WO2017021044A1 - Uniform initialization of applications for industrial systems - Google Patents

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WO2017021044A1
WO2017021044A1 PCT/EP2016/063733 EP2016063733W WO2017021044A1 WO 2017021044 A1 WO2017021044 A1 WO 2017021044A1 EP 2016063733 W EP2016063733 W EP 2016063733W WO 2017021044 A1 WO2017021044 A1 WO 2017021044A1
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WO
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initialization
devices
application
industrial plant
commands
Prior art date
Application number
PCT/EP2016/063733
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German (de)
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Inventor
Andreas Scholz
Andreas Schönberger
Sebastian Lange
Original Assignee
Siemens Aktiengesellschaft
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    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F9/00Arrangements for program control, e.g. control units
    • G06F9/06Arrangements for program control, e.g. control units using stored programs, i.e. using an internal store of processing equipment to receive or retain programs
    • G06F9/44Arrangements for executing specific programs
    • G06F9/445Program loading or initiating
    • G06F9/44505Configuring for program initiating, e.g. using registry, configuration files
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F8/00Arrangements for software engineering
    • G06F8/60Software deployment
    • G06F8/61Installation
    • G06F8/64Retargetable
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F9/00Arrangements for program control, e.g. control units
    • G06F9/06Arrangements for program control, e.g. control units using stored programs, i.e. using an internal store of processing equipment to receive or retain programs
    • G06F9/44Arrangements for executing specific programs
    • G06F9/445Program loading or initiating
    • G06F9/44536Selecting among different versions
    • G06F9/44542Retargetable

Definitions

  • the invention is in the field of automation technology in the field of industrial plants and relates in particular to a system for initialization of applications for devices or components of the respective industrial plant.
  • the industrial anläge basically includes a variety of differing ⁇ chen technical devices such as actuators, sensors, PLC blocks (programmable logic control construction ⁇ stones, English also PLC: Programmable Logic Controller) or mechatronic units themselves as an electronic module or as mechanical component (eg valve, Ven ⁇ til penetrateung, clamping jaw of a pressing tool, component of a CNC milling machine, etc.) are madebil ⁇ det with a data interface.
  • the units have an installed on them ⁇ Ap plication or associated with an application in data exchange.
  • the devices usually have several applications installed. In addition, some applications are installed (and distributed) on several devices of the industrial plant.
  • the application To install or deploy the respective application on one or more device (s) from a set of devices (with matching device type or of different device type), certain preparation measures are necessary on the application. Thus, the application must be initialized for the intended purpose on a device of a specific device type.
  • the devices of the industrial plant consist of different electronic, mechatronic or physical components (sensors, actuators, control modules, etc.). These components to ⁇ th (also called units) are each a specific device If the application has
  • the task solution relates to a system for initializing applications for industrial plants with a plurality of devices of a different type of device, the different types of devices each requiring different initializations of an application.
  • the initialization system includes:
  • An instruction module configured to generate, based on the extracted initialization requirements, uniform initialization instructions for all applications for devices of a matching device type
  • An initialization module which is designed to apply the generated initialization commands to the respective application before it is deployed or loaded on the device or devices.
  • the term "initialization” refers to a preparatory action for applying the application, which is usually executed on the device before the application is deployed or the application is loaded. In terms of function, the application has to do with the operation of industrial plants or automation systems. The preparatory action is used to define criteria that must be taken into account when the application is executed on the device.
  • the initialization includes the assignment of defined parameters of the respective application with values.
  • the application is designed so that it can be put into operation for more on ⁇ application purposes.
  • the applica ⁇ tion is therefore designed generic.
  • the initialization now aims to make the application fit for a specific application. This includes, for example, the setting of links and links to specific addresses (eg setting the URI to a plant engineering system such as COMOS).
  • the initialization is designed such that one and the same application should also run on different types of devices.
  • the initialization access to the Zielge ⁇ advises has (the application on the to be loaded), it may be comprised in an advantageous embodiment of the invention that values are set in a program memory such that the application even advises on the Zielge ⁇ or . System can be executed. As part of the initialization, configured settings are read into the device memory.
  • this initialization must be not device ⁇ specific. It includes the setting of values such that the application serves a specific application context .
  • the applications are intended for devices in an automation ⁇ system and thus part of an industrial plant or a plant engineering system, such as COMOS.
  • the applications are designed to be installed on the device or the machine or component.
  • the application determines how the outputs are to be switched depending on the inputs.
  • the operating system ensures that the application always has the current status of the input sensors or signal generators at its disposal. Based on this information, the application can switch the outputs so that the machine or plant functions as intended.
  • the devices are electronic or
  • mechatronic equipment of different types which are operated in an industrial plant or a machine or eg a robotics system.
  • These may be, for example, programmable logic controllers (PLC or PLC), sensors or actuators that perform a technical task (acquisition of compressed air data or other sensor data, actuators for driving machinery or other components, etc.).
  • PLC programmable logic controller
  • the devices can basically be realized differently, z. B. as a single device ("module") / plug-in module, as software emulation, etc.
  • Modular solutions are also within the scope of the invention, in which the devices from individual plug-in modules (also called “assembly" be ⁇ draws) are composed.
  • Single devices offer ADVANTAGES ⁇ le in miniaturization and are cheaper for smaller automation ⁇ séessauf network.
  • a modular design offers the typical advantages of a modular system: High flexibility, expandability, cost savings in larger systems through the use of many identical modules that can be produced in large quantities.
  • the units can take over for the industrial plant or machine, depending on the type of control and closed loop control ⁇ ben.
  • the devices can also serve, for example, as a human-machine interface, for alerting or for data logging. In the industrial installation, it may for example also be a pro ⁇ dutechnischs- or manufacturing facility or a logistics system.
  • these can be process automation systems or systems for generating energy.
  • the classification of devices in different Actty ⁇ pen may, for example, by the functionality of the device. Furthermore, the device type can be determined by means of input and output interfaces and / or by its spatial location within the factory (Hall A or Hall B). Finally, the device type can be delineated based on the logical production process it supports, eg production for customer A or for customer B or production of product 1 or production of product 2.
  • the acquisition module, the instruction module and / or the initialization module are electronic components which are each provided as a single device or integrated in an assembly.
  • the acquisition module, the instruction module and / or the initialization module have inputs, outputs, an operating system (for example firmware) and at least one interface via which the application or other user programs can be loaded.
  • an operating system for example firmware
  • the acquisition block reads data, in particular sensor data, from the engineering system in order to initialize the application accordingly.
  • the acquisition module then does not necessarily have to fulfill a further functionality and preferably remains passive.
  • the acquisition block can be powered by sensors or in data exchange with them.
  • the sensors may be part of the engineering system and connected to the inputs of the detection module and capture ent ⁇ speaking sensor data of the device or industrial plant. Examples of sensors are, for example, light barriers, incremental encoders, limit switches or even temperature sensors, Level sensors, etc.
  • the actuators can be connected to the outputs of the acquisition block and offer the possibility to control the machine or the industrial plant or parts thereof. Examples of actuators are contactors for switching on electric motors, electric valves for hydraulics or compressed air.
  • the initialization module is designed to apply the generated initialization commands to the respective application.
  • the initialization commands are unitary for one application each, which, however, is distributed or deployed to a plurality of devices of one type (device type).
  • the initialization commands are usually also different.
  • the initialization can not be type-specific and thus the same for a group of devices, but also be device-specific to enable a device-specific and even finer initialization ⁇ tion.
  • the data exchange of the modules and components of the system he ⁇ preferably follows via a fieldbus or via a network system. This reduces the wiring effort.
  • the system is advantageously operated in combination with a plant engineering system.
  • the acquisition block could also allow the manual setting of parameters without a system engineering system.
  • the system communicates with the industrial plant and includes devices of the electrical, measuring, control ⁇ and control technology and devices for automation. Alternatively, hydraulic or pneumatic devices can be integrated into the system.
  • the initialization module is provided centrally for all devices of the industrial plant.
  • the initialization commands are stored in an initialization file which is deployed with the application and instal ⁇ lated.
  • an interface accessing a remote initialization ⁇ approximately application of the respective device from over.
  • the remote initialization ⁇ application is adapted to perform initialization on the device after the deployment of the Ap ⁇ plication.
  • a initiali ⁇ catalyzed version of the application is generated with initialization commands already executed. Then this initialized version of the application is deployed on the device instead of the application.
  • the initialization device is provided remotely on all or selected devices of the industrial plant (or machine).
  • the Instrukti ⁇ onsmodul riestrom centrally for all or selected devices indus- is provided.
  • the object is further achieved with a method for initializing applications for devices of an industrial plant with a multiplicity of devices of different device type, wherein the different device types each require different initializations of an application, comprising the following method steps:
  • the generated initialization commands are applied to the respective application before it is deployed on the device or devices.
  • the generated initialization commands are applied to the particular application after it is deployed on the device or devices.
  • gene does not necessarily brin- in the order described above for carrying out the above it ⁇ mentioned steps of the process.
  • process steps of extracting, generating, and / or application dens to be interleaved (interleaving).
  • the method can be used as distributed Sys ⁇ tem on different computer-based instances (eg, client-server instances) for execution.
  • the acquisition module, the initialization module or the initialization module can be embodied in separate electronic or computer-based instances or to be merged into an assembly.
