WO2010099802A1 - Method and apparatus for providing data in an automation system - Google Patents

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WO2010099802A1 PCT/EP2009/001537 EP2009001537W WO2010099802A1 WO 2010099802 A1 WO2010099802 A1 WO 2010099802A1 EP 2009001537 W EP2009001537 W EP 2009001537W WO 2010099802 A1 WO2010099802 A1 WO 2010099802A1
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Edgar Frank
Benjamin Kohler
Jörg Middel
Frank Volkmann
Michael Wieczorek
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Siemens Aktiengesellschaft
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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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    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/418—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM]
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • 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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    • G05B19/04—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
    • G05B19/042—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers using digital processors
    • G05B19/0423—Input/output
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    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
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    • 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 providing automation data and to an apparatus for carrying out the method.
  • Automation systems and automation devices combined therein are known per se.
  • the Applicant delivers z.
  • the known under the brand SIMATIC automation devices but also complete automation solutions, ie automation systems with such automation devices, for controlling and / or monitoring a technical process.
  • Automation systems include at least one programmable logic controller (PLC) and a programming device for creating a control program for such a programmable logic controller.
  • PLC programmable logic controller
  • Programmable logic controller is an assembly used to control or regulate a machine or plant. Sensors and actuators of the system are connected to this module. The associated operating system ensures that the current status of the sensors is always available to the user program. Based on this information, the user program can switch the actuators on or off in such a way that the machine or plant functions as intended.
  • the object of the invention is to provide a method which does not have the disadvantages mentioned.
  • Automation data are available.
  • the object is further achieved by a device according to claim 7.
  • Mashup further refers to the creation of new content through the seamless (re-) combination of existing content. This is especially the combinations of
  • An essential advantage of the method according to the invention is that the open programming interfaces allow the superimposed programs to retrieve any data to be defined and to display these in combinations to the user.
  • open programming interfaces can be used to access the interface.
  • the interfaces used should manage without additional software on the client.
  • This standard technologies such. Hypertext Markup Language (HTML), XML (Extensible Markup Language), RSS (a family of XML-based file formats), or the like.
  • the interface is designed as a web server running on the controller and via web services such.
  • B. Ajax mechanisms Asynchronous JavaScript and XML, makes data queries. Access to the interface is done in this case advantageously via a web browser or another upstream web server.
  • the component is in a further embodiment with a known per se rights management, which decides which data in which format for whom are accessible.
  • the figure shows a very schematic structure of an automation system, with a programmable logic controller (control).
  • the controller includes an interface (Mashup API), which allows access to the automation data (mashup data) from the outside.
  • the access can be done via a known communication path.
  • data is retrieved, for example, from an already existing application (eg MES) or also via a web browser (browser application) or further web server, wherein communication with a web server is usually communicated in the controller.
  • MES already existing application
  • web browser browser application
  • further web server wherein communication with a web server is usually communicated in the controller.
  • a "mashup" with data from Google Maps (Internet) or a similar service to provide topographic or geographic data would be created, and then a Google Maps map could contain an automation system, such as a factory or pipeline , shows and displays in certain places symbols and values that are supplied by a controller, (just as the Google Maps server is a data source of the mashup.)

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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Programmable Controllers (AREA)

Abstract

This problem is solved by a method and an apparatus, wherein the controller of the automation system provides an interface by way of which the automation data can be retrieved. An additional component is installed on the controller and enables access to the data of said controller in a precisely specified manner. It is typically precisely described in open programming interfaces which data can be retrieved from the controller with which request. Mashup denotes the creation of new content through the seamless (re)combination of existing content. In this context, in particular the combination of data of the automation system with external data, which can be procured from other data sources, should be mentioned.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Bereitstellung von Daten in einem AutomatisierungssystemMethod and device for providing data in an automation system
Fachgebiet der ErfindungField of the invention
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bereitstellung von Automatisierungsdaten und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens .The invention relates to a method for providing automation data and to an apparatus for carrying out the method.
