JP4638164B2 - 通信媒体上のコントローラの操作方法 - Google Patents

Description

本発明は、通信媒体、例えばバス上で、製造および／または包装設備、特に、シガレット、葉巻等の製造および／または包装のための設備を制御および／または監視する装置の操作方法に関する。上記装置は、以下、単にコントローラと呼ぶ。前記コントローラは、上記通信媒体に接続されるインターフェースと、それに従って、上記製造および／または包装設備の制御および／または監視が実行される制御プログラムの記憶のための主メモリと、前記制御プログラムを実行する手段とを備える。

この種のコントローラは、一般に、技術的なプロセスの自動機械において、様々な形態で知られかつ使用されている。

このようなコントローラを交換する場合、例えば、サービスの場合には、前記コントローラの再設定を、従来、不都合に要していた。

従って、本発明の目的は、それによってコントローラの交換及び前記コントローラの後の再起動を容易に行えるコントローラを操作する方法を明細に述べることである。本発明の他の目的は、それによって上記方法を実行することができるコントローラを明細に述べることである。

上記目的は、請求項１の特徴を有する方法によって達成される。これらの特徴によれば、上述したタイプのコントローラを操作する方法において、上記コントローラが再起動されるときに、設定データが読出されるため、また、該設定データを用いて、上記通信媒体を介してアクセスすることができるリモートメモリへのアクセスが実施され、該アクセスは、前記リモートメモリに記憶されたデータのコントローラへの転送からなるので、取り外すことができるメモリモジュールに蓄積される設定データのための設備が実施される。

本発明による上記方法の特別な特徴は、上記設定データの読取りが、上記コントローラの主メモリに蓄積されたインストールプログラムによって起動されるということ、および、該コントローラの主メモリ内のインストールプログラムが、上記データの転送、具体的には、上記リモートメモリに蓄積された制御プログラムのコピーによって上書きされることである。

本発明の別の特別な特徴は、上記制御プログラムの多数のコピーが、上記１つまたは複数のリモートメモリに蓄積されるということ、および、上記コントローラを再起動する場合、前記制御プログラムの最新のコピーに対してアクセスが実行されるということである。

そして、本発明の特別な特徴は、そのために上記制御プログラムが設定される機械に関する機械データを備える設定データにあり、また、該制御プログラムの起動前または起動時に、該機械データと、読込まれた機械コードとの比較が行われるということ、および該制御プログラムは、該機械データにマッチングする機械コードの場合のみに実行されるということにある。

本発明の他の特別な特徴は、図を用いて以下に詳細に説明する。

図に示す例示的な実施の形態は、シガレットの製造及び包装設備、すなわち、ラインとして知られているものに関する。この設備は、製造ユニット、例えば、シガレット製造機械、具体的には、製造機（ｍａｋｅｒ）１０と、その後に続く包装機（ｐａｃｋｅｒ）１１と、次に続くフィルムラッピング機１２と、複数のタバコのパックからバンドル（ｂｕｎｄｌｅｓ）を製造するための包装機、すなわち、カートンパッカー（ｃａｒｔｏｎ ｐａｃｋｅｒ）１３と、パックの束、すなわちタバコのカートンを包装して発送カートンにする箱詰め機（ｃａｒｔｏｎｅｒ）１４とを備える。製造機１０により製造されたシガレットは、フリップトップボックスを製造するために、シガレットコンベヤ１５によって、関連するシガレットストア１６と共に包装機１１に送られる。ブランクストア１７、すなわち、上記フリップトップボックスのために予め形成されたブランクからなる比較的大きなストアを収容するための装置は、包装機１１と連動する。包装機１１によって製造されたシガレットの箱は、パックコンベヤ１８を介してフィルムラッピングマシン１２に供給される。このマシンには、上記シガレットのパックをフィルムまたはプラスチックのブランクで包装するというタスクがある。でき上がったシガレットのパックから、カートンパッカー１３の領域において、バンドルラッパー（ｂｕｎｄｌｅ ｗｒａｐｐｅｒ）を備えており、かつ１０個のタバコの箱を一般に含むタバコのカートンを生じる箱群が形成される。これらのタバコのカートンは、カートンコンベヤ１９によって箱詰め機１４へ送られる。該箱詰め機は、複数のシガレットのカートンを含む、でき上がった発送カートンを出力コンベヤ２１に移送する。包装機１１とフィルムラッピングマシン１２との間のパックコンベヤ１８の領域には、比較的多数のタバコのパックを収容するパックストア２２がある。製造機１０には、フィルタ装着機（ｆｉｌｔｅｒ−ｔｉｐｐｉｎｇ ｍａｃｈｉｎｅ）２３が付属している。上述した製造ユニットには、原材料を供給しなければならない。この目的のために、原材料コンベヤ２５によって、原材料を、特に巻紙（ｗｏｕｎｄ ｗｅｂｓ）、具体的にはボビン２６のかたちでそこから移送することができ、かつ個々の製造ユニットへ供給することができる原材料ストア２４が設けられている。このため、原材料コンベヤ２５は、コンベヤベルト２７に沿って移動することができる。