  • WEI terhin the blocks and modules can include itself in turn un ⁇ teretzliche sub-modules which can be distributed lawge ⁇ represents.
  • Another solution to the above object relates to a computer program product according to the appended claim.
  • Another task solution is a computer program that includes computer instructions.
  • the computer instructions stored on a memory of a computer and to take ⁇ readable by the computer commands which are intended for performing the method described above, when the instructions are executed on the computer.
  • the computer program can also be stored on a storage medium or it can be downloaded from a server via a corresponding network.
  • Figure 1 is a schematic representation of an initialization sticianssystem according to an advantageous, exemplary embodiment of the invention
  • Figure 2 is a flow chart according to a preferred embodiment of the invention.
  • An industrial plant 20 comprises a multiplicity of different devices, such as components, modules and machines.
  • the devices include, among other things, sensors 11, actuators 12, PLC 13, electromechanical drives, valves 14 or other components that should be represented by the reference numeral 15.
  • Other examples of devices or com- ponents are cooker, mixer, heating and cooling systems, extruders, air separators, transport belts, cutting and separating equipment, welding machines, stamping or other equipment in which are installed actuators, PLCs and drives Sen ⁇ sors ,
  • the devices 11, 12, 13, 14, 15 must be operated in the industrial plant or engine 20, regulated and / or controlled ⁇ the. For this purpose, it is provided that an application A is read into the memory of the device 11-15 and installed there or deployed.
  • FIG. 1 thus shows by way of example a sensor module 11, an actuator 12, a mechatronic or electronic component 13, eg a PLC, a valve 14 and an electronic drive 15.
  • configuration means such as for the assignment of (pre-) defined parameters of the application A with values such that the konzi ⁇ p Of various applications
  • Application A fit for a specific purpose, such as setting of a reference or Links, eg a URI to a plant engineering system such as COMOS.
  • a detection module 30 serves to extract initialization requirements of the devices 11, 12, 13, 14, 15 and to store them centrally for the industrial plant 20.
  • An instruction module 40 serves thereby to generate on the basis of ex ⁇ trah striv Initialmaschineser Schwarzisse uniform Initia ⁇ l Deutschensbetatione each for an application A which is to multiple devices 11, 12, 13, 14, 15 one and the same type of device deployed.
  • An initialization module 50 is designed to apply the generated initialization commands to the respective application A, preferably before it is deployed on the device 11, 12, 13, 14, 15. In a variant, however, this can also be done afterwards.
  • the devices of the Indust ⁇ riestrom or the machine, the application A exchange information via one or more data interfaces or protocols and are connected via a Bussys ⁇ system B, or a network with a control system 60 which serves to initialize.
  • the control system can the acquisition block 30 include the instruction module 40 and the Initia ⁇ ltechniksbaustein 50th
  • the components 30, 40, 50 are provided in separate components.
  • step 100 initialization requirements of the devices 11, 12, 13, 14, 15 of the industrial plant 20 are extracted and stored centrally for the industrial plant 20.
  • step 200 the extracted initialization ⁇ approximately uniform initialization requirements for a respective application A are generated on the basis of which is deployed to multiple devices 11, 12, 13, 14, 15 of the same device type.
  • step 300 the generated initialization commands are applied to the respective application A. This is preferably done before it is displayed on the device or devices 11, 12,
  • the initialization may result in a plant engineering system, such as COMOS, being initialized with a COMOS URI (Uniform Re-source Identifier). This can be used, for example, to retrieve device information from a central server (COMOS server).
  • COMOS server a central server
  • the link configured and initialized in accordance with the invention in application A for forwarding device-specific information to the central server or to another entity.
  • the URI can basically be displayed as a QR code, so that the user can access the COMOS server, for example by means of a smartphone and QR code scanner.
  • the application A can be configured with data that are relevant for upstream and / or downstream devices in the fabrication process. In the simplest case, this can be the communication address of the respective device in order to simplify the exchange of data between the devices. Likewise, the functionality of the upstream / downstream device can be transported. This information can also be used to customize the production process, taking into account the additional information from the upstream / downstream equipment.
  • the application A can also be provided with a link to a technical diagnosis or maintenance server and initialized to exchange maintenance-relevant information.
  • a technical diagnosis or maintenance server and initialized to exchange maintenance-relevant information.
  • it can be read locally on the respective machine or on the device 11, 12, 13, 14, 15, if and when the machine is to be maintained.
  • the application A can be configured with an error pattern, and accordingly advantageously directly on the device 11, 12, 13, 14, 15 even the device status to the error pattern checked ⁇ the one to decide how long the device is still available (also: lifetime measurement). Also, the application can be configured with a test to ensure after initialization that all devices of the same type in the industrial plant 20 are tested with the same test procedure to ensure consistent performance.
  • the application A can be configured and / or initialized for example with a valve pump 14 with profile data of the downstream devices.
  • the behavior of the valve pump 14 can be adapted to the downstream devices 11, 12, 13, 15.
  • Ge ⁇ advises can be communicated to the device, for example, that frame rate, the resolution and what video or audio codecs forward at the process or downstream video camera available.
  • other quality profiles can be transmitted to the ⁇ .
  • value ranges for sensor values in the normal range can be transmitted.
  • the respective gen device can be analyzed locally at the respective gen device, such as at a gas flow sensor whether the measured value for the flow rate in Plausib ⁇ len normal range, or if a repeated Sen ⁇ sorlocher initiated about because it is an incorrect measurement. It is also possible to provide data which makes it possible on the respective device to determine which operations can be carried out on, for example, an actuator (angle of rotation about which axes, to what degree, etc.). By initializing it is also possible to run a specific test that actual values for certain vo ⁇ -selectable parameters exist and whether and to what extent they deviate from desired values.
  • the parameters to be checked can be, for example, value range specifications, language selection, error patterns, set protocols for signal exchange, etc.
  • the invention serves to ensure that apps are not specifically adapted to the particular application and the user of the device, contrary to the trend in mobile technology (specifically configure an app for a mobile phone for their personal preferences), but apps should be uniform for a group be adapted to operate uniformly on all devices of the group.
  • the device groups are defined by the technical device type (sensors, actuators, valve components, electronic circuits, mechatronic and others with a digital device)
  • Data interface provided components and assemblies from ⁇ sen components).
  • the invention can be applied for PLCs, actuators and sensors as devices not only, but also for other equipment and components or assemblies to which a Ap ⁇ plication to be installed to control.
  • the components of the system with the acquisition module, the instruction module and the initialization module can be implemented distributed over several physical products.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Stored Programmes (AREA)
  • Programmable Controllers (AREA)

Abstract

The invention relates to a system and a method for initializing applications (A) for devices (11, 12, 13, 14, 15) of an industrial system (20) of different device types. Each of the different device types requires different initializations of an application (A). The system comprises a detection component (30) which is designed to extract initialization requirements of the devices (11, 12, 13, 14, 15) and to centrally store same for the industrial system (20); an instruction module (40) which is designed to generate uniform initialization commands for each application (A) on the basis of the extracted initialization requirements, said commands being deployed to multiple devices (11, 12, 13, 14, 15) of the same device type; and an initialization component (50) which is designed to use the generated initialization commands on each application (A) before the command is deployed on the device (11, 12, 13, 14, 15).

Description

Beschreibung description
Einheitliche Initialisierung von Applikationen für Industrieanlagen Uniform initialization of applications for industrial plants
Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der Automatisierungstechnik im Bereich von Industrieanlagen und betrifft insbesondere ein System zur Initialisierung von Applikationen für Geräte oder Bauteile der jeweiligen Industrieanlage. Die Industrie- anläge umfasst grundsätzlich eine Vielzahl von unterschiedli¬ chen technischen Geräten, wie beispielsweise Aktuatoren, Sensoren, SPS-Bausteine (speicherprogrammierbare Steuerungsbau¬ steine, englisch auch PLC : Programmable Logic Controller) oder mechatronische Einheiten, die selbst als elektronisches Modul oder die als mechanische Komponente (z.B. Ventil, Ven¬ tilsteuerung, Spannbacke eines Presswerkzeugs, Bauteil einer CNC-Fräsmaschine etc.) mit einer Datenschnittstelle ausgebil¬ det sind. Die Geräte umfassen eine auf ihnen installierte Ap¬ plikation oder stehen mit einer Applikation in Datenaus- tausch. The invention is in the field of automation technology in the field of industrial plants and relates in particular to a system for initialization of applications for devices or components of the respective industrial plant. The industrial anläge basically includes a variety of differing ¬ chen technical devices such as actuators, sensors, PLC blocks (programmable logic control construction ¬ stones, English also PLC: Programmable Logic Controller) or mechatronic units themselves as an electronic module or as mechanical component (eg valve, Ven ¬ tilsteuerung, clamping jaw of a pressing tool, component of a CNC milling machine, etc.) are ausgebil ¬ det with a data interface. The units have an installed on them ¬ Ap plication or associated with an application in data exchange.
Auf den Geräten sind in der Regel mehrere Applikationen installiert. Des Weiteren sind wiederum einige Applikationen auf mehreren Geräten der Industrieanlage installiert (und so- mit verteilt) . The devices usually have several applications installed. In addition, some applications are installed (and distributed) on several devices of the industrial plant.