Automatisierungssysteme und darin zusammengefasste Automatisierungsgeräte sind an sich bekannt. Die Anmelderin liefert z. B. die unter der Marke SIMATIC bekannten Automatisierungs- geräte, aber auch komplette Automatisierungslösungen, also Automatisierungssysteme mit derartigen Automatisierungsgerä- ten, zur Steuerung und/oder Überwachung eines technischen Prozesses .Automation systems and automation devices combined therein are known per se. The Applicant delivers z. For example, the known under the brand SIMATIC automation devices, but also complete automation solutions, ie automation systems with such automation devices, for controlling and / or monitoring a technical process.
Automatisierungssysteme umfassen mindestens eine speicherprogrammierbare Steuerung (SPS) sowie ein Programmiergerät zum Erstellen eines Steuerprogramms für eine derartige speicherprogrammierbare Steuerung. DieAutomation systems include at least one programmable logic controller (PLC) and a programming device for creating a control program for such a programmable logic controller. The
Speicherprogrammierbare Steuerung ist eine Baugruppe, die zur Steuerung oder Regelung einer Maschine oder Anlage eingesetzt wird. Sensoren und Aktoren der Anlage sind mit dieser Baugruppe verbunden. Das zugehörige Betriebssystem stellt sicher, dass dem Anwenderprogramm immer der aktuelle Zustand der Sensoren zur Verfügung steht . Anhand dieser Informationen kann das Anwenderprogramm die Aktoren so ein- oder ausschalten, dass die Maschine oder die Anlage in der gewünschten Weise funktioniert.Programmable logic controller is an assembly used to control or regulate a machine or plant. Sensors and actuators of the system are connected to this module. The associated operating system ensures that the current status of the sensors is always available to the user program. Based on this information, the user program can switch the actuators on or off in such a way that the machine or plant functions as intended.
Stand der TechnikState of the art
In heutigen Automatisierungsanlagen spielt die Bereitstellung der Automatisierungsdaten eine zentrale Rolle. Die Daten, die in Steuerungen oder noch tiefer im Steuerungsprozess von Sensoren erfasst worden sind, müssen an überlagerte Planungsebenen und Programme (z. B. MES, das Manufacturing Execution System) weitergeleitet werden. Die benötigten Daten können nicht von außen abgefragt werden. Somit kann jedes Programm nur die Daten anzeigen, die für es vorgesehen sind, und diejenigen Daten, die es geliefert bekommt. Weiterhin ist es momentan nicht möglich, reine Nutzdaten (beispielsweise Stückzähler) ohne zugehörige Applikation von einer Steuerung abzufragen.In today's automation systems, the provision of automation data plays a central role. The data that has been recorded in controls or even deeper in the control process of sensors must be superimposed on Planning levels and programs (such as MES, the Manufacturing Execution System) are forwarded. The required data can not be queried from the outside. Thus, each program can only display the data intended for it and the data it gets delivered. Furthermore, it is currently not possible to query pure user data (for example piece counter) without associated application from a controller.
Die oben skizzierten Probleme werden heute nur unzureichend gelöst . Programme aus überlagerten Planungsebenen sind in der Regel starr programmiert. Der Kunde bekommt vom Hersteller vorgefertigte Masken und Dialoge, in denen genau definiert ist, welche Daten angezeigt werden. Die Daten zu diesen Applikationen werden normalerweise über proprietäre Protokolle aus der Steuerung geholt.The problems outlined above are only insufficiently solved today. Programs from higher-level planning levels are usually rigidly programmed. The customer receives ready-made masks and dialogues from the manufacturer, which precisely define which data is displayed. The data for these applications is usually retrieved from the controller via proprietary protocols.
Insbesondere ist die Kombination von unterschiedlichen Datenquellen nicht möglich.In particular, the combination of different data sources is not possible.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren anzugeben, welches die genannten Nachteile nicht aufweist .The object of the invention is to provide a method which does not have the disadvantages mentioned.
Darstellung der ErfindungPresentation of the invention
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren gemäßThis object is achieved by a method according to
Patentanspruch 1, indem die Steuerung desClaim 1, by the control of the
Automatisierungssystem eine Schnittstelle anbietet, über dieAutomation system offers an interface over which
Automatisierungsdaten abrufbar sind. Die Aufgabe wird weiterhin gelöst durch eine Vorrichtung gemäß Patentanspruch 7.Automation data are available. The object is further achieved by a device according to claim 7.
