用于运行自动化装置的方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及用于运行自动化装置（1）、优选地运行自动化单元（1a）的方法，所述自动化装置具有用于自动化地生产的输入输出模块（3a、b）和操纵器（2a、b）以及计算设备（5），其中在所述计算设备（5）上实施SPS计算机程序（6），用于为输入输出模块（3a、b）提供可编程逻辑控制器，所述SPS计算机程序（6）经由模块总线（7）与所述输入输出模块（3a、b）处于通信技术连接用于操控输入输出模块（3a、b）。所述方法的特征在于，在计算设备（5）上实施单元监控计算机程序（8），用于经由SPS计算机程序（6）的SPS接口（9）操控SPS计算机程序（6），单元监控计算机程序（8）为操纵器（2a、b）提供NC控制器（10），并且单元监控计算机程序（8）经由网络总线（11）与所述操纵器（2a、b）处于通信技术连接用于操控操纵器（2a、b）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及按照权利要求1的前序部分所述的用于运行自动化装置的方法。
技术介绍
由现有技术已知可编程逻辑控制器（speicherprogrammierbareSteuerungen,SPS），利用所述可编程逻辑控制器能够在自动化技术中对机器或设施的执行元件、尤其末端执行器和提供系统（Bereitstellungsysteme）、以及传感器和其他功能单元进行编程和自动地进行操控。原则上通过可编程逻辑控制器可操控的这样的功能元件不仅单独地而且以组合方式在这里和随后通常被称作输入输出模块。传统地，所述可编程逻辑控制器通过专门为此设置的设备以及电子装置予以提供。这样的可编程逻辑控制器经常经由总线、诸如现场总线与输入输出模块通信，所述可编程逻辑控制器被设立用于对所述输入输出模块进行操控。同时，以下可编程逻辑控制器也是已知的，其功能性通过在计算机上所实施的计算机程序来提供。这样的计算机程序可以被称作SPS计算机程序，其中利用这样的SPS计算机程序运行的系统总地又可以被称作软SPS。因此不再为可编程逻辑控制器设置专门的硬件，而是通过计算机程序构成所述可编程逻辑控制器的功能性，所述计算机程序在传统计算机上或者在为自动化环境设置的工业PC或者嵌入式PC上运行。为了操控输入输出模块，可以相应地将这样的计算机同样地连接到现场总线上。由现有技术并且特别地由EP1586967A2（本专利技术以所述EP1586967A2为出发点）也已知通过这样的SPS计算机程序的软件扩展。这样的已知扩展例如可以用于：通过驱动程序等能够实现与专门设备的通信。然而在该现有技术中所介绍的扩展是扩展模块、诸如动态程序库或者DLL（动态链接库（Dynamic-linklibraries）），所述扩展模块可以由SPS计算机程序激活（angesprochen）或者绑定（eingebunden）。在此，所述扩展模块因此最后处于SPS计算机程序的软件技术监控下。在软件技术意义上由该扩展对可编程逻辑控制器的监控（Kontrolle）未被设置。在作为自动化系统组成部分的自动化单元情况下经常地发生：由可编程逻辑控制器操控的输入输出模块布置在操纵器（Manipulator）处，所述操纵器例如是多轴机器人。特别地，输入输出模块可以布置在操纵器的工具中心点（Tool-Center-Point（TCP））处。这样的操纵器经常通过数字控制（这里和随后称作NC控制器（NC-Steuerung））在所述操纵器的运动方面被操控。所述NC控制器原则上也可以通过在计算机上实施的计算机程序来提供。通过在操纵器处设置输入输出模块，由输入输出模块实施的活动（所述活动例如由SPS计算机程序预先给定）以及操纵器的运动（所述运动再次由NC控制器监控）处于紧密关联。
技术实现思路
