KR20230046256A - 산업용 자동화 장치를 위한 업데이트된 애플리케이션의 운영 개시를 위한 방법 및 장치 - Google Patents

산업용 자동화 장치를 위한 업데이트된 애플리케이션의 운영 개시를 위한 방법 및 장치 Download PDF

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위르겐 라이히만
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지멘스 악티엔게젤샤프트
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Abstract

본 발명은 산업용 자동화 장치를 위한 업데이트된 애플리케이션(app2n)의 운영 개시를 위한 방법 및 장치에 관한 것이다. 이를 위해, 제1 제어부(ES) 상의 기존의 제1 애플리케이션(app2)과 테스트 장치(TE) 상의 업데이트된 애플리케이션(app2n)은 병렬로 운영된다. 이 경우, 로컬 소프트웨어를 통하여, 특히 소위 프록시 서비스(줄임말: 프록시)를 통하여, 산업용 자동화 시스템에서 획득되고, 제1 제어부(ES)의 프로세스 이미지 내에 존재하는 센서 데이터는 별도의 테스트 장치(TE)의 프로세스 이미지 내에 쓰기 실행된다. 이 경우, 테스트 장치(TE)의 로컬 프로세스 이미지에 아직 속하지 않는 메모리 셀(예를 들어, I/O 값, 변수 또는 레지스터)은 그곳에 적용되거나 할당된다. 이에 따라, 생산 시스템[제1 제어부(ES)]의 "외부" 데이터 및 값은, 애플리케이션(app2, app2n)의 생산 버전도, 테스트할 버전도 변화될 필요가 없으면서 테스트 장치(TE)의 로컬 프로세스 이미지 내에서 사용 가능하다. 업데이트된 애플리케이션(app2n)의 출력 값들은 테스트되고, 성공적인 경우에, 업데이트된 애플리케이션(app2n)은 운영을 위해 릴리스된다.

Description

산업용 자동화 장치를 위한 업데이트된 애플리케이션의 운영 개시를 위한 방법 및 장치{METHOD AND ARRANGEMENT FOR COMMISSIONING AN UPDATED APPLICATION FOR AN INDUSTRIAL AUTOMATION ARRANGEMENT}
본 발명은 특허 청구항 제1항의 전제부에 따른 산업용 자동화 장치를 위한 업데이트된 애플리케이션의 운영 개시를 위한 방법과, 특허 청구항 제11항의 전제부에 따른 산업용 자동화 장치를 위한 업데이트된 애플리케이션의 운영 개시를 위한 장치에 관한 것이다.
최신의 제어 유닛들은 쓰기 실행 및 읽기 실행을 위해 액세스하는 로컬 프로세스 이미지를 갖는다. 이러한 프로세스 이미지 내에 존재하는 데이터 또는 값은 제어 함수에 의해 사용될 수 있다. 프로세스 이미지의 데이터 또는 값은 특히 소위 I/O 값, 즉 센서 데이터 및 액추에이터 데이터이다.
외부 데이터, 즉 디지털 및 아날로그 입/출력을 통해 또는 프로피넷(Profinet)과 같은 제어 유닛에서 전형적인 버스를 통해 읽기 실행/쓰기 실행되지 않는 데이터는 OPC-UA와 같은 프로토콜 또는 인터페이스를 통해서만 외부 애플리케이션으로부터 제어 유닛 내로 도입되거나 출력될 수 있지만, 이 경우 로컬 프로세스 이미지의 직접적인 요소는 아니다. 특히 2개의 상이한 제어 유닛들의 프로세스 이미지들은 상호 가시적이지 않으며, 이에 따라 상호 액세스 가능하지도 않다. 따라서, 외부 데이터는 애플리케이션으로부터 로컬 프로세스 이미지 내로 수동으로 도입되어야 한다. 일반적으로, 이를 위해서는 관련된 애플리케이션의 중지 및 후속적인 재시작도 필요하다.
상이한 장치들 상에서의 애플리케이션들 간 데이터 교환이, 예를 들어 OPC UA 프로토콜을 통해 또는 제조사 Siemens의 PLC(PLC = Programmable Logic Controller = 프로그램 가능 로직 제어부)의 경우에는 S7 프로토콜을 통해 가능하다. 이는 프로그래머를 통하여 엔지니어링 단계에서 수동으로 실행되고, 즉 자동으로 실행되지 않으며, 운영 진행 중에는 실행될 수 없다.
애플리케이션이 원격 제어 유닛의 데이터에 액세스해야 하는 경우, 이러한 애플리케이션은 상응하는 데이터 채널에 "수동으로" 액세스해야 한다. 로컬로 존재하는 OPC UA 서버는 클라이언트 기능을 갖지 않기 때문에 이를 자동으로 처리할 수 없다. 로컬 OPC UA 클라이언트가 존재하는 경우에 대하여, 데이터 결합이 "수동으로" 실행되어야 하거나, 매칭 알고리즘이 효력을 발휘해야 한다.
공지된 해결책에서는, 애플리케이션들이 상이한 방법 및 방식으로 한편으로는 로컬 사용 가능한 프로세스 이미지의 데이터에 그리고 다른 한편으로는 외부 데이터에 액세스해야 하므로, 애플리케이션들은 항상 외부 액세스에 대해 설치 및/또는 구성되야 하는 것이 일반적인데, 이는 특히 기존의 애플리케이션["브라운필드(Brownfield)" 애플리케이션, "레거시(Legacy)" 애플리케이션] 및 이러한 기존 애플리케이션의 업데이트를 위해 제공되는 후속 버전에서는 복잡하게만 가능하거나 전혀 불가능한 경우가 빈번하다. 따라서, 자동화 기술 분야에서는 생산 운영과 시뮬레이션이 대개 분리된다.