Zum Aufspielen bzw. zum Deployment der jeweiligen Applikation auf einem oder mehreren Gerät (en) aus einer Menge von Geräten (mit übereinstimmendem Gerätetyp oder von unterschiedlichem Gerätetyp) sind gewisse Vorbereitungsmaßnahmen an der Applikation notwendig. So muss die Applikation für den geplanten Einsatzzweck auf einem Gerät eines bestimmten Gerätetyps initialisiert werden. Die Geräte der Industrieanlage bestehen - wie oben bereits erwähnt - aus unterschiedlichen elektroni- sehen, mechatronischen oder physikalischen Komponenten (Sensoren, Aktuatoren, Steuerungsbausteine etc.). Diese Komponen¬ ten (auch Geräte genannt) sind jeweils einem bestimmten Gerä- muss die Applikation un-
Figure imgf000004_0001
To install or deploy the respective application on one or more device (s) from a set of devices (with matching device type or of different device type), certain preparation measures are necessary on the application. Thus, the application must be initialized for the intended purpose on a device of a specific device type. As already mentioned above, the devices of the industrial plant consist of different electronic, mechatronic or physical components (sensors, actuators, control modules, etc.). These components to ¬ th (also called units) are each a specific device If the application has
Figure imgf000004_0001
Im Bereich der Apps im Mobilfunkbereich ist es bekannt, von unterschiedlichen Herstellern unterschiedliche Apps zu bezie¬ hen und diese auf seinem mobilen Gerät (z.B. Smartphone) zu installieren. Dazu können Konfigurationen notwendig sein (z.B. Sprachauswahl oder geräte-spezifische Konfigurationen, wie die Bestimmung des Betriebssystems etc.). Diese Einstel- lungen werden in der Regel von Hand am Gerät selbst vorgenommen, um dem Benutzer möglichst viel Konfigurationsmöglichkeit zu bieten und um das Gerät nutzer- oder geräte-spezifisch zu konfigurieren. Dieses Vorgehen ist für den Bereich der Prozeßautomatisierung oder im Bereich der Steuerung von Indust- rieanlagen genau nicht gewünscht. Hier ist es - umgekehrt - in einigen Szenarien sogar notwendig, sicherzustellen, dass für alle Geräte ein und desselben Gerätetyps einheitliche Einstellungen bei den zu installierenden Applikationen verwendet werden. Des Weiteren ist ein manuelles Vorgehen am Ge- rät selbst aufgrund der hohen Ineffizienz und der Gefahr von Inkonsistenzen nicht hinnehmbar. In the area of apps in the mobile sector, it is known to install different apps from different vendors to rela ¬ hen and these on their mobile device (eg smartphone). For this purpose, configurations may be necessary (eg language selection or device-specific configurations, such as the determination of the operating system, etc.). These settings are usually made manually on the device itself in order to offer the user as much configuration as possible and to configure the device user-specific or device-specific. This procedure is not exactly desired for the field of process automation or in the area of control of industrial plants. In fact, in some scenarios it is even necessary to ensure that uniform settings are used for all devices of the same device type in the applications to be installed. Furthermore, a manual procedure on the device itself is unacceptable due to the high inefficiency and the risk of inconsistencies.
Es stellt sich nun das Problem, wie der Vorgang der Initialisierung von Applikationen für Geräte, die in einer Industrie- anläge für den identischen Gerätetyp eingesetzt werden, auto¬ matisiert werden kann. Wünschenswert ist es, den Vorgang zu zentralisieren, zu beschleunigen und fehlerrobust zu gestalten . Diese Aufgabe wird durch die beiliegenden, nebengeordnetenThere now arises the problem of how the process of initialization of applications for devices that anläge in an industrial can be used for the identical device type, car ¬ can be matically. It is desirable to centralize the process, accelerate it and make it robust. This task is supported by the enclosed, sibling
Ansprüche gelöst, insbesondere durch ein Initialisierungssys¬ tem und durch ein Computer-implementiertes Initialisierungs¬ verfahren. Darüber hinaus wird die Aufgabe auch mit einem Computerprogrammprodukt und einem Datenträger mit einem Com- puterprogramm gelöst, das das Initialisierungsverfahren ausführt . Nachstehend wird die Lösung der Aufgabe in Bezug auf das be¬ anspruchte Initialisierungssystem beschrieben. Hierbei erwähnte Merkmale, Vorteile und/oder alternative Ausführungs¬ formen sind ebenso auch auf die anderen beanspruchten Gegen- stände zu übertragen und umgekehrt. Mit anderen Worten können auch das Verfahren oder das Computerprogrammprodukt mit den Merkmalen weitergebildet sein, die im Zusammenhang mit dem System beschrieben und/oder beansprucht sind. Die entspre¬ chenden funktionalen Merkmale des Verfahrens werden dabei durch entsprechende gegenständliche Computer-implementierte Module, insbesondere Mikroprozessormodule des Systems ausge¬ bildet. Das Initialisierungssystem und das Verfahren können auch als eingebettete Systeme (embedded System) in die In¬ dustrieanlage bzw. in das Gesamtsystem zum Zwecke der Pro- zesssteuerung oder diskreten Fertigung integriert sein. Claims solved, in particular by an Initialisierungssys ¬ system and by a computer-implemented initialization ¬ method. In addition, the object is also achieved with a computer program product and a data carrier with a computer program that carries out the initialization process. The solution to the problem with respect to the claimed initialization system will now be described. This mentioned features, advantages and / or alternative Ausführungs ¬ forms are also transferred to the other claimed objects and vice versa. In other words, the method or the computer program product can also be developed with the features that are described and / or claimed in connection with the system. The corre ¬ sponding functional features of the method are thereby ¬ forms by corresponding representational computer-implemented modules, in particular microprocessor modules of the system ¬ . The initialization system and method can also be integrated as embedded systems (embedded system) in the zesssteuerung In ¬ dustrieanlage or in the total system for the purpose of pro- or discrete manufacturing.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung bezieht sich die Aufgabenlö¬ sung auf ein System zur Initialisierung von Applikationen für Industrieanlagen mit einer Vielzahl von Geräten unterschied- liehen Gerätetyps, wobei die unterschiedlichen Gerätetypen jeweils unterschiedliche Initialisierungen einer Applikation erfordern. Das Initialisierungssystem umfasst: According to one aspect of the invention, the task solution relates to a system for initializing applications for industrial plants with a plurality of devices of a different type of device, the different types of devices each requiring different initializations of an application. The initialization system includes:
- Einen Erfassungsbaustein, der ausgebildet ist, Initialisierungserfordernisse der Geräte der Industrieanlage zu extrahieren und zentral für die Industrieanlage zu spei¬ chern; - a detection module, which is designed to extract Initialisierungserfordernisse of the devices of the industrial plant and central to the industrial plant to spei ¬ manuals;
- Ein Instruktionsmodul, das ausgebildet ist, auf Basis der extrahierten Initialisierungserfordernisse einheitliche Initialisierungsbefehle für alle Applikationen für Geräte eines übereinstimmenden Gerätetyps zu erzeugen;  An instruction module configured to generate, based on the extracted initialization requirements, uniform initialization instructions for all applications for devices of a matching device type;
- Einen Initialisierungsbaustein, der dazu ausgebildet ist, die erzeugten Initialisierungsbefehle auf die jeweilige Applikation anzuwenden, bevor diese auf dem Gerät oder den Geräten deployed bzw. aufgespielt wird.  An initialization module which is designed to apply the generated initialization commands to the respective application before it is deployed or loaded on the device or devices.
Im Folgenden werden die im Rahmen dieser Anmeldung verwendeten Begrifflichkeiten näher erläutert. Der Begriff "Initialisierung" bezieht sich auf eine Vorbereitungsmaßnahme zur Anwendung der Applikation, die in der Regel vor dem Deployment bzw. dem Aufspielen der Applikation auf dem Gerät ausgeführt wird. Die Applikation hat in funktiona- 1er Hinsicht mit dem Betrieb von Industrieanlagen oder Automatisierungsanlagen zu tun. Die Vorbereitungsmaßnahme dient zur Festlegung von Kriterien, die bei der Ausführung der Applikation auf dem Gerät zu berücksichtigen sind. Die Initialisierung umfasst insbesondere das Belegen von definierten Parametern der jeweiligen Applikation mit Werten. Die Applikation ist dabei derart konzipiert, dass sie für mehrere An¬ wendungszwecke in Betrieb genommen werden kann. Die Applika¬ tion ist somit generisch konzipiert. Die Initialisierung zielt nun darauf ab, dass die Applikation für einen spezifi- sehen Anwendungszweck passt. Hierzu zählen beispielsweise das Setzen von Verweisen und Links auf konkrete Adressen (z.B. das Setzen der URI auf ein Anlagenengineering-System wie COMOS) . In einer Ausführungsform der Erfindung ist die Initialisierung derart ausgelegt, dass ein und dieselbe Applikati- on auch auf unterschiedlichen Gerätetypen laufen soll. The terms used in the context of this application are explained in more detail below. The term "initialization" refers to a preparatory action for applying the application, which is usually executed on the device before the application is deployed or the application is loaded. In terms of function, the application has to do with the operation of industrial plants or automation systems. The preparatory action is used to define criteria that must be taken into account when the application is executed on the device. In particular, the initialization includes the assignment of defined parameters of the respective application with values. The application is designed so that it can be put into operation for more on ¬ application purposes. The applica ¬ tion is therefore designed generic. The initialization now aims to make the application fit for a specific application. This includes, for example, the setting of links and links to specific addresses (eg setting the URI to a plant engineering system such as COMOS). In one embodiment of the invention, the initialization is designed such that one and the same application should also run on different types of devices.
