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用于改变自动化系统的控制软件的方法与流程

2021-11-30 21:30:00 来源:中国专利 TAG:


1.本发明涉及一种用于改变自动化系统的控制软件的方法。本发明还涉及一种构成用于执行该方法的自动化系统。此外,本发明涉及这种自动化系统的订户。


背景技术:

2.现代自动化系统具有高度的复杂性,并且需要高度复杂的控制软件。
3.为了这种复杂的自动化系统的数据传输,实施现场总线系统,在所述复杂的自动化系统中通过控制装置可能必须同时操控大量系统订户并且必须传输大量数据。这种现场总线系统的优点是对各个系统订户简化布线并且同时相应的订户几乎无干扰地通信。然而,另一方面,这种自动化系统的控制软件高度复杂,使得为了安装或改变系统通常需要训练有素的专业人员。
4.为了可以执行自动化系统的控制软件的改变,因此通常需要高的编程工作。通常,为此必须切断相应的自动化系统或自动化系统的至少一部分,并且必须邀请相应训练有素的人员来对控制软件的改变进行编程。这两者都是昂贵且时间工作的,因为在对控制软件编程期间自动化系统静止。
5.替选地可行的是:借助于附加的控制装置并入自动化系统的软件。然而,这是由于需要控制器

控制器

同步时间、和成本密集的、并且同样需要训练有素的专业人员。


技术实现要素:

6.本发明所基于的目的是:提供一种用于改变自动化系统的控制软件的有效方法、一种构成用于执行这种方法的相应的自动化系统,和一种这种自动化系统的订户。
7.所述目的借助于独立权利要求的主题来实现。本发明的有利的设计方案是相应的从属权利要求的主题。
8.根据本发明的第一方面,提供一种用于改变自动化系统的控制软件的方法,其中自动化系统包括控制装置和多个订户,其中订户经由数据总线与控制装置连接并且经由数据交换通信,其中至少一个订户是用于改变控制软件的软件订户,并且其中软件订户包括存储单元,在所述存储单元上存储有至少一个用于改变控制软件的改变指令,所述方法包括:在第一查询步骤中通过控制装置将个体的查询消息发送给软件订户以查询至少一个用于改变控制软件的改变指令;在第一响应步骤中通过软件订户将响应消息发送给控制装置以提供至少一个用于改变控制软件的改变指令;在检查步骤中通过控制装置对至少一个用于改变控制软件的改变指令检查:改变指令是否与控制软件兼容;如果改变指令与控制软件兼容,则在改变步骤中通过控制装置根据改变指令改变控制软件;和如果改变指令与控制软件不兼容,则在拒绝步骤中通过控制装置拒绝改变指令。
9.由此实现如下技术优点:即可以提供一种用于改变自动化系统的控制软件的有效方法。
10.可以经由优选构成为单独组建、尤其优选构成为终端的、或者构成为总线终端的
软件订户来实现自动化系统的控制软件的简化的改变,而无需通过训练有素的专业人员进行工作的编程。
11.软件订户在自动化系统中充当独立的订户,所述独立单独订户可以经由数据交换与控制装置进行通信。软件订户具有存储单元,在所述存储单元上存储用于改变控制装置的控制软件的改变指令。选择性地,也可以将用于不同地改变自动化系统的控制软件的多个不同的改变指令存储在存储单元上。
12.控制装置经由软件订户的个体的鉴别标志来将软件订户鉴别为自动化系统的订户,其中软件订户用于:产生自动化系统的控制软件的改变。然后,软件订户将存储在存储单元上的改变指令发送给控制装置。
13.由控制装置对软件订户的从控制装置接收到的改变指令检查与现有的控制软件的兼容性,并且如果检查表明控制软件的相应的改变与现有的控制软件兼容,则执行控制软件的相应的改变。
14.在检查结果否定的情况下,即确定对应于改变指令的改变与现有的控制软件不兼容,则控制装置拒绝软件订户的改变指令,并且现有的控制软件保持不变。
15.通过使用软件订户和存储在软件订户的存储单元上的改变指令,通过如下方式可以避免用于将改变指令实施到现有的控制软件中的时间密集的编程:即控制装置根据所描述的方法从软件订户自动地取得期望的改变并且在兼容性正面的情况下自主实施。