설명된 제한 사항들은, 특히 소위 "라이브 데이터(live data)"를 갖는 신규 버전이 별도의 테스트 시스템에서 종래 버전의 애플리케이션과 병렬적으로 운영되어야 하는 시나리오에서 기존 애플리케이션의 업데이트된 버전을 테스트하는 것을 어렵게 만든다. 그러나, 이러한 테스트는 중요한데, 이로 인해 기존 버전과 신규 버전[특히 소위 "릴리스 후보(release candidate)" 또는 "베타 버전(beta version)", 즉 최종적으로 테스트되어야 하는 완성된 버전]의 거동이 직접적으로 비교될 수 있기 때문이다.
테스트할 버전은 생산 버전에 비해 변경된 인터페이스에 의하여 센서 데이터 또는 일반적으로는 생산 시스템의 프로세스 이미지에 액세스해야 하므로, 적어도 인터페이스와 관련하여 또는 구체적으로는 프로세스 이미지에 액세스하는 API와 관련하여, 테스트할 신규 버전은 애플리케이션의 기존 버전과는 상이하다. 환언하면, 테스트할 버전은 추후의 생산 버전과는 상이한데, 이는 일반적으로 테스트에서 바람직하지 않다. 그 때문에, 지금까지는 최종적인 "릴리스 후보"의 시뮬레이션이 대개 생산 운영과는 무관하게 사전에 실행되었었다.
따라서, 본 발명의 과제는, 생산적으로 운영되는 애플리케이션 버전을 위해서뿐만 아니라, 그에 병렬적으로 운영되는 테스트할 애플리케이션 버전을 위해서도 통일된 인터페이스가 사용될 수 있도록, 프로세스 이미지, 특히 외부 프로세스 이미지에 대한 애플리케이션의 액세스를 단순화하는 것이다.
이러한 과제를 해결하기 위한 핵심 아이디어는, 산업용 자동화 시스템에서 획득되고, 산업용 제어부의 소위 프로세스 이미지 내에 존재하는 센서 데이터가 로컬 소프트웨어를 통하여, 특히 소위 프록시 서비스(줄임말: 프록시)를 통하여 별도의 테스트 시스템의 프로세스 이미지 내에 쓰기 실행되거나 그로부터 읽기 실행된다는 것이다. 이 경우, 테스트 시스템의 로컬 프로세스 이미지에 아직 속하지 않는 메모리 셀(예를 들어, I/O 값, 변수 또는 레지스터)은, 바람직하게는 로컬 프로세스 데이터 관리부를 통해 그곳에 적용되거나 할당되고, 또는 이러한 적용 이후 적어도 로컬 프로세스 데이터 관리부 내에 등록된다. 이에 따라, 생산 시스템의 "외부" 데이터 및 값은, 애플리케이션의 생산 버전도, 테스트할 버전도 변화될 필요가 없으면서 테스트 시스템의 로컬 프로세스 이미지 내에서 사용 가능하다. 본 발명의 또 다른 핵심 아이디어는, 테스트할 애플리케이션에 의해 생성된 데이터(대개, 소위 액추에이터 값)를 생산 시스템의 로컬 프로세스 이미지 내로 전송함으로써, 테스트할 애플리케이션이 이후에 궁극적으로 생산 시스템 내에 담당되기 이전에, 테스트할 애플리케이션이 산업용 장치의 제어를 연달아 시험적으로 담당할 수 있도록 하는 것에 대한 것이다.
이러한 과제는 특히 특허 청구항 제1항에 따른 방법에 의해 해결된다. 이 경우, 산업용 자동화 장치를 위한 업데이트된 애플리케이션의 운영 개시를 위한 방법이 제안되고, 제1 애플리케이션을 갖는 제1 산업용 제어부는 로컬 사용되는 프로세스 데이터를 갖는 적어도 하나의 로컬 프로세스 이미지를 포함하고, 프로세스 데이터는 복수의 값들, 특히 산업용 자동화 장치의 센서들 및/또는 액추에이터들에 대한 값들로 구성되고, 이러한 값들의 식별자들 및 메모리 주소들의 관리를 위한 로컬 프로세스 데이터 관리부가 제공되고, 제1 애플리케이션은 이러한 값들의 식별자들 및 메모리 주소들에 대한 정보를 로컬 프로세스 데이터 관리부와 교환하고, 이러한 정보들에 의하여 적어도 하나의 로컬 프로세스 이미지 내에서 값들을 읽기 실행 및/또는 쓰기 실행한다. 이 경우, 업데이트된 애플리케이션, 특히 제1 애플리케이션의 테스트할 신규 버전, 그리고 적어도 하나의 추가 프로세스 이미지 및 추가 프로세스 데이터 관리부를 구비한 테스트 유닛이 제공되며, 업데이트된 애플리케이션은 이러한 값들의 식별자들 및 메모리 주소들에 대한 정보를 테스트 유닛의 로컬 프로세스 데이터 관리부와 교환하고, 적어도 하나의 추가 로컬 프로세스 이미지 내에서 값들을 읽기 실행 및/또는 쓰기 실행한다. 이를 위해, 제어부 상에 그리고 테스트 유닛 상에는 각각 하나의 프록시 서비스가 설치되고, 이러한 프록시 서비스는 각각의 로컬 프로세스 데이터 관리부와의 통신을 각각 실행하고, 이 경우 교환된 정보들에 의하여 각각의 로컬 프로세스 이미지 내에서 값들을 읽기 실행 및/또는 쓰기 실행하고, 업데이트된 애플리케이션은 제1 애플리케이션과 병렬로 실행되고, 업데이트된 애플리케이션에 의해 읽기 실행될 값들은 프록시 서비스들에 의하여 제1 제어부의 적어도 하나의 프로세스 이미지로부터 읽기 실행되고, 적어도 하나의 추가 프로세스 이미지 내에 삽입된다. 이 경우, 모니터링 장치는, 업데이트된 애플리케이션을 통해 테스트 유닛의 적어도 하나의 프로세스 이미지 내에 저장된 적어도 하나의 출력 값의 테스트를 실행하고, 업데이트된 애플리케이션은 성공적인 테스트 이후에서야 생산 운영으로의 사용을 위해 릴리스된다. 이러한 방법을 통해서는, 테스트할 애플리케이션이, 생산 시스템의 프로세스 이미지 내의 로컬 사용 가능한 데이터에 추후에 액세스하는 것과 동일한 방식으로, 이러한 애플리케이션이 이를 위해 변화되거나 재구성될 필요없이 이미 테스트 시스템 상에서 생산 시스템의 이러한 데이터에 액세스할 수 있다.