以此为背景，本专利技术的任务在于，如下改善用于运行自动化装置的方法和尤其这样的自动化装置：即能够实现用于可编程逻辑控制器的计算机程序和用于操控操纵器的NC控制器之间的更好集成，其中可编程逻辑控制器的功能性通过计算机程序来提供。所提及的问题在具有权利要求1的前序部分的特征的用于运行自动化装置的方法情况下通过权利要求1的特征部分的特征来解决。以下认识对于本专利技术是重要的：除了用于提供可编程逻辑控制器的SPS计算机程序和所述可编程逻辑控制器之外，在软件技术上以上级的方式在计算设备上设置单元监控计算机程序，所述单元监控计算机程序一方面为了操控输入输出模块而操控SPS计算机程序的接口，并且另一方面提供NC控制器的功能，其中于是通过所述单元监控计算机程序自身执行对操纵器和其他组件的操控。换句话说，所述单元监控计算机程序构成在软件技术意义上上级的“顶部”（Dach），所述“顶部”具有包括在其监控之下的SPS功能性在内的用于自动化装置的所有必要的功能，并且可以通过这种方式彼此协调这些功能。在此，可以模块化地访问SPS计算机程序的功能性，其中所述SPS计算机程序可以作为已经存在的组件被引入到总系统中。通过在单元监控计算机程序的庇护下的这种统一，也可以总地向外提供系统的统一接口，所述接口使得能够再次以统一的方式操控自动化装置。按照从属权利要求3的优选的扩展方案涉及用于将输入输出模块以及操纵器连接到计算设备的有利的总线系统。按照从属权利要求6至8的优选的扩展方案再次描述在计算设备的进程结构和操作系统之内SPS计算机程序或者单元监控计算机程序的有意义的划分。从属权利要求9描述在计算设备上在单元监控计算机程序和SPS计算机程序之间的进程间通信的有利的可能性，这些可能性尤其计算对所述两个程序的同步性要求。从属权利要求10至12描述将NC处理装置（NC-Verarbeiter）设计为单元监控计算机程序的组成部分，以及描述所述NC处理装置一方面与SPS计算机程序以及另一方面与操纵器操控的专门相互作用。如从属权利要求13至15描述的，在操纵器的所述操控以及其他访问时，大大有利地使用面向对象的软件架构。附图说明随后根据优选实施例的附图阐述本专利技术的其他细节、特征、目标和优点。在附图中，图1示出用于实施按照建议的方法的自动化装置的示意图，图2示出图1的自动化装置的计算设备上的软件结构的示意图，图3示出按照图1的自动化装置的单元监控计算机程序的数据流的示意图，图4示出图3的单元监控计算机程序的架构的示意图。具体实施方式按照建议的方法用于运行具有操纵器2a、b和输入输出模块3a、b的自动化装置1，其中操纵器2a、b和输入输出模块3a、b分别被设立用于自动化地生产。在图1中示出这样的自动化装置1，其中这里设置两个操纵器2a、b和两个输入输出模块3a、b，其中输入输出模块3b是安全模块4。所述安全模块4例如可以提供紧急停机功能性（Notaus-Funktionalität）。在图3中仅仅分别示出一个操纵器2a和一个输入输出模块3a。应当根据按照建议的方法被运行的自动化装置1此外具有计算设备5。自动化装置1尤其可以是自动化单元1a，也即是用于在例如较大工厂的较大自动化系统之内自动化的模块化装置。按照建议，在计算设备5上实施SPS计算机程序6，用于为输入输出模块3a、b提供可编程逻辑控制器，其中SPS计算机程序6经由模块总线7与输入输出模块3a、b处于通信技术连接，用于操控所述输入输出模块3a、b。按照建议的方法现在特征在于，在计算设备5上实施单元监控计算机程序8，用于经由SPS计算机程序6的SPS接口9操控SPS计算机程序6，单元监控计算机程序9为操纵器2a、b提供NC控制器10，并且单元监控计算机程序8经由网络总线11与操纵器2a、b处于通信技术连接，用于操控所述操纵器2a、b。操纵器2a、b如前述可以是多轴操纵器，并且尤其是六轴操纵器。计算设备5也可以由多个单独的计算单元组成。同样，不仅SPS计算机程序6而且单元监控计算机程序8可以由一系列单独的计算机程序构建，所述计算机程序也可以分别在自身的进程中被实施。对此的详情在下面被描述。在一种优选的实施中，输入输出模块3a、b具有布置在操纵器2a、b处的应用设备12。输入输出模块3a、b也可以由这样的应用设备12组成。