16.为此,可以任意地对软件订户进行编程,使得可以将对控制软件的期望的改变存储在软件订户的存储单元上的相应的改变指令中。
17.因此,为了改变控制软件足够的是:将已经将对应于控制软件的期望的改变的改变指令存储在其存储单元上的软件订户插入自动化系统中,使得控制装置借助于用于改变自动化系统的控制软件的根据本发明的方法将控制软件的期望的改变实施到现有的控制软件中。
18.在成功改变控制软件后,软件订户可以保留在自动化系统中。软件订户或软件订户的改变指令可以构成为,使得在进一步运行中在控制软件改变之后,控制装置不考虑软件订户。
19.在此,改变指令可以是控制软件的要改变的部分或是控制软件的附加的部分。通哎呀那个地,可以将其理解为控制软件的缺少的部分或控制软件升级形式的改进版本或新版本。
20.当前,数据总线可以是如下现场总线系统,多个订户连接于所述现场总线系统。现场总线系统可以经由不同的协议来实现,例如:ethercat、以太网电源链路、can、profibus、profinet和其他现场总线协议。
21.订户是现场总线系统中的节点,所述节点可以自主地经由数据交换与控制装置或总线系统的其他订户通信。
22.在执行用于改变自动化系统的控制软件的方法之前,订户已经可以是自动化系统的一部分。
23.订户可以包括输入/输出终端和自动化系统的设备。作为软件订户,订户也可以仅由相应的软件终端组成。在下文中,必要时可以同意地使用订户和终端。订户也可以是计算机单元。例如,在总线系统、特别是现场总线系统中,订户可以是总线系统的主机或从机。
24.附加的订户是可以借助于用于改变自动化系统的控制软件的方法集成到自动化系统中的订户,但是在执行用于改变自动化系统的控制软件的方法之前还不是自动化系统的订户。
25.软件订户是自动化系统的订户,所述订户用于改变控制装置的控制软件并且包括存储单元,在所述存储单元上可以存储至少一个用于改变自动化系统的控制软件的改变指令。
26.订户可以例如具有终端、尤其总线终端,所述终端构成为软件订户或构成为输入/输出终端(i/o终端),将现场设备、例如执行器、传感器或马达连接到所述输入/输出终端处。
27.接收数据可以是记录数据,并且发送数据可以是输出数据。例如,可以通过订户在数据报文遍历中还行数据的接收和发送,其中相应的订户从报文中读取数据并将数据插入相同的报文中,使得在报文遍历中从报文中读出数据,即可以接收数据,还可以插入、即发送数据。
28.发送和接收数据也可以经由发送和接收相应的数据包来实现。
29.可以经由在控制装置和订户之间或在订户相互之间发送和接收数据来实现数据通信。数据通信也可以经由在数据报文遍历中读出并插入数据来实现。
30.根据一个实施方式,用于改变自动化系统的控制软件的方法还包括:在第一安装步骤中,将软件订户安装到数据总线中,并将软件订户与控制装置连接;在第一查询步骤中,通过控制装置将鉴别查询发送给订户以鉴别处于数据总线中的订户;在第一响应步骤中,通过软件订户将鉴别响应发送给控制装置;并且在第一鉴别步骤中,通过控制装置基于鉴别响应将软件订户鉴别为用于改变控制软件的订户。
31.由此实现如下技术优点:即可以提供用于改变自动化系统的控制软件的有效方法。
32.可以通过将软件订户安装到自动化系统的数据总线中来实现自动化系统的控制软件的改变。为此,软件订户可以在适当的位置处集成到自动化系统中,并借助于到数据总线的相应的布线处的相应的端子提供到数据总线中。
33.经由通过控制装置到自动化系统的订户的相应的鉴别查询,控制装置可以注册位于数据总线中的每个订户,并将其鉴别为特定的订户。
34.在该上下文中,控制装置将软件订户识别为自动化系统中的订户,所述订户用于产生自动化系统的控制软件中的改变。
35.在通过控制装置将软件订户鉴别为用于改变自动化系统的控制软件的订户之后,控制装置请求软件订户传输用于改变控制软件的相应的改变指令。
36.因此可以避免:必须推动编程工作来改变控制软件。此外,不必为控制装置额外地在附加的编程工作中列举负责改变控制软件的软件订户。