또한, 본원의 과제는 본원의 방법을 실행하도록 설치된 특허 청구항 제11항에 따른 장치를 통해 해결된다. 이를 위해, 산업용 자동화 장치를 위한 업데이트된 애플리케이션의 운영 개시를 위한 장치가 제공되고, 제1 애플리케이션을 갖는 제1 산업용 제어부는 로컬 사용되는 프로세스 데이터를 갖는 적어도 하나의 로컬 프로세스 이미지를 포함하고, 프로세스 데이터는 복수의 값들, 특히 산업용 자동화 장치의 센서들 및/또는 액추에이터들에 대한 값들로 구성되고, 제1 제어부는 이러한 값들의 식별자들 및 메모리 주소들의 관리를 위한 로컬 프로세스 데이터 관리부를 포함하고, 제1 애플리케이션은 이러한 값들의 식별자들 및 메모리 주소들에 대한 정보를 로컬 프로세스 데이터 관리부와 교환하기 위해 설치되고, 그리고 이러한 정보들에 의하여 적어도 하나의 로컬 프로세스 이미지 내에서 값들을 읽기 실행 및/또는 쓰기 실행하기 위해 형성된다. 이 경우, 업데이트된 애플리케이션, 특히 제1 애플리케이션의 테스트할 신규 버전, 그리고 적어도 하나의 추가 프로세스 이미지 및 추가 프로세스 데이터 관리부를 구비한 테스트 유닛이 제공되며, 업데이트된 애플리케이션은 이러한 값들의 식별자들 및 메모리 주소들에 대한 정보를 테스트 유닛의 로컬 프로세스 데이터 관리부와 교환하기 위해, 그리고 적어도 하나의 추가 로컬 프로세스 이미지 내에서 값들을 읽기 실행 및/또는 쓰기 실행하기 위해 설치되고, 제어부 상에 그리고 테스트 유닛 상에는 각각 하나의 프록시 서비스가 설치되고, 이러한 프록시 서비스는 각각의 로컬 프로세스 데이터 관리부와의 통신을 실행하기 위해, 그리고 이 경우 교환된 정보들에 의하여 각각의 로컬 프로세스 이미지 내에서 값들을 읽기 실행 및/또는 쓰기 실행하기 위해 각각 설치되고, 업데이트된 애플리케이션이 제1 애플리케이션과 병렬로 실행되는 것이 제공되고, 업데이트된 애플리케이션에 의해 읽기 실행될 값들은 프록시 서비스들에 의하여 제1 제어부의 적어도 하나의 프로세스 이미지로부터 읽기 실행되고, 적어도 하나의 추가 프로세스 이미지 내에 삽입되는 것이 추가로 제공되고, 업데이트된 애플리케이션을 통해 테스트 유닛의 적어도 하나의 프로세스 이미지 내에 저장된 적어도 하나의 출력 값의 테스트를 위한 모니터링 장치가 제공되고, 업데이트된 애플리케이션은 성공적인 테스트 이후에서야 생산 운영으로의 사용을 위해 릴리스되는 것이 추가로 제공된다. 이러한 장치를 통해서는, 본원의 방법에 의하여 이미 상술한 장점들이 달성될 수 있다.
본원의 방법의 바람직한 실시예들은 종속 특허 청구항들에 기재되어 있으며, 이러한 실시예들의 특징들 및 장점들은 본 발명에 따른 장치에 동일하게 적용된다. 바람직한 실시예들은 명백한 방식으로 서로 조합될 수도 있다.
제1 변형예에서, 업데이트된 애플리케이션에 의해 생성된 출력 값들은, 특히 고정적으로 사전 결정된 임계 값 또는 한계 값의 준수와 관련하여 타당성이 테스트될 수 있다. 특히 바람직한 일 변형예에서, 제1 애플리케이션에 의하여 출력 값으로서 제1 제어부의 프로세스 이미지 내에 쓰기 실행되는 적어도 하나의 값이 프록시 서비스들에 의해 제1 제어부의 적어도 하나의 프로세스 이미지로부터 읽기 실행되고, 모니터링 장치로 전송되고, 이후 모니터링 장치를 통하여 테스트를 위해 제1 애플리케이션의 출력 값과 업데이트된 애플리케이션의 대응하는 출력 값 사이의 비교가 실행된다. 바람직하게는, 이를 위해 제1 제어부의 프로세스 이미지로부터 읽기 실행된 값은 적어도 하나의 추가 프로세스 이미지 내에 삽입되고, 이후 모니터링 장치는 비교를 위하여 추가 프로세스 이미지 내의 이러한 저장된 값에 액세스한다. 일 예시에서, 백분율로서 또는 절대값으로서 그리고 선택적으로는 사전 결정된 시간 이후에 사전 정의된 한계 값 미만인 차이가 비교 시에 확인되는 경우에는, 업데이트된 애플리케이션이 생산 운영으로의 담당을 위한 후보로서 제공되고, 제1 생산 제어부에 전송되고, 그곳에서 애플리케이션의 원래 버전 대신에 운영된다. 이를 위해, 생산 운영을 위한 릴리스의 경우, 모니터링 장치를 통해서는 제1 제어부 상에서의 업데이트된 애플리케이션의 설치 및 시작이 시작되고, 제1 애플리케이션의 적어도 하나의 출력 값으로부터 산업용 자동화 장치의 운영을 위한 신규 설치되고 운영 개시되는 업데이트된 애플리케이션의 상응하는 출력 값으로의 전환이 야기된다. 백분율로서 또는 절대값으로서의 편차에 대한 차이를 모니터링하는 것 대신에 또는 그에 추가하여, 더 복잡한 알고리즘 또는 규칙 세트가 사용될 수도 있다.
