steuerung für eine Geräteeinheit aufzubauen. In Fig. 3 ist dargestellt, wie auf dem Rasterfeld 6 eines Bildschirms der Ablauf einer vorbe reitenden Verarbeitungseinheit z. B. für eine weitere (Haupt-)Verarbeitungseinheit an einer Fertigungsstraße gemäß Fig. 4 nach der CPM-Netzplantechnik dargestellt sein kann. Jedes über sein Display 7 zur Anzeige gebrachte Rastermodul 7, 8 stellt dabei einen Netzplanknoten 13 dar und steht für einen Befehls- oder Verfahrensschritt zur Durchführung oder Abarbeitung der betreffenden Verarbeitungseinheit. Unter Verarbeitungseinheit wird dabei die Gesamtheit der einen bestimmten in sich abge schlossenen Vorgang zu Ende bringenden Befehls- oder Arbeits schritte verstanden. Um die Vorteile der Erfindung optimal nutzen zu können, ist vorzugsweise jedem einzelnen Befehls- oder Arbeitsschritt einer Verarbeitungseinheit ein Rastermodul 7, 8 mit der betreffenden aus der DM3DM-Datenbank abgerufenen Funktion 7 zugeordnet. Bei auftretenden Störungen in der Hard ware läßt sich so der Fehler schnell und zuverlässig orten und danach beheben, so daß eine erhebliche Zeitersparnis und ein hoher Rationalisierungseffekt erreicht werden. Sollten die Umstände, etwa bei der Umstellung einer bestehenden Anlage auf das erfindungsgemäße Steuerungssystem, es aber verlangen oder für den Übergang geraten erscheinen lassen, so ist es grund sätzlich auch möglich, mehrere Befehls- oder Arbeitsschritte in der Funktion 7 eines Rastermoduls 7, 8, also in einem Netzplan knoten 13 zusammenzufassen.The grid modules are used to build a machine control or an operating system or another digital control for a device unit. In Fig. 3 it is shown how on the grid 6 of a screen the sequence of a preparatory processing unit z. B. for a further (main) processing unit on a production line according to FIG. 4 according to the CPM network technology. Each raster module 7 , 8 displayed on its display 7 represents a network node 13 and represents a command or method step for executing or processing the processing unit in question. Processing unit is understood to mean the entirety of the command or work steps that bring a certain self-contained process to an end. In order to be able to make optimum use of the advantages of the invention, a raster module 7 , 8 with the relevant function 7 retrieved from the DM3DM database is preferably assigned to each individual command or work step of a processing unit. In the event of malfunctions in the hardware, the error can be located quickly and reliably and then remedied, so that considerable time savings and a high rationalization effect are achieved. If the circumstances, for example when converting an existing system to the control system according to the invention, require it or make it seem advisable for the transition, it is also possible in principle to carry out several command or work steps in the function 7 of a raster module 7 , 8 , So summarize node 13 in a network plan.
In einer vorbereitenden Verarbeitungseinheit gemäß Fig. 3 fällt die Entscheidung, ob eine Haupt-Verarbeitungseinheit, z. B. eine Maschine oder Fertigungsstraße gemäß Fig. 4, gestartet werden soll. Nachdem die vorbereitende Verarbeitungseinheit am Start modul 2/1/2 gestartet worden ist, läuft diese nach dem zuvor aufgebauten CPM-Netzplan ab und kann auf dem Bildschirm-Raster feld 6 verfolgt werden. Gemäß Fig. 3 wird angenommen, daß das erste Folgemodul 2/2/2 eine JA/NEIN-Entscheidung für den Fortgang des Ablaufs verlangt, was durch einen (gelben) Rahmen 11 am Display D desselben Moduls angezeigt wird. Nach Eingabe einer NEIN-Entscheidung, die enthält, daß eine oder mehrere Bedingungen für die Haupt-Verarbeitungseinheit nicht gegeben sind, wird zum Folgemodul 2/4/2 verzweigt und, nachdem dessen Funktion abgearbeitet ist, erfolgt die Rückkehr oder Rückmel dung zum Startmodul 2/1/2. Nach Eingabe einer JA-Entscheidung wird nacheinander zu den Folgemodulen 3/4/2 und 3/5/2 verzweigt und über den Anschluß 4/1/1 zum Startmodul 4/1/1 der Haupt- Verarbeitungseinheit in Fig. 4 verbunden.In a preparatory processing unit of FIG. 3 makes the decision whether a main processing unit z. B. a machine or production line according to FIG. 4 is to be started. After the preparatory processing unit has been started at the start module 2/1/2, it runs according to the CPM network plan previously set up and can be followed on the screen grid 6 . Referring to FIG. 3, it is assumed that the first sequence module requires 2/2/2 a YES / NO decision for the continuation of the process, which the same by a (yellow) frame 11 on the display module D is displayed. After entering a NO decision, which contains that one or more conditions for the main processing unit are not present, the next module 2/4/2 is branched off and, after its function has been processed, there is a return or feedback to the start module 2 / 1/2. After a YES decision has been entered, branches are successively branched to the subsequent modules 3/4/2 and 3/5/2 and connected to the start module 4/1/1 of the main processing unit in FIG. 4 via the connection 4/1/1.