37.根据一个实施方式,拒绝步骤包括:通过控制装置在报错步骤中输出报错消息。
38.由此实现如下技术优点:向用户显示已安装的软件订户有故障或改变指令与现有的控制软件不兼容。
39.根据一个实施方式,用于改变自动化系统的控制软件的方法可以在自动化系统的启动阶段中或在自动化系统的持续运行中执行,在所述启动阶段中自动化系统不运行。
40.由此可以实现:为了借助于根据本发明的方法来改变自动化系统的控制软件,不必额外地将自动化系统置于适合于改变控制软件的状态中。
41.代替此,可以在自动化系统的启动阶段中产生控制软件的改变。为此,在自动化系统的切断状态中,将软件订户插入自动化系统的数据总线中。
42.随后,在自动化系统的执行控制软件开动的启动阶段中,通过控制装置将附加插入到自动化系统中的软件订户识别为附加订户。
43.此后,如上所述,通过控制装置将软件订户鉴别为软件订户,并且所述软件订户为控制装置提供用于改变控制软件的相应的改变指令。
44.然后,控制装置在控制软件的通过改变指令确定的变化与现有的控制软件的兼容性方面检查所提供的改变指令,并且如果检查表明期望的改变与现有的控制软件兼容,则安装或实施控制软件的期望的变化。
45.因此,在自动化系统的开动控制软件的启动阶段期间,结束控制软件的改变,使得在启动阶段结束之前可以借助改变的控制软件执行自动化系统的运行。
46.替选地,在自动化系统运行期间,控制软件的改变也可以按照根据本发明的方法执行。为此,将软件订户插入自动化系统的如下区域中,所述区域在安装的时间点不处于运行状态中,而是处于配置状态中。
47.在将软件订户以如上所述的方式安装到自动化系统的数据总线中结束之后,控制装置将软件订户识别为附加订户,并执行用于根据软件订户的改变指令来改变控制软件的如上所描述的步骤。因此,可以在自动化系统的相应的部分重新引入到运行状态中之前,结束控制软件的改变。因此,无需停止自动化系统来改变控制软件。
48.根据一个实施方式,改变指令包括自动化系统的至少一个订户的鉴别、控制软件、特定运行参数、控制软件的许可等。
49.由此实现如下技术优点:即可以借助于软件订户的改变指令随控制软件的改变来产生自动化系统的订户的控制软件的改变。
50.例如,可以经由根据本发明的方法实现附加订户的安装或通过芯订户替代自动化系统的现有订户。为此,除了上述软件订户安装外,还可以将附加订户插入自动化系统中,或者将现有订户替换为新订户。
51.在如上所述的步骤中,通过控制装置将软件订户和自动化系统的附加或新订户识别为订户,并且根据软件订户的改变指令来改变控制软件。
52.控制软件的改变在此包括插入附加订户的附加控制软件插入或相应地改变原始订户的控制软件,以及编址和对于附加订户在自动化系统内通过控制装置运行所需的其他步骤。
53.在根据存储在软件订户上的改变指令改变控制软件后,附加订户被插入自动化系统中并可以被操控和运行。
54.一旦自动化系统的启动阶段结束或者其中安装软件订户和附加订户的自动化系统的相应区域再次置于运行状态中,附加订户或新订户就插入到自动化系统中,并且通过控制装置根据订户的相应的控制软件或订户的特定的运行参数来运行。
55.在成功改变控制软件并成功安装附加订户之后,软件订户可以保留在自动化系统中。
56.此外,可以借助于附加或新订户的控制软件的相应的许可确保:仅将符合相应要求、例如质量要求或安全要求的订户插入现有的自动化系统中,使得可以维持质量和安全标准。
57.如上所述插入现有的自动化系统中的附加订户例如可以例如包括执行器、传感器、马达或用于自动化系统的类似设备。
58.根据一个实施方式,软件订户包括:终端、尤其是总线终端,所述终端构成用于在数据总线中进行数据传输;和存储单元,所述存储单元设置在终端中并且在所述存储单元上可以存储至少一个改变指令上,其中终端还构成用于:将至少一个改变指令发送给自动化系统的控制装置。