업데이트된 애플리케이션이 테스트 유닛의 로컬 프로세스 데이터 관리부에서 로컬 사용 불가능 값의 주소 정보를 요청하는 경우에, 제1 단계에서는 프로세스 데이터 관리부가 로컬 프록시 서비스로 요청을 전달하고, 제2 단계에서는 로컬 프록시 서비스가 제1 제어부의 프록시 서비스로 요청을 전달하고, 제3 단계에서는 이러한 프록시 서비스가 제1 제어부의 로컬 프로세스 이미지로부터 값을 읽기 실행하고, 요청되는 테스트 유닛의 프록시 서비스에 전달하고, 제4 단계에서는 요청되는 테스트 유닛의 프록시 서비스가 이러한 값을 적어도 하나의 로컬 프로세스 이미지 내에 삽입하고, 관련 주소 정보를 로컬 프로세스 데이터 관리부 내에 등록하고, 제5 단계에서는 로컬 프로세스 데이터 관리부가 업데이트된 애플리케이션의 요청에 대해 이러한 주소 정보로서 응답하고, 제6 단계에서는 업데이트된 애플리케이션이 이러한 주소 정보에 의하여 이러한 값에 액세스함으로써, 제1 애플리케이션 또는 생산 시스템의 값들, 특히 센서 데이터에 대한 업데이트된 애플리케이션의 액세스는 자동으로 구성될 수 있다.
애플리케이션이 프로세스 이미지에 액세스하도록 하는 프로그래밍 인터페이스 또는 인터페이스는 바람직하게는 표준화되며, 애플리케이션들 및 프록시 장치들의 이러한 인터페이스들은 기능적으로 구분되지 않을 것이다. 따라서, 프록시 장치에 대해 이러한 인터페이스를 별도의 애플리케이션 내에 캡슐화함으로써, 상이한 플랫폼들에 대해 제공되어야 하는 프록시 장치의 상이한 버전들이, 동일한 플랫폼들에 대해 생성되는 애플리케이션들의 동일한 인터페이스를 사용할 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 이를 위해, 프록시 서비스를 통해서는 각각 하나의 로컬 프록시 애플리케이션이 인스턴스화되고, 프록시 애플리케이션들은 각각의 로컬 프로세스 이미지에 대한 액세스를 실행한다. 이와 유사하게, 각각의 애플리케이션이 통일된 애플리케이션 인터페이스에 의해 제어부의 각각의 로컬 프로세스 데이터 관리부와 통신하는 경우, 그리고 프록시 서비스가 기능적으로 동일하거나 동일한 애플리케이션 인터페이스에 의해 동일한 제어부의 프로세스 데이터 관리부와 통신하는 경우가 바람직하다.
바람직하게, 프록시 서비스들은 인터넷 프로토콜에 의해 질의들 및 값들을 전송한다. 특히, 프록시 서비스들은 바람직하게는 OPC UA 프로토콜에 의해 서로 통신하므로, 제1 제어부와 테스트 시스템 사이의 데이터 교환이 자동으로 구성될 수 있다.
본 발명에 따른 방법에 대한 실시예들은 도면들을 참조하여 하기에 설명된다. 이와 동시에, 이들은 본 발명에 따른 장치의 설명에 사용된다.
도 1은 제기된 문제를 설명하기 위한 초기 상태를 도시한 도면이다.
도 2는 생산 유닛의 프로세스 데이터 관리부로부터 테스트 유닛으로의 값들의 제공을 도시한 도면이다.
도 3은 테스트 유닛의 애플리케이션을 위한 값들의 제공을 도시한 도면이다.
도 4는 생산 유닛의 애플리케이션과의 병렬 운영 중의, 테스트 유닛의 업데이트된 애플리케이션의 테스트를 도시한 도면이다.