In Fig. 4 ist beispielhaft dargestellt, wie auf einem Bild schirm-Rasterfeld 6 eine Fertigungsstraße als Verarbeitungsein heit angezeigt und überwacht werden kann. Zur Anzeige kommen die Displays D der Rastermodule 7, 8, die über den Adressblock 17 mit dem damit verbundenen Datenblock 18 der DM3DM-Datenbank (vergl. Fig. 5) angesteuert werden. Auf den Displays D der, wie beispielhaft dargestellt, vierten Zeile 4/. . ./. . . des Rasterfel des 6 sind die Symbole von Teilabläufen der Fertigungsstraße angezeigt, also wie wiederum beispielhaft dargestellt, der Materialeinzug 14, eine erste Bearbeitung 15, z. B. das Schnei den des Materials, und ein weiterer Bearbeitungsschritt an einem Roboter 16. In der fünften Zeile 5/. . ./. . . des Rasterfeldes 6 ist auf den Displays D der Rastermodule 7, 8 die CNC-Steuerung der Teilabläufe 14 bis 16 symbolisiert; bei einem auftretenden Hardwarefehler in einem der Teilabläufe, im dargestellten Bei spiel am Roboter 16, bildet sich an der entsprechenden Position dieser Zeile der CNC-Steuerung, also unterhalb des Symbols für den Teilablauf Roboter 16, ein (roter) Rahmen 11 um das Display D und es ist sofort erkennbar, wo der Fehler zu orten ist. Nach Aktivieren der Adresse 5/6/1 des betreffenden Rastermoduls 7, 8 erfolgt auf dem Bildschirm 6 eine CPM-Netzplananzeige des Teil ablaufs vom Roboter 16 aus der betreffenden Funktionsebene (CPM-Ablauf) in der in Fig. 3 dargestellten Weise, wiederum mit Fehleranzeige oder Entscheidungsaufforderung zur Behebung der Störung.In FIG. 4 is exemplified, as a production line can be displayed as standardized Verarbeitungsein and monitored on an image screen grid array 6. The displays D of the raster modules 7 , 8 are displayed, which are controlled via the address block 17 with the data block 18 of the DM3DM database connected thereto (see FIG. 5). On the displays D the fourth line 4 /, as shown by way of example. . ./. . . The grid of FIG. 6 shows the symbols of partial sequences of the production line, that is, as again shown as an example, the material feed 14 , a first processing 15 , eg. B. the cutting of the material, and a further processing step on a robot 16th In the fifth line 5 /. . ./. . . the grid 6 is symbolized on the displays D of the grid modules 7 , 8, the CNC control of the partial processes 14 to 16 ; at an occurring hardware failure in one of the partial sequences in the illustrated case match on the robot 16, is formed at the position corresponding to that line of the CNC control, ie below the symbol for the part flow robot 16, a (red) frame 11 to the display D and you can immediately see where the fault is located. After activating the address 5/6/1 of the relevant raster module 7 , 8 , a CPM network plan display of the partial sequence from the robot 16 from the relevant functional level (CPM sequence) takes place on the screen 6 in the manner shown in FIG. 3, again with Error display or decision request to remedy the fault.
In der sechsten Zeile 6/. . ./. . . des Bildschirm-Rasterfeldes 6 in Fig. 4 erfolgt die Anzeige einer notwendigen Eingabe einer JA/NEIN-Entscheidung durch einen (gelben) Rahmen 11 an der betreffenden Position des Teilablaufs, und in der siebten Zeile 7/. . ./. . . erfolgt die Anzeige über den ordnungsgemäßen Ablauf der Funktionen in den Teilabläufen 14 bis 16 durch einen (grünen) Rahmen 11 jeweils an der entsprechenden Position der Zeile.In the sixth line 6 /. . ./. . . of the screen grid 6 in FIG. 4, a necessary entry of a YES / NO decision is indicated by a (yellow) frame 11 at the relevant position of the partial process, and in the seventh line 7 /. . ./. . . the display shows the proper execution of the functions in the partial sequences 14 to 16 by a (green) frame 11 at the corresponding position of the line.
Die Zeilen 1/. . ./. . . bis 3/. . ./. . . des Bildschirm-Rasterfeldes 6 können für andere Anzeigen reserviert sein.Lines 1 /. . ./. . . to 3/. . ./. . . of the screen grid 6 can be reserved for other displays.
Das erfindungsgemäße Steuerungssystem verfügt über eine dynami sche, mehrstufige, dreidimensionale DM3DM-Matrixdatenbank, in der die neutralen Rastermodule 7, 8 mit ihren Displays 7 und ihren Funktionen 8 und ihrer durch ein CPM-Aufbauprogramm be darfsweise festgelegten CPM-Netzplanstruktur in verschiedenen Adressblock-Ebenen und den zugehörigen Datenblöcken als Ob jektcode gespeichert sind.The control system according to the invention has a dynamic, multi-stage, three-dimensional DM3DM matrix database in which the neutral grid modules 7 , 8 with their displays 7 and their functions 8 and their CPM network structure, which may be defined by a CPM setup program, in various address block levels and the associated data blocks are stored as object code.