59.由此,实现简单安装软件订户的技术优点。为了安装软件订户,可以将软件订户的相应的总线终端接借助相应的端子连接到数据总线的总线线路处。借助于软件订户的总线终端的接通单元,软件订户可以经由数据总线与控制装置通信。接通单元用于:提供与控制装置或自动化系统中其他订户的通信。接通单元可以具有接收单元和发送单元,进而实现数据的接收或发送。
60.数据的接收和发送也可以在数据报文的遍历中执行,其中接通单元可以从报文中读取数据并将数据插入相同的报文中。相应的改变指令可以保存在总线端子的存储单元上。
61.替选地,可以将多个改变指令存储在软件订户的总线终端的存储单元上。
62.在软件订户安装到自动化系统中之后,软件订户可以根据相应的查询消息为控制装置经由软件订户的总线端子的接通单元提供控制装置的存储在存储单元上的改变指令。
63.根据一个实施方式,在自动化系统运行中,控制装置无法用数据写入软件订户的存储单元。
64.由此可以实现:软件订户仅用于提供用于改变控制软件的改变指令。因此可以避免:在安装软件订户之后,借助于随后的写入将所述软件订户用于其他目的。
65.此外可以保证:在安装多个相同类型的软件订户的情况下,借助相同的改变指令来安装相应的附加订户。这可以有助于系统安全。
66.另外可以避免:实现自动化系统的控制软件的改变,所述改变超出存储在软件订户的存储单元上的改变指令。因此,控制软件的改变可以通过存储在软件订户的存储单元上的改变指令来跟踪。这可能简化在控制软件如下改变时的故障分析,所述改变导致控制软件故障。
67.根据一个实施方式,自动化系统的订户分别包括总线终端、特别是i/o终端和至少一个执行器、马达、传感器或用于自动化系统的连接于该终端的另一设备,其中终端构成用于集成到数据总线中并经由数据交换与控制装置和/或其他订户通信。
68.由此实现如下技术优点:即通过根据本发明的方法可以将附加订户插入自动化系统中,所述附加订户包括执行器、马达、传感器或用于自动化系统的另一设备。上述设备可以经由i/o终端插入自动化系统的数据总线中,并经由自动化系统的控制装置运行。
69.如上所述,因此可以经由根据本发明的方法将对于运行自动化系统中的改变所需的任何设备插入到现有的自动化系统中。
70.因此,现有的自动化系统可以以简单的方式被扩展附加的设备,或通过用新的或
其他的设备来替换现有的设备。
71.根据一个实施方式,软件订户的终端和其他订户的订户终端可以在包括多个终端的终端系统中连接,其中终端系统内的终端通过数据总线相互连接并可以借助于经由数据总线的数据传输来彼此通信。
72.由此实现自动化系统的紧凑互连的技术优点。通过将自动化系统的订户的各个终端合并到终端系统中,可以实现自动化系统的设备的紧凑且节省空间的互连。
73.根据本发明的第二方面,提供一种自动化系统,所述自动化系统包括控制装置和多个订户,所述订户经由数据总线与控制装置连接并且可以经由交换数据与控制装置通信,其中控制装置借助控制软件操控多个订户,其中至少一个订户是软件订户,其中软件订户包括存储单元,在所述存储单元上存储至少一个用于改变控制装置的控制软件的改变指令,其中控制装置构成用于:将个体的查询消息发送给软件订户以查询至少一个用于改变控制软件的改变指令;其中软件订户构成用于:用于改变控制软件的至少一个改变指令发送给控制装置;其中控制装置构成用于:对至少一个用于改变控制软件的改变指令检查:改变指令是否与控制软件兼容;其中控制装置构成用于:如果改变指令与控制软件兼容,则根据改变指令改变控制软件;并且其中控制装置构成用于:如果改变指令与控制软件不兼容,则拒绝改变指令。
74.由此,可以提供一种自动化系统,所述自动化系统实现简化地改变自动化系统的控制软件。因此可以避免用于改变自动化系统的控制软件的附加的编程工作。
75.在通过控制装置将软件订户识别为用于改变控制软件的订户之后,控制装置可以:借助于相应的查询消息来驱动软件订户以传输存储在软件订户的存储单元上的改变指令。
76.在通过软件订户将相应的改变指令传输给控制装置之后,所述控制装置又可以:在于已经存在的控制软件的兼容性方面检查负荷改变指令的期望的改变并且在识别到兼容性的情况下相应地改变改变指令的控制软件。
77.在根据本发明的自动化系统中,可以弃用通过训练有素的专业人员进行编程工作来改变自动化系统的控制软件。如上所述,可以通过安装软件订户来自动进行控制软件的改变,在所述软件订户上存储用于改变自动化系统的控制软件的相应的改变指令。
78.根据一个实施方式,控制装置还构成用于:将鉴别查询发送给软件订户以鉴别位于数据总线中的订户,其中软件订户构成用于:向控制装置发送鉴别响应,并且其中控制装置构成用于:基于鉴别响应,将软件订户鉴别为用于改变自动化系统的控制软件的订户。
79.由此实现如下技术优点:即可以提供自动化系统,其中可以通过训练有素的专业人员来实现自动化系统的控制软件的改变,而无需附加的编程工作。
80.如上所述,在根据本发明的自动化系统中改变控制软件仅需要按照相应的软件订户。在成功安装软件订户后,控制装置将软件订户鉴别为自动化系统中的订户,所述订户用于改变控制软件。
81.借助所述信息,控制装置可以:如上所述,促使软件订户以提供用于改变控制装置的控制软件的相应的改变指令。
82.借助所提供的所述改变指令,控制装置又可以:只要相应的改变与已经存在的控制软件兼容,则自动地执行控制软件的改变。
83.根据一个实施方式,控制装置和软件订户构成用于:在自动化系统的启动阶段中或在自动化系统的持续运行中执行根据至少一个改变指令来改变控制软件,在所述启动阶段中自动化系统不运行。
84.由此实现如下技术优点:即可以提供自动化系统,所述自动化系统不必为了改变自动化系统的控制软件而被置于额外用于改变控制软件的状态中。
85.替代于此,可以在自动化系统的启动阶段中借助于软件订户来引起控制软件的改变,在所述启动阶段中自动化系统从其中自动化系统不运行的状态开动到运行状态中。
86.如上所述,在安装软件订户之后,在控制软件开动时,除了自动化系统的已经存在的订户之外,控制装置将软件订户识别为自动化系统中的附加订户。
87.此外,控制装置将软件订户鉴别为用于改变控制软件的订户,并用相应的查询消息促使软件订户将一个或多个存储在软件订户的存储单元上的改变指令提供给控制装置。
88.在控制软件开动的期间,控制装置在于已经存在的软件方面检查符合改变指令的改变,并且在给定兼容性的情况下执行控制软件的相应的改变。
89.启动阶段结束后,可以借助相应修改的控制软件来运行自动化系统。
90.替选地,也可以在自动化系统运行期间执行控制软件的改变。为此,可以将软件订户安装在自动化系统的如下区域中,所述区域在控制软件的期望的改变的时间点不处于运行状态而是处于配置状态中。
91.为此,可以将控制装置构成用于:将自动化系统的在特定时间点不活动的部分置于配置状态中,在所述配置状态中执行配置过程。在此,配置过程可以包括关于订户的状态、关于订户的关联和关于为了相应订户和自动化系统的平稳运行而要检查的其他因素的检查过程。
92.因此,控制装置可以:通过在配置模式下发送相应的查询消息,将软件订户识别为自动化系统的附加订户,并将其识别为用于改变控制软件的订户。
93.然后,控制装置可以:驱动软件订户以提供改变指令,并当相应的改变与现有的控制软件兼容时,必要时执行控制软件的该相应的改变。
94.为此,控制装置将相应的查询消息发送给自动化系统的如下区域中的订户,以鉴别位于此处的订户,并在必要时通过添加附加订户、例如软件订户来识别自动化系统的拓扑改变,其中所述区域在改变控制软件的时间点处于配置状态中。
95.然后,控制装置可以:将软件订户鉴别为用于改变控制软件的订户,并驱动软件订户以提供用于改变指令来改变控制软件。然后,控制装置可以:如果这种改变与现有的控制软件兼容,则根据所提供的改变指令执行控制软件的改变。
96.在此,控制软件的相应改变优选地涉及如下区域的订户,所述区域在控制软件改变时处于配置状态中。因此可以避免:执行对控制软件关于已经处于运行状态中的订户方面进行改变。
97.一旦对其执行控制软件改变其在控制软件改变的时间点处于配置状态中的区域的订户再次被置于运行状态中,就结束控制软件的改变,并且借助相应改变的控制软件运行相应的订户。