도 1은 하기 설명 내용을 위한 초기 상태를 도시한다. 도면의 우측에는, 하기에 생산 시스템 또는 생산 유닛이라고도 불리는 제1 산업용 제어부(ES)가 도시되어 있다. 생산 유닛(ES)은, 생산 유닛(ES) 상에서 실행되는 애플리케이션(application)(app1, app2)들(특히 그들의 데이터 흐름들 및 프로세스 이미지들)을 조정하고 관리하는 프로세스 데이터 관리부(PDM_ES)를 포함한다. 프로세스 데이터 관리부(PDM_ES)는 실제 데이터 흐름에 개입하지 않는다. 이를 위해, 애플리케이션(app1, app2)들은 프로세스 이미지(app1Shm, app2Shm)들에 직접 액세스한다. 이 경우, 이러한 액세스는 소위 공유 메모리("Shm")에 대해 실행되고, 즉 데이터를 생성하는 애플리케이션은 이러한 데이터를 각각의 애플리케이션에 할당된, 프로세스 이미지를 나타내는 공유 메모리 내에 쓰기 실행한다. 공유 메모리는 각각의 플랫폼에서 각각 시스템 전반에 걸쳐 읽기 및 쓰기 실행 가능하다. 이러한 데이터를 사용(소비)하려는 애플리케이션 및 응용 프로그램은 프로세스 데이터 관리부를 통하여, 이러한 데이터가 어느 공유 메모리에 존재하는지에 대한 정보를 획득한다. 애플리케이션(app2)은, app1에 의해 프로세스 이미지(공유 메모리)(app1Shm) 내에 쓰기 실행된 값(light1)을 읽기 실행하고, 이러한 값은 출력 변수(light2)의 계산을 위해 애플리케이션(app2)에 의해 요구된다. light1을 어디에서 찾을 수 있는지에 대한 지식은 프로세스 데이터 관리부가 중개하였다. 이중 화살표들은 이를 위해 필요한 애플리케이션들과 프로세스 데이터 관리부 간 정보 교환을 각각 표시한다. 반대로, 애플리케이션(app2)은 데이터(light2)를 제공하고["쓰기 실행"은 앞에 기재된 "p:"("provided")를 통해 표시됨], 제시되는 간단한 예시에서, 이러한 데이터(light2)는 연결된 산업용 프로세스에 대한 제어 정보이다. 예를 들어, 연결된 조명은 이러한 "변수"(light2)의 값이 얼마나 높은지에 따라 0% 내지 100%의 밝기를 취할 수 있다.
생산 유닛(ES) 외부에는, 별도의 테스트 시스템(TE)에서 실행되고, 성공적인 테스트 이후에 생산 유닛 내에서 사용되는 app2를 대체해야하는 app2n("app2 new")가 위치한다. 가능한 한 애플리케이션(app2, app2n)들의 시간적 병렬 운영으로 실행되어야 하는 테스트를 위하여, 업데이트된 애플리케이션(app2n)은 제1 제어부(ES)[구체적으로는 애플리케이션(app1)]의 데이터(light1)에 대한 액세스를 요구한다. 쓰기 실행을 위한 액세스는 식별자 "c:"("consumed")를 통해 표시된다.
도 2에는, 사용자를 통해 app2n가 테스트 유닛(TE) 상에서 어떻게 시작되는지가 도시되어 있다. 애플리케이션(app2n)은 테스트 유닛(TE)의 로컬 프로세스 데이터 관리부(PDM_TE) 내에 직접적으로 등록하고, 이러한 로컬 프로세스 데이터 관리부는 다시 생산 유닛(ES)의 프로세스 데이터 관리부(PDM_ES)를 트리거링한다. 이는 하기에 도 3를 참조하여 더 상세하게 설명된다.
이를 위해, 생산 유닛(ES)의 프로세스 데이터 관리부(PDM_ES)는, 생산 유닛(ES) 상에서 소위 프록시 서비스(prxy_app_es)(프록시 유닛이라고도 불림)를 시작한다. 이 경우, 프록시 서비스(prxy_app_es)는, 생산 유닛(ES) 내에서 생성된 데이터(light1 및 light2)를 읽기 실행하고, IP 통신 인터페이스를 통하여 "외부에 대해" 제공하도록[유닛(TE)과 유닛(ES) 사이의 화살표] 시작된다. 이를 목적으로, 테스트 유닛(TE)의 프로세스 데이터 관리부(PDM_TE)는 "요구 데이터"(light1 및 light2)에 대한 정보를 생산 유닛(ES)의 프로세스 데이터 관리부(PDM_ES)로 전송하고, 이러한 통신은 프록시 장치(prxy_app_te, prxy_app_es)들을 통해 실행되고(도 3 참조), 추가적으로, 유닛들 사이의 서버 또는 "배포자"(미도시)도 통신에 결합될 수 있다. 테스트 유닛(TE) 상에는 추가적으로 모니터링 장치(DEB), 즉 디버깅- 및 엔지니어링 시스템 또는 줄여서 "디버거"("DEB")가 설치되어 있으며, 이러한 디버거는 테스트의 제어 및 평가를 실행한다. 이러한 디버깅- 및 엔지니어링 시스템은 종종 "IDE"[Integrated Development Environment(통합 개발 환경)]라고도 불린다.
도 3은 테스트 유닛(TE)의 프로세스 데이터 관리부(PDM_TE)가 자신측에서 프록시 서비스(prxy_app_te)(테스트 유닛의 로컬 프록시 애플리케이션)를 어떻게 시작하는지를 도시한다. 프록시 서비스(prxy_app_te)는 IP 통신 인터페이스를 통하여, 프록시 서비스(prxy_app_es)에 의해 제공되는 데이터(light1 및 light2)를 읽기 실행하고, 이를 자신의 로컬 프로세스 이미지(prxy_TE_Shm)(프록시 서비스의 공유 메모리) 내에 쓰기 실행하며, 대안적으로 또는 추가적으로, 데이터(light1)는 애플리케이션(app2n)의 프로세스 이미지(app2nShm) 내에도 쓰기 실행되거나 복사될 수 있다. 데이터(light1 및 light2)는 "변수 이름" 및 메모리 주소를 프로세스 데이터 관리부(PDM_TE) 내에 등록함으로써 등록되고, 이에 따라 애플리케이션(app2n) 및 디버거 또는 모니터링 장치(DEB)에 제공된다. 그러나, 이러한 메모리(prxy_TE_Shm)로부터의 데이터(light2)는, 데이터(light2)의 이러한 버전을 애플리케이션(app2n)의 메모리(app2nShm)로부터의 버전과 추후에 비교해야 하는 디버거(DEB) 또는 모니터링 장치에 의해서만 소비되거나 읽기 실행된다.
