JP2003519858A - 汎用運動制御システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 汎用の運動制御（組み合わされたＳＰＳ／ＮＣ制御）のランタイムシステム（ＲＴＳ１〜ＲＴＳ４）の基礎命令ストックがダイナミックにまた要求固有に（相応のテクノロジーオブジェクト形式ＴＯを有する）テクノロジーパケットＴＰの付加ロードにより拡張され得る。それにより汎用の運動制御ＵＭＣのダイナミックなスケーリングが可能にされる。統一的な統合および通信プラットフォームＡＰＩにより、外部で作成されたテクノロジーパケットＴＰの機能も制御に統合され得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 本発明は、機能的に内蔵プログラム制御および数値制御の古典的な課題を統合
して含んでいる、エンジニアリングシステムおよびランタイムシステムを有する
汎用運動制御システムに関する。

【０００２】 内蔵プログラム制御“ＳＰＳ”に対しても運動制御“ＮＣ”に対しても、各技
術的プロセスを制御するためのソフトウェアタスクが対応付けられるそれぞれ相
異なる階層的なランレベルをモデル化することは現在では通常行われている。

【０００３】 これらのタスクはシステム課題を満足し得るが、それらはユーザープログラム
されていてもよい。

【０００４】 内蔵プログラム制御ＳＰＳの際にも運動制御ＮＣの際にも、ユーザープログラ
ムまたはユーザーにより作成されたタスクが各制御のメモリにおいて付加ロード
され、また実行され得ることは知られている。

【０００５】 ドイツ特許出願公開第 197 40 550 A1号明細書から、内蔵プログラム制御“Ｓ
ＰＳ”のプロセス制御機能およびＮＣ制御の運動制御機能を統一的な構成可能な
制御システムに統合され得ることは公知である。このＳＰＳ／ＮＣ統合はＳＰＳ
制御モジュールおよびＮＣ制御モジュールの結合接続の形態で行われる。

【０００６】 しかしこのような統合の際には制御課題の全体に対する最適かつ効率的なタス
ク構造は達成されない。さらに、プロセス制御に関しても運動制御に関しても、
拡張機能がユーザープログラムの形態でのみ後ロードおよび実行可能である。

【０００７】 従って、本発明の課題は、それぞれ相異なる制御課題および基礎となっている
技術的プロセスの相異なる周辺条件または要求に対して簡単な仕方で、その制御
構造に関してもその機能に関しても組み合わされたＳＰＳ／ＮＣ制御の最適な組
み合わせを作成することである。

【０００８】 本発明は組み合わされたＳＰＳ／ＮＣ制御の制御タスクに対する統一的な構成
可能なランレベルモデルおよび制御のランタイムシステムおよび（または）エン
ジニアリングシステムに機能コードをダイナミックに付加ロードする可能性によ
り、汎用の運動制御の最適な組み合わせが可能に違いないという認識から出発し
ている。

【０００９】 本発明によれば冒頭にあげられた形式の運動制御に対する上記の課題は、統一
的なランレベルモデルが、相異なる優先順位を有する相異なる形式の複数のラン
レベルを有するように形成されており、その際に最高の優先順位から最低の優先
順位まで種々のユーザーレベルおよびシステムレベルが設けられており、またそ
れぞれテクノロジーパケットがユーザー側でエンジニアリングシステムおよび（
または）ランタイムシステムにロード可能であり、その際にこれらのパケットが
、 ａ）ランタイムシステムに対する調節特性を表すコード部分と、 ｂ）これらのコード部分の各システムレベルへの対応付け、ならびにそれらの処
理順序を有する構成部分とを含んでおり、 ｃ）必要に応じて、構成部分のこれらの情報がエンジニアリングシステムにも伝
達可能である ことにより解決される。

【００１０】 制御のタスクと統一的な作成領域を有する統一的なプログラミング言語でのプ
ロセス制御および運動制御の容易にされたプログラミングとのなかの通信費用の
低減とならんで、本発明の主な利点は、ソフトウェアの付加ロードにより制御の
ランタイムシステムのスケーリングの可能性が得られることにある。それによっ
てユーザーは制御の基礎システムから出発してこの基礎システムの命令セットを
、基礎となっているテクノロジー的プロセスの各要求または制御課題にダイナミ
ックに調整して拡張することができる。基礎システムはこの際に制御のランタイ
ムシステムの供給範囲、すなわち実時間オペレーティングシステム、（システム
レベルおよびユーザーレベルを有する）ランシステム、テクノロジーオブジェク
ト形式、言語命令、ＳＰＳ命令セットならびに技術的プロセスへの通信‐（たと
えばＬＡＮ、Ｅ／Ａ）およびテクノロジー的インタフェース（たとえばドライブ
、トランスミッタ）、を形成する。基礎システムのなかにはこうして制御の必要
な基本機能が位置している。基礎システムはその際に相異なるＨＷプラットフォ
ーム（たとえばＰＣ、ドライブ）の上をランし得る。