Falls die Initialisierungskomponente Zugriff auf das Zielge¬ rät hat (auf dem die Applikation aufgespielt werden soll) , kann es in einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung umfasst sein, dass Werte in einem Programmspeicher derart gesetzt werden, dass die Applikation überhaupt auf dem Zielge¬ rät bzw. -System ausgeführt werden kann. Im Rahmen der Initialisierung werden dabei konfigurierte Einstellungen in den Gerätespeicher eingelesen. If the initialization access to the Zielge ¬ advises has (the application on the to be loaded), it may be comprised in an advantageous embodiment of the invention that values are set in a program memory such that the application even advises on the Zielge ¬ or . System can be executed. As part of the initialization, configured settings are read into the device memory.
In einer Ausführungsform der Erfindung handelt es sich bei der Initialisierung auch um eine anwendungsspezifische Initi¬ alisierung. Dabei muss diese Initialisierung nicht geräte¬ spezifisch sein. Sie umfasst das Setzen von Werten derart, dass die Anwendung einen spezifischen Anwendungskontext be¬ dient . Die Applikationen sind für Geräte in einem Automatisierungs¬ system bestimmt und somit Bestandteil einer Industrieanlage oder einem Anlagenengineering-System, wie z.B. COMOS . Die Applikationen sind dazu ausgebildet, auf dem Gerät oder der Ma- schine oder Komponente aufgespielt zu werden. Die Applikation legt fest, wie die Ausgänge in Abhängigkeit von den Eingängen geschaltet werden sollen. Das Betriebssystem stellt sicher, dass der Applikation immer der jeweils aktuelle Zustand der Eingangssensoren oder Signalgeber zur Verfügung steht. Anhand dieser Informationen kann die Applikation die Ausgänge so schalten, dass die Maschine oder die Anlage in der gewünschten Weise funktioniert. In one embodiment of the invention, during initialization also for an application specific Initi ¬ alization. Here, this initialization must be not device ¬ specific. It includes the setting of values such that the application serves a specific application context . The applications are intended for devices in an automation ¬ system and thus part of an industrial plant or a plant engineering system, such as COMOS. The applications are designed to be installed on the device or the machine or component. The application determines how the outputs are to be switched depending on the inputs. The operating system ensures that the application always has the current status of the input sensors or signal generators at its disposal. Based on this information, the application can switch the outputs so that the machine or plant functions as intended.
Bei den Geräten handelt es sich um elektronische oder The devices are electronic or
mechatronische Betriebsmittel unterschiedlichen Typs, die in einer Industrieanlage oder einer Maschine oder z.B. einem Robotik System betrieben werden. Dabei kann es sich z.B. um speicherprogrammierbare Steuerungsbausteine (SPS bzw. PLC) , Sensoren oder Aktuatoren handeln, die eine technische Aufgabe erfüllen (Erfassen von Druckluftdaten oder anderen Sensordaten, Stellglieder zum Antrieb von Maschinen oder anderen Bauteilen etc.). Die Geräte können grundsätzlich unterschiedlich realisiert sein, z. B. als Einzelgerät ("Baugruppe")/ als Einsteckmodul, als Softwareemulation, etc. Modulare Lösungen liegen ebenfalls im Rahmen der Erfindung, bei denen die Geräte aus einzelnen Steckmodulen (ebenfalls als "Baugruppe" be¬ zeichnet) zusammengesetzt werden. Einzelgeräte bieten Vortei¬ le bei der Miniaturisierung und sind für kleinere Automati¬ sierungsaufgaben preiswerter. Ein modularer Aufbau bietet die typischen Vorteile eines Baukastensystems: Hohe Flexibilität, Erweiterbarkeit , in größeren Anlagen Kostenersparnis durch die Verwendung vieler gleicher Module, die in großen Stückzahlen hergestellt werden können. Die Geräte können je nach Typ Steuerungs- und Regelungsaufga¬ ben für die Industrieanlage oder Maschine übernehmen. Darüber hinaus können die Geräte z.B. auch als Mensch-Maschine- Schnittstelle, zur Alarmierung oder zum Data-Logging dienen. Bei der Industrieanlage kann es sich z.B. auch um eine Pro¬ duktions- oder Fertigungsanlage oder um ein Logistiksystem handeln. Weiterhin kann es sich um Prozessautomatisierungsan- lagen handeln oder um Anlagen zur Energiegewinnung. mechatronic equipment of different types, which are operated in an industrial plant or a machine or eg a robotics system. These may be, for example, programmable logic controllers (PLC or PLC), sensors or actuators that perform a technical task (acquisition of compressed air data or other sensor data, actuators for driving machinery or other components, etc.). The devices can basically be realized differently, z. B. as a single device ("module") / plug-in module, as software emulation, etc. Modular solutions are also within the scope of the invention, in which the devices from individual plug-in modules (also called "assembly" be ¬ draws) are composed. Single devices offer ADVANTAGES ¬ le in miniaturization and are cheaper for smaller automation ¬ sierungsaufgaben. A modular design offers the typical advantages of a modular system: High flexibility, expandability, cost savings in larger systems through the use of many identical modules that can be produced in large quantities. The units can take over for the industrial plant or machine, depending on the type of control and closed loop control ¬ ben. In addition, the devices can also serve, for example, as a human-machine interface, for alerting or for data logging. In the industrial installation, it may for example also be a pro ¬ duktions- or manufacturing facility or a logistics system. Furthermore, these can be process automation systems or systems for generating energy.
Die Klassifikation von Geräten in unterschiedliche Gerätety¬ pen kann beispielsweise nach der Funktionalität des Gerätes erfolgen. Weiterhin kann der Gerätetyp anhand von Ein- und Ausgabeschnittstellen bestimmt werden und/oder durch seine räumliche Lokation innerhalb der Fabrik (Halle A oder Halle B) . Schließlich kann der Gerätetyp anhand des logischen Produktionsprozesses, den er unterstützt, abgegrenzt werden, z.B. Produktion für Kunde A oder für Kunde B oder aber Pro- duktion von Produkt 1 oder Produktion von Produkt 2. The classification of devices in different Gerätety ¬ pen may, for example, by the functionality of the device. Furthermore, the device type can be determined by means of input and output interfaces and / or by its spatial location within the factory (Hall A or Hall B). Finally, the device type can be delineated based on the logical production process it supports, eg production for customer A or for customer B or production of product 1 or production of product 2.
Bei dem Erfassungsbaustein, dem Instruktionsmodul und/oder dem Initialisierungsbaustein handelt es sich um elektronische Bausteine, die jeweils als Einzelgerät oder integriert in ei- ner Baugruppe bereitgestellt werden. Der Erfassungsbaustein, das Instruktionsmodul und/oder der Initialisierungsbaustein verfügen in einer Ausführung der Erfindung über Eingänge, Ausgänge, einem Betriebssystem (z.B. Firmware) und zumindest einer Schnittstelle, über die die Applikation oder andere An- Wenderprogramme geladen werden können. The acquisition module, the instruction module and / or the initialization module are electronic components which are each provided as a single device or integrated in an assembly. In one embodiment of the invention, the acquisition module, the instruction module and / or the initialization module have inputs, outputs, an operating system (for example firmware) and at least one interface via which the application or other user programs can be loaded.
Der Erfassungsbaustein liest Daten, insbesondere Sensordaten, aus dem Engineering-System, um die Applikation entsprechend zu initialisieren. Während des eigentlichen Betriebs der An- läge muss der Erfassungsbaustein dann nicht zwingend eine weitere Funktionalität erfüllen und verbleibt vorzugsweise passiv. Der Erfassungsbaustein kann dazu von Sensoren gespeist werden oder in Datenaustausch mit diesen stehen. Die Sensoren können Bestandteil des Engineering-Systems sein und an die Eingänge des Erfassungsbausteins geschaltet und ent¬ sprechende Sensordaten des Gerätes oder der Industrieanlage erfassen. Beispiele für Sensoren sind z.B. Lichtschranken, Inkrementalgeber, Endschalter, oder auch Temperaturfühler, Füllstandssensoren, etc. Die Aktuatoren können an den Ausgängen des Erfassungsbausteins angeschlossen sein und bieten die Möglichkeit, die Maschine oder die Industrieanlage oder Teile davon zu steuern. Beispiele für Aktuatoren sind Schütze zum Einschalten von Elektromotoren, elektrische Ventile für Hydraulik oder Druckluft. The acquisition block reads data, in particular sensor data, from the engineering system in order to initialize the application accordingly. During the actual operation of the systems, the acquisition module then does not necessarily have to fulfill a further functionality and preferably remains passive. The acquisition block can be powered by sensors or in data exchange with them. The sensors may be part of the engineering system and connected to the inputs of the detection module and capture ent ¬ speaking sensor data of the device or industrial plant. Examples of sensors are, for example, light barriers, incremental encoders, limit switches or even temperature sensors, Level sensors, etc. The actuators can be connected to the outputs of the acquisition block and offer the possibility to control the machine or the industrial plant or parts thereof. Examples of actuators are contactors for switching on electric motors, electric valves for hydraulics or compressed air.