Mashup bezeichnet im Weiteren die Erstellung neuer Inhalte durch die nahtlose (Re- ) Kombination bereits bestehender Inhalte. Hierbei ist besonders auch die Kombinationen vonMashup further refers to the creation of new content through the seamless (re-) combination of existing content. This is especially the combinations of
Daten des Automatisierungssystems mit externen Daten, welche aus anderen Datenquellen beziehbar sind, zu nennen. Auf der Steuerung wird eine zusätzliche Komponente installiert, mit der es möglich ist, auf die Daten dieser Steuerung in einer genau spezifizierten Art und Weise zuzugreifen. In offenen Programmierschnittstellen wird üblicherweise genau beschrieben, welche Daten mit welchem Aufruf von der Steuerung abgerufen werden können.To call data of the automation system with external data, which are obtainable from other data sources. An additional component is installed on the controller, which makes it possible to access the data of this controller in a precisely specified manner. In open programming interfaces, it is usually described exactly which data can be called up with which call from the controller.
Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist, dass die offenen Programmierschnittstellen es den überlagerten Programmen gestatten, beliebig zu definierende Daten abzurufen und diese in Kombinationen dem Anwender anzuzeigen.An essential advantage of the method according to the invention is that the open programming interfaces allow the superimposed programs to retrieve any data to be defined and to display these in combinations to the user.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.Advantageous embodiments and further developments are specified in the subclaims.
Vorteilhafterweise können zum Zugriff auf die Schnittstelle offene Programmierschnittstellen verwendet werden. Die verwendeten Schnittstellen sollten ohne Zusatzsoftware auf dem Client auskommen. Dabei kommen Standard-Technologien wie z. B. HTML (Hypertext Markup Language) , XML (Extensible Markup Language) , RSS (eine Familie von XML-basierten Dateiformaten) oder ähnliches zum Einsatz.Advantageously, open programming interfaces can be used to access the interface. The interfaces used should manage without additional software on the client. This standard technologies such. Hypertext Markup Language (HTML), XML (Extensible Markup Language), RSS (a family of XML-based file formats), or the like.
In einer möglichen Ausführungsform ist die Schnittstelle als Webserver ausgebildet, der auf der Steuerung läuft und über Webservices, wie z. B. Ajax Mechanismen (Asynchronous JavaScript and XML) , Daten abfragbar macht . Der Zugriff auf die Schnittstelle geschieht in diesem Fall vorteilhafterweise über einen Webbrowser oder einen weiteren vorgeschalteten Webserver.In one possible embodiment, the interface is designed as a web server running on the controller and via web services such. B. Ajax mechanisms (Asynchronous JavaScript and XML), makes data queries. Access to the interface is done in this case advantageously via a web browser or another upstream web server.
Es ist weiterhin günstig, wenn der Zugriff auf die Daten über Zugriffsrechte gesteuert wird. Das bedeutet, Applikationen können sich nicht beliebig Daten von der Steuerung abrufen. Die Komponente ist in einer weiteren Ausführungsform mit einer an sich bekannten Rechteverwaltung ausgestattet, die entscheidet, welche Daten in welchem Format für wen zugänglich sind.It is also advantageous if the access to the data is controlled by access rights. This means that applications can not access arbitrary data from the controller. The component is in a further embodiment with a known per se rights management, which decides which data in which format for whom are accessible.
Kurzbeschreibung der ZeichnungBrief description of the drawing
Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles erläutert . Dabei zeigt die Figur 1 eine schematische Darstellung der für dieIn the following the invention will be explained with reference to an embodiment. 1 shows a schematic representation of the for the
Erfindung relevanten Elemente des Automatisierungssystems.Invention relevant elements of the automation system.