【００１１】 別の利点は、このようなスケーリング可能な汎用の制御の開発および製造にあ
る。必要不可欠な基本機能（基礎システム）を有するものとして供給される制御
が大量に非常に簡単に作成され得る（規模の経済性）。

【００１２】 ユーザーはその場合に、存在している基礎システムの機能に目的に即して実際
にその応用のために必要な機能を付加することができる。

【００１３】 本発明の第１の実施例は、各テクノロジーパケットがランタイムシステムに対
する適合された数のテクノロジーオブジェクト形式を含んでいることにある。

【００１４】 それにより、複雑かつ注文の多い制御機能をもわかりやすい形態でランタイム
システムに付加ロードすることが可能である。

【００１５】 本発明の別の有利な構成は、さらにオペレーティング領域情報、特にオペレー
ティングパラメータおよび（または）言語メカニズムおよび（または）宣言部分
がコード部分に割当て可能であることにある。

【００１６】 それから下記の利点が生ずる。

【００１７】 テクノロジーオブジェクト形式をもはや変更可能でない定数としてだけでなく
使用し得るためには、テクノロジーオブジェクト形式が作成システムに、そのテ
クノロジーオブジェクトおよび特に存在するオペレーティングパラメータに対す
るパラメータ化の可能性を知らせなければならない。それによりユーザーはテク
ノロジーオブジェクトを作成システムの領域のなかでフレキシブルにパラメータ
化することができる。

【００１８】 言語メカニズムもランタイムシステムに付加ロード可能であることにより、ダ
イナミックにランタイムシステムの命令セットを拡張することができる。ユーザ
ープログラムのなかでユーザーはこのような付加ロードされた命令を、あたかも
それが基礎システムの基本機能の命令であったかのように使用することができる
。

【００１９】 このような付加ロードされた命令を有するユーザープログラムがランレベルモ
デルのユーザーレベルのなかで処理されるならば、この付加ロードされた命令の
呼出しの際にそれに付属のオペレーティングシステムのコードシーケンスがラン
レベルモデルのシステムレベルの１つの上で処理され得る。これはユーザーの助
けをかりずに行われる。テクノロジーパケットのコード部分への宣言および記述
部分の対応付けによりユーザーに対するフレキシビリティがさらに高められる。

【００２０】 本発明の別の有利な構成は、エンジニアリングシステム（ＥＳ１〜ＥＳ４）の
言語範囲を拡張する命令がテクノロジーパケットのなかに存在しており、それら
が必要に応じてユーザーにより使用可能であることにある。それにより、エンジ
ニアリングシステムのなかに存在している言語の基本ストックが、付加ロードさ
れたテクノロジーパケットのテクノロジーオブジェクトを操作するために必要な
命令およびオペレータを拡張される。この拡張された言語ストックはそれぞれ付
加ロードされたテクノロジーパケットに調和させられている。ユーザーはこうし
て簡単な仕方で、付加ロードされたテクノロジーオブジェクト形式をそのユーザ
ープログラムのなかで利用し得る。

【００２１】 本発明の別の有利な構成は、制御がテクノロジーオブジェクト形式をインプッ
トするためのインタフェースを有することにある。このインタフェースは、ブラ
ンチ特有のテクノロジーの機能（たとえばばねを巻く、射出成形など）の機能を
テクノロジーオブジェクト形式の形態で付加ロードするため、ミドルウェアプラ
ットフォームとして使用され得る。これらの付加ロード可能なテクノロジーオブ
ジェクト形式はプロプライエタリーである必要はなく、それは外部の製造者また
は供給者により作成され得る。ユーザーはこうしてその制御の機能の拡張の際に
もはや制御供給者に束縛されていない。統一的なかつ開いたインタフェースによ
りユーザーは付加購入した特殊なテクノロジーオブジェクトをプラグ・アンド・
プレイ的な仕方でに容易にその存在している制御のなかに統合し得る。