In Fig. 5 ist schematisch der Aufbau einer DM3DM-Matrixdaten bank wiedergegeben. Sie besteht aus einem oder mehreren dreidi mensionalen Adressblocks 17. Im Adressblock 17 sind nur die Adressen der Rastermodule 7, 8 in mehreren verschiedenen Ebenen abgelegt. Die Namen der Adressen bestimmen sich zweckmäßig nach den Koordinaten ihrer Ablage in den drei Dimensionen des Adressblocks 17, also nach Zeile, Position in der Zeile (oder Spalte) und Ebene: z. B. 2/3/2 zweite Zeile, dritte Position, zweite Ebene. In Fig. 5 sind zwei Ebenen des Adressblocks 17 und davon die erste nur mit ihrer ersten Zeile und den ersten Positionen der folgenden Zeilen schematisch dargestellt. Der Adressblock 17 ist in den drei Dimensionen beliebig und nach Bedarf erweiterbar. Er dient dem Auffinden der in Datenblöcken 18 abgelegten Daten der Rastermodule 7, 8 beim Aufbau einer dreidimensionalen CPM-Netzplanstruktur DM3DN für einen bestimm ten Ablauf, z. B. an einer Fertigungsstraße gemäß Fig. 4, durch ein CPM-Aufbauprogramm. Mit Hilfe einer Identitätsnummer wird über den Adressblock 17 im Datenblock 18 das Display 7 gefun den, das zur Anzeige gelangt, und werden ebenso die Funktionen 8 gefunden, die über die Ein- und Ausgänge E, A zum Aufbau der dreidimensionalen CPM-Netzplanstruktur einander zur Verbindung zugeordnet werden müssen.The structure of a DM3DM matrix database is shown schematically in FIG. 5. It consists of one or more three-dimensional address blocks 17 . Only the addresses of the raster modules 7 , 8 are stored in several different levels in the address block 17 . The names of the addresses are expediently determined by the coordinates of their filing in the three dimensions of the address block 17 , that is to say by line, position in the line (or column) and level: z. B. 2/3/2 second line, third position, second level. In Fig. 5 two levels of the address block 17 and of which the first only with its first line and the first positions of the following lines are shown schematically. The address block 17 is arbitrary in the three dimensions and can be expanded as required. It is used to find the data of the raster modules 7 , 8 stored in data blocks 18 when building a three-dimensional CPM network structure DM3DN for a specific process, e.g. B. on a production line according to FIG. 4, through a CPM construction program. With the help of an identity number, the display 7 is found via the address block 17 in the data block 18 , which is displayed, and the functions 8 are also found, which are used via the inputs and outputs E, A to build up the three-dimensional CPM network structure Connection must be assigned.
Zu jeder Adresse im Adressblock 17 gehört ein dreidimensionaler Datenblock 18. In jedem dieser Datenblöcke 18 sind die Daten des mit der betreffenden Adresse über den Adressblock 17 auf rufbaren Rastermoduls 7, 8 (in Fig. 5 beispielhaft 2/3/2) in verschiedenen Ebenen abgelegt und abrufbar. In Fig. 5 ist bei spielhaft der Datenblock 18 des Rastermoduls 7, 8 mit der Adresse 2/3/2 mit fünf Ebenen dargestellt; in der ersten Ebene können sich die Displays 7 des Rastermoduls 7, 8 mit Displaynum mer befinden, in der zweiten Ebene seine Funktionen 8 mit Funk tionsnummer. In den folgenden Ebenen können die Eingänge E1 bis En und Ausgänge A1 bis An mit ihren Verbindungen zu den Vorgän ger- und Nachfolgermodulen (vergl. Fig. 2) gemäß einer dreidi mensionalen CPM-Netzplanstruktur als Produkt eines CPM-Aufbau programms und als Grundlage eines CPM-Ablaufprogramms gespei chert sein (siehe unten). Die Adressblockstruktur bildet die Netzplanstruktur ab, und die Datenblockstruktur sichert die Verbindungen der Vorgänger- und Nachfolgermodule.A three-dimensional data block 18 belongs to each address in the address block 17 . In each of these data blocks 18 , the data of the raster module 7 , 8 (in FIG. 5, 2/3/2 by way of example in FIG. 5) with the relevant address via the address block 17 are stored and can be called up. In Fig. 5, the data block 18 of the raster module 7 , 8 with the address 2/3/2 is shown with five levels at play; The displays 7 of the raster module 7 , 8 with the display number can be in the first level, and its functions 8 with the function number in the second level. In the following levels, the inputs E1 to En and outputs A1 to An with their connections to the predecessor and successor modules (see FIG. 2) according to a three-dimensional CPM network structure as a product of a CPM development program and as the basis of one CPM sequence program must be saved (see below). The address block structure maps the network plan structure, and the data block structure secures the connections of the predecessor and successor modules.
Auch der dreidimensionale Datenblock 18 ist bei Bedarf beliebig erweiterbar. Im Vergleich zu den bekannten zweidimensionalen Datenbanken, die sich aus Adressen und Tabellen aufbauen, er laubt der dreidimensionale Aufbau der Datenbank und die Unter teilung in Adressblöcke 17 und Datenblöcke 18 ein wesentlich schnelleres Auffinden und einen wesentlich schnelleren Zugriff auf die Daten.The three-dimensional data block 18 can also be expanded as required. In comparison to the known two-dimensional databases, which are made up of addresses and tables, the three-dimensional structure of the database and the subdivision into address blocks 17 and data blocks 18 allow a much faster finding and a much faster access to the data.
Als genereller Einstieg in die DM3DM-Matrixdatenbank ist vor teilhaft ein Adressblock "Null" oder Hauptadressblock vorgese hen ist, der nach Art eines Adressdatenbaums zu den Folge adressblöcken für den Direktzugriff auf die Daten verzweigt. Im Adressblock "Null" oder Hauptadressblock wird die Datenbank normiert; durch ihn erschließt sich die Bedeutung der Daten und es wird das Auffinden der strukturierten Daten bei der Verar beitung nochmals weiter beschleunigt. Dazu befindet sich der Adressblock "Null" oder Hauptadressspeicher vorteilhaft immer komplett (neben anderem) im RAM-Arbeitsspeicher eines betref fenden Computers.As a general entry into the DM3DM matrix database is before partial address block "zero" or main address block hen, which results in the manner of an address data tree branched address blocks for direct access to the data. in the Address block "zero" or main address block becomes the database normalized; it reveals the meaning of the data and it will be finding the structured data at the processing processing accelerated further. There is the Address block "zero" or main address memory always advantageous completely (among other things) in the RAM memory of one concerned computer.
Neben dem neutralen Basisregiesystem zur Verarbeitung der Umge bung von Prozessoren (Arbeitsspeicher, Register, Bussystem) benötigt das erfindungsgemäße Steuerungssystem ein (critical path method) CPM-Aufbauprogramm und ein CPM-Ablaufprogramm.In addition to the neutral basic control system for processing the reverse Practice of processors (RAM, register, bus system) the control system according to the invention requires a (critical path method) CPM development program and a CPM sequence program.
Das CPM-Aufbauprogramm erstellt dabei noch keine ablauffähige Verarbeitungseinheit, sondern nach der erweiterten, dynami schen, dreidimensionalen CPM-Netzplantechnik DM3DN die aus Rastermodulen 7, 8 mit unterschiedlichen Funktionen 8 gebildete Struktur des dreidimensionalen CPM-Netzplans für die Verarbei tungseinheit, wobei diese Struktur jederzeit veränderbar oder aktualisierbar ist, so daß man von einer dynamischen, mehrstu figen, dreidimensionalen Netzplantechnik DM3DN sprechen kann. Jedes Rastermodul 7, 8 mit einer bestimmten, einem Verarbei tungsschritt der Verarbeitungseinheit entsprechenden Funktion 8 ist, wie bereits erwähnt, nur einmal in der DM3DM-Matrixdaten bank gespeichert und ist beim Strukturaufbau des DM3DN-Netz plans nach Bedarf mehrfach wiederverwendbar; es ist neutral. Die Adressen der Rastermodule 7, 8 belegen im DM3DM-Adressblock 17 und im DM3DM-Datenblock 18 dieselben Koordinaten. Durch Eingabe der Koordinatenadressen der Rastermodule 7, 8 mit den entsprechenden Funktionen 8 in der Reihenfolge der geforderten Verarbeitungsschritte wird die Struktur des DM3DN-Netzplans festgelegt und jedes Rastermodul 7, 8 an seinen Eingängen E und Ausgängen A mit der Adresse des jeweiligen Vorgänger- bzw. Nachfolgemoduls versehen. Zu den im DM3DM-Datenblock 18 mit Display 7 und Funktion 8 gespeicherten Rastermodulen 7, 8 werden deren Eingänge E und Ausgänge A mit den ihre Koordinaten beibe haltenden Adressen der Vorgänger- bzw. Nachfolgemodule in den nachfolgenden Ebenen des DM3DM-Datenblocks 18 gespeichert (siehe Fig. 5), womit die DM3DN-Netzplanstruktur einer oder mehrerer Verarbeitungseinheiten festgelegt ist.The CPM setup program does not yet create an executable processing unit, but instead, according to the expanded, dynamic, three-dimensional CPM network planning technology DM3DN, the structure of the three-dimensional CPM network plan for the processing unit, which is formed from raster modules 7 , 8 with different functions 8 , this structure at any time is changeable or updatable, so that one can speak of a dynamic, multi-stage, three-dimensional network planning technique DM3DN. Each raster module 7 , 8 with a certain function 8 corresponding to a processing step of the processing unit is, as already mentioned, stored only once in the DM3DM matrix database and can be reused several times as required in the structure of the DM3DN network plan; it is neutral. The addresses of the raster modules 7 , 8 occupy the same coordinates in the DM3DM address block 17 and in the DM3DM data block 18 . By entering the coordinate addresses of the raster modules 7 , 8 with the corresponding functions 8 in the order of the required processing steps, the structure of the DM3DN network plan is determined and each raster module 7 , 8 at its inputs E and outputs A with the address of the respective predecessor or Successor module provided. To the in DM3DM data block 18 with a display 7 and function 8 stored raster modules 7, 8 whose inputs D and outputs Q are connected to the their coordinates beibe holding addresses of the predecessor and successor modules in the subsequent levels of the DM3DM data block stored 18 (see Fig. 5), whereby the DM3DN network plan structure of one or more processing units is fixed.
Mit der Eingabe der Koordinatenadressen werden auch die Dis plays 7 der betreffenden Rastermodule 7, 8 in die Rasterflächen 5 eines Bildschirm-Rasterfeldes 6 eingesetzt, wodurch die Struktur des DM3DN-Netzplans als Ausschnitt des Rasterfeldes 6 zur Anzeige gebracht werden kann.With the input of the coordinate addresses, the dis plays 7 of the relevant grid modules 7 , 8 are also inserted into the grid areas 5 of a screen grid 6 , whereby the structure of the DM3DN network map can be displayed as a section of the grid 6 .
Das CPM-Ablaufprogramm erstellt beim Starten eine ablauffähige Verarbeitungseinheit, wobei die Struktur des CPM-Netzplans durch neue Eingaben jederzeit verändert und aktualisiert werden kann. Die Verknüpfung der Rastermodule 7, 8 und ihre Speicherung im RAM-Arbeitsspeicher einer Computer-Einheit erfolgt ausgehend von der im DM3DM-Adressblock 17 befindlichen Startadresse eines Teilablaufs als reine Adressrechnung, wobei der interne Adress zähler des Prozessors die Verbindungen der Rastermodul-Funktion durchschaltet.The CPM sequence program creates an executable processing unit when starting, whereby the structure of the CPM network plan can be changed and updated at any time by new entries. The linking of the raster modules 7 , 8 and their storage in the RAM working memory of a computer unit takes place on the basis of the start address of a partial process located in the DM3DM address block 17 as a pure address calculation, the internal address counter of the processor switching through the connections of the raster module function.
Die ersten RAM-Speicherplätze, z. B. 1000 Byte, sind reserviert für das Basis-Regiesystem.The first RAM locations, e.g. B. 1000 bytes are reserved for the basic control system.
Beim Start des CPM-Ablaufprogramms werden mindestens zwei Ra stermodule 7, 8, ein Startmodul und das Folgemodul, für den Ver knüpfungsvorgang benötigt. Die Objektgröße der kompletten Funk tion 8 eines Rastermoduls 7, 8 ist der Platzhalter im RAM-Ar beitsspeicher; es können so die Rastermodule 7, 8 plaziert wer den.At the start of the CPM sequence program, at least two grid modules 7 , 8 , a start module and the follow-up module are required for the linking process. The object size of the complete func tion 8 of a raster module 7 , 8 is the placeholder in RAM memory Ar memory; it can place the grid modules 7 , 8 who the.
Der vom Basis-Regiesystem vorgegebene Wert im Adresszähler ist die Programmstartadresse, z. B. 1070 Byte, für die Startfunk tion. Es folgen zunächst eine Anzahl fest vorgegebener Bytes, die in jeder Funktion 8 der Rastermodule 7, 8 gleich sind und unverändert festgelegt sind, dadurch bleibt die Ablauffähigkeit für Verarbeitungseinheiten dauerhaft auf- und abwärts kompatibel erhalten.The value specified by the basic control system in the address counter is the program start address, e.g. B. 1070 bytes, for the start function. This is followed by a number of predefined bytes, which are the same in each function 8 of the raster modules 7 , 8 and are fixed unchanged, as a result of which the executability for processing units remains permanently upwards and downwards compatible.
Das CPM-Ablaufprogramm arbeitet über die Programmsprachenken nung die einzelnen Befehlsschritte der Funktion 8 des Rastermo duls 7, 8 ab, bis es auf den ersten Ausgang A1 stößt. Aufgrund der Objektgröße des Vorgängermoduls findet das Ablaufprogramm durch den festgelegten Adressplatz im Folgemodul unter Index 1 in der CPM-Registertabelle die Einsprungadresse E1 dieses Fol gemoduls. Das Ablaufprogramm addiert zu diesem gefundenen Adresswert E1 die Objektgröße des Vorgängermoduls hinzu und trägt den gefundenen Wert in der CPM-Registertabelle des Vor gängermoduls unter Index 1 für den gefundenen Ausgang A1 als Sprungadresse ein. Wenn ein echter Verarbeitungsablauf startet, dann erreicht der Sprungbefehl vom Ausgang A1 indexiert über die CPM-Registertabelle in der gleichen Funktion 8 den Ein sprung E1 in der Folgefunktion. Es wird die Funktion 8 des einen Rastermoduls 7, 8 bis zum Ende abgearbeitet, und das CPM- Ablaufprogramm lädt danach aufgrund des Strukturplans über den Adressblock 17 die Funktion 8 des nächsten Rastermoduls 7, 8 in den RAM-Arbeitsspeicher nach und verknüpft dann nach demselben Prinzip alle weiteren Folgefunktionen von Folgemodulen zu einer vollständigen, ablauffähigen Verarbeitungseinheit in allen drei Dimensionen. Die ablauffähige Verarbeitungseinheit als Produkt des CPM-Ablaufprogramms wird gesondert in der DM3DM-Matrixda tenbank gespeichert.The CPM sequence program works via the program language, the individual command steps of function 8 of the raster module 7 , 8 until it encounters the first output A1. Due to the object size of the predecessor module, the sequential program finds the entry address E1 of this sequence module in the CPM register table under index 1 in the sequence module. The sequence program adds the object size of the predecessor module to this found address value E1 and enters the found value in the CPM register table of the predecessor module under index 1 for the found output A1 as a jump address. When a real processing sequence starts, the jump command from output A1 indexed via the CPM register table in function 8 reaches jump E1 in the subsequent function. The function 8 of the one raster module 7 , 8 is processed to the end, and the CPM sequence program then reloads the function 8 of the next raster module 7 , 8 into the RAM main memory via the address block 17 and then links it to the same Principle of all further follow-up functions from follow-up modules to a complete, executable processing unit in all three dimensions. The executable processing unit as a product of the CPM sequence program is stored separately in the DM3DM matrix database.
Für die Übermittlung der Daten aus der dreidimensionalen DM3DM- Datenbank zu den Prozessoren der zu steuernden Teilabläufe verfügt das Steuerungssystem über ein dreidimensionales Daten bussystem, welches in Fig. 6 schematisch wiedergegeben ist. In ihm sind in verschiedenen Ebenen die Busadressen des Rastermo dul-Regiesystems abgelegt. Wie auch in Fig. 4 am Eingang des Startmoduls 4/1/1 angegeben, ist das Rastermodul-Regiesystem am Datenbussystem direkt angeschlossen ist und so mit dem Basis- Regiesystem verbunden. Das dreidimensionale Datenbussystem erlaubt die parallele Verarbeitung der Daten auf verschiedenen Ebenen, die verschiedenen Teilabläufen zugeordnet sein können. Dies ist in Fig. 6 symbolisch durch die Displays mehrerer digi tal steuerbarer Geräte-Einheiten 19 bis 23, über die Teilab läufe verarbeitet werden, dargestellt. Es können dies Drucker, Fertigungsstraßen, Roboter und anderes sein. Dabei kann das Datenbussystem in seinen Ebenen in beiden Richtungen arbeiten, was in Fig. 6 durch die Pfeile 25 und 26 angedeutet ist. Die parallel arbeitenden Verarbeitungsbefehle stellen die Informa tionskette zusammen und verarbeiten sie. Dadurch wird die Ver arbeitungsgeschwindigkeit der Computer-Einheiten nochmals er höht.For the transmission of the data from the three-dimensional DM3DM database to the processors of the sub-sequences to be controlled, the control system has a three-dimensional data bus system, which is shown schematically in FIG. 6. The bus addresses of the raster module control system are stored in it on different levels. As also indicated in FIG. 4 at the input of the start module 4/1/1, the grid module control system is connected directly to the data bus system and is thus connected to the basic control system. The three-dimensional data bus system allows parallel processing of the data on different levels, which can be assigned to different sub-processes. This is symbolically represented in FIG. 6 by the displays of a plurality of digitally controllable device units 19 to 23 , via which partial processes are processed. These can be printers, production lines, robots and others. The data bus system can work in both directions in its planes, which is indicated in FIG. 6 by the arrows 25 and 26 . The processing commands working in parallel compile and process the information chain. As a result, the processing speed of the computer units is increased again.
Der dreidimensionale Aufbau des Datenbussystems erlaubt darüber hinaus aber auch eine Verknüpfung der Daten verschiedener Ebe nen untereinander etwa für eine Datenumleitung. Es können da durch keine Datenkollisionen mehr vorkommen wie bei den heute üblichen zweidimensionalen Datenbussystemen, die auch als Da tenautobahn bezeichnet werden. Auch die heute üblichen Warte schleifen für die einzelnen Prozessoren werden vermieden. Die mögliche Verknüpfung von Daten in drei Dimensionen bildet außerdem den Schlüssel zu künstlicher, auch selbst lernender Intelligenz.The three-dimensional structure of the data bus system allows this but also a link between the data of different levels for example for data redirection. It can be there no more data collisions like today usual two-dimensional data bus systems, which also as Da tenautobahn. Even the usual control room today loops for the individual processors are avoided. The forms possible linkage of data in three dimensions also the key to artificial, also self-learning Intelligence.
Eine Ebene des Datenbussystems deckt vorzugsweise die heutige Technik ab, wodurch Kompatibilität gewährleistet ist.One level of the data bus system preferably covers the current one Technology, which ensures compatibility.
Jedes Rastermodul 7, 8 besitzt über seine Adresse, wie in Fig. 6 bei 24 angedeutet, einen Direktanschluß am dreidimensionalen Datenbussystem. Damit bleibt das Basis-Regiesystem neutral und für jede Prozessortechnik und jede Prozessorkombination ver wendbar und ist sehr stabil. Alle Teilabläufe oder Verarbei tungseinheiten, die über das Rastermodul-Regiesystem direkt an das dreidimensionale Datenbussystem angeschlossen werden, sind eine Ergänzung des Basis-Regiesystems. Es werden somit keine unterschiedlichen Versionen von Betriebssystemen mehr nötig. Durch den Direktanschluß der Rastermodule 7, 8, bzw. des jewei ligen Startmoduls der in einer Ebene der DM3DM-Matrixdatenbank abgelegten Teilabläufe, am dreidimensionalen Datenbussystem wird eine optimale Ausnutzung der heute schon erreichten und zukünftig noch erreichbaren Prozessorgeschwindigkeiten mög lich, da ein zur Zeit bei bekannten Systemen bestehender Engpaß beim Datentransfer umgangen wird.Each raster module 7 , 8 has a direct connection to the three-dimensional data bus system via its address, as indicated at 24 in FIG. 6. This means that the basic control system remains neutral and can be used for any processor technology and processor combination and is very stable. All sub-processes or processing units that are connected directly to the three-dimensional data bus system via the grid module control system are an addition to the basic control system. Different versions of operating systems are therefore no longer necessary. Through the direct connection of the raster modules 7 , 8 , or the respective start module of the partial sequences stored in one level of the DM3DM matrix database, to the three-dimensional data bus system, optimal utilization of the processor speeds already achieved and still achievable in the future is possible, since one is currently at known systems existing bottleneck in data transfer is avoided.
Durch die Aufteilung des Regiesystems in Basisregiesystem und Rastermodul-Regiesystem wird der RAM-Arbeitsspeicher der Compu ter-Einheiten gegenüber bekannten Systemen sinnvoller einge teilt. Freiwerdender Arbeitsspeicherplatz kann besser für die DM3DM-Datenbank genutzt werden, wodurch die Computer-Einheiten ebenfalls schneller werden.By dividing the control system into the basic control system and Raster module control system becomes the RAM memory of Compu ter units compared to known systems more useful Splits. Free memory space can be better for the DM3DM database can be used, creating the computer units also get faster.
Innerhalb des Basisregiesystems und des Rastermodul-Regiesy stems ist eine direkte Computer-Viren-Bekämpfung integriert im Betriebssystem möglich, indem schon beim Aufbau der Strukturen jedes Rastermodul auf Viren abgefragt wird.Within the basic control system and the grid module control stems is a direct computer virus control integrated in the Operating system possible by already building the structures every raster module is scanned for viruses.
Um unbefugte Eingriffe in das Steuerungssystem zu verhindern kann der Zugang über verschiedene, vorzugsweise fünf, Funk tions- oder Kontrollebenen und mit Hilfe von diesen Funktions- oder Kontrollebenen zugewiesenen Identitätsnummern geregelt werden.To prevent unauthorized tampering with the control system can access via different, preferably five, radio or control levels and with the help of these functional or control levels assigned to identity numbers become.
Die oberste technische Kontrollebene verschafft über ein Ver waltungsprogramm Zugang zu allen, also sowohl den neutralen als auch den im Ablauf befindlichen Rastermodulen 7, 8. Hier kann eine durch die Identitätsnummer ausgewiesene Person den Ablauf des Gesamtsystems nach Bedarf aktualisieren, Teilabläufe ein- und ausschalten und sperren, usw. Hier kann zentral in das gesamte Steuerungssystem eingegriffen und können Veränderungen vorgenommen werden.The top technical control level provides access to all, i.e. both the neutral and the grid modules 7 , 8 in progress, via an administration program. Here, a person identified by the identity number can update the process of the overall system as required, switch sub-processes on and off and lock, etc. Here, it is possible to intervene centrally in the entire control system and make changes.
In einer zweiten, der Organisationsebene finden Steuerungen von Organisationsprogrammen statt und man erhält über ein Inhalts verzeichnis Zugang zu einer dritten Ebene, in der alle durch das CPM-Ablaufprogramm erstellten ablauffähigen Verarbeitungs einheiten über ein Startmodul mit Identitätsnummer angestoßen werden können.In a second, the organizational level, controls from Organizational programs take place and you get content Directory access to a third level, all through executable processing created by the CPM sequence program units initiated via a start module with identity number can be.
Eine vierte Ebene kann der Entwicklung und Erweiterung des Steuerungssystems und der Programmierung der Einzelabläufe und Verarbeitungseinheiten vorbehalten sein.A fourth level can be the development and expansion of the Control system and the programming of the individual processes and Processing units reserved.
In der fünften Funktions- oder Kontrollebene besteht Zugang zum Regiesystem, hier kann die Programmierung des Betriebssystems erfolgen.In the fifth function or control level there is access to the Director's system, here you can program the operating system respectively.
Jede der fünf Funktions- oder Kontrollebenen ist nur mit einer bestimmten Identitätsnummer anwählbar und die nur in einer bestimmten Ebene zugänglichen Teilabläufe und Rastermodule erhalten dieselbe Identitätsnummer, so daß eine fortlaufende Zugangskontrolle stattfinden kann.Each of the five functional or control levels is only one certain identity number can be selected and only in one Partial processes and grid modules accessible at a certain level get the same identity number so that a consecutive Access control can take place.
Claims (23)
- 1. ein neutrales Basisregiesystem (Kernel) ergänzt ist durch
- 2. ein modular aus generell neutralen Rastermodulen (7, 8)
mit mehreren Eingängen (E1 bis En) und Ausgängen (A1 bis
An) aufgebautes Steuerungssystem (Rastermodul-Regiesystem),
wobei
- 2.1 jedes einzelne Rastermodul (7, 8) sowohl extern als auch intern ansteuerbar ist und
- 2.2 mit seiner Adresse in einem Adressblock (17) der Daten bank eingetragen ist, wobei der Adressblock (17)
- 3.1 mehrere strukturierte Adressblockebenen umfaßt, die
- 3.2 aus dynamischen Rasterfeldern (6) bestehen, welche
- 3.3 ihrerseits in Rasterflächen (5) unterteilt sind, wobei jede Rasterfläche (5) einem Rastermodul (7, 8) entspricht, daß
- 4. zum Aufbau einer Maschinensteuerung oder eines Betriebs systems oder einer anderen digitalen Steuerung die Raster module (7, 8) an ihren Eingängen (E) und Ausgängen (A) untereinander sowohl in den einzelnen Adressblockebenen als auch zwischen den Adressblockebenen, also in drei Dimensio nen, nach dem Prinzip der CPM-Netzplantechnik verbindbar und auch verzweigbar sind, wobei Rastermodule (7, 8) die CPM-Netzplanknoten sind, und daß
- 5. das Steuerungssystem oder Rastermodul-Regiesystem ein CPM-Aufbauprogramm und ein CPM-Ablaufprogramm umfaßt, wobei durch das CPM-Aufbauprogramm die bedarfsweise veränderbare Struktur des CPM-Netzplans erstellbar ist und durch das CPM-Ablaufprogramm eine ablauffähige Verarbeitungseinheit erstellbar und die Struktur des CPM-Netzplans bedarfsweise aktualisierbar ist.
- 1. a neutral basic control system (kernel) is supplemented by
- 2. A modular control system (grid module control system) consisting of generally neutral grid modules ( 7 , 8 ) with several inputs (E1 to En) and outputs (A1 to An), whereby
- 2.1 each individual grid module ( 7 , 8 ) can be controlled both externally and internally and
- 2.2 is entered with its address in an address block ( 17 ) of the database, the address block ( 17 )
- 3.1 comprises several structured address block levels that
- 3.2 consist of dynamic grids ( 6 ), which
- 3.3 are in turn divided into grid areas ( 5 ), each grid area ( 5 ) corresponding to a grid module ( 7 , 8 ) that
- 4. to build a machine control or an operating system or another digital control, the raster modules ( 7 , 8 ) at their inputs (E) and outputs (A) with each other both in the individual address block levels and between the address block levels, that is, in three dimensions NEN, can be connected and branched according to the principle of the CPM network technology, wherein raster modules ( 7 , 8 ) are the CPM network nodes, and that
- 5. The control system or grid module control system comprises a CPM construction program and a CPM execution program, the CPM construction program being able to change the structure of the CPM network plan as required, and an executable processing unit and the structure of the CPM can be created by the CPM execution program -Network map can be updated if necessary.
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DE1998122158 DE19822158A1 (en) | 1998-05-16 | 1998-05-16 | Data processing for production control system |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1571576A1 (en) * | 2004-03-03 | 2005-09-07 | Joachim Niemann | Method for the performance of a two or multi level planning |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1993024870A1 (en) * | 1992-06-01 | 1993-12-09 | Ducost Engineering Limited | Control of paint spraying machines and the like |
US5499188A (en) * | 1992-12-14 | 1996-03-12 | Honeywell Inc. | Flexible method for building a recipe in a process control system |
DE19539480A1 (en) * | 1995-10-24 | 1997-04-30 | Abb Patent Gmbh | Process for the automated generation of control structures |
DE19539479A1 (en) * | 1995-10-24 | 1997-04-30 | Abb Patent Gmbh | Process for the automated creation of a process engineering scheme |
DE19539476A1 (en) * | 1995-10-24 | 1997-04-30 | Abb Patent Gmbh | Process for the automated generation of control loops |
-
1998
- 1998-05-16 DE DE1998122158 patent/DE19822158A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1993024870A1 (en) * | 1992-06-01 | 1993-12-09 | Ducost Engineering Limited | Control of paint spraying machines and the like |
US5499188A (en) * | 1992-12-14 | 1996-03-12 | Honeywell Inc. | Flexible method for building a recipe in a process control system |
DE19539480A1 (en) * | 1995-10-24 | 1997-04-30 | Abb Patent Gmbh | Process for the automated generation of control structures |
DE19539479A1 (en) * | 1995-10-24 | 1997-04-30 | Abb Patent Gmbh | Process for the automated creation of a process engineering scheme |
DE19539476A1 (en) * | 1995-10-24 | 1997-04-30 | Abb Patent Gmbh | Process for the automated generation of control loops |
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
BRUCKER, A. et al.: "INTERKAMA 95: Prozeßleit- systeme", In: atp 38 (1996) 4 S. 12-14, 16-18, 20-22, 24, 25, 27-30, 32-38 * |
NICLAS, C. et al.: "Die SPS, im PC-Zeitalter" und W. Meldur et al.: "PC und SPS kombinieren: Vorteile durch PC-Standardsoftware", In: etz 22/1997, S. 6-8, 11 * |
NIEßLING, B. et al.: "Stationsleittechnik auf Profibus", In: etz 7-8/1998, S. 44-47 * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1571576A1 (en) * | 2004-03-03 | 2005-09-07 | Joachim Niemann | Method for the performance of a two or multi level planning |
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