따라서, 데이터(light1 및 light2) 및 프로세스 이미지(prxy_TE_Shm) 내에서의 그 저장 위치는 테스트 유닛(TE)의 프로세스 데이터 관리부(PDM_TE) 내에 등록되므로, 이러한 프로세스 데이터 관리부는, 이제 테스트 유닛(TE) 상에서 로컬로 존재하는 데이터(light 1)의 정보를 소비 실행을 위한 애플리케이션(app2n)에 전달한다.
도 4에는, 애플리케이션(app2n)이 이제 프록시 장치(prxy_app_te)의 프로세스 이미지(prxy_TE_Shm)로부터 데이터(light1)를 어떻게 읽기 실행하는지가 도시되어 있으며, 즉 애플리케이션(app2n)은 중간 삽입된 프록시 애플리케이션(prxy_app_es 및 prxy_app_te)들을 사용하여 생산 유닛(ES)으로부터 애플리케이션(app1)의 데이터(light1)를 획득하고, 이에 따라 "오리지널 데이터(original data)"에 의해 테스트될 수 있으며, 즉 특히, 애플리케이션(app2 및 app2n)들에 의해 각각 생성된 데이터(light2)를 비교할 가능성(삼각형으로 도시)이 존재한다. 비교 대신에, 애플리케이션(app2n)에 의해 생성된 데이터(light2)는 고정된 한계값 등에 대해서도 테스트될 수 있다. 또한, 업데이트된 애플리케이션(app2n)에 의해 생성된 데이터(light2)는 프록시 서비스들 또는 프록시 애플리케이션(prxy_app_es 및 prxy_app_te)들을 통해 생산 유닛(ES)으로 재전송되고, 그곳에서 프로세스 이미지(app2Shm) 내에 쓰기 실행되는 것이 가능하므로, 추가 단계에서, 아직 테스트 유닛 상에 위치하는 애플리케이션(app2n)은 오리지널 애플리케이션(app2)의 과제들을 담당한다(이러한 과정은 명확성을 위해 도면들에 도시되지는 않음). 생성된 복수의 출력 값들에서, 이는 단계적으로 실행될 수 있으며, 디버거(DEB)의 사용자는 각각의 출력 값에 대하여 별도로, "오리지널" 값 또는 업데이트된 애플리케이션에 의해 생성된 값이 생산 운영에서 사용될지 여부와, 언제 사용될지와, 어떤 조건 하에 사용될지를 설정할 수 있다.
즉, 이러한 과정에서 사용자는 사용자 인터페이스에 의하여, 애플리케이션(app2n)을 통해 생성된 어떠한 데이터(예를 들어, 액추에이터에 대한 값)가 생산 운영에서 담당되어야 할지에 대한 완전한 제어 권한을 갖는다[이는 프록시 서비스(prxy_app_es 및 prxy_app_te)들에 대한 데이터 구조를 통해 가능함]. 전체 과정들은 항상 테스트- 또는 디버깅 장치(DEB)에 의해 사용자를 통하여 모니터링될 수 있으며, 특히 안전상의 이유 등으로 부적합한 값이 생산으로 설정되는 것이 방지될 수도 있다.
최종 단계(도시되지 않음)에서, (성공적인 테스트 이후) 업데이트된 애플리케이션(app2n)은 생산 유닛(ES)으로 전송되고, 그런 다음 그곳에서 애플리케이션(app2)으로부터 신규 애플리케이션(app2n)으로 매끄럽게 전환된다. 애플리케이션(app2n)이 과제를 완전히 담당하였으므로, 이제 원래 애플리케이션(app2)은 중지되고, 생산 유닛(ES)으로부터 제거될 수 있다.
이로 인해, 시뮬레이션/테스트로부터 진행 중인 운영으로의 애플리케이션/응용 프로그램의 단계별 담당이 가능하다. 애플리케이션을 테스트하는 동안, 사용자는, 생산 시스템 내로의 데이터를 담당하고, 이에 따라 업데이트된 애플리케이션을 연달아 시험적으로 운영할 가능성을 이미 갖고 있으며, 오리지널 애플리케이션에 의해 생성된 제어 값으로 재전환이 언제든지 실행될 수 있다.