上記個々の製造ユニット、すなわち、製造機１０、包装機１１、フィルムラッピングマシン１２、カートンパッカー１３、箱詰め機１４、シガレットコンベヤ１５、シガレットストア１６及びブランクストア１７は、制御プログラム３１を実行するコントローラ３０の制御下にある。また、ストア２４及び原材料コンベヤ２５も、それら自体のコントローラ３０の制御下にある。これらのコントローラ３０は、互いに、およびバス３４、具体的にはフィールドバスを介してリモートメモリ３２と通信可能に接続されている。

図２は、インターフェース３４、すなわちバスインターフェースを介してバス３３に接続されているコントローラ３０のうちの１つを概略的に示す。リモートメモリ３２は、具体的にはそれ自体のインターフェース３４を介して、同様にバス３３に接続されている。リモートメモリ３２は、ハードディスク等のメモリ３５を有する。各コントローラ３０は、公知の方法で主メモリ３６を有する。これは、通常、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）として実施される。制御プログラム３１は、主メモリ３６に格納されている。制御プログラム３１は、プログラム命令として符号化された、この製造ユニットの個々に制御される製造ユニットまたは個々の構成要素、例えば、モータ、バルブ等を制御するおよび／または作動させる命令を含む。制御プログラム３１は、コントローラ３０のために設けられ、かつ前記コントローラに属するデバイス、例えば、マイクロプロセッサ３７によってそれ自体が知られている方法で実施される。基本的な命令、例えば、インターフェース３４のオペレーションを含み、かつ制御プログラム３１の実行の間に、それに対してアクセスが行われるオペレーティングシステム３８も主メモリ３６に格納されている。特別なコントローラの場合、該オペレーティングシステムの機能性は、制御プログラム３１に完全に含まれることが可能である。そのため、主メモリ３６内には、別のオペレーティングシステム３８は必要ない。主メモリ３６に加えて、コントローラ３０もメモリモジュール３９の制御下にある。設定データ４０は、メモリモジュール３９に格納されている。ブートストラッププログラム４１は、主メモリ３６に格納されている。上記コントローラが再起動されたとき、すなわち、コントローラ３０が最初にオンされたとき、またはパワーが復帰したときに、ブートストラッププログラム４１が実行される。ブートストラッププログラム４１は、コントローラ３２をリセットして再起動時の状態を決定する。さらに、ブートストラッププログラム４１は、ユーザプログラムを起動する。現行の制御プログラム３１が存在する場合には、ブートストラッププログラム４１は、制御プログラム３１を起動する。例えば、サービス時に、欠陥のあるコントローラ３０と交換された新たなコントローラ３０の場合、最初はまだ制御プログラム３１がない。その代わり、インストールプログラム４２が主メモリ３６内にある。このような新たなコントローラ３０がオンされると、ブートストラッププログラム４１は、インストールプログラム４２を始動させる。