98.根据一个实施方式,控制装置构成用于:通过基于至少一个改变指令来改变控制软件将附加的订户提供到自动化系统中。
99.由此实现如下技术优点:提供一种自动化系统,其中可以通过添加附加的订户来扩展自动化系统,而无需通过训练有素的人员执行附加的编程工作。
100.为此,除了软件订户外,可以将附加订户插入自动化系统中,其中将对于附加订户的运行所需的控制软件以及特定的运行参数和其他信息存储在软件订户的存储单元上。
101.如上所述,控制装置通过发送相应的查询消息将软件订户以及附加订户识别为自动化系统的新订户,并将软件订户鉴别为用于改变控制软件的订户。在接下来的步骤中,控制装置可以执行自动化系统的控制软件的基于改变指令的改变进而将附加订户提供到控制软件中。
102.在控制软件的改变结束之后,附加订户可以通过控制装置投入运行。因此,不需要通过训练有素的专业人员进行附加的编程工作以将附加订户提供到控制装置的控制软件中。
103.因此,可以通过如下方式实现通过添加附加设备或订户来简单扩展自动化系统或者通过用新的或其他设备或订户来更换现有设备来改变自动化系统:即仅安装相应的订户或多个应为了扩展而插入到自动化系统中的订户,和相应的软件订户,在所述软件订户的存储单元上存储相应的控制软件或相应的运行参数和相应的用于相应地改变控制软件的指令。
104.然后,在上述步骤中通过控制装置自动执行控制软件的相应的改变。
105.在根据存储在软件订户上的软件改变控制软件之后,可以通过自动化系统的控制装置来操控一个或多个附加订户和这些订户的相应的设备,并且可以在自动化系统内运行。
106.根据一个实施方式,改变指令包括控制软件的升级或修改。
107.由此实现控制软件的可简单实现的修改。因此,例如为了执行控制软件的升级或安装新版本将软件订户安装到系统中,在所述系统的存储单元上存储控制软件的相应的升级或新版本。于是,控制软件的升级或新版本的安装可以如上所述通过控制装置自动地执行。
108.因此,例如,可以在自动化系统的离线状态下执行控制软件的升级或安装新版本,其中自动化系统不具有对包括控制软件的相应的升级或相应的新版本的网络服务器的访问。
109.此外,可以弃用通过训练有素的专业人员进行附加的编程工作来执行控制软件的升级或安装新版本。
110.因此,软件订户也可以仅用于改变自动化系统的控制软件,而无需在此将附加订户引入自动化系统中,作为自动化系统的扩展或替换现有订户。
111.因此,可以经由安装软件订户来实现自动改变控制软件。
112.根据一个实施方式,改变指令包括自动化系统的至少一个订户的鉴别、控制软件、特定运行参数、控制软件的许可等。
113.由此实现:通过安装软件订户和附加订户可以实现自动化系统的扩展,而无需附加编程工作来相应地改变自动化系统的控制软件。
114.如上所述,控制装置可以:在鉴别软件订户和订户之后,将附加订户的相应的控制软件或附加订户的特定运行参数或其他鉴别标志提供到自动化系统的控制软件中,所述运
行参数或其他的鉴别标志分别存储在软件订户的存储单元上。因此,在自动化系统的控制软件的改变结束之后,可以通过控制装置操控添加的订户。
115.根据本发明的第三方面,提供一种用于改变用于控制自动化系统的控制软件的软件终端,其中自动化系统包括经由数据总线与控制装置连接的多个订户,其中软件终端是自动化系统的订户,并构成为用于在数据总线中使用的总线终端,其中软件终端具有至少一个存储单元,在所述存储单元上可以存储至少一个用于改变自动化系统的控制装置的控制软件的改变指令,并且其中软件终端具有接通单元,所述接通单元构成用于:经由交换数据与控制装置和/或数据总线的其他订户通信,并且为自动化系统的控制装置提供用于改变自动化系统的控制软件的至少一个存储在存储单元上的改变指令。
116.由此实现如下技术优点:即可以提供用于改变自动化系统的控制软件的简的单解决方案。
117.借助软件终端可以通过如下方式实现自动化系统的控制软件的改变:即将软件终端在相应的位置处并入自动化系统中并且控制装置根据存储在软件终端的存储单号上的改变指令来执行自动化系统的控制软件的改变。