Claims (11)

  1. 산업용 자동화 장치를 위한 업데이트된 애플리케이션(app2n)의 운영 개시를 위한 방법으로서,
    제1 애플리케이션(app2)을 갖는 제1 산업용 제어부(ES)는 로컬 사용되는 프로세스 데이터를 갖는 적어도 하나의 로컬 프로세스 이미지(app1Shm, app2Shm)를 포함하고,
    프로세스 데이터는 복수의 값들, 특히 산업용 자동화 장치의 센서들 및/또는 액추에이터들에 대한 값들로 구성되고,
    이러한 값들의 식별자들 및 메모리 주소들의 관리를 위한 로컬 프로세스 데이터 관리부(PDM_ES)가 제공되고,
    제1 애플리케이션(app2)은 이러한 값들의 식별자들 및 메모리 주소들에 대한 정보를 로컬 프로세스 데이터 관리부(PDM_ES)와 교환하고, 이러한 정보들에 의하여 적어도 하나의 로컬 프로세스 이미지(app1Shm, app2Shm) 내에서 값들을 읽기 실행 및/또는 쓰기 실행하는, 산업용 자동화 장치를 위한 업데이트된 애플리케이션의 운영 개시를 위한 방법에 있어서,
    업데이트된 애플리케이션(app2n), 특히 제1 애플리케이션(app2)의 테스트할 신규 버전, 그리고 적어도 하나의 추가 프로세스 이미지(app2nShm) 및 추가 프로세스 데이터 관리부(PDM_TE)를 구비한 테스트 유닛(TE)이 제공되며, 업데이트된 애플리케이션(app2n)은 이러한 값들의 식별자들 및 메모리 주소들에 대한 정보를 테스트 유닛(TE)의 로컬 프로세스 데이터 관리부(PDM_TE)와 교환하고, 적어도 하나의 추가 로컬 프로세스 이미지(app2nShm) 내에서 값들을 읽기 실행 및/또는 쓰기 실행하고,
    제1 제어부(ES) 상에 그리고 테스트 유닛 상에는 각각 하나의 프록시 서비스가 설치되고, 이러한 프록시 서비스는 각각의 로컬 프로세스 데이터 관리부(PDM_ES, PDM_TE)와의 통신을 각각 실행하고, 이 경우 교환된 정보들에 의하여 각각의 로컬 프로세스 이미지(app1Shm, app2Shm, app2nShm) 내에서 값들을 읽기 실행 및/또는 쓰기 실행하고,
    업데이트된 애플리케이션(app2n)은 제1 애플리케이션(app2)과 병렬로 실행되고, 업데이트된 애플리케이션(app2n)에 의해 읽기 실행될 값들은 프록시 서비스들에 의하여 제1 제어부의 적어도 하나의 프로세스 이미지(app1Shm, app2Shm)로부터 읽기 실행되고, 적어도 하나의 추가 프로세스 이미지(app2nShm) 내에 삽입되고,
    모니터링 장치(DEB)에 의해서는, 업데이트된 애플리케이션(app2n)을 통해 테스트 유닛(TE)의 적어도 하나의 프로세스 이미지(app2nShm) 내에 저장된 적어도 하나의 출력 값의 테스트가 실행되고,
    업데이트된 애플리케이션(app2n)은 성공적인 테스트 이후에서야 생산 운영으로의 사용을 위해 릴리스되는 것을 특징으로 하는, 산업용 자동화 장치를 위한 업데이트된 애플리케이션의 운영 개시를 위한 방법.
  2. 제1항에 있어서, 제1 애플리케이션(app2)에 의하여 출력 값으로서 제1 제어부의 프로세스 이미지(app2Shm) 내에 쓰기 실행되는 적어도 하나의 값이 프록시 서비스들에 의해 제1 제어부(ES)의 적어도 하나의 프로세스 이미지(app1Shm, app2Shm)로부터 읽기 실행되고, 모니터링 장치로 전송되고,
    모니터링 장치를 통하여 테스트를 위해 제1 애플리케이션(app2)의 출력 값과 업데이트된 애플리케이션(app2n)의 출력 값 사이의 비교가 실행되는 것을 특징으로 하는, 산업용 자동화 장치를 위한 업데이트된 애플리케이션의 운영 개시를 위한 방법.
  3. 제2항에 있어서, 제1 제어부(ES)의 프로세스 이미지(app1Shm, app2Shm)로부터 읽기 실행된 값은 적어도 하나의 추가 프로세스 이미지(app2nShm, prxy_TE_Shm) 내에 삽입되고, 모니터링 장치(DEB)는 비교를 위하여 추가 프로세스 이미지 내의 이러한 저장된 값에 액세스하는 것을 특징으로 하는, 산업용 자동화 장치를 위한 업데이트된 애플리케이션의 운영 개시를 위한 방법.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서, 백분율로서 또는 절대값으로서 사전 정의된 한계 값 미만인 차이가 비교 시에 확인되는 경우에, 업데이트된 애플리케이션(app2n)은 생산 운영으로의 담당을 위한 후보로서 제공되는 것을 특징으로 하는, 산업용 자동화 장치를 위한 업데이트된 애플리케이션의 운영 개시를 위한 방법.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 생산 운영을 위한 릴리스의 경우, 모니터링 장치(DEB)를 통해서는 제1 제어부(ES) 상에서의 업데이트된 애플리케이션(app2n)의 설치 및 시작이 시작되고, 제1 애플리케이션(app2)의 적어도 하나의 출력 값으로부터 산업용 자동화 장치의 운영을 위한 신규 설치되고 운영 개시되는 업데이트된 애플리케이션(app2n)의 상응하는 출력 값으로의 전환이 야기되는 것을 특징으로 하는, 산업용 자동화 장치를 위한 업데이트된 애플리케이션의 운영 개시를 위한 방법.
  6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 업데이트된 애플리케이션(app2n)이 테스트 유닛(TE)의 로컬 프로세스 데이터 관리부(PDM_TE)에서 로컬 사용 불가능 값의 주소 정보를 요청하는 경우에,
    제1 단계에서, 프로세스 데이터 관리부(PDM_TE)는 로컬 프록시 서비스로 요청을 전달하고,
    제2 단계에서, 로컬 프록시 서비스는 제1 제어부(ES)의 프록시 서비스로 요청을 전달하고,
    제3 단계에서, 이러한 프록시 서비스는 제1 제어부(ES)의 로컬 프로세스 이미지(app1Shm, app2Shm)로부터 값을 읽기 실행하고, 요청되는 테스트 유닛(TE)의 프록시 서비스에 전달하고,
    제4 단계에서, 요청되는 테스트 유닛의 프록시 서비스는 이러한 값을 적어도 하나의 로컬 프로세스 이미지(prxy_TE_Shm) 내에 삽입하고, 관련 주소 정보를 로컬 프로세스 데이터 관리부(PDM_TE) 내에 등록하고,
    제5 단계에서, 로컬 프로세스 데이터 관리부(PDM_TE)는 업데이트된 애플리케이션(app2n)의 요청에 대해 이러한 주소 정보로서 응답하고,
    제6 단계에서, 업데이트된 애플리케이션(app2n)은 이러한 주소 정보에 의하여 이러한 값에 액세스하는 것을 특징으로 하는, 산업용 자동화 장치를 위한 업데이트된 애플리케이션의 운영 개시를 위한 방법.