【００２２】 本発明により達成される主な利点は特に、ダイナミックにいわゆるテクノロジ
ーパケットが付加ロード可能であることによって、汎用の運動制御、すなわち組
み合わされたＳＰＳ／ＮＣ制御、の統一的な構成可能なランレベルモデルのなか
に非常に容易に新しい機能が組み入れられることにある。これらのテクノロジー
パケットは一方では、基礎となっているランタイムシステムの命令セットをダイ
ナミックに拡張する要素を含んでおり、また他方では、エンジニアリングシステ
ムのなかでユーザーによりそのユーザープログラムの作成のために使用され得る
言語メカニズムを含んでいる。このような制御はこうして、通常の制御課題を実
現し得る基本機能を有するものとして供給され得る。ユーザーはその上に積み上
げるようにして、実際に必要とする制御機能を作り上げるための機能の拡張を行
い得る。現在通常の制御では一部分のユーザーにしか必要とされない機能範囲が
自動的に供給される。通常供給される制御機能の大部分をユーザーはその課題お
よび応用のために通常必要としない。しかしユーザーが特殊な制御機能を必要と
するならば、そのユーザーはこの特殊な制御機能を制御の利用可能な言語範囲の
助けをかりてユーザープログラム自体のなかに、場合によっては煩雑な手間と高
い費用とをかけて、プログラムしなければならない。そのユーザーは次いで、自
ずから作成されたユーザープログラムをランタイムシステムのランレベルモデル
のなかでユーザーレベルのなかにロードする可能性を有する。しかし本発明では
この問題は、付加的に必要とされる特殊な機能がテクノロジーパケットの形態で
ランタイムシステムのシステムレベルにロードされ、ユーザーレベルにロードさ
れないことにより解決される。本発明では付加ロードにより基礎システムまたは
ランタイムシステムの命令セットが拡張される。これらの付加ロードされた命令
はエンジニアリングシステムで次いで直接にユーザーによりユーザープログラム
の作成の際に使用され得る。またこれらの新しい付加ロードされた命令がシステ
ムレベルのなかをランすることにより、非常に速く実行され得る。

【００２３】 別の重要な利点は、開いたインタフェースによりプラットフォームが作られ、
そのなかに所有されたもののみならず、外部で作成されるテクノロジーオブジェ
クトが容易に統合され得るという事実にある。それにより特殊な要求、特性およ
び機能を有するテクノロジーオブジェクトに対する市場に対する前提条件が作ら
れる。

【００２４】 本発明の１実施例が図面に示されており、また以下に説明される。

【００２５】 図１には構造図の形態で、技術的プロセスＴＰ１を制御するため内蔵プログラ
ム制御ＳＰＳおよび運動制御ＮＣの並列な作動が行われることが示されている。
内蔵プログラム制御ＳＰＳおよび運動制御ＮＣはそれぞれランタイムシステムＲ
ＴＳ１またはＲＴＳ２を含んでいる。両制御の間の通信は特別な補助手段を会し
て行われ、例として双方向性の通信チャネルＫが示されている。ユーザーによる
制御のプログラミングは通常、相異なる作成領域を有する相異なるプログラミン
グ言語で行われる。すなわち、それぞれ分離したプログラミングシステムまたは
エンジニアリングシステムＰ１、ＥＳ１およびＰ２、ＥＳ２により行われる。こ
の従来通常のやり方の主な欠点は一方では両制御の間の費用のかかる通信にあり
、また他方では分離した相異なるプログラミングシステムまたはエンジニアリン
グシステムＰ１、ＥＳ１およびＰ２、ＥＳ２にある。制御の入出力端ＥＡ１、Ｅ
Ａ２を介して本来の技術的プロセスＴＰ１が制御される。プログラミングシステ
ムＰ１と内蔵プログラム制御ＳＰＳとの間またはプログラミングシステムＰ２と
数値制御ＮＣとの間に情報経路Ｉ１またはＩ２が位置しており、それらを介して
プログラムが各制御にロードされる。

【００２６】 図２には古典的な内蔵プログラム制御（ＳＰＳ；図１）の、優先順位に従って
配置されている主なランレベルが示されている。優先順位の昇順はその際に矢印
により示されている。最も低い優先順位のレベルのなかに、破線により示されて
いるように、２つの相異なる課題、すなわち自由なサイクル、すなわち“ユーザ
ーレベル 自由サイクル”、および背景システムレベル、すなわち“システムレ
ベル 背景”、がラウンド・ロビン法で、すなわちタイムスライス制御されて、
実行される。背景システムレベルにはたとえば通信課題が対応付けられている。
“ユーザーレベル クロックド”と呼ばれる後続のクロックされるユーザーレベ
ルで、このレベルのタスクまたはプログラムの呼出しクロックがパラメータ化可
能である。それに続いて、このクロックされるレベルのユーザープログラムの処
理が開始信号の新たな生起以前に適時に終了しているかどうかに関して、監視が
行われる。対応付けられているレベルのユーザープログラムが完全に処理される
ことなしにクロック時間が経過すれば、優先順位が次の次の“非同期の誤りに対
するユーザーレベル”の相応のタスクが開始される。この“非同期の誤りに対す
るユーザーレベル”のなかでユーザーは誤り状態の取扱をプログラムすることが
できる。