Der Initialisierungsbaustein ist dazu ausgebildet, die erzeugten Initialisierungsbefehle auf die jeweilige Applikation anzuwenden. Dabei sind die Initialisierungsbefehle einheit¬ lich für jeweils eine Applikation, die allerdings auf mehrere Geräte eines Typs (Gerätetyps) verteilt bzw. deployed wird. Für unterschiedliche Applikationen sind die Initialisierungs¬ befehle üblicherweise auch unterschiedlich. In einer abgeän- derten Ausführungsform der Erfindung können die Initialisierungsbefehle nicht typspezifisch und somit gleich für eine Gruppe von Geräten sein, sondern sogar geräte-spezifisch sein, um eine gerätespezifische und noch feinere Initialisie¬ rung zu ermöglichen. The initialization module is designed to apply the generated initialization commands to the respective application. In this case, the initialization commands are unitary for one application each, which, however, is distributed or deployed to a plurality of devices of one type (device type). For different applications, the initialization commands are usually also different. In an altered derten embodiment, the initialization can not be type-specific and thus the same for a group of devices, but also be device-specific to enable a device-specific and even finer initialization ¬ tion.
Der Datenaustausch der Module und Bauteile des Systems er¬ folgt vorzugsweise über einen Feldbus oder über ein Netzwerksystem. Hierdurch verringert sich der Verdrahtungsaufwand. The data exchange of the modules and components of the system he ¬ preferably follows via a fieldbus or via a network system. This reduces the wiring effort.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird das System vorteilhaft in Kombination mit einem Anlagenengineering-System betrieben. In einer absoluten Basisvariante könnte der Erfassungsbau¬ stein auch das manuelle Setzen von Parametern ohne Anlagenengineering-System erlauben. Das System kommuniziert mit der Industrieanlage und umfasst Geräte der Elektro-, Mess-, Steu¬ er- und Regelungstechnik sowie Geräte zur Automatisierung. Alternativ können auch hydraulische oder pneumatische Geräte in das System eingebunden sein. According to one aspect of the invention, the system is advantageously operated in combination with a plant engineering system. In an absolute basic version, the acquisition block could also allow the manual setting of parameters without a system engineering system. The system communicates with the industrial plant and includes devices of the electrical, measuring, control ¬ and control technology and devices for automation. Alternatively, hydraulic or pneumatic devices can be integrated into the system.
Vorzugsweise wird der Initialisierungsbaustein zentral für alle Geräte der Industrieanlage bereitgestellt. Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung werden die Initialisierungsbefehle in einer Initialisierungsdatei gespeichert, die mit der Applikation aufgespielt (deployed) und instal¬ liert wird. In einer Variante der Erfindung wird von dem jeweiligen Gerät aus über eine Schnittstelle auf eine entfernte Initialisie¬ rungsapplikation zugegriffen. Die entfernte Initialisierungs¬ applikation ist dazu ausgebildet, nach dem Deployment der Ap¬ plikation auf dem Gerät die Initialisierung auszuführen. In einer weiteren Variante der Erfindung wird eine initiali¬ sierte Version der Applikation mit bereits ausgeführten Initialisierungsbefehlen erzeugt. Dann wird diese initialisierte Version der Applikation anstelle der Applikation auf dem Gerät deployed. Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird der Initialisierungsbaustein dezentral auf allen oder ausgewählten Geräten der Industrieanlage (oder der Maschine) bereitgestellt. Preferably, the initialization module is provided centrally for all devices of the industrial plant. According to a further aspect of the invention, the initialization commands are stored in an initialization file which is deployed with the application and instal ¬ lated. In a variant of the invention, an interface accessing a remote initialization ¬ approximately application of the respective device from over. The remote initialization ¬ application is adapted to perform initialization on the device after the deployment of the Ap ¬ plication. In another variant of the invention, a initiali ¬ catalyzed version of the application is generated with initialization commands already executed. Then this initialized version of the application is deployed on the device instead of the application. In accordance with another aspect of the invention, the initialization device is provided remotely on all or selected devices of the industrial plant (or machine).
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird das Instrukti¬ onsmodul zentral für alle oder ausgewählte Geräte der Indust- rieanlage bereitgestellt. According to a further aspect of the invention, the Instrukti ¬ onsmodul rieanlage centrally for all or selected devices indus- is provided.
Die Aufgabe wird des Weiteren gelöst mit einem Verfahren zur Initialisierung von Applikationen für Geräte einer Industrieanlage mit einer Vielzahl von Geräten unterschiedlichen Gerätetyps, wobei die unterschiedlichen Gerätetypen jeweils un- terschiedliche Initialisierungen einer Applikation erfordern, umfassend folgende Verfahrensschritte: The object is further achieved with a method for initializing applications for devices of an industrial plant with a multiplicity of devices of different device type, wherein the different device types each require different initializations of an application, comprising the following method steps:
- Extrahieren von Initialisierungserfordernissen der Geräte der Industrieanlage und zentrales Speichern der extrahierten Initialisierungserfordernisse ;  Extracting initialization requirements of the industrial equipment and centrally storing the extracted initialization requirements;
- Erzeugen von einheitlichen Initialisierungsbefehlen für jeweils eine Applikation, die auf mehrere Geräte eines identischen Gerätetyps deployed wird, auf Basis der ex¬ trahierten Initialisierungserfordernisse ; - Anwenden der erzeugten Initialisierungsbefehle auf die jeweilige Applikation. - Generating uniform initialization commands for each one application that is deployed to multiple devices of an identical device type, based on the ex ¬ trahierten initialization requirements; - Applying the generated initialization commands to the respective application.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung werden die erzeugten Initialisierungsbefehle auf die jeweilige Applikation angewendet, bevor diese auf dem Gerät oder den Geräten deployed wird. In einer anderen Ausführungsform der Erfindung, insbesondere wenn auf eine entfernte Initialisierungsapplikation zugegriffen wird, werden die erzeugten Initialisierungsbefehle auf die jeweilige Applikation angewendet, nachdem diese auf dem Gerät oder den Geräten deployed wird. According to one aspect of the invention, the generated initialization commands are applied to the respective application before it is deployed on the device or devices. In another embodiment of the invention, particularly when accessing a remote initialization application, the generated initialization commands are applied to the particular application after it is deployed on the device or devices.
Es liegt ebenso im Rahmen der Erfindung, die vorstehend er¬ wähnten Schritte des Verfahrens nicht zwangsläufig in der vorstehend beschriebenen Reihenfolge zur Ausführung zu brin- gen. Alternativ ist es beispielsweise auch möglich, dass die Verfahrensschritte des Extrahierens, Erzeugen und/oder Anwen- dens ineinander verschachtelt sein ( Interleaving) . It is also within the scope of the invention, gene does not necessarily brin- in the order described above for carrying out the above it ¬ mentioned steps of the process. Alternatively, it is also possible for example that the process steps of extracting, generating, and / or application dens to be interleaved (interleaving).
Darüber hinaus ist es möglich, dass einzelne Abschnitte des vorstehend beschriebenen Verfahrens als einzelne verkaufsfä¬ hige Einheiten und restliche Abschnitte des Verfahrens als andere verkaufsfähige Einheiten ausgebildet werden können. Damit kann das erfindungsgemäße Verfahren als verteiltes Sys¬ tem auf unterschiedlichen Computer-basierten Instanzen (z.B. Client-Server-Instanzen) zur Ausführung kommen. So ist es beispielsweise möglich, dass der Erfassungsbaustein, das Initialisierungsmodul oder der Initialisierungsbaustein in separaten elektronischen oder Computer-basierten Instanzen ausgebildet sind oder zu einer Baugruppe verschmolzen sind. Wei- terhin können die Bausteine und Module selbst ihrerseits un¬ terschiedliche Sub-Module umfassen, die verteilt bereitge¬ stellt werden können. Moreover, it is possible that individual portions of the process described above can be formed as a single verkaufsfä ¬ hige units and the remaining portions of the process than other salable units. Thus the method can be used as distributed Sys ¬ tem on different computer-based instances (eg, client-server instances) for execution. For example, it is possible for the acquisition module, the initialization module or the initialization module to be embodied in separate electronic or computer-based instances or to be merged into an assembly. WEI terhin the blocks and modules can include itself in turn un ¬ terschiedliche sub-modules which can be distributed bereitge ¬ represents.
Eine weitere Lösung der vorstehenden Aufgabe bezieht sich auf ein Computerprogrammprodukt gemäß dem beiliegenden Anspruch. Eine weitere Aufgabenlösung sieht ein Computerprogramm vor, das Computerinstruktionen umfasst. Die Computerinstruktionen sind auf einem Speicher eines Computers gespeichert und um¬ fassen von dem Computer lesbare Befehle, die zur Ausführung des vorstehend beschriebenen Verfahrens bestimmt sind, wenn die Befehle auf dem Computer ausgeführt werden. Das Computer- programm kann auch auf einem Speichermedium gespeichert sein oder es kann über ein entsprechendes Netzwerk von einem Server heruntergeladen werden. Another solution to the above object relates to a computer program product according to the appended claim. Another task solution is a computer program that includes computer instructions. The computer instructions stored on a memory of a computer and to take ¬ readable by the computer commands which are intended for performing the method described above, when the instructions are executed on the computer. The computer program can also be stored on a storage medium or it can be downloaded from a server via a corresponding network.
In der folgenden detaillierten Figurenbeschreibung werden an- hand der Zeichnung nicht einschränkend zu verstehende Ausfüh¬ rungsbeispiele mit deren Merkmalen und weiteren Vorteilen besprochen. In dieser zeigen: In the following detailed description of the figures not-limiting exporting ¬ approximately examples are discussed with their features and further advantages Toggle reference to the drawing. In this show:
Figur 1 Eine schematische Darstellung von einem Initiali- sierungssystem gemäß einer vorteilhaften, beispielhaften Ausführungsform der Erfindung und Figure 1 is a schematic representation of an initialization sierungssystem according to an advantageous, exemplary embodiment of the invention and
Figur 2 ein Ablaufdiagramm gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung. Figure 2 is a flow chart according to a preferred embodiment of the invention.
Im Folgenden wird die Erfindung näher unter Bezugnahme auf Fig. 1 erläutert. In the following, the invention will be explained in more detail with reference to FIG. 1.
Eine Industrieanlage 20 umfasst eine Vielzahl von unter- schiedlichen Geräten, wie Bauteilen, Modulen und Maschinen. Zu den Geräten zählen z.B. unter anderem Sensoren 11, Aktua- toren 12, PLC 13, elektromechanische Antriebe, Ventile 14 oder weitere Bauteile, die mit dem Bezugszeichen 15 repräsentiert sein sollen. Weitere Beispiele für Geräte bzw. Kompo- nenten sind Kocher, Mischer, Heiz- und Kühlsysteme, Extruder, Luftseparatoren, Beförderungsbänder, Schneide- und Trenngeräte, Schweißgeräte, Stanzen oder andere Geräte, in denen Sen¬ soren, Aktuatoren, PLCs und Antriebe verbaut sind. Die Geräte 11, 12, 13, 14, 15 müssen in der Industrieanlage oder Maschine 20 betrieben, geregelt und/oder gesteuert wer¬ den. Dazu ist es vorgesehen, dass eine Applikation A in den Speicher des Gerätes 11-15 eingelesen und dort installiert bzw. deployed wird. Die Applikation A dient somit zur Steue¬ rung und/oder Regelung des Gerätes 11, 12, 13, 14, 15, die in Figur 1 natürlich nur beispielhaft aufgeführt sind. Für den Fachmann liegt es auf der Hand, dass hier auch andere Geräte- typen von elektronischen und/oder mechatronischen Bauteilen geregelt oder gesteuert werden können und, dass auch noch andere oder weitere Geräte in die Industrieanlage integriert sind. Figur 1 zeigt somit beispielhaft einen Sensorbaustein 11, einen Aktuator 12, einen mechatronischen oder elektroni- sehen Baustein 13, z.B. einen PLC, ein Ventil 14 und einen elektronischen Antrieb 15. An industrial plant 20 comprises a multiplicity of different devices, such as components, modules and machines. The devices include, among other things, sensors 11, actuators 12, PLC 13, electromechanical drives, valves 14 or other components that should be represented by the reference numeral 15. Other examples of devices or com- ponents are cooker, mixer, heating and cooling systems, extruders, air separators, transport belts, cutting and separating equipment, welding machines, stamping or other equipment in which are installed actuators, PLCs and drives Sen ¬ sors , The devices 11, 12, 13, 14, 15 must be operated in the industrial plant or engine 20, regulated and / or controlled ¬ the. For this purpose, it is provided that an application A is read into the memory of the device 11-15 and installed there or deployed. The application A thus serves to control ¬ and / or regulating the device 11, 12, 13, 14, 15, which are listed in Figure 1, of course, only by way of example. It is obvious to the person skilled in the art that other device types of electronic and / or mechatronic components can also be regulated or controlled here, and that other or further devices are also integrated in the industrial plant. FIG. 1 thus shows by way of example a sensor module 11, an actuator 12, a mechatronic or electronic component 13, eg a PLC, a valve 14 and an electronic drive 15.
Vor der Installation der Applikation A muss diese erst initialisiert werden. Dazu zählen in einer Variante der Erfindung auch Konfigurationsmaßnahmen, beispielsweise zur Belegung von (vor- ) definierten Parametern der Applikation A mit Werten derart, dass die für unterschiedliche Anwendungszwecke konzi¬ pierte Applikation A für einen spezifischen Anwendungszweck passt, wie z.B. das Setzen eines Verweises bzw. Links, z.B. einer URI auf ein Anlagenengineering-System wie COMOS . Before installing application A, it must first be initialized. These include, in a variant of the invention, configuration means, such as for the assignment of (pre-) defined parameters of the application A with values such that the konzi ¬ pierte for various applications Application A fit for a specific purpose, such as setting of a reference or Links, eg a URI to a plant engineering system such as COMOS.
Ein Erfassungsbaustein 30 dient dazu, Initialisierungserfordernisse der Geräte 11, 12, 13, 14, 15 zu extrahieren und zentral für die Industrieanlage 20 zu speichern. A detection module 30 serves to extract initialization requirements of the devices 11, 12, 13, 14, 15 and to store them centrally for the industrial plant 20.
Ein Instruktionsmodul 40, dient dabei dazu, auf Basis der ex¬ trahierten Initialisierungserfordernisse einheitliche Initia¬ lisierungsbefehle für jeweils eine Applikation A zu erzeugen, die auf mehrere Geräte 11, 12, 13, 14, 15 ein und desselben Gerätetyps deployed wird. An instruction module 40, serves thereby to generate on the basis of ex ¬ trahierten Initialisierungserfordernisse uniform Initia ¬ lisierungsbefehle each for an application A which is to multiple devices 11, 12, 13, 14, 15 one and the same type of device deployed.
Ein Initialisierungsbaustein 50 ist dazu ausgebildet, die erzeugten Initialisierungsbefehle auf die jeweilige Applikation A anzuwenden, vorzugsweise bevor diese auf dem Gerät 11, 12, 13, 14, 15 deployed wird. In einer Variante kann dies jedoch auch danach ausgeführt werden. Wie in Figur 1 dargestellt, tauschen die Geräte der Indust¬ rieanlage oder der Maschine sich über ein oder mehrere Datenschnittstellen oder Protokolle aus und sind über ein Bussys¬ tem B oder ein Netzwerk mit einem Steuersystem 60 verbunden, das dazu dient, die Applikation A zu initialisieren. In einer Ausführungsform der Erfindung kann das Steuersystem den Erfassungsbaustein 30, das Instruktionsmodul 40 und den Initia¬ lisierungsbaustein 50 umfassen. In einer alternativen Ausführungsform der Erfindung werden die Komponenten 30, 40, 50 in separaten Bauteilen bereitgestellt. An initialization module 50 is designed to apply the generated initialization commands to the respective application A, preferably before it is deployed on the device 11, 12, 13, 14, 15. In a variant, however, this can also be done afterwards. As shown in Figure 1, the devices of the Indust ¬ rieanlage or the machine, the application A exchange information via one or more data interfaces or protocols and are connected via a Bussys ¬ system B, or a network with a control system 60 which serves to initialize. In one embodiment of the invention, the control system can the acquisition block 30 include the instruction module 40 and the Initia ¬ lisierungsbaustein 50th In an alternative embodiment of the invention, the components 30, 40, 50 are provided in separate components.
In Fig. 2 ist ein Ablaufdiagramm gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Nach dem Start werden in Schritt 100 Initialisierungserfordernisse der Gerä- te 11, 12, 13, 14, 15 der Industrieanlage 20 extrahiert und zentral für die Industrieanlage 20 gespeichert. 2, a flowchart according to an advantageous embodiment of the invention is shown. After the start, in step 100 initialization requirements of the devices 11, 12, 13, 14, 15 of the industrial plant 20 are extracted and stored centrally for the industrial plant 20.
In Schritt 200 werden auf Basis der extrahierten Initialisie¬ rungserfordernisse einheitliche Initialisierungsbefehle für jeweils eine Applikation A erzeugt, die auf mehrere Geräte 11, 12, 13, 14, 15 desselben Gerätetyps deployed wird. In step 200 the extracted initialization ¬ approximately uniform initialization requirements for a respective application A are generated on the basis of which is deployed to multiple devices 11, 12, 13, 14, 15 of the same device type.
In Schritt 300 werden die erzeugten Initialisierungsbefehle auf die jeweilige Applikation A angewendet. Dies erfolgt vor- zugsweise, bevor diese auf dem Gerät oder den Geräten 11, 12,In step 300, the generated initialization commands are applied to the respective application A. This is preferably done before it is displayed on the device or devices 11, 12,
13, 14, 15 deployed wird. 13, 14, 15 is deployed.
Anschließend endet das Verfahren. Die Applikationen A, die auf Gruppen von Geräten 11, 12, 13,Then the process ends. The applications A, which are based on groups of devices 11, 12, 13,
14, 15 desselben Typs (z.B. PLCs, Sensoren, Aktuatoren) verteilt werden sollen, können in einem Ausführungsbeispiel derart initialisiert werden, dass auf dem Gerät 11, 12, 13, 14, 15 die in der Fabrik oder Produktionsstätte verwendeten Maß- zahlen eingestellt werden oder, dass das korrekte Branding erscheint, beispielsweise durch Einblenden des korrekten Lo¬ gos. Die Informationen können aus einer zentralen Engineering Datenbank entnommen und verrechnet werden. In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann die Initialisierung zur Folge haben, dass ein Anlagen-Engineering System, wie z.B. COMOS, mit einer COMOS-URI (URI : uniform re- source identifier - zur eineindeutigen Identifizierung von Ressourcen) initialisiert wird. Dies kann z.B. dem Abruf von Geräteinformationen von einem zentralen Server (COMOS-Server) verwendet werden. Weiterhin wäre es möglich, den erfindungsgemäß konfigurierten und initialisierten Verweis in der Ap- plikation A zur Weiterleitung von gerätespezifischen Informationen an den zentralen Server oder an eine andere Instanz zu verwenden. Die URI kann in einem Ausführungsbeispiel der Erfindung grundsätzlich als QR-Code angezeigt werden, so dass der Anwender z.B. per Smartphone und QR-Code Scanner auf den COMOS-Server zugreifen kann. 14, 15 of the same type (eg PLCs, sensors, actuators) are to be distributed, in one embodiment can be initialized such that on the device 11, 12, 13, 14, 15, the measures used in the factory or production facility are set or that the correct branding appear, for example, by displaying the correct Lo ¬ gos. The information can be taken from a central engineering database and charged. In a further embodiment of the invention, the initialization may result in a plant engineering system, such as COMOS, being initialized with a COMOS URI (Uniform Re-source Identifier). This can be used, for example, to retrieve device information from a central server (COMOS server). Furthermore, it would be possible to use the link configured and initialized in accordance with the invention in application A for forwarding device-specific information to the central server or to another entity. In one embodiment of the invention, the URI can basically be displayed as a QR code, so that the user can access the COMOS server, for example by means of a smartphone and QR code scanner.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel kann die Applikation A mit Daten konfiguriert werden, die für vor- und/oder nachgelagerte Geräte im Fabrikationsprozess relevant sind. Dabei kann es sich im einfachsten Fall um die Kommunikationsadresse des jeweiligen Gerätes handeln, um den Datenaustausch zwischen den Geräten zu vereinfachen. Ebenso kann die Funktionalität des vor/nachgelagerten Gerätes transportiert werden. Diese Informationen können auch verwendet werden, um den Pro- duktionsprozess anzupassen unter Berücksichtigung der zusätzlichen Informationen von den vor/nachgelagerten Geräten. In a further embodiment, the application A can be configured with data that are relevant for upstream and / or downstream devices in the fabrication process. In the simplest case, this can be the communication address of the respective device in order to simplify the exchange of data between the devices. Likewise, the functionality of the upstream / downstream device can be transported. This information can also be used to customize the production process, taking into account the additional information from the upstream / downstream equipment.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung kann die Applikation A auch mit einem Link zu einem technischen Diagnose- oder Wartungsserver versehen und initialisiert werden, um wartungs-relevante Informationen auszutauschen. Somit kann lokal an der jeweiligen Maschine bzw. am Gerät 11, 12, 13, 14, 15 abgelesen werden, ob und wann die Maschine zu warten ist. According to an advantageous embodiment of the invention, the application A can also be provided with a link to a technical diagnosis or maintenance server and initialized to exchange maintenance-relevant information. Thus it can be read locally on the respective machine or on the device 11, 12, 13, 14, 15, if and when the machine is to be maintained.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel kann die Applikation A mit einem Fehlerpattern konfiguriert und entsprechend kann vorteilhafterweise direkt auf dem Gerät 11, 12, 13, 14, 15 selbst der Gerätezustand gegen das Fehlermuster geprüft wer¬ den, um zu entscheiden, wie lange das Gerät noch verfügbar ist (auch: Standzeitmessung) . Auch kann die Applikation mit einem Prüf erfahren konfiguriert werden, um nach der Initia- lisierung sicherzustellen, dass alle Geräte desselben Typs in der Industrieanlage 20 mit demselben Prüfverfahren geprüft werden, um ein konsistentes Verhalten sicherzustellen. In a further embodiment, the application A can be configured with an error pattern, and accordingly advantageously directly on the device 11, 12, 13, 14, 15 even the device status to the error pattern checked ¬ the one to decide how long the device is still available (also: lifetime measurement). Also, the application can be configured with a test to ensure after initialization that all devices of the same type in the industrial plant 20 are tested with the same test procedure to ensure consistent performance.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel kann die Applikation A für z.B. eine Ventilpumpe 14 mit Profildaten der nachgelagerten Geräte konfiguriert und/oder initialisiert werden. Damit kann das Verhalten der Ventilpumpe 14 auf die nachgelagerten Geräte 11, 12, 13, 15 angepasst werden. Bei einem anderen Ge¬ rät kann dem Gerät z.B. mitgeteilt werden, welche Framerate, welche Auflösung und welche Video- oder Audiocodecs bei einer im Prozess vor- oder nachgelagerten Videokamera verfügbar sind. Ebenso können andere Qualitätsprofile übertragen wer¬ den. Des Weiteren können Wertebereiche für Sensorwerte im Normalbereich übertragen werden. Damit kann lokal am jeweili- gen Gerät, z.B. bei einem Gasdurchflusssensor analysiert werden ob der gemessene Wert für die Durchflussmenge im plausib¬ len Normalbereich liegt, oder ob etwa eine wiederholte Sen¬ sordatenerfassung initiiert werden muss, weil es sich um eine Fehlmessung handelt. Auch ist es möglich, Daten bereitzustel- len, die es auf dem jeweiligen Gerät ermöglichen, festzustellen, welche Operationen auf z.B. einem Aktuator ausgeführt werden können (Drehwinkel um welche Achsen, bis zu welchem Grad etc . ) . Durch die Initialisierung wird es auch möglich, einen spezifischen Test zu fahren, welche IST-Werte für bestimmte vo¬ rauswählbare Parameter vorhanden sind und ob und inwieweit sie von SOLL-Werten abweichen. Bei den zu überprüfenden Parametern kann es sich z.B. um Wertebereichsangaben, um die Sprachauswahl, um Fehlermuster, um eingestellte Protokolle zum Signalaustausch etc. handeln. Weitere Parameter sind Grenzwerte, Schwellwerte oder Messintervalle. Zusammengefasst dient die Erfindung dazu, dass Apps entgegen dem Trend in der Mobilfunktechnik nicht für die jeweilige Anwendung und den User des Gerätes spezifisch angepasst werden (eine App für ein Handy für seine persönlichen Vorlieben spe- zifisch konfigurieren) , sondern Apps sollen einheitlich für eine Gruppe von Geräten angepasst werden, dass sie auf allen Geräten der Gruppe einheitlich betrieben werden. Die Gerätegruppen werden dabei durch den technischen Gerätetyp definiert (Sensoren, Aktuatoren, Ventilbausteine, elektronische Schaltungen, mechatronische und weitere mit einer digitalenIn a further embodiment, the application A can be configured and / or initialized for example with a valve pump 14 with profile data of the downstream devices. Thus, the behavior of the valve pump 14 can be adapted to the downstream devices 11, 12, 13, 15. In another Ge ¬ advises can be communicated to the device, for example, that frame rate, the resolution and what video or audio codecs forward at the process or downstream video camera available. Likewise, other quality profiles can be transmitted to the ¬ . Furthermore, value ranges for sensor values in the normal range can be transmitted. Thus can be analyzed locally at the respective gen device, such as at a gas flow sensor whether the measured value for the flow rate in Plausib ¬ len normal range, or if a repeated Sen ¬ sordatenerfassung must be initiated about because it is an incorrect measurement. It is also possible to provide data which makes it possible on the respective device to determine which operations can be carried out on, for example, an actuator (angle of rotation about which axes, to what degree, etc.). By initializing it is also possible to run a specific test that actual values for certain vo ¬-selectable parameters exist and whether and to what extent they deviate from desired values. The parameters to be checked can be, for example, value range specifications, language selection, error patterns, set protocols for signal exchange, etc. Further parameters are limit values, threshold values or measuring intervals. In summary, the invention serves to ensure that apps are not specifically adapted to the particular application and the user of the device, contrary to the trend in mobile technology (specifically configure an app for a mobile phone for their personal preferences), but apps should be uniform for a group be adapted to operate uniformly on all devices of the group. The device groups are defined by the technical device type (sensors, actuators, valve components, electronic circuits, mechatronic and others with a digital device)
Datenschnittstelle versehene Bauteile und Baugruppen aus die¬ sen Bauteilen) . Data interface provided components and assemblies from ¬ sen components).
Abschließend sei darauf hingewiesen, dass die Beschreibung der Erfindung und der Ausführungsbeispiele grundsätzlich nicht einschränkend in Hinblick auf eine bestimmte physikali¬ sche Realisierung der Erfindung zu verstehen sind. Alle in Verbindung mit einzelnen Ausführungsformen der Erfindung erläuterten und gezeigten Merkmale können in unterschiedlicher Kombination in dem erfindungsgemäßen Gegenstand vorgesehen sein, um gleichzeitig deren vorteilhafte Wirkungen zu reali¬ sieren . Finally, it should be noted that the description of the invention and the embodiments are generally not restrictive in regards to a certain physi ¬ cal implementation of the invention. All explained in connection with particular embodiments of the invention and features shown may be provided in different combinations in the article of the invention to simultaneously reali ¬ Sieren their advantageous effects.
Der Schutzbereich der vorliegenden Erfindung ist durch die nachstehenden Ansprüche gegeben und wird durch die in der Beschreibung erläuterten oder den Figuren gezeigten Merkmale nicht beschränkt. The scope of the present invention is given by the following claims and is not limited by the features illustrated in the specification or shown in the figures.
Für einen Fachmann ist es insbesondere offensichtlich, dass die Erfindung nicht nur für PLCs, Aktuatoren und Sensoren als Geräten angewendet werden kann, sondern auch für andere technische Geräte und Bauteile oder Baugruppen, auf die eine Ap¬ plikation zur Steuerung installiert werden soll. Des weiteren können die Bauteile des Systems mit dem Erfassungsbaustein, dem Instruktionsmodul und dem Initialisierungsbaustein auf mehrere physikalische Produkte verteilt realisiert sein. For an expert it is particularly apparent that the invention can be applied for PLCs, actuators and sensors as devices not only, but also for other equipment and components or assemblies to which a Ap ¬ plication to be installed to control. Furthermore, the components of the system with the acquisition module, the instruction module and the initialization module can be implemented distributed over several physical products.

Claims

Patentansprüche : Claims:
1. System zur Initialisierung von Applikationen (A) für Geräte (11, 12, 13, 14, 15) einer Industrieanlage (20) mit einer Vielzahl von Geräten (11, 12, 13, 14, 15) unterschiedlichen Gerätetyps, wobei die unterschiedlichen Gerätetypen jeweils unterschiedliche Initialisierungen einer Applikation (A) erfordern, mit: 1. A system for initializing applications (A) for devices (11, 12, 13, 14, 15) of an industrial plant (20) with a plurality of devices (11, 12, 13, 14, 15) of different types of devices, wherein the different Device types each require different initializations of an application (A), with:
Einem Erfassungsbaustein (30), der ausgebildet ist, Initialisierungserfordernisse der Geräte (11, 12, 13, A detection module (30), which is designed to initiate initialization of the devices (11, 12, 13,
14, 15) der Industrieanlage (20) zu extrahieren und zentral für die Industrieanlage (20) zu speichern; 14, 15) of the industrial plant (20) to be extracted and stored centrally for the industrial plant (20);
Einem Instruktionsmodul (40), das ausgebildet ist, auf Basis der extrahierten Initialisierungserfordernisse einheitliche Initialisierungsbefehle für jeweils eine An instruction module (40), which is formed, based on the extracted initialization requirements uniform initialization commands for each one
Applikation (A) zu erzeugen, die auf mehrere Geräte (11, 12, 13, 14, 15) desselben Gerätetyps deployed wird; Create application (A) that is deployed on multiple devices (11, 12, 13, 14, 15) of the same device type;
Einem Initialisierungsbaustein (50), der dazu ausgebil- det ist, die erzeugten Initialisierungsbefehle auf die jeweilige Applikation (A) anzuwenden, bevor diese auf dem Gerät (11, 12, 13, 14, 15) deployed wird.  An initialization module (50), which is designed to apply the generated initialization commands to the respective application (A) before it is deployed on the device (11, 12, 13, 14, 15).
2. System nach Patentanspruch 1, bei dem das System in einem Anlagenengineering-System betrieben wird und die In- dustrieanlage (20) Geräte der Elektro-, Mess- , Steuer- und Regelungstechnik umfasst sowie Geräte zur Automatisie¬ rung . 2. System according to claim 1, wherein the system is operated in a plant engineering system and the industrial plant (20) comprises devices of electrical, instrumentation, control and regulation technology and devices for automation ¬ tion.
3. System nach einem der vorangehenden Patentansprüche, bei dem der Initialisierungsbaustein (50) zentral für alle Geräte (11, 12, 13, 14, 15) der Industrieanlage (20) be¬ reitgestellt wird. 3. System according to any one of the preceding claims, wherein the initialization module (50) central to all devices (11, 12, 13, 14, 15) of the industrial plant (20) be ¬ reitgestellt.
4. System nach Patentanspruch 3, bei dem die Initialisierungsbefehle in einer Initialisierungsdatei gespeichert werden, die mit der Applikation (A) aufgespielt und in- stalliert wird. 4. System according to claim 3, wherein the initialization commands are stored in an initialization file, which is loaded with the application (A) and installed.
5. System nach Patentanspruch 3, wobei von dem jeweiligen Gerät (11, 12, 13, 14, 15) aus über eine Schnittstelle auf eine entfernte Initialisierungsapplikation zugegriffen wird, die dazu ausgebildet ist, nach dem Deployment der Applikation (A) auf dem Gerät die Initialisierung auszuführen . 5. System according to claim 3, wherein from the respective device (11, 12, 13, 14, 15) is accessed via an interface to a remote initialization application, which is designed after the deployment of the application (A) on the device to perform the initialization.
6. System nach Patentanspruch 3, wobei eine initialisierte Version (Αλ) der Applikation mit bereits ausgeführten Initialisierungsbefehlen erzeugt wird und wobei die initialisierte Version (Αλ) der Applikation anstelle der6. System according to claim 3, wherein an initialized version (Α λ ) of the application with already executed initialization commands is generated and wherein the initialized version (Α λ ) of the application instead of
Applikation (A) auf dem Gerät deployed wird. Application (A) deployed on the device.
7. System nach einem der vorangehenden Patentansprüche, bei dem der Initialisierungsbaustein (50) dezentral auf allen oder ausgewählten Geräten (11, 12, 13, 14, 15) der Industrieanlage (20) bereitgestellt wird. A system according to any one of the preceding claims, wherein the initialization device (50) is provided remotely on all or selected devices (11, 12, 13, 14, 15) of the industrial plant (20).
8. System nach einem der vorangehenden Patentansprüche, bei dem das Instruktionsmodul zentral für alle oder ausge¬ wählte Geräte (11, 12, 13, 14, 15) der Industrieanlage (20) bereitgestellt wird. 8. System according to any one of the preceding claims, wherein the instruction module is provided centrally for all or selected ¬ devices (11, 12, 13, 14, 15) of the industrial plant (20).
9. Verfahren zur Initialisierung von Applikationen (A) für Geräte (11, 12, 13, 14, 15) einer Industrieanlage (20) mit einer Vielzahl von Geräten (11, 12, 13, 14, 15) unterschiedlichen Gerätetyps, wobei die unterschiedlichen Gerätetypen jeweils unterschiedliche Initialisierungen einer Applikation (A) erfordern, umfassend folgende Verfahrens¬ schritte : 9. A method for initializing applications (A) for devices (11, 12, 13, 14, 15) of an industrial plant (20) with a plurality of devices (11, 12, 13, 14, 15) of different types of devices, wherein the different Device types each require different initializations of an application (A), comprising the following method ¬ steps:
Extrahieren (100) von Initialisierungserfordernissen der Geräte (11, 12, 13, 14, 15) der Industrieanlage (20) und zentrales Speichern der extrahierten Initiali- sierungserfordernisse ;  Extracting (100) initialization requirements of the devices (11, 12, 13, 14, 15) of the industrial plant (20) and centrally storing the extracted initialization requirements;
Erzeugen (200) von einheitlichen Initialisierungsbefehlen für jeweils eine Applikation (A) , die auf mehrere Geräte (11, 12, 13, 14, 15) eines Gerätetyps deployed wird, auf Basis der extrahierten Initialisierungserfor- dernisse; Anwenden (300) der erzeugten Initialisierungsbefehle auf die jeweilige Applikation (A) . Generating (200) uniform initialization commands for each one application (A) deployed on multiple devices (11, 12, 13, 14, 15) of a device type based on the extracted initialization requirements; Apply (300) the generated initialization commands to the respective application (A).
10. Verfahren nach dem vorstehenden Verfahrensanspruch, wobei die erzeugten Initialisierungsbefehle auf die jewei- lige Applikation (A) angewendet werden, bevor diese auf dem Gerät oder den Geräten (11, 12, 13, 14, 15) deployed wird . 10. The method according to the preceding method claim, wherein the generated initialization commands are applied to the respective application (A) before it is deployed on the device or devices (11, 12, 13, 14, 15).
11. Computerprogrammprodukt, das ein Computerprogramm um¬ fasst, wobei das Computerprogramm auf einem Datenträger oder in einen internen Speicher eines digitalen Computers geladen werden kann und Softwareroutinen umfasst, mit denen die Schritte des Verfahrens gemäß dem vorstehenden Verfahrensanspruch ausgeführt werden, wenn die Softwareroutinen auf dem digitalen Computer ausgeführt werden. 11. A computer program product, which summarizes a computer program to ¬, the computer program can be loaded on a disk or in an internal memory of a digital computer and software routines includes, which are executed according to the preceding method claim, the steps of the method when the software routines on the digital computer running.
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