EP1593007A2 - Verfahren zur ermittlung der verarbeitungsreihenfolge von funktionsbausteinen eines automatisierungssystems und automatisierungssystem - Google Patents

Verfahren zur ermittlung der verarbeitungsreihenfolge von funktionsbausteinen eines automatisierungssystems und automatisierungssystem

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EP1593007A2
EP1593007A2 EP03750617A EP03750617A EP1593007A2 EP 1593007 A2 EP1593007 A2 EP 1593007A2 EP 03750617 A EP03750617 A EP 03750617A EP 03750617 A EP03750617 A EP 03750617A EP 1593007 A2 EP1593007 A2 EP 1593007A2
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EP
European Patent Office
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function
block
technological
blocks
inputs
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EP03750617A
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Dieter Kleyer
Wolfgang Ott
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Siemens AG
Siemens Corp
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Siemens AG
Siemens Corp
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Publication date
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    • G05B19/042—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers using digital processors
    • G05B19/0426—Programming the control sequence
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    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
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    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
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    • G05B2219/25—Pc structure of the system
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    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/02—Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]

Definitions

  • the invention relates to a method for determining the processing sequence of function blocks, in particular when planning / programming automation systems using graphic tools. It also relates to an automation system for performing the method.
  • Programs are usually organized in automation systems with the help of so-called organization, program and function blocks.
  • the user usually does this manually, for example by specifying appropriate block parameters.
  • Automatic presettings for these block parameters which may be automatically generated by the automation system and derived from the chronological processing of the block symbols or from other specified start values. These are usually overwritten by the user, since the resulting processing sequence is generally not suitable for correctly realizing the technological function of a block network when the program is run.
  • the invention is therefore based on the object of specifying an improved method and an automation system for determining the processing sequence of function blocks, the method being used in particular with computer support in order to ensure a constant quality of the networks generated in this way.
  • the object is achieved according to the invention by a method and an automation system with the features of the independent patent claims 1 and 3.
  • the so-called EVA method (“input processing output”) forms the basis of the method according to the invention.
  • the network signals are processed here basically in the order of input, processing and output.
  • the function plans are analyzed with regard to the functions they represent.
  • those program modules are first called up which process input functions, such as measured value acquisitions.
  • those program modules are processed that implement processing functions, for example regulation and control functions, and finally those program modules that have output functionality are called.
  • the processing order of function blocks is determined within a technological function, so it is a matter of determining a function-local processing order.
  • the network type on which the technological function is based must also be considered.
  • the storage location of intermediate results can also play a role, for example whether these intermediate results are written to a register or a global data block.
  • Open sequential networks These are networks with the structure according to FIG. 1.
  • the method according to the invention can be applied directly to such networks.
  • - Interconnection of open sequential networks to form an overall network of dependent sub-networks Such networks have, for example, the structure according to FIG. 2.
  • the entire network can be divided into sub-networks. Some of these subnetworks can be processed independently of one another with regard to the determination of their processing order, whereas a part of the networks may be dependent on the processing results of other subnetworks.
  • the processing order of the independent subnetworks to one another is then arbitrary, whereas processing by a dependent subnetwork can only be started when the upstream subnetworks have made their intermediate results available.
  • each of these feedbacks can be treated according to the preferred embodiment according to claim 2.
  • a distinction can also be made between binary subnetworks and block networks.
  • FIG. 1 shows an open sequential network for performing the method according to the invention
  • FIG. 2 shows a complex network consisting of a number of sub-networks for performing the method according to the invention
  • FIG 3 shows a network with a feedback loop for performing the method according to the invention according to a preferred embodiment.
  • 1 shows a technological function 1, represented by a graphical function diagram 3, comprising a number of function blocks 5, 5a, 5b.
  • These function blocks 5, 5a, 5b each have block inputs 11 and block outputs 13.
  • the function modules 5, 5a, 5b are either supplied with input signals 7 as technological signals from outside the technological function 1 or one or more output signals 9 from another function module 5, 5a, 5b.
  • one or more output signals 9 are generated by the function blocks 5, 5a, 5b, which either form one or more output signals 9 of the technological function 1 or are further processed as one or more input signals 7 of at least one other function block 5, 5a, 5b.
  • the sequential signal processing takes place in the signal flow direction 15.
  • a first function module 5a is determined from the number of function modules 5, 5a, 5b, all of whose module outputs 13 are either unconnected or form exclusively one or more output signals 9 of the technological function 1.
  • a second function module 5b is sought, contrary to the signal flow direction 15, the module inputs 11 of which are either not connected or receive one or more input signals 7 solely from the technological function 1.
  • the processing sequence of the function blocks 5, 5a, 5b is thus determined in a simple manner and on the basis of clear rules.
  • FIG. 2 shows a technological function 1, this technological function 1 being formed by three sub-networks 20a, 20b, 20c, which are interconnected.
  • Each of these sub-networks 20a, 20b, 20c comprises a number of function blocks 5, which are interconnected, for example, as shown in FIG.
  • the subnetworks 20a, 20b, 20c are each open sequential networks according to FIG. 1.
  • the signal processing within the subnetworks 20a, 20b, 20c takes place in the signal flow direction 15.
  • the networks 20a and 20b are independent of one another, so that their respective internal processing sequence is independent of the processing sequence of the respective other subnetwork and can be determined according to the method according to the invention.
  • the signal processing by the subnetwork 20c depends on the subnetworks 20a and 20b having determined intermediate results which are further processed by the subnetwork 20c. Therefore, the internal processing order of the subnetwork 20c cannot be independent of the processing of the subnetworks 20a and 20b; Only when the intermediate results determined by these subnetworks are available can processing be started by the subnetwork 20c. This secondary condition must be taken into account for a network type according to FIG. 2. You separate mentally the subnetwork 20c from the subnetworks 20a and 20b at the separation point 22, three subnetworks are obtained, each of which has the structure according to FIG.
  • the internal processing sequence for each of these sub-networks can then be determined according to the method according to the invention, as shown in connection with FIG. 1.
  • FIG. 3 shows a technological function 1, which has a number of function modules 5, 5a, 5b, which are interconnected, a feedback loop 30 being present from the output signal of one of the function modules to one of the preceding function modules. Apart from a feedback signal 32 of the feedback loop 30, by means of which an output signal of the penultimate function block is fed back to a signal input of the first function block, the signal processing takes place in the signal flow direction 15.
  • Such a closed network comprising at least one feedback loop 30 can be treated by means of a preferred embodiment of the method according to the invention, as set out in claim 2.
  • the function module is determined as the second function module 5b, which receives the feedback signal 32 of the feedback loop 30 via at least one of its module inputs.
  • the second function module 5b can be a function module which does not accept any input signals 7 from outside the technological function 1. If, for example, the feedback loop 30 in FIG. 3 were not fed back to the function block shown first, but to the subsequent function block, the latter function block would relate to the second function block 5b according to the invention and the determination of the processing sequence according to the invention initially refer to all the function blocks shown in FIG. 3, with the exception of the function block shown as the first.

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Abstract

Beim erfindungsgemässen Verfahren und Automatisierungssystem zur Ermittlung der Verarbeitungsreihenfolge von Funktionsbausteinen einer technologischen Funktion (1) ist es vorgesehen, einen ersten Funktionsbaustein (5a) zu ermitteln, dessen Bausteinausgänge jeweils unbeschaltet oder ausschliesslich ein oder mehrere Ausgangssignale (9) der technologischen Funktion (1) sind. Von diesen ersten Funktionsbausteinen (5) ausgehend, wird anschliessend entgegen der Signalflussrichtung (15) ein zweiter Funktionsbaustein (5b) gesucht, dessen Bausteineingänge (11) jeweils entweder unbeschaltet sind oder ein oder mehrere Eingangssignale (7) lediglich der technischen Funktion (1) aufnehmen. Danach wird ausgehend von diesem zweiten Funktionsbaustein (5) bei diesem zweiten (5b) und jedem in Signalflussrichtung (15) bis zum und einschliesslich des ersten Funktionsbausteins (5a) folgenden Funktionsbausteinen (5) alle Bausteineingänge (11) gekennzeichnet, die jeweils entweder unbeschaltet sind oder ein Eingangssignal (7) lediglich der technologischen Funktion (1) aufnehmen oder mit mindestens einem Bausteinausgang (13) eines anderen Funktionsbausteins (5) verbunden sind, dessen sämtliche Bausteineingänge bereits gekennzeichnet wurden, wobei der Funktionsbaustein (5) markiert wird sobald alle seine Bausteineingänge (11) gekennzeichnet sind. Schliesslich ergibt sich die Verarbeitungsreihenfolge der Funktionsbausteine (5,5a,5b) entsprechend der Markierungsreihenfolge der Funktionsbausteine.

Description

Beschreibung
Verfahren zur Ermittlung der Verarbeitungsreihenfolge von Funktionsbausteinen eines Automatisierungssystems und Automa- tisierungssystem
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung der Verarbeitungsreihenfolge von Funktionsbausteinen, insbesondere bei der Projektierung/Programmierung von Automatisierungssys- temen mittels graphischer Werkzeuge. Sie betrifft ferner ein Automatisierungssystem zur Durchführung des Verfahrens.
Die Organisation von Programmen in Automatisierungssystemen erfolgt üblicherweise mit Hilfe von sogenannten Organisati- ons-, Programm- und Funktionsbausteinen.
Bei der Projektierung/Programmierung von Automatisierungssystemen werden zunehmend graphische Editoren eingesetzt, mittels welcher Bausteinssymbole der in den Automatisierungsge- raten ablaufenden Elementaroperationen und Grundfunktionen miteinander zu komplexeren Netzwerken verschaltet werden.
Aus diesen dann in graphischer Form vorliegenden Netzwerken werden anschließend mit Hilfe von Code-Generatoren oder soge- nannten „Mapperri die Organisations- und Programmbausteine für die Steuerungsprogramme des Automatisierungssystems erzeugt.
Dabei muss auch die Verarbeitungsreihenfolge dieser Bausteine festgelegt werden.
Üblicherweise tut dies der Anwender manuell, indem er beispielsweise entsprechende Bausteinparameter vorgibt. Automatische Vorbesetzungen für diese Bausteinparameter, die vom Automatisierungssystem ggf. automatisch generiert werden und aus der chronologischen Bearbeitung der Bausteinsymbole oder aus sonst wie festgelegten Startwerten abgleitet werden, üs- sen vom Anwender in der Regel wieder überschrieben werden, da die daraus resultierende Verarbeitungsreihenfolge in der Regel nicht geeignet ist, die technologische Funktion eines Baustein-Netzwerks beim Programmlauf richtig zu realisieren.
Dies hat zur Folge, dass bei der Projektierung und Programmierung ein sehr großer manueller Aufwand für die Festlegung der Verarbeitungsreihenfolge der Funktionsbausteine betrieben werden muss. Insbesondere sind nach jeder Änderung des Netz- werks eine Änderung der Verarbeitungsreihenfolge sowie deren Dokumentation und Testläufe des geänderten Netzwerks nötig, was sehr aufwendig und fehleranfällig ist.
Bei komplexen Automatisierungsaufgaben können auf Funktions- planen mehrere hundert Bausteinsymbole angeordnet und verschaltet sein. Deshalb ist insbesondere für derart komplex aufgebaute Netzwerke die manuelle Festlegung der Verarbeitungsreihenfolge der Funktionsbausteine ein sehr aufwendiges und fehleranfälliges Verfahren.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren sowie ein Automatisierungssystem zur Ermittlung der Verarbeitungsreihenfolge von Funktionsbausteinen anzugeben, wobei das Verfahren insbesondere EDV-gestützt zur Anwendung kommen soll, um eine gleichbleibende Qualität der so erzeugten Netzwerke sicherzustellen.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren und ein Automatisierungssystem mit den Merkmalen der unabhän- gigen Patentansprüche 1 bzw. 3. Basis des erfindungsgemäßen Verfahrens ist das sogenannte EVA-Verfahren („Eingabe- Verarbeitung-Ausgabe" ) . Die Verarbeitung der Netzwerksignale erfolgt dabei grundsätzlich in der Reihenfolge Eingabe, Verarbeitung und Ausgabe.