【００２７】 “ユーザーレベル クロックド”に“ユーザーレベル 事象”が続く。外部ま
たは内部の事象（イベント）への反応は“ユーザーレベル イベント”のなかで
行われる。このような事象の典型的な例は限界値の超過である。“システムレベ
ル 高優先”のなかに、内蔵プログラム制御の作動の仕方を保証するオペレーテ
ィングシステムの課題が位置している。

【００２８】 図３は運動制御（ＮＣ；図１）の主なランレベルを示す。ここでも個々のレベ
ルはそれらの優先順位に従ってハイアラーキ的に、矢印により示されているよう
に、配置されている。“システムレベル 背景”および“ユーザーレベル 順次
”は等しい優先順位、すなわち最も低い優先順位、を有する。この課題的な関連
性は図２のように、破線により示されている。“ユーザーレベル 順次”のタス
クは“システムレベル 背景”のタスクと一緒にラウンド・ロビン法で処理され
る。“システムレベル 背景”の典型的なタスクはたとえば通信課題のためのタ
スクである。“ユーザーレベル 順次”のなかではユーザーによりプログラムさ
れた本来の制御課題に対するプログラム部分が実行される。制御がこれらのプロ
グラム部分の１つのなかで運動‐または位置決め命令に突き当たると、サスペン
ドがセットされる、すなわちユーザープログラムがこの個所で中断される。この
運動‐または位置決め命令の処理は最も優先順位の高い“システムレベル クロ
ックド”のなかで行われる。“システムレベル クロックド”のなかでランする
各位置調節器がこの運動‐または位置決め命令を実行する。命令の実行の後に“
ユーザーレベル 順次”に復帰跳躍され、またサスペンドにより中断されたユー
ザープログラムがレジュームにより等しい個所において継続される。“システム
レベル クロックド”は既述の位置調節器とならんで制御の内挿部分をも含んで
いる。

【００２９】 優先順位の最も低いレベルに“ユーザーレベル クロックド”がある。ここで
サイクリックなタスク、たとえば調節器機能、がランする。

【００３０】 後続の“ユーザーレベル イベント”のなかに、外部または内部の事象に反応
するタスクが格納されている。このような事象はたとえば警報であってよい。

【００３１】 図４で技術的プロセスＴＰ２が組み合わされたＳＰＳ／ＮＣ制御ＵＭＣにより
制御される。頭字語ＵＭＣはＵＮＩＶＥＲＳＡＬ‐ＭＯＴＩＯＮ‐ＣＯＮＴＲＯ
Ｌを表す。制御ＵＭＣと付属の技術的プロセスＴＰ２との間の接続は双方向に入
出力ＥＡ３を介して行われる。組み合わされたＳＰＳ／ＮＣ制御のプログラミン
グは共通のプログラミングシステムＰ３またはエンジニアリングシステムＥＳ３
を介して行われ、その際にエンジニアリングシステムＥＳ３は図１の際と同様に
プログラミングシステムＰ３に対する便利な領域を提供する。それによって作成
されたプログラムは情報経路Ｉ３を経て汎用運動制御ＵＭＣのランタイムシステ
ムに伝達される。

【００３２】 図５は汎用運動制御のランレベルモデルを示す。レベルの優先順位は先の図と
同じく最も高い優先順位の方向への矢印により示されている。最も優先順位の低
いレベル群はいわゆる“レベル群 背景処理”である。それは“システムレベル 背景”、“ユーザーレベル 自由サイクル”および“ユーザーレベル 順次”
から成っている。これらの３つの等しい優先順位のレベル（破線の境界線により
示されている）のタスクはサイクリックにラウンド・ロビン法により処理される
。“レベル群 背景‐処理”に高優先順位側に続くランレベルはユーザーにより
要求固有に自由にプロジェクト可能な、二重枠により示されている、警報‐およ
び（または）イベント‐および（または）調節‐および（または）その他のサイ
クリックなタスクに対するユーザーレベルＦＡである。このユーザーレベルＦＡ
はこうして明示的に４つの形式のレベルから成っている。これらの４つの形式の
レベルはユーザーレベルＦＡのなかでのそれらの優先順位に関して再びユーザー により 層形成可能である。 形式１：ユーザーレベル イベント 形式２：ユーザーレベル 警報 形式３：ユーザーレベル クロックド 形式４：システムレベル パラメータ化

【００３３】 これらの形式のレベルはユーザーにより自由に選択可能な優先順位を有するも
のとしてユーザーレベルＦＡのなかに配置され得る。それによってユーザーは、
制御課題および制御すべき技術的プロセスの要求および周辺条件に対して汎用運
動制御の最適な組み合わせを達成する可能性を有する。

【００３４】 “ユーザーレベル イベント”のなかにたとえば、周辺の入力に反応するタス
クが配置されている。“ユーザーレベル 警報”のなかにたとえば、限界値超過
に反応するタスクが配置されている。“ユーザーレベル クロックド”のなかに
サイクリックな、ユーザーによりプログラム可能なタスクが含まれている。“シ
ステムレベル パラメータ化”のなかに外部から付加ロード可能なプログラムが
一体に含まれ得る。それにより、汎用運動制御がダイナミックに付加的なテクノ
ロジー的な機能を拡張され得る。この“システムレベル パラメータ化”のなか
に通常、ゆっくりした調節‐または監視課題（たとえば１００ｍｓの範囲内のサ
イクル時間を有する課題）が付加ロードされる。

【００３５】 汎用運動制御のランレベルモデルのなかのすぐ次に高い優先順位のレベルは“
非同期の誤りに対するユーザーレベル”である。このレベルのなかでユーザーは
、内蔵プログラム制御の際と同様に、誤り状態の取扱をプログラムすることがで
きる。“非同期の誤りに対するユーザーレベル”のなかにたとえば、テクノロジ
ー的な警報に反応するタスクが位置している。ユーザーは、この“非同期の誤り
に対するユーザーレベル”のなかで組み合わせに対して特有の数のレベルをパラ
メータ化する可能性をも有する。図面を見やすくするため、その詳細は図示され
ていない。ユーザーはこうして必要に応じて特定の誤り事象に疾く的の優先順位
を対応付けることができる。

【００３６】 すぐ次に“イベントシステムレベル”が続く。“イベントシステムレベル”の
タスクはたとえば非常停止のような臨界的な内部または外部の事象に反応する。

【００３７】 すぐ次のレベルは“内挿器レベル”である。それは“クロックされるシステム
レベル”および“ユーザーレベル”を含んでいる。

【００３８】 最も高い優先順位のレベルは“位置調節器レベル”である。またそれは“クロ
ックされるシステムレベル”および“ユーザーレベル”を含んでいる。位置調節
器レベルおよび内挿器レベルのユーザーレベルは、位置調節器タスクおよび内挿
器タスクのなかに呼出されるタスクを含んでいる。これらのタスクのラン時間は
監視され、システムにより決定された時間の超過はそのレベルの中断及び“非同
期の誤りに対するユーザーレベル”のなかの非同期の誤りのレリーズに通ずる。

【００３９】 位置調節器は内挿器よりも高い優先順位を有する、すなわち位置調節器は内挿
器により中断され得ない。しかしその際に位置調節器は内挿器を中断し得る。

【００４０】 汎用運動制御のランレベルモデルのなかには原理的に個々のランレベルのなか
に既述の層とならんで、別の優先順位の層が設けられていてよい。

【００４１】 図６はＯＯ構造図として、構成部分： ａ）ラン可能なコード部分（Ｃｏｄｅ） ｂ）パラメータ（ＰＡＲ） ｃ）ファームウェア‐構成（ＦＷＫ） ｄ）少なくとも１つのテクノロジーオブジェクト形式（ＴＯ） ｅ）言語メカニズム（ＳＰＲ） ｆ）宣言および記述部分（ＡＣＣ） を有するテクノロジーパケットＴＰを示し、所属の基数部は通常の数字記号によ
って示される。

【００４２】 １ないしｎのコード部分（たとえばＣ機能）はたとえば運動制御または位置調
節に対して、または他のテクノロジーに対して使用される。コード部分はなかん
ずく温度管理、温度調節に対する命令、またはたとえばプレスまたは合成樹脂加
工のような特殊なテクノロジーに対する命令を含んでいる。どのようにこれらの
コード部分が制御のランレベルモデルのなかでシステムレベルのなかに組み入れ
られるか、またどの順序でそれらが処理、すなわち実行、をされるべきかは、フ
ァームウェア構成ＦＷＫのなかで決定される。このファームウェア構成ＦＷＫの
なかに、どのシステムレベルのなかにコード部分が統合されるべきか、また、シ
ステムレベルのなかに複数のコード部分が統合されているならば、どの順序でこ
れらのコード部分が処理されるべきかの情報が記憶されている。

【００４３】 パラメータ部分ＰＡＲはエンジニアリングシステム（ＥＳ；図１、図４、図８
）に対する領域（マスク、コンボボックス、パラメータ相互の関係に対する規則
、…）も、パラメータ化を可能にするランタイムシステム（ＲＴＳ；図１、図４
、図９）に対するメカニズムも含んでいる。それによってユーザーはテクノロジ
ーパケットＴＰのテクノロジーオブジェクト形式ＴＯの所轄部分をその要求に従
ってパラメータ化する可能性を有する。

【００４４】 テクノロジーパケットＴＰの１ないしｎの言語メカニズムＳＰＲの助けをかり
てエンジニアリングシステム（ＥＳ；図１、図４、図８）の言語ストックは、付
属の１ないしｎのテクノロジーオブジェクト形式ＴＯを有する基礎となっている
テクノロジーパケットＴＰに対して適切かつ有意義である命令およびオペレータ
を拡張し得る。言語メカニズムＳＰＲは制御のエンジニアリングシステム（ＥＳ
；図１、図４、図８）とランタイムシステム（ＲＴＳ；図１、図４、図９）とに
ロードされなければならない。このような言語メカニズム（たとえば“高められ
た温度”）がエンジニアリング‐システム（ＥＳ；図１、図４、図８）のなかに
ロードされた後に、それらはコンパイラのなか、およびエンジニアリングシステ
ム（ＥＳ；図１、図４、図８）の領域、またはブラウザで知られており、ユーザ
ーによりそのユーザープログラムのなかで直接に使用され得る。プラグ・アンド
・プレイ・テクノロジーにより、エンジニアリングシステム（ＥＳ；図１、図４
、図８）で知られている言語メカニズムがラン可能なコードピースとしてもラン
タイムシステム（ＲＴＳ；図１、図４、図９）に存在していることが保証される
。ユーザーは言語メカニズムの指定を、ランタイムシステム（ＲＴＳ；図１、図
４、図９）での実行をもはや気にかけなくてよいように、使用する。後になお取
り扱われる図８でテクノロジーパケットＴＰの言語メカニズムＳＰＲの付加ロー
ド、使用および処理の共同作用が一層詳細に説明されるであろう。

【００４５】 図６に戻って、テクノロジーパケットＴＰのＡＣＣ構成部分のなかに、テクノ
ロジーパケットＴＰが含んでいるすべての言語要素の記述、テクノロジーパケッ
トＴＰのなかで使用されるすべてのシステム変数、オペレータすべての形式の記
述が位置している。ＡＣＣ構成部分はこうしてテクノロジーパケットＴＰに対す
る宣言および記述部分に相当する。このＡＣＣ構成部分は先ず第一に制御のラン
タイムシステム（ＲＴＳ；図１、図４、図９）にロードされる。それにより、存
在しているテクノロジーパケットＴＰおよびテクノロジーオブジェクト形式ＴＯ
に関するすべての情報が制御のランタイムシステムのなかに位置していること、
またこうして操作‐および監視装置（たとえばオペレータパネル）の接続が非常
に容易に可能であることが保証される。

【００４６】 下記の表は、どこへ制御のなかのテクノロジーパケットＴＰの構成部分がロー
ドされるかを示す。即ちエンジニアリングシステム（ＥＳ；図１、図４、図８）
のなかへ、もしくはランタイムシステム（ＲＴＳ；図１および図４）のなかへ、
もしくはエンジニアリングシステム（ＥＳ；図１、図４、図８）およびランタイ
ムシステム（ＲＴＳ；図１、図４、図９）の双方のなかへである。

【００４７】 図７にはＯＯ構造図としてテクノロジーパケット（ＴＰ；図６）合計樹脂 Ｔ
ＰＫ に対する典型的に可能なテクノロジーオブジェクト形式（ＴＯ；図６）が
示されている。合計樹脂加工または‐製造の際には通常温度調節および圧力調節
が必要とされる。圧力調節器ＤＲによっても調節されなければならない圧力は通
常簡単な軸Ａにより構成され、この軸が材料ペーストを押し合わせる。温度調節
のためにはこの例では２つの温度調節器、すなわち速い温度調節器ＴＲＳおよび
遅い温度調節器ＴＲＬが設けられている。ＯＯ構造図から明らかなように、遅い
温度調節器ＴＲＬおよび速い温度調節器ＴＲＳは一般的な温度調節器ＴＲから導
き出される。両温度調節器ＴＲＳおよびＴＲＬ、圧力調節器ＤＲおよび軸Ａはい
まのテクノロジーパケット 合計樹脂 では４つのテクノロジーオブジェクト形式
、すなわちＴＲＳ、ＴＲＬ、ＤＲおよびＡ、により表される。基数（数字１）に
より、この例ではちょうど１つの速い温度調節器ＴＲＳおよび１つの遅い温度調
節器ＴＲＬ、ならびにちょうど１つの圧力調節器ＤＲおよび１つの軸Ａが使用さ
れることが示される。速い温度調節器ＴＲＳの後ろにたとえばＰＩＤ調節器が、
遅い温度調節器ＴＲＬの後ろにたとえばＰ調節器が隠れていてよいが、ユーザー
がこれらのテクノロジーオブジェクトの機能をエンジニアリングシステム（ＥＳ
；図１および４）のなかに使用する実施の詳細は関心の対象ではない。ユーザー
はこうしてこれらのテクノロジーオブジェクト形式（ＴＯ；図６）の機能をエン
ジニアリングシステム（ＥＳ；図１および４）のなかに使用し得る。

【００４８】 図８には、どのようにテクノロジーパケットＴＰの付加ロードされた言語メカ
ニズムＳＰＲが制御のなかで使用かつ処理されるかが示されている。例のなかで
は、任意のテクノロジーパケットＴＰの言語メカニズムＳＰＲに属する命令 位
置決めＰＯＳ がエンジニアリングシステムＥＳ４とランタイムシステムＲＴＳ
４のランレベルモデルのシステムレベルの１つとにロードされる。エンジニアリ
ングシステムＥＳ４のなかでこの命令 位置決めＰＯＳ はユーザーにエンジニア
リングシステムＥＳ４のなかで使用される言語の基本ストックの拡張として利用
される。ユーザーは次いでそのユーザープログラムＡＷＰのなかでこの命令 位
置決めＰＯＳ を完全に通常の言語命令として使用し得る。ユーザーが作成した
ユーザープログラムＡＷＰは次いで汎用制御のランレベルモデルのユーザーレベ
ルの１つにロードされ、また実行される。制御がユーザープログラムＡＭＰの処
理の際にこの位置決め命令に突き当たると、それに付属の、既にシステムレベル
の１つにロードされたコードが処理される。図面を見やすくするため、テクノロ
ジーパケットＴＰのその他の内容は３つの点により示されている。さらに言語メ
カニズムＳＰＲは位置決め命令ＰＯＳとならんでその他の命令を含んでいるが、
同じく３つの点により示されている。

【００４９】 この実施例の決定的な利点は、言語メカニズムに対する実行可能なコードのシ
ステムレベルへのロードが自動的に，すなわちユーザーの助けをかりずに、行わ
れることにある。言語メカニズムがエンジニアリングシステムＥＳ４にロードさ
れ又はインストールされて後に、それらはいわゆるプラグ・アンド・プレイ的に
ユーザーにより使用され得る。

【００５０】 図９には、テクノロジーオブジェクト形式ＴＯ Ａ、ＴＯ Ｂ、ＴＯ Ｃを統
合するために、共通のインタフェースＡＰＩが汎用運動制御のなかに使用され得
ることが示されている。汎用運動制御のこのＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｐｒｏｇ
ｒａｍ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ ＡＰＩはこうしてテクノロジーオブジェクト形式
ＴＯの統合および通信のためのいわゆるミドルウェアプラットフォームを形成す
る。さらにこのインタフェースＡＰＩはテクノロジーオブジェクト形式ＴＯと制
御のランタイムシステムＲＴＳ４との間の通信をも可能にする。この統一的なイ
ンタフェースの助けをかりて、外部で作成された、テクノロジーオブジェクト形
式（ＴＯ；図６）を有するテクノロジーパケット（ＴＰ；図６）もいわゆる“第
３の部類のテクノロジーパケット”として汎用の運動制御のなかに統合され得る
。それによって、ブランチ特有のテクノロジー（たとえばばね巻きまたは射出成
形）に対する特殊な機能を有する外部で作成されたテクノロジーパケット（ＴＰ
；図６）に対する市場が開かれる。ユーザーはそれにより制御の機能における不
可欠な基本ストックから出発して順次にこれをその必要とされる特殊な機能だけ
拡張する可能性を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 別々の内蔵プログラム制御および運動制御を有する技術的プロセスの公知の制
御システム。プログラミングはそれぞれ別々のプログラミングシステムを介して
行われる。

【図２】 古典的な内蔵プログラム制御の主なランレベル。

【図３】 運動制御の主なランレベル。

【図４】 汎用制御、すなわち所属のプログラムシステムを有する組み合わされたＳＰＳ
／ＮＣ制御システム。

【図５】 汎用制御のランレベルモデル。

【図６】 ＯＯ（オブジェクト指向）構造ダイアグラムとして、コード部分、パラメータ
、ファームウェア構成、テクノロジーオブジェクト形式、言語メカニズムおよび
宣言部分から成るテクノロジーパケットを示す。

【図７】 ＯＯ構造ダイアグラムとしてテクノロジーパケット、合成樹脂、に対するテク
ノロジーオブジェクト形式を示す。

【図８】 どのようにエンジニアリングシステムのなかのテクノロジーパケットの付加ロ
ードされた命令、位置決めＰＯＳ、がユーザーによりそのユーザープログラムの
なかで使用され得るか、またどのようにそれが制御のランレベルのなかに実行の
ために到達するかを示す図。

【図９】 テクノロジーオブジェクト形式に対する統一的なインタフェースおよび通信プ
ラットフォームとしてアプリケーション・プログラム・インタフェース（ＡＰＩ
）を有する制御のランタイムシステムを示す図。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ヘス、カール ドイツ連邦共和国 デー‐09244 リヒテ ナウ ヴァルトシュトラーセ 80 (72)発明者 ヘーバー、ティノ ドイツ連邦共和国 デー‐09599 フライ ベルク ヨハンナ‐レーマー‐シュトラー セ 14 (72)発明者 キルステ、シュテッフェン ドイツ連邦共和国 デー‐09439 アムツ ベルク‐ディッタースドルフ ツァイジッ ヒヴェーク ６ Ｆターム(参考） 5B098 GA04 GA08 GC02 GC03 5H219 AA08 BB05 HH26 HH28 5H269 AB27 BB11 EE14 EE27 MM08 NN14

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 機能的に内蔵プログラム制御および数値制御の古典的な課題
   を統合して含んでいる、エンジニアリングシステムおよびランタイムシステムを
   有する汎用運動制御システムにおいて、 統一的なランレベルモデルが、相異なる優先順位を有する相異なる形式の複数
   のランレベルを有するように形成され、最高の優先順位から最低の優先順位まで
   種々のユーザーレベルおよびシステムレベルが設けられ、それぞれテクノロジー
   パケット（ＴＰ）がユーザー側でエンジニアリングシステムおよび（または）ラ
   ンタイムシステム（ＥＳ１〜ＥＳ４、ＲＴＳ１〜ＲＴＳ４）にロード可能であり
   、これらのパケットが、 ａ）ランタイムシステム（ＲＴＳ１〜ＲＴＳ４）に対する調節特性を表すコード
   部分と、 ｂ）これらのコード部分の各システムレベルへの対応付け、ならびにそれらの処
   理順序を有する構成部分（ＦＷＫ）とを含んでおり、 ｃ）必要に応じて、構成部分（ＦＷＫ）のこれらの情報がエンジニアリングシス
   テム（ＥＳ１〜ＥＳ４）にも伝達可能である ことを特徴とする汎用運動制御。
2. 【請求項２】 各テクノロジーパケット（ＴＰ）がランタイムシステム（Ｒ
   ＴＳ）に対する適合された数のテクノロジーオブジェクト形式（ＴＯ）を含んで
   いることを特徴とする請求項１記載の汎用運動制御システム。
3. 【請求項３】 さらにオペレーティング領域情報、特にオペレーティングパ
   ラメータ（ＰＡＲ）、および（または）言語メカニズム（ＳＰＲ）および（また
   は）宣言部分（ＡＣＣ）がコード部分に割当て可能であることを特徴とする請求
   項１または２記載の汎用運動制御システム。
4. 【請求項４】 エンジニアリングシステム（ＥＳ１〜ＥＳ４）の言語範囲を
   拡張する命令がテクノロジーパケット（ＴＰ）に存在しており、それらが必要に
   応じてユーザーにより使用可能であることを特徴とする請求項１ないし３のいず
   れか1つに記載の汎用運動制御システム。
5. 【請求項５】 制御がテクノロジーオブジェクト形式（ＴＯ）をインプット
   するためのインタフェース（ＡＰＩ）を有することを特徴とする請求項１ないし
   ４のいずれか1つに記載の汎用運動制御システム。