  7. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 프록시 서비스들 중 적어도 하나의 프록시 서비스를 통해서는 로컬 프록시 애플리케이션이 인스턴스화되고, 프록시 애플리케이션은 프록시 서비스를 위해 각각의 로컬 프로세스 이미지에 대한 액세스를 실행하는 것을 특징으로 하는, 산업용 자동화 장치를 위한 업데이트된 애플리케이션의 운영 개시를 위한 방법.
  8. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 각각의 애플리케이션(app1, app2, app2n)은 통일된 애플리케이션 인터페이스에 의해 제어부(ES) 또는 테스트 유닛(TE)의 각각의 로컬 프로세스 데이터 관리부(PDM_ES, PDM_TE)와 통신하고,
    프록시 서비스(prxy_app_te, prxy_app_es)는 기능적으로 동일하거나 동일한 애플리케이션 인터페이스에 의해 동일한 제어부(ES) 또는 테스트 유닛(TE)의 프로세스 데이터 관리부(PDM_ES, PDM_TE)와 통신하는 것을 특징으로 하는, 산업용 자동화 장치를 위한 업데이트된 애플리케이션의 운영 개시를 위한 방법.
  9. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 프록시 서비스들은 인터넷 프로토콜에 의해 질의들 및 값들을 전송하는 것을 특징으로 하는, 산업용 자동화 장치를 위한 업데이트된 애플리케이션의 운영 개시를 위한 방법.
  10. 제9항에 있어서, 프록시 서비스들은 OPC UA 프로토콜에 의해 서로 통신하는 것을 특징으로 하는, 산업용 자동화 장치를 위한 업데이트된 애플리케이션의 운영 개시를 위한 방법.
  11. 산업용 자동화 장치를 위한 업데이트된 애플리케이션(app2n)의 운영 개시를 위한 장치로서,
    제1 애플리케이션(app2)을 갖는 제1 산업용 제어부(ES)는 로컬 사용되는 프로세스 데이터를 갖는 적어도 하나의 로컬 프로세스 이미지(app1Shm, app2Shm)를 포함하고,
    프로세스 데이터는 복수의 값들, 특히 산업용 자동화 장치의 센서들 및/또는 액추에이터들에 대한 값들로 구성되고,
    제1 제어부(ES)는 이러한 값들의 식별자들 및 메모리 주소들의 관리를 위한 로컬 프로세스 데이터 관리부(PDM_ES)를 포함하고,
    제1 애플리케이션(app2)은 이러한 값들의 식별자들 및 메모리 주소들에 대한 정보를 로컬 프로세스 데이터 관리부(PDM_ES)와 교환하기 위해 설치되고, 그리고 이러한 정보들에 의하여 적어도 하나의 로컬 프로세스 이미지(app1Shm, app2Shm) 내에서 값들을 읽기 실행 및/또는 쓰기 실행하기 위해 형성되는, 산업용 자동화 장치를 위한 업데이트된 애플리케이션의 운영 개시를 위한 장치에 있어서,
    업데이트된 애플리케이션(app2n), 특히 제1 애플리케이션(app2)의 테스트할 신규 버전, 그리고 적어도 하나의 추가 프로세스 이미지(app2nShm) 및 추가 프로세스 데이터 관리부(PDM_TE)를 구비한 테스트 유닛(TE)이 제공되며, 업데이트된 애플리케이션(app2n)은 이러한 값들의 식별자들 및 메모리 주소들에 대한 정보를 테스트 유닛의 로컬 프로세스 데이터 관리부(PDM_TE)와 교환하기 위해, 그리고 적어도 하나의 추가 로컬 프로세스 이미지(app2nShm) 내에서 값들을 읽기 실행 및/또는 쓰기 실행하기 위해 설치되고,
    제어부 상에 그리고 테스트 유닛 상에는 각각 하나의 프록시 서비스가 설치되고, 이러한 프록시 서비스는 각각의 로컬 프로세스 데이터 관리부(PDM_ES, PDM_TE)와의 통신을 실행하기 위해, 그리고 이 경우 교환된 정보들에 의하여 각각의 로컬 프로세스 이미지(app1Shm, app2Shm, prxy_ES_Shm, prxy_TE_Shm) 내에서 값들을 읽기 실행 및/또는 쓰기 실행하기 위해 각각 설치되고,
    업데이트된 애플리케이션(app2n)이 제1 애플리케이션(app2)과 병렬로 실행되는 것이 제공되고, 업데이트된 애플리케이션(app2n)에 의해 읽기 실행될 값들은 프록시 서비스들에 의하여 제1 제어부(ES)의 적어도 하나의 프로세스 이미지(app1Shm, app2Shm)로부터 읽기 실행되고, 적어도 하나의 추가 프로세스 이미지(prxy_TE_Shm, app2nShm) 내에 삽입되는 것이 추가로 제공되고,
    업데이트된 애플리케이션(app2n)을 통해 테스트 유닛(TE)의 적어도 하나의 프로세스 이미지(prxy_TE_Shm, app2nShm) 내에 저장된 적어도 하나의 출력 값의 테스트를 위한 모니터링 장치가 제공되고, 업데이트된 애플리케이션(app2n)은 성공적인 테스트 이후에서야 생산 운영으로의 사용을 위해 릴리스되는 것이 추가로 제공되는 것을 특징으로 하는, 산업용 자동화 장치를 위한 업데이트된 애플리케이션의 운영 개시를 위한 장치.
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