Dadurch wird insbesondere sichergestellt, dass ein „zyklischer Versatz" zwischen Eingabe und Verarbeitung vermieden wird, dass also in einem Verarbeitungszyklus keine Ergebnisermittlung vorgenommen wird, ohne dass die zu diesem Zeitpunkt benötigten weiter zu verarbeitenden Zwischenergebnisse in diesem aktuellen Verarbeitungszyklus bereits vorliegen.
Bevor ein Funktionsbaustein gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren bearbeitet wird, müssen funktionsübergreifende Kriterien beachtet werden. Dazu werden die Funktionspläne hinsichtlich der durch sie repräsentierten Funktionen analy- siert. Im Bearbeitungszyklus eines Automatisierungsgeräts werden dabei zuerst diejenigen Programmbausteine aufgerufen, welche Eingabefunktionen, wie beispielsweise Messwerterfassungen, bearbeiten. Als nächstes werden diejenigen Programmbausteine bearbeitet, die Verarbeitungsfunktionen, beispiels- weise Regelungs- und Steuerungsfunktionen, realisieren und abschließend werden solche Programmbausteine aufgerufen, welche Ausgabefunktionalität aufweisen.
Folglich wird auch in dieser funktionsübergreifenden Sicht die Reihenfolge Eingabe-Verarbeitung-Ausgabe eingehalten.
Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die Verarbeitungsreihenfolge von Funktionsbausteinen innerhalb einer technologischen Funktion festgelegt, es handelt sich dabei also um die Ermittlung einer funktionslokalen Verarbeitungsreihenfolge.
Für die Ermittlung der Verarbeitungsreihenfolge muss auch der Netzwerktyp betrachtet werden, welcher der technologischen Funktion zugrunde liegt. Des Weiteren kann der Ablageort von Zwischenergebnissen eine Rolle- spielen, beispielsweise ob diese Zwischenergebnisse in ein Register oder einen globalen Datenbaustein geschrieben werden.
Elementare Netzwerktypen: Offene sequenzielle Netzwerke: Es handelt sich dabei um Netzwerke mit der Struktur gemäß FIG 1. Auf derartige Netzwerke kann das erfindungsgemäße Verfahren direkt angewendet werden. - Verschaltung von offenen sequenziellen Netzwerken zu einem Gesamtnetzwerk abhängiger Teilnetzwerke: Derartige Netzwerke weisen beispielsweise die Struktur gemäß FIG 2 auf. Dabei kann das Gesamtnetzwerk in Teilnetzwerke aufgeteilt werden. Einige dieser Teilnetzwerke können unabhängig von- einander hinsichtlich der Festlegung ihrer Verarbeitungsreihenfolge bearbeitet werden, wohingegen ein Teil der Netzwerke angewiesen sein kann auf das Vorliegen von Verarbeitungsergebnissen anderer Teilnetzwerke. Die Verarbeitungsreihenfolge der unabhängigen Teilnetzwerke zueinander ist dann beliebig, wohingegen die Verarbeitung durch ein abhängiges Teilnetzwerk erst dann aufgenommen werden kann, wenn die vorgeschalteten Teilnetzwerke ihre Zwischenergebnisse zur Verfügung gestellt haben. Komplexe sequenzielle Netzstrukturen: Die bereits genann- ten Netzwerktypen können ferner vielfältig miteinander kombiniert werden, so dass sich beliebig komplexe Netzwerkstrukturen ergeben. Derartige Netzwerke sind dann vor Festlegung der Verarbeitungsreihenfolge in die vorgenannten Netzwerktypen zu zerlegen. - Netzwerke mit Rückkopplungsschleifen: Bei diesem Netzwerktyp handelt es sich um Netzwerke, bei welchen zumindest ein Teil der Ausgangssignale mindestens eines Funktionsbausteins zurückgeführt wird zum Eingang mindesten eines vorangehenden Funktionsbausteins. Die Festlegung der Ver- arbeitungsreihenfolge für eine technologische Funktion, welche mittels eines derartigen rückgekoppelten Netzwerks realisiert ist, ist als bevorzugte Ausführungsform gemäß Anspruch 2 niedergelegt.
Sollten in einem Netzwerk mehrere Rückkopplungsschlaufen auftreten, so kann jede dieser Rückkopplungen gemäß der bevorzugten Ausführungsform nach Anspruch 2 behandelt werden. Neben der vorgenannten Unterscheidung der Netzwerktypen kann noch unterschieden werden zwischen binären Teilnetzwerken und Bausteinnetzwerken.
In binären Teilnetzwerken werden ausschließlich elementare Verknüpfungen bearbeitet. Im Allgemeinen werden dabei Zwischenergebnisse als binäre Signal in Registern abgelegt und nicht explizit zugewiesen.
Dagegen werden in allgemeinen Bausteinnetzwerken beliebig komplexe Berechnungsergebnisse erzeugt; diese werden im Unterschied zu binären Teilnetzwerken üblicherweise einem oder mehreren Datenbausteinen explizit zugewiesen und können dann gezielt beispielsweise mittels einer Auf ufschnittsteile eines Funktionsbausteins eingelesen werden.
Im Folgenden werden drei Ausführungsbeispiele der Erfindung näher dargestellt. Es zeigen:
FIG 1 ein offenes sequenzielles Netzwerk zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, FIG 2 ein komplexes Netzwerk bestehend aus einer Anzahl an Teilnetzwerken zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens und
FIG 3 ein Netzwerk mit einer Rückkopplungsschleife zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens nach einer bevorzugten Ausführungsform.
In FIG 1 ist eine technologische Funktion 1 dargestellt, repräsentiert durch einen graphischen Funktionsplan 3, umfassend eine Anzahl an Funktionsbausteinen 5, 5a, 5b.
Diese Funktionsbausteine 5, 5a, 5b weisen jeweils Bausteinein- gänge 11 sowie Bausteinausgänge 13 auf. Mittels der Bausteineingänge 11 werden den Funktionsbausteinen 5, 5a, 5b entweder Eingangssignale 7 als technologische Signale von außerhalb der technologischen Funktion 1 oder ein oder mehrere Ausgangssignale 9 eines anderen Funktionsbau- steins 5, 5a, 5b zugeführt. Analog dazu werden durch die Funktionsbausteine 5, 5a, 5b ein oder mehrere Ausgangssignale 9 erzeugt, welche entweder ein oder mehrere Ausgangssignale 9 der technologischen Funktion 1 bilden oder als ein oder mehrere Eingangssignale 7 mindestens eines anderen Funktionsbausteins 5, 5a, 5b weiterverarbeitet werden.
Im offenen sequenziellen Netzwerk gemäß FIG 1 erfolgt die sequenzielle Signalverarbeitung in Signalflussrichtung 15.
Aus der Anzahl der Funktionsbausteine 5, 5a, 5b wird ein erster Funktionsbaustein 5a ermittelt, dessen sämtliche Bausteinausgänge 13 entweder unbeschaltet sind oder ausschließlich ein oder mehrere Ausgangssignale 9 der technologischen Funktion 1 bilden.
Ausgehend von diesem ersten Funktionsbaustein 1 wird entgegen der Signalflussrichtung 15 ein zweiter Funktionsbaustein 5b gesucht, dessen Bausteineingänge 11 jeweils entweder unbeschaltet sind oder ein oder mehrere Eingangssignale 7 ledig- lieh der technologischen Funktion 1 aufnehmen.
Ausgehend von diesem zweiten Funktionsbaustein 5b werden beim zweiten 5b und bei jedem in Signalflussrichtung 15 bis zum und einschließlich des ersten Funktionsbaustein 5a folgenden Funktionsbausteinen 5 alle Bausteineingänge 11 gekennzeichnet, die jeweils entweder unbeschaltet sind oder ein Eingangssignal 7 lediglich der technologischen Funktion 1 aufnehmen oder mit mindestens einem Bausteinausgang 13 eines anderen Funktionsbausteins 5 verbunden sind, dessen sämtliche Bausteineingänge 13 bereits gekennzeichnet wurden, wobei der Funktionsbaustein 5 markiert wird, sobald alle seine Bausteineingänge 11 gekennzeichnet sind. Die Verarbeitungsrei- henfolge der Funktionsbausteine 5, 5a, 5b wird schließlich entsprechend der Markierungsreihenfolge der Funktionsbausteine festgelegt.
Für das in FIG 1 dargestellte Netzwerk der technologischen Funktion 1 ist somit auf einfache Weise und aufgrund klarer Regeln die Verarbeitungsreihenfolge der Funktionsbausteine 5, 5a, 5b ermittelt.
FIG 2 zeigt eine technologische Funktion 1, wobei diese technologische Funktion 1 gebildet ist durch drei Teilnetzwerke 20a, 20b, 20c, welche miteinander verschaltet sind.
Jedes dieser Teilnetzwerke 20a, 20b, 20c umfasst eine Anzahl von Funktionsbausteinen 5, welche beispielsweise gemäß der Darstellung der FIG 1 verschaltet sind. Die Teilnetzwerke 20a, 20b, 20c sind jeweils offene sequenzielle Netzwerke entsprechend FIG 1. Die Signalverarbeitung innerhalb der Teilnetzwerke 20a, 20b, 20c geschieht jeweils in Signalflussrich- tung 15.
Die Netzwerke 20a und 20b sind voneinander unabhängig, so dass ihre jeweils interne Verarbeitungsreihenfolge von der Verarbeitungsreihenfolge des jeweils anderen Teilnetzwerks unabhängig ist und gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren festgelegt werden kann.
Jedoch hängt die Signalverarbeitung durch das Teilnetzwerk 20c davon ab, dass die Teilnetzwerke 20a und 20b Zwischener- gebnisse ermittelt haben, welche vom Teilnetzwerk 20c weiterverarbeitet werden. Deshalb kann die interne Verarbeitungsreihenfolge des Teilnetzwerks 20c nicht unabhängig sein von der Bearbeitung der Teilnetzwerke 20a und 20b; erst wenn die von diesen Teilnetzwerken ermittelten Zwischenergebnisse vor- liegen, kann die Bearbeitung durch das Teilnetzwerk 20c aufgenommen werden. Diese Nebenbedingung muss bei einem Netzwerktyp gemäß FIG 2 beachtet werden. Trennt man gedanklich das Teilnetzwerk 20c von den Teilnetzwerken 20a und 20b am Auftrennpunkt 22 auf, so erhält man drei Teilnetzwerke, welche jeweils die Struktur gemäß FIG 1 aufweisen.
Die interne Verarbeitungsreihenfolge für jedes dieser Teilnetzwerke kann dann gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren, wie dargestellt im Zusammenhang mit FIG 1, ermittelt werden.
Schließlich zeigt FIG 3 eine technologische Funktion 1, wel- ehe eine Anzahl an miteinander verschalteten Funktionsbausteinen 5, 5a, 5b aufweist, wobei eine Rückkopplungsschleife 30 vom Ausgangssignal eines der Funktionsbausteine zu einem der vorangehenden Funktionsbausteine vorhanden ist. Abgesehen von einem rückgekoppelten Signal 32 der Rückkopplungsschleife 30, mittels welcher ein Ausgangssignal des vorletzten Funktionsbausteins auf einen Signaleingang des ersten Funktionsbausteins zurückgeführt wird, geschieht die Signalverarbeitung in Signalflussrichtung 15.
Ein derartiges geschlossenes Netzwerk umfassend mindestens eine Rückkopplungsschleife 30 kann mittels einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens behandelt werden, niedergelegt im Patentanspruch 2.
Demnach wird derjenige Funktionsbaustein als der zweite Funktionsbaustein 5b ermittelt, welcher über mindestens einen seiner Bausteineingänge das rückgekoppelte Signal 32 der Rückkopplungsschleife 30 aufnimmt. Dies bedeutet, dass im Unterschied zum offenen sequenziellen Netzwerk gemäß FIG 1 der zweite Funktionsbaustein 5b ein Funktionsbaustein sein kann, welcher keine Eingangssignale 7 von außerhalb der technologischen Funktion 1 aufnimmt. Wäre z.B. die Rückkopplungsschleife 30 in der FIG 3 nicht zum zuerst, dargestellten Funktionsbaustein, sondern zum darauf folgenden Funktionsbaustein zu- rückgeführt, so wäre letztgenannter Funktionsbaustein der zweite Funktionsbaustein 5b gemäß der Erfindung und die erfindungsgemäße Festlegung der Verarbeitungsreihenfolge bezöge sich zunächst auf alle in FIG 3 dargestellten Funktionsbausteine mit Ausnahme des als ersten dargestellten Funktionsbaustein.
Zusammenfassend lässt sich festhalten, dass zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens die Zerlegung eines komplexen, eine technologische Funktion bildenden, Netzwerks bestehend aus einer Anzahl an Funktionsbausteinen in vorgenannte elementare Netzwerktypen vorgenommen wird, wobei unter Beach- tung deren eventueller Wechselwirkungen zueinander die jeweilige interne Verarbeitungsreihenfolge für die so entstandenen Teilnetzwerke festgelegt wird.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Ermittlung der Verarbeitungsreihenfolge mindestens eines Teils der Funktionsbausteine (5) einer tech- nologischen Funktion (1) , wobei die technologische Funktion (1) zugehörige Ein- (7) und Ausgangssignale (9) umfasst und die Funktionsbausteine (5) zur Realisierung der technologischen Funktion (1) miteinander verschaltet sind, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h folgende Schritte: a) Aus dem Teil der Funktionsbausteine (5) wird ein erster Funktionsbaustein (5a) ermittelt, dessen Bausteinausgänge (13) jeweils entweder unbeschaltet oder ausschließlich ein oder mehrere Ausgangssignale (9) der technologischen Funktion (1) sind, b) ausgehend vom ersten Funktionsbaustein (5a) wird entgegen der Signalflussrichtung (15) ein zweiter Funktionsbaustein (5b) gesucht, dessen Bausteineingänge (11) jeweils entweder unbeschaltet sind oder ein oder mehrere Eingangssignale (7) lediglich der technologischen Funktion (1) aufnehmen, c) ausgehend vom zweiten Funktionsbaustein (5b) werden beim zweiten (5b) und bei jedem in Signalflussrichtung
(15) bis zum und einschließlich des ersten Funktionsbausteins (5a) folgenden Funktionsbausteinen (5) alle Bausteineingänge (11) gekennzeichnet, die jeweils entweder unbeschaltet sind oder ein Eingangssignal (7) lediglich der technologischen Funktion (1) aufnehmen oder mit mindestens einem Bausteinausgang (13) eines anderen Funktionsbausteins (5) verbunden sind, dessen sämtliche Bausteineingänge (13) bereits gekennzeichnet wurden, wobei der Funktionsbaustein (5) markiert wird, sobald alle seine Bausteineingänge (11) gekennzeichnet sind, und d) die Verarbeitungsreihenfolge der Funktionsbausteine (5, 5a, 5b) wird entsprechend der Markierungsreihenfolge der Funktionsbausteine festgelegt.
Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die technologische Funktion (1) innerhalb des Teils der Funktionsbausteine (5) mindestens eine Rückkopplungsschleife (30) umfasst und dass derjenige Funktionsbaustein
(5) als der zweite Funktionsbaustein (5b) ermittelt wird, welcher über mindestens einen seiner Bausteineingänge (11) ein rückgekoppeltes Signal (32) der Rückkopplungsschleife
(30) aufnimmt.
3. Automatisierungssystem zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch ein Verarbeitungsmodul, welches Softwarecode umfasst, mittels welchem die Schritte a) bis d) zur Laufzeit des Softwarecodes auf dem Automatisierungssystem ausführbar sind.
EP03750617A 2003-02-14 2003-09-24 Verfahren zur ermittlung der verarbeitungsreihenfolge von funktionsbausteinen eines automatisierungssystems und automatisierungssystem Ceased EP1593007A2 (de)

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