所述应用设备12可以尤其布置在操纵器2a、b的工具中心点处，并且优选地在此可以是工具、测量设备或者记录设备（A本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于运行自动化装置（1）、优选地用于运行自动化单元（1a）的方法，所述自动化装置具有用于自动化地生产的输入输出模块（3a、b）和操纵器（2a、b）以及计算设备（5），其中在所述计算设备（5）上实施SPS计算机程序（6），用于为所述输入输出模块（3a、b）提供可编程逻辑控制器，所述SPS计算机程序（6）经由模块总线（7）与所述输入输出模块（3a、b）处于通信技术连接用于操控所述输入输出模块（3a、b），其特征在于，在所述计算设备（5）上实施单元监控计算机程序（8），用于经由所述SPS计算机程序（6）的SPS接口（9）操控所述SPS计算机程序（6），所述单元监控计算机程序（8）为所述操纵器（2a、b）提供NC控制器（10），并且所述单元监控计算机程序（8）经由网络总线（11）与所述操纵器（2a、b）处于通信技术连接用于操控所述操纵器（2a、b）。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.04.15 DE 102014105381.81.用于运行自动化装置（1）、优选地用于运行自动化单元（1a）的方法，所述自动化装置具有用于自动化地生产的输入输出模块（3a、b）和操纵器（2a、b）以及计算设备（5），其中在所述计算设备（5）上实施SPS计算机程序（6），用于为所述输入输出模块（3a、b）提供可编程逻辑控制器，所述SPS计算机程序（6）经由模块总线（7）与所述输入输出模块（3a、b）处于通信技术连接用于操控所述输入输出模块（3a、b），其特征在于，在所述计算设备（5）上实施单元监控计算机程序（8），用于经由所述SPS计算机程序（6）的SPS接口（9）操控所述SPS计算机程序（6），所述单元监控计算机程序（8）为所述操纵器（2a、b）提供NC控制器（10），并且所述单元监控计算机程序（8）经由网络总线（11）与所述操纵器（2a、b）处于通信技术连接用于操控所述操纵器（2a、b）。2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，所述输入输出模块（3a、b）具有布置在所述操纵器（2a、b）处的应用设备（12）、优选地工具、测量设备或者记录设备。3.按照权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述模块总线是现场总线（13），和/或所述网络总线（11）是以太网总线(14)，尤其是实时以太网总线（14a）。4.按照权利要求1至3之一所述的方法，其特征在于，所述单元监控计算机程序（8）经由所述网络总线（11）与传感器设备（15a、b）处于通信技术连接用于读取所述传感器设备（15a、b）。5.按照权利要求1至4之一所述的方法，其特征在于，所述单元监控计算机程序（8）经由工厂总线（16）提供单元监控接口，所述单元监控计算机程序（8）与所述工厂总线（16）处于通信技术连接。6.按照权利要求1至5之一所述的方法，其特征在于，所述计算设备（5）是个人计算机（17），优选地所述SPS计算机程序（6）和所述单元监控计算机程序（8）在用于个人计算机（17）的多媒体操作系统（18）上运行。7.按照权利要求1至6之一所述的方法，其特征在于，分别通过不同的进程实施所述SPS计算机程序（6）和所述单元监控计算机程序（8）。8.按照权利要求1至7之一所述的方法，其特征在于，在NC进程中实施所述单元监控计算机程序（8）的、用于提供NC控制器（10）的NC子计算机程序，并且在操纵器进程中实施所述单元监控计算机程序（8）的、用于操控操纵器（2a、b）的操纵器子程序。9.按照权利要求1至8之一所述的方法，其特征在于，所述计算设备（5）提供多个用...

【专利技术属性】
技术研发人员：M施托伊克，
申请(专利权)人：布勒特耶自动控制设备有限责任公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE