EP1451680A2 - Verfahren und anordnung zur konfiguration von baugruppen in einer datenverarbeitungsanlage - Google Patents

Verfahren und anordnung zur konfiguration von baugruppen in einer datenverarbeitungsanlage

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EP1451680A2
EP1451680A2 EP02754534A EP02754534A EP1451680A2 EP 1451680 A2 EP1451680 A2 EP 1451680A2 EP 02754534 A EP02754534 A EP 02754534A EP 02754534 A EP02754534 A EP 02754534A EP 1451680 A2 EP1451680 A2 EP 1451680A2
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EP
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configuration
modules
module
software
components
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EP02754534A
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Inventor
Michael Tiegelkamp
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Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
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    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F8/00—Arrangements for software engineering
    • G06F8/60—Software deployment
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F9/00—Arrangements for program control, e.g. control units
    • G06F9/06—Arrangements for program control, e.g. control units using stored programs, i.e. using an internal store of processing equipment to receive or retain programs
    • G06F9/44—Arrangements for executing specific programs
    • G06F9/445—Program loading or initiating
    • G06F9/44505—Configuring for program initiating, e.g. using registry, configuration files

Definitions

  • the invention relates to a method and an arrangement for configuring assemblies in a data processing system, for example for projecting and / or parameterizing the assemblies in a technical system.
  • program modules or other software tools are usually used, which are installed on a separate, known programming device, usually a personal computer. These software tools are used to program the controls with a so-called editor, to load or download data or program parts and to create memory cards or other memory modules, such as. B. EPROM's or the like.
  • these software tools are also used to configure the hardware modules used on the control side, as well as for commissioning, fault diagnosis and maintenance of the entire technical system in which the programmable logic controller is used.
  • For the configuration and diagnosis of each hardware module in the system to be controlled in addition to the programming languages used for this, such as B. with STEP 7, relatively extensive special configuration software tools installed in the programming device, which also have additional drivers for the memory modules and for network cards for networking the respective central and decentralized hardware modules, such as. B. with a hardware configuration within STEP 7.
  • the invention is therefore based on the object of developing a method and an arrangement for the configuration of assemblies in a data processing system of the type mentioned at the outset in such a way that the assemblies can be easily configured.
  • a method, a software or firmware component or a correspondingly constructed data processing system, in particular for the control or regulation of a technical system, in which modules take over programmable control of system functions, is advantageously developed in such a way that the task at hand is solved in an advantageous manner.
  • a personal computer working as a programming device which can be connected to the system-side modules, which can be networked decentrally and centrally with one another.
  • the modules each advantageously have a configuration module, with which the respective module can be configured and / or parameterized with regard to the function to be controlled.
  • hardware configuration software is preferably present on the controller itself or in a generalized manner in each module, which brings with it the advantages listed below both for the manufacturer of the controller and for the user and enables an open, distributed automation system.
  • the modules can advantageously carry out an exchange of data and / or program parts to support the configuration via the internal and / or via an external network.
  • the modules described above can be easily connected to the other modules and to the World Wide Web or the Internet via a likewise standardized network connection and a software module acting as a browser.
  • a configuration module largely identical to the decentralized configuration module can also be provided in this.
  • the system-side modules preferably have a microprocessor and memory modules with which the configuration of the respective module can be carried out
  • each module brings with it the software required for configuration, i. that is, the configuration software is available at all times.
  • the user does not necessarily have to obtain and install a newer version of this software; however, he has the option of carrying out a so-called update when troubleshooting and / or new functions. Since this software can be updated separately and can therefore be reloaded, the user can concentrate on the new module with such an update and can leave the other modules unprocessed.
  • the user of the method according to the invention is able, with simple possibilities with regard to the display and modification of data or program parts, and with the aid of relatively simply constructed devices, in particular the programming devices, and relatively simple software, without large Effort to configure the modules.
  • settings for parameterization, so-called online changes, during operation as well as diagnostic display with a given technological display are possible without burdening the entire software in a central programming device with additional software options.
  • the data exchange to this central module can take place in both directions via standardized interfaces.
  • the decoupling of hardware and software production also has advantages for the manufacture of such programmable logic controllers, as a result of which the delivery of such intelligent assemblies can be planned more independently, since each assembly unit itself brings the configuration software required for it.
  • the proposed decoupling of programming and project planning of the assemblies also means less effort for integration and system tests of the entire system, including the creation, maintenance and logistics services for the hardware configuration software.
  • the hardware configuration software can also be made available in an identical form on the central programming device.
  • the user can then transfer this software from the Internet, via compact disk or other storage media or even from the module itself to the programming device.
  • the modules can preferably receive a standardized Ethernet interface with a so-called TCP / IP protocol for an Ethernet bus as a so-called field bus, as well as a web server, which enables the open coupling of any so-called web clients, that is typically via a standard web browser enabled for the internet.
  • the usual programming software for programming devices, such as STEP 7 or high-level languages, are according to the invention of the basic hardware performance, for.
  • the hardware configuration within STEP 7 is decoupled more strongly from the distributed modules.
  • the module-specific intelligence is on the side of the controller in the automation system, so that, compared to the methods commonly used today, modified programming packages on a STEP 7 basis can also be handled better in a larger project as a whole by distributing the entire information to all controllers.
  • the invention is explained with reference to the exemplary embodiment shown in the drawing for carrying out the method.
  • the single figure shows a basic block diagram of a programmable logic controller with a programming device and with a system-side assembly which contains a hardware configuration software.
  • an assembly 1 is shown schematically, which is intended to represent part of a controller in an automation system.
  • the module 1 is via a bus system 2, such as. B. a field bus, a Profibus, or via a bus system with an Ethernet protocol with a programming device 3, usually a personal computer, connected.
  • the programming device 3 is also connected here via an Ethernet bus 2 to other modules, not shown, and to the Internet 8.
  • the system-side module 1 has a configuration module, preferably a hardware configuration software 4, with which an internal microprocessor is used to configure and / or parameterize the module 1 with regard to the function to be controlled in the automation system or in a technical system. Furthermore, there are further hardware or software modules 5 necessary for the control task.
  • a central web browser 6 and the programming system 7 of the automation system, for example as a software package STEP 7, are located in the central programming device 3, as indicated schematically here 4 largely identical configuration module is provided, this being indicated schematically by arrow 9.
  • the module 1 can now also carry out an exchange of data and / or program parts to support the configuration by means of the bus system 2 via the internal and / or via the external network. These exchange procedures are schematically indicated by an arrow 10 for connecting the configuration module 4 via the web browser 6 and by an arrow 11 to the Internet 8.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zur Konfiguration von Baugruppen in einer Datenverarbeitungsanlage, insbesondere zur Steuerung oder Regelung einer technischen Anlage, bei dem bzw. der dezentrale und zentrale, untereinander vernetzte Baugruppen (1, 3) eine speicherprogrammierbare Steuerung von Anlagenfunktionen übernehmen. Anlagenseitige Baugruppen (1) weisen jeweils einen Konfigurationsbaustein (4) auf, mit dem eine Projektierung und/oder Parametrierung der jeweiligen Baugruppe (1) im Hinblick auf die zu steuernde Funktion durchgeführt wird. Die Baugruppen (1, 3) können über das interne (2) und/oder über ein externes Netz (8) einen Austausch von Daten und/oder Programmteilen zur Unterstützung der Konfiguration durchführen.

Description

Beschreibung
Verfahren und Anordnung zur Konfiguration von Baugruppen in einer Datenverarbeitungsanlage
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zur Konfiguration von Baugruppen in einer Datenverarbeitungsanlage, beispielsweise zur Projektierung und/oder Para- metrierung der Baugruppen in einer technischen Anlage.
Zur Programmierung und Projektierung von speicherprogrammierbaren Steuerungen werden üblicherweise Programmbausteine oder sonstige Softwarewerkzeuge eingesetzt, die auf einem separaten, an sich bekannten Programmiergerät, in der Regel ein Personal Computer, installiert sind. Diese Softwarewerkzeuge dienen zur Programmierung der Steuerungen mit einem so genannten Editor, zum Aufladen oder Herunterladen von Daten oder Programmteilen und zum Erstellen von Speicherkarten oder sonstigen Speicherbausteinen, wie z. B. EPROM' s oder derglei- chen.
Weiterhin dienen diese Softwarewerkzeuge auch zur Konfiguration der steuerungsseitig verwendeten Hardwarebaugruppen sowie zur Inbetriebsetzung, Fehlerdiagnose und Wartung der gesamten technischen Anlage, in der die speicherprogrammierbare Steuerung eingesetzt wird. Allein zur Konfiguration und Diagnose jeder Hardwarebaugruppe in der zu steuernden Anlage werden neben den hierfür benutzten Programmiersprachen, wie z. B. bei STEP 7, relativ umfangreiche spezielle Konfigura- tionssoftwarewerkzeuge im Programmiergerät installiert, die auch zusätzlich Treiber für die Speicherbausteine und für Netzwerkkarten zur Vernetzung der jeweiligen zentralen und dezentralen Hardwarebausteine, wie z. B. bei einer Hardwarekonfiguration innerhalb von STEP 7, beinhalten müssen.
Um diese Softwarewerkzeuge den sich ändernden Bedingungen der Anlage oder einer Weiterentwicklung der Hardware- oder Soft- warebausteine anzupassen, ist relativ häufig eine Erneuerung der Software notwendig, d. h., alle Konfigurationssoftwarewerkzeuge müssen vom Hersteller der speicherprogrammierbaren Steuerung zentral gepflegt und an die Anwender verteilt werden. Der Anwender muss dann die Steuerung an der technischen Anlage, insbesondere auch die unterschiedlichen Hardwarebausteine, in der Regel unter Benutzung eines Programmiergeräts überarbeiten oder auch neu installieren, um sie den neuen Bedingungen anzupassen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Anordnung zur Konfiguration von Baugruppen in einer Datenverarbeitungsanlage der eingangs genannten Art so fortzubilden, dass eine einfache Konfiguration der Baugruppen möglich ist.
Gemäß der Erfindung ist m vorteilhaf er Weise ein Verfahren, ein Software- oder Firmwarebaustein oder eine entsprechend aufgebaute Datenverarbeitungsanlage, insbesondere zur Steue- rung oder Regelung einer technischen Anlage, bei denen Baugruppen eine speicherprogrammierbare Steuerung von Anlagenfunktionen übernehmen, so weitergebildet, dass die gestellte Aufgabe in vorteilhafter Weise gelost wird. Zur Programmierung der Anlagenfunktionen ist hier in der Regel ein als Programmiergerat arbeitender Personal Computer vorhanden, der mit den anlagenseitigen Baugruppen, die dezentral und zentral untereinander vernetzt sein können, verbindbar ist. Erfin- dungsge aß weisen die Baugruppen jedoch in vorteilhafter Weise jeweils einen Konfigurationsbaustein auf, mit dem eine Projektierung und/oder Parametrierung der jeweiligen Baugruppe im Hinblick auf die zu steuernde Funktion durchgeführt werden kann. Hierzu ist vorzugsweise eine Hardwarekonfigurationssoftware auf der Steuerung selbst bzw. verallgemeinert in jeder Baugruppe vorhanden, was sowohl für den Hersteller der Steuerung als auch für den Anwender die weiter unten aufgeführten Vorteile mit sich bringt und ein offenes verteiltes Automatisierungssystem ermöglicht. In vorteilhafter Weise können dabei die Baugruppen über das interne und/oder über ein externes Netz einen Austausch von Daten und/oder Programmteilen zur Unterstützung der Konfiguration durchfuhren. Hierzu können die zuvor beschriebenen Baugruppen über einen standardisierten Netzwerkanschluss an die jeweils anderen Baugruppen und über einen ebenfalls standardisierten Netzwerkanschluss und einen als Browser wirkenden Softwarebaustein an das World-Wide-Web bzw. an das Internet auf einfache Weise angeschlossen werden.
Zur Unterstützung der Konfiguration einer anlagenseitigen Baugruppe mit einem an sich bekannten Programmiergerat kann in diesem auch jeweils ein zum dezentralen Konfigurationsbaustein weitgehend identischer Konfigurationsbaustein vor- gesehen werden. Bevorzugt weisen die anlagenseitigen Baugruppen einen Mikroprozessor und Speicherbausteine auf, mit denen die Konfiguration der jeweiligen Baugruppe durchfuhrbar
Zusammenfassend ergeben sich mit dem erfmdungsgemaßen Verfahren und den dazu vorgeschlagenen Anordnungen eine Reihe von Vorteilen, da ede Baugruppe die für sie benotigte Software zur Konfiguration mitbringt, d. h., die Konfigurationssoftware ist jederzeit verfugbar. Der Anwender muss sich eine neuere Version dieser Software nicht zwangsläufig beschaffen und installieren; er hat jedoch die Möglichkeit, bei Fehlerbehebung und/oder bei neuen Funktionen ein so genanntes Update durchzufuhren. Da diese Software jeweils separat updatefahig und daher nachladbar ist, kann bei einem solchen Update sich der Anwender auf die neue Baugruppe konzentrieren und kann die anderen Baugruppen unbearbeitet lassen.
Der Anwender des erfmdungsgemaßen Verfahrens ist m der Lage, mit einfachen Möglichkeiten hinsichtlich der Anzeige und Änderung von Daten oder Programmteilen und mit Hilfe relativ einfach aufgebauter Gerate, insbesondere der Programmiergerate, und relativ einfacher Software, ohne großen Aufwand eine Konfiguration der Baugruppen durchzufuhren. Außerdem sind gerateabhangig Einstellungen zur Parametrie- rung, so genannte Onlineanderungen, im Betrieb sowie Diagnoseanzeige mit einer vorgegebenen technologischen Darstellung möglich, ohne dadurch die Gesamtsoftware in einem zentralen Programmiergerat mit zusatzlichen Softwareoptionen zu belasten. Der Datenaustausch zu dieser zentralen Baugruppe kann dabei in beiden Richtungen über standardisierte Schnittstellen erfolgen.
Auch für die Herstellung solcher speicherprogrammierbarer Steuerungen ergeben sich Vorteile durch die Entkopplung der Hardware- und Softwareherstellung, wodurch die Lieferung solcher intelligenter Baugruppen unabhängiger geplant werden kann, da jede Baugruppe die für sie erforderliche Konfigurationssoftware selbst mitbringt. Die vorgeschlagene Entkopplung von Programmierung und Projektierung der Baugruppen bedeutet auch einen geringeren Aufwand für Integrations- und Systemtests der gesamten Anlage, einschließlich der Erstel- lung, Pflege und Logistikleistung für die Hardwarekonfigurationssoftware .
Für eine Verbesserung der so genannten Offlineprojektier- barkeit der Anlage wurde, wie oben bereits erwähnt, vor- geschlagen, dass die Hardwarekonfigurationssoftware in identischer Form auch auf dem zentralen Programmiergerat zur Verfugung gestellt werden kann. Dazu kann der Anwender dann diese Software aus dem Internet, per Compact Disk oder sonstiger Speichermedien bzw. auch aus der Baugruppe selbst auf das Programmiergerat übertragen. Die Baugruppen können hierfür vorzugsweise eine genormte Ethernet-Schnittstelle mit einem so genannten TCP/IP Protokoll für einen Ethernetbus als so genannten Feldbus sowie einen Web-Server erhalten, der die offene Ankopplung beliebiger so genannter Web-Clients, also typischerweise über einen Standard-Webbrowser für das Internet ermöglicht. Die übliche Programmiersoftware für die Programmiergerate, wie STEP 7 oder Hochsprachen, sind nach der Erfindung von der Hardwarebasisleistung, z. B. der Hardwarekonfiguration innerhalb von STEP 7, der dezentralen Baugruppen starker ent- koppelt. Die baugruppenspezifische Intelligenz befindet sich auf der Seite der Steuerung im Automatisierungssystem, so dass gegenüber den heute üblichen Verfahren auch modifizierte Programmierpakete auf einer STEP 7-Basis auch m einem größeren Projekt insgesamt besser hantiert werden können, indem die Gesamtinformationen auf samtliche Steuerungen verteilt werden können.
Die Erfindung wird anhand des m der Zeichnung dargestellten Ausfuhrungsbeispiels zur Ausfuhrung des Verfahrens erläutert. Die einzige Figur zeigt ein prinzipielles Blockschaltbild einer speicherprogrammierbaren Steuerung mit einem Programmiergerat und mit einer anlagenseitigen Baugruppe, die eine Hardwarekonfigurationssoftware enthalt .
In der Figur ist schematisch eine Baugruppe 1 gezeigt, die einen Teil einer Steuerung in einem Automatisierungssystem darstellen soll. Die Baugruppe 1 ist über ein Bussystem 2, wie z. B. einen Feldbus, einen Profibus, bzw. über ein Bussystem mit einem Ethernetprotokoll mit einem Programmiergerat 3, in der Regel ein Personal Computer, verbunden. Auch das Programmiergerat 3 ist hier über einen Ethernetbus 2 mit anderen nicht dargestellten Baugruppen und mit dem Internet 8 verbunden.
Die anlagenseitige Baugruppe 1 weist einen Konfigurationsbaustein, vorzugsweise eine Hardwarekonfigurationssoftware 4 auf, mit der über einen internen Mikroprozessor eine Projektierung und/oder Parametrierung der Baugruppe 1 im Hinblick auf die zu steuernde Funktion im Automatisierungssystem bzw. in einer technischen Anlage durchgeführt wird. Weiterhin sind noch weitere für die Steuerungsaufgabe notwendige Hard- oder Softwarebausteine 5 vorhanden. In dem zentralen Programmiergerät 3 befindet sich, hier schematisch angedeutet, ein Standard-Webbrowser 6 und das Programmiersystem 7 des Automatisierungssystems, beispielsweise als Softwarepaket STEP 7. Zur Unterstützung der Konfiguration in der dezentralen Baugruppe 1 ist in der Program- mierung 7 ein zum dezentralen Konfigurationsbaustein 4 weitgehend identischer Konfigurationsbaustein vorgesehen, wobei dies schematisch durch den Pfeil 9 angegeben ist.
Die Baugruppe 1 kann nun mittels des Bussystems 2 über das interne und/oder über das externe Netz auch einen Austausch von Daten und/oder Programmteilen zur Unterstützung der Konfiguration durchführen. Diese Austauschprozeduren sind schematisch mit einem Pfeil 10 für die Verbindung des Konfigura- tionsbausteins 4 über den Webbrowser 6 und über einen Pfeil 11 zum Internet 8 angedeutet.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Konfiguration von Baugruppen in einer Datenverarbeitungsanlage, insbesondere zur Steuerung oder Regelung einer technischen Anlage, bei dem dezentrale und zentrale, untereinander vernetzte Baugruppen (1, 3) eine speicherprogrammierbare Steuerung von Anlagenfunktionen übernehmen, dadurch gekennzeichnet, dass die anlagenseitigen Baugruppen (1) jeweils einen Konflgurations- baustem (4) aufweisen, mit dem eine Projektierung und/oder Parametπerung der jeweiligen Baugruppe (1) im Hinblick auf die zu steuernde Funktion durchgeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Baugruppen (1, 3) über das interne (2) und/oder über ein externes Netz (8) einen Austausch von Daten und/oder Programmteilen zur Unterstützung der Konfiguration durchfuhren.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur Unterstützung der Konfiguration der anlagenseitigen Baugruppen (1) einem Programmiergerat (3) jeweils ein zum Konfigurationsbaustein (4) der anlagenseitigen Baugruppen (1) weitgehend identischer Konfigura- tionsbaustem vorhanden ist.
4. Software- oder Firmwarebaustein zur Durchfuhrung eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Software- oder F rm- warebaustem eine Hardwarekonfigurationssoftware (4) ist, mit der die Projektierung und/oder Parametrierung der jeweiligen Baugruppe (1) durchfuhrbar ist.
5. Schaltungsanordnung zur Durchfuhrung eines Verfahrens oder zum Betrieb mit einem Software- oder Firmwarebaustein nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die anlagenseitigen Baugruppen (1) einen Mikroprozessor und Speicherbausteine aufweisen, mit denen die Konfiguration der jeweiligen Baugruppe (1) durchführbar ist.
6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die anlagenseitigen Baugruppen (1) über einen standardisierten Netzwerkanschluss an die jeweils anderen Baugruppen und über einen ebenfalls standardisierten Netzwerkanschluss und einen als Browser wirkenden Softwarebaustein an das Internet (8) anschließbar sind.
EP02754534A 2001-08-20 2002-08-16 Verfahren und anordnung zur konfiguration von baugruppen in einer datenverarbeitungsanlage Withdrawn EP1451680A2 (de)

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