Beschreibung der bevorzugten AusgestaltungsformenDescription of the preferred embodiments
Die Figur zeigt einen sehr schematischen Aufbau eines Automatisierungssystems, mit einer speicherprogrammierbaren Steuerung (Steuerung) . Die Steuerung umfasst eine Schnittstelle (Mashup-API) , welche den Zugriff auf die Automatisierungsdaten (Mashup-Data) von außen erlaubt. Der Zugriff kann dabei über einen an sich bekannten Kommunikationsweg erfolgen. Daten werden dabei beispielsweise von einer bereits bestehenden Applikation (z. B. MES) oder auch mittels eines Web Browsers (Browser Applikation) oder weiteren WebServer abgerufen, wobei üblicherweise mit einem WebServer in der Steuerung kommuniziert wird.The figure shows a very schematic structure of an automation system, with a programmable logic controller (control). The controller includes an interface (Mashup API), which allows access to the automation data (mashup data) from the outside. The access can be done via a known communication path. In this case, data is retrieved, for example, from an already existing application (eg MES) or also via a web browser (browser application) or further web server, wherein communication with a web server is usually communicated in the controller.
In einem möglichen Einsatzbeispiel wird ein „Mashup" mit Daten aus Google Maps (Internet) oder einem ähnlichen Dienst zur Bereitstellung von topographischen oder geographischen Daten erstellt. Dann könnte in einer Google Maps Karte, die ein Automatisierungssystem, z. B. eine Fabrik oder Pipeline, zeigt und an bestimmten Orten Symbole und Werte anzeigt die von einer Steuerung geliefert werden, (und ebenso wie der Google Maps Server eine Datenquelle des Mashups ist.) In one possible application example, a "mashup" with data from Google Maps (Internet) or a similar service to provide topographic or geographic data would be created, and then a Google Maps map could contain an automation system, such as a factory or pipeline , shows and displays in certain places symbols and values that are supplied by a controller, (just as the Google Maps server is a data source of the mashup.)

Claims

Patentansprüche claims
1. Verfahren zur Bereitstellung von Automatisierungsdaten1. Method for providing automation data
(Mashup-Data) in einem Automatisierungssystem, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (Steuerung) des(Mashup data) in an automation system, characterized in that the controller (control) of the
Automatisierungssystem eine Schnittstelle (Mashup-API) anbietet, über die Automatisierungsdaten abrufbar sind.Automation system offers an interface (mashup API), via the automation data are available.
2. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Automatisierungdaten kombinierbar sind mit weiteren Daten, welche aus mindestens einer weiteren Datenquelle beziehbar sind.2. The method according to claim 1, characterized in that the automation data can be combined with other data, which are obtainable from at least one other data source.
3. Verfahren nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zum Zugriff auf die Schnittstelle (Mashup-API) offene Programmierschnittstellen verwendet werden.3. Method according to claim 1 or 2, characterized in that open programming interfaces are used to access the interface (mashup API).
4. Verfahren nach Patentanspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die verwendeten Schnittstellen (Mashup-API) ohne4. The method according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the interfaces used (mashup API) without
Zusatzsoftware (Bestehende Applikation) auskommen.Additional software (existing application) get along.
5. Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnittstelle (Mashup-API) als Webserver ausgebildet ist.5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the interface (Mashup API) is designed as a web server.
6. Verfahren nach Patentanspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Zugriff auf die Schnittstelle (Mashup-API) über einen6. The method according to claim 5, characterized in that the access to the interface (Mashup API) via a
Webbrowser (Browser Applikation) ausgebildet ist.Web browser (browser application) is formed.
7. Verfahren nach Patentanspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Zugriff auf die Schnittstelle (Mashup-API) über einen weiteren Web Server, der als Webbrowser arbeitet, ausgebildet ist.7. The method according to claim 5, characterized in that the access to the interface (Mashup API) via another Web server, which works as a Web browser is designed.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zugriff auf die Daten über Zugriffsrechte gesteuert wird.8. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the access to the data is controlled by access rights.
9. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zur9. Apparatus for carrying out the method for
Bereitstellung von Automatisierungsdaten nach einem der Patentansprüche 1 bis 8, wobei Steuerung (Steuerung) des Automatisierungssystem eine Schnittstelle (Mashup-API) umfasst, über die Automatisierungsdaten abrufbar sind Provision of automation data according to one of the claims 1 to 8, wherein the controller (control) of the automation system comprises an interface (Mashup-API), via which automation data can be called up
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