インストールプログラム４２の機能性及び設定データ４０の使用について以下に説明する。既に説明したように、新たなコントローラ３０は、いかなる制御プログラム３１も備えていない。このことは、このような新たなコントローラ３０が、特定の機能ユニットを制御するおよび／または監視するための準備ができていないことを意味する。従来は、コントローラ３０の複雑な再設定が必要であった。このことは、本発明により回避される。ブートストラッププログラム４１によって呼び出されたインストールプログラム４２は、新たなコントローラ３０が、新たなコントローラ３０と交換された機能しなくなったコントローラ３０がアクセスした全てのデータを有するように、新たなコントローラ３０の設定を自動的に実施する。新たなコントローラ３０の設定のために、インストールプログラム４２は、まず、メモリモジュール３９内の設定データ４０にアクセスする。これらの設定データ４０は、バス３３上での上記コントローラの少なくとも１つの固有アドレスを備える。このアドレスはインターフェース３４に転送され、その結果、新たなコントローラ３０は、バス３３を介してデータを送信及び受信することができる。さらに、設定データ４０は、制御プログラム３１のコピーの記憶場所に関する記憶場所データを含む。該記憶場所データを使用することにより、コントローラ３０は、インストールプログラム４２の制御下で、制御プログラム３１のコピーの記憶場所、具体的には、最新のまたは最後に更新されたコピー、すなわち、例えば、リモートメモリ３２のメモリ３５にアクセスする。このアクセスの間には、制御プログラム３１のコピーの、新たなコントローラ３０の主メモリ３６への転送がある。制御プログラム３１のコピーの主メモリ３６への転送の間に、コントローラ３０が次に再起動されるときに、ブートストラッププログラム４１が制御プログラム３１を実行するように、インストールプログラム４２またはインストールプログラム４２の呼び出しへの参照が上書きされる。

コントローラ３０の動作中には、制御プログラム３１またはオペレーティングシステム３８の制御下で、所定のまたは予め規定可能な時間に、具体的には、同じ時間間隔で、制御プログラム３１のコピーが、コントローラ３０の外部、すなわち、好ましくは、外部メモリ３２、また可能な限り別のコントローラ３０の主メモリ３６に蓄積される。制御プログラム３１のこのコピーの記憶場所は、該制御プログラムのコピーへの後のアクセスを可能にするために、設定データ４０に追加される。本発明に関しては、制御プログラム３１という用語は、実際のプログラム命令だけではなく、該制御プログラムによって処理されたデータ、すなわち、例えば入力データ、出力データおよび、例えば、レジスタの内容またはマーカとして知られている、中間または一部の結果のためのデータに関する。コントローラ３０が故障した場合、該コントローラは、インストールプログラム４２の制御下で、制御プログラム３１のコピーを捜して、それを新たなコントローラ３０の主メモリ３６に転送する新たなコントローラ３０と置換することができる。この転送の後、新たなコントローラ３０は、上記故障したコントローラ３０の機能性を実行することができる。この種のコントローラの置換は、いくつかの場合において、特に、コントローラがしばしばモジュールキャリア（図示せず）内に保持されるバックグラウンドに対して行われる。従って、管理された技術的インストールは、サービス時においても最小限に低減される。完全性をさらに高めるために、バス３３を介して到達することができる通信関係部、すなわち、他のコントローラ３０あるいは、１つまたは複数のリモートメモリ３２に蓄積すべき、制御プログラム３１の複数のコピーのための手段を講じることができる。そこで、たとえ、コントローラ３０に加えて、例えば、制御プログラム３１のコピーが誤って蓄積された中央メモリ３２であっても、故障したコントローラ３０の自動設定が後に可能である。このような場合、上記新たなコントローラのインストールプログラム４２は、特に、制御プログラム３１の初期のコピーの記憶場所にたよる。このため、設定データ４０は、上記制御プログラムの各コピーの記憶場所に関する記憶場所データのリストを備える。この場合、記憶場所データのそのようなリストの最新の要素は、該制御プログラムのコピーの記憶場所を指定することができるか、あるいは、時間情報の項目をさらに備えるための記憶場所データのための手段が設けられ、その結果、該時間情報の項目を用いて、制御プログラム３１の最後に更新されたアクセス可能なコピーを判定することができる。

図３は、フローチャートにおける上記方法の進行を示す。コントローラ３０が起動または再起動されると、すなわち、供給電圧がオンされあるいは復帰すると、全てのブートストラッププログラム４１の最初が始動する（ステップ１００）。該ブートストラッププログラムは、コントローラ３０のハードウェアに関連してそれ自体が知られている方法で決められた最小限の初期化を実行する。この後、該ブートストラッププログラムは、主メモリ３６内において、特定のメモリセル（スタートアドレス）で始まるか、あるいは、そのスタートアドレスが、特定のメモリセルに格納されているソフトウェアを実行する（ステップ１１０）。このようにして呼び出された該ソフトウェアが制御プログラム３１である場合には、制御プログラム３１が実行される（ステップ１２０）。制御プログラム３１の実行中、所定のまたは予め決定可能な時間に、具体的には、同じ時刻に、制御プログラム３１のコピーが、バス３３を介してアクセスできるメモリ、すなわち、例えば、リモートメモリ３２、または他のコントローラ３０の主メモリ３６に格納される。上記記憶場所、すなわち、制御プログラム３１のこのコピーのアドレスは、設定データ４０に追加される。同様に、該制御プログラムの実行中、この目的のために設けられたメモリ内の、すなわち、例えば、メモリモジュール３９内の重要な設定データ４０の継続的な更新が実行される。

一方、ブートストラッププログラム４１により呼び出された上記ソフトウェアがインストールプログラム４２である場合には、該インストールプログラムが起動される（ステップ１３０）。インストールプログラム４２は、メモリモジュール３９にアクセスして、そこに蓄積されている設定データ４０を読み出す（ステップ１４０）。設定データ４０は、バス３３上の制御コントローラ３０のアドレスを含む。インストールプログラム４２は、読出したバスアドレスに従って、コントローラ３０を設定し、その結果、コントローラ３０は、バス３３を介してデータトラヒックに関係することができる（ステップ１５０）。設定データ４０は、制御プログラム３１のコピーの記憶場所をさらに含む。インストールプログラム４２は、該記憶場所すなわち、最初にリモートメモリ３２または関連するコントローラ３０にアクセスした後、局部記憶場所、すなわち、例えば、ディレクトリツリー内のファイル名によって特定されるファイル、あるいは、スタート及びエンドアドレスによって特定されるメモリの部分にアクセスし、制御プログラム３１の選択されたコピーの、コントローラ３０の主メモリ３６への転送を実行する（ステップ１６０）。制御プログラム３１の主メモリ３６への転送中に、インストールプログラム４２は、制御プログラム３１が、インストールプログラム４２が以前に格納されていたメモリ内の同じ場所において主メモリ３１内で始動するように、制御プログラム３１によって上書きされる。別法として、制御プログラム３１のスタートアドレスによって上書きされるインストールプログラム４２のスタートアドレスを以前に含んでいたメモリ内の場所のための手段を設けることができる（ステップ１７０）。最後に、コントローラ３０の再起動が起動される。このことは、自動的に実行することができる（ステップ１８０）。コントローラ３０の自動的な再起動が不可能な場合には、制御プログラム３１の転送の完了が視覚的または聴覚的にユーザに知らされ、そのため該ユーザは、手動で、例えば、主幹線の電圧（ｍａｉｎｓ ｖｏｌｔａｇｅ）をオフにして、該主幹線の電圧を再びオンにすることにより、コントローラ３０を再起動するように操作する。

上記供給電圧が復帰すると、ブートストラッププログラム４１が再び始動し（ステップ１００）、それにより、現在コントローラ３０上に存在する制御プログラム３１が呼び出される（ステップ１１０）。

以下、図４を用いて、制御プログラム３１の実行（ステップ１２０）について説明する。制御プログラム３１が始動すると、通常の初期化、すなわち、例えば、制御プログラム３１で使用されるデータ及び変数の所定のまたは予め規定可能な値への初期化が、それ自体知られているような方法で実行される（ステップ１２１）。その後、機械、すなわち、制御プログラム３１が備えられる製造機１０、包装機１１等に関する機械データが、設定データ４０から読出される。さらに、機械コードが、接続された機械、すなわち、コントローラ３０がそれに対して割り当てられる製造ユニットから読出される（ステップ１２２）。次いで、読出されたデータの比較が実行される（ステップ１２３）。上記機械データと機械コードが互いに整合しない場合には、制御プログラム３１の実行は、例えば、適切なエラーまたはステータスメッセージによって終了する（ステップ１２４）。該機械データと機械コードが同一である場合または特定の位置に関して一致する場合には、該機械データと機械コードは互いに整合する。該機械データ及び機械コードは、例えば、通し番号、呼称、それらの２つまたは一部の組合せ等である。

上記読出された機械データは、上記コントローラの操作に必要な他の重要なデータ（設定データ４０）と共に、制御プログラム３１の制御下で、メモリモジュール３９に蓄積される。

メモリモジュール３９は、具体的には、コントローラ３０から分離することができ、それによって、コントローラ３０の必要な交換時に、交換すべきコントローラ３０から最初に取り外され、かつ新たなコントローラ３０のインストールの後に、新たなコントローラ３０に挿入されるメモリモジュール３９である。メモリモジュール３９は、コントローラ３０の設置位置の領域に固定され、すなわち、コントロールキャビネット、コントロールボックスまたはコントロールデスク、あるいは、例えば、チェーン等によって移動することができるように、コントローラ３０を保持するモジュールキャリヤ（いずれも図示せず）に固定される。このことは、メモリモジュール３９を紛失すること、およびメモリモジュール３９を、メモリモジュール３９の移動範囲内の設置位置に設置されているコントローラ３０内にのみ挿入することができることを保障する。

シガレットの製造及び包装設備の概略図である。 ２つの通信関係部、すなわち、通信媒体であるバスに接続された、コントローラ及びリモートメモリの概略図である。 コントローラを起動または再起動するときの個々の方法ステップに関するフローチャートである。 制御プログラムを実行するときの個々の方法ステップに関するフローチャートである。

符号の説明

１０…製造機 １１…包装機 １２…フィルムラッピングマシン １３…カートンパッカー １４…箱詰め機 １５…シガレットコンベヤ １６…ブランクストア １７…ブランクストア １８…パックコンベヤ １９…カートンコンベヤ ２１…出力コンベヤ ２２…パックストア ２３…フィルタ装着機 ２４…原材料ストア ２５…原材料コンベヤ ２６…ボビン ２７…コンベヤベルト ３０…コントローラ ３１…制御プログラム ３２…リモートメモリ ３３…バス ３４…インターフェース ３５…メモリ ３６…主メモリ ３７…マイクロプロセッサ ３８…オペレーティングシステム ３９…メモリモジュール ４０…設定データ ４１…ブートストラッププログラム ４２…インストールプログラム

Claims (4)

1. 通信媒体、すなわちバス（３３）上で、シガレット、葉巻等の製造および／または包装のための製造および／または包装設備を制御および／または監視するとともに、前記通信媒体に接続されるインターフェース（３４）と、制御プログラム（３１）の格納のための主メモリ（３６）と、制御プログラム（３１）を実行する手段とを備えて成る装置、すなわちコントローラ（３０）の操作方法において、
   （ａ）設定データ（４０）が取外し可能なメモリモジュール（３９）に格納され、コントローラ（３０）が再起動されたときに、設定データ（４０）が読出され、設定データ（４０）を用いて、前記通信媒体を介してアクセスできるリモートメモリ（３２）へのアクセスが実行され、前記アクセスが、リモートメモリ（３２）に格納されたデータのコントローラ（３０）への転送を含むこと、
   （ｂ）コントローラ（３０）の主メモリ（３６）に、コントローラ（３０）が再起動されたときに実行されるインストールプログラム（４２）が格納されており、インストールプログラム（４２）の実行が、設定データ（４０）へのアクセスを備えていること、
   （ｃ）設定データ（４０）を用いることにより、前記通信媒体を介してアクセスできるリモートメモリ（３２）へのアクセスが実行され、このアクセスが、リモートメモリ（３２）に格納された制御プログラム（３１）のコピーの、コントローラ（３０）の主メモリ（３６）への転送を含むこと、及び
   （ｄ）制御プログラム（３１）のコピーの、コントローラ（３０）の主メモリ（３６）への転送中に、制御プログラム（３１）を呼び出すことへの参照により、インストールプログラム（４２）を呼び出すことへの参照が上書きされるか、あるいは、主メモリ（３６）内のインストールプログラム（４２）が上書きされること
   を特徴とする方法。
2. 前記設定データ（４０）は、前記通信媒体上でのコントローラ（３０）の固有アドレスを備え、また、コントローラ（３０）が再起動されたときに、インターフェース（３４）が該アドレスによって設定されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記設定データ（４０）は、制御プログラム（３１）の最新のコピーの記憶場所に関する記憶場所データを含み、制御プログラム（３１）のコピーの、コントローラ（３０）の主メモリ（３６）への転送が、最新の記憶場所からの記憶場所データを使用することにより実行されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
4. 前記設定データ（４０）は、制御プログラム（３１）が備えられる機械に関する機械データを備え、コントローラ（３０）が再起動されたときに、制御プログラム（３１）の始動前に、または始動と共に、前記機械データと、前記制御されたまたは監視された製造設備または包装設備から読み込まれた機械コードとの比較が行われ、前記機械コードが前記機械データと整合した場合にのみ、制御プログラム（３１）が実行されることを特徴とする請求項１に記載の方法。

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