118.为此,软件终端的接通单元和控制装置经由经由自动化系统的数据总线交换相应的查询消息和响应消息而彼此通信,并且软件终端经由接通单元为控制装置提供相应的改变指令。
119.软件终端的安装可设想是简单的,并且仅以将软件终端的相应的触点与自动化系统的数据总线的相应的总线先练连接为前提。
120.根据一个实施方式,软件终端可以与其他订户的订户终端连接,其中软件终端可以经由自动化系统的数据总线与订户终端通信。
121.由此实现如下技术优点:即软件终端可以与自动化系统的其他订户终端相组合成终端系统。终端系统的各个终端可以经由相应的数据总线线路相互通信,所述数据总线线路例如确定k总线(通信总线)。由此又实现自动化系统的互连的紧凑构型。
122.根据本发明的第四方面,提供一种用于在自动化系统中使用的终端系统,所述终端系统包括:多个订户终端和至少一个软件终端,其中多个订户终端和至少一个软件终端构成为总线终端并且经由终端系统的内部的总线线路彼此连接;和总线耦合器,其中总线耦合器构成用于:将终端系统并入到自动化系统的数据总线处,其中至少一个软件终端包括接通单元和至少一个存储单元,并且构成用于:经由接通单元为自动化系统的控制装置提供用于改变控制装置的控制软件的至少一个存储在存储单元上的改变指令。
123.由此实现如下技术优点:提供紧凑的单元,所述紧凑的单元实现:产生简单地改变自动化系统的控制软件。此外,借助根据本发明的终端系统可以产生对自动化系统扩展附加订户。
124.借助于安装终端系统和设置在其中的软件终端,可以通过如下方式实现如上所述那样改变自动化系统的控制软件:即经由终端系统的软件终端和控制装置之间的相应的通信为控制装置提供存储在软件终端的存储单元上的改变指令并且根据改变指令通过控制装置相应地改变控制软件。
125.如果控制软件的改变指令包括终端系统的附加终端或所述终端的特定运行参数,则可以通过基于软件终端的改变指令改变自动化系统的控制软件将终端系统的所述附加
的订户终端接入自动化系统中并且借助于改变的控制软件来操控。
126.因此,可以通过安装终端系统将附加设备插入自动化系统中。替选地,也可以通过新的或其他设备来更换已经存在于自动化系统中的设备。
附图说明
127.下面根据优选实施方式更详细地阐述本发明。在此示出:
128.图1示出根据第一实施方式的用于改变自动化系统的控制软件的方法的流程图;
129.图2示出根据另一实施方式的用于改变自动化系统的控制软件的方法的流程图;
130.图3示出根据第一实施方式的自动化系统的示意图;
131.图4示出根据另一实施方式的自动化系统的示意图;
132.图5示出根据一个实施方式的软件终端的示意图;
133.图6示出根据一个实施方式的另一订户终端的示意图;
134.图7示出根据一个实施方式的具有软件终端和多个另外的订户终端的终端系统的示意图;
135.图8示出根据一个实施方式的自动化系统的示意图,其中图7中的终端系统经由数据总线与自动化系统的控制装置连接;和
136.图9示出根据另一实施方式的自动化系统的示意图,其中图7中的终端系统经由数据总线与自动化系统300的控制装置连接。
具体实施方式
137.图1示出根据第一实施方式的用于改变自动化系统的控制软件的方法100的流程图。为了更好地理解,总是结合根据图3、图4和图5的结构来描述该方法。
138.自动化系统300在此包括控制装置301和多个订户303、305、401,其中订户303、305、401经由数据总线307与控制装置301连接并且经由数据交换进行通信。
139.订户305是自动化系统300的参与端,所述订户在执行用于改变自动化系统300的控制软件的方法100之前已经是自动化系统300的订户。
140.附加订户401是可以借助执行用于改变自动化系统300的控制软件的方法100而被集成到自动化系统300中的订户,但是在用于改变自动化系统300的控制软件的方法100之前不是自动化系统300的订户。
141.附加订户401不是软件订户303。附加订户401可以包括自动化系统300的设备、即例如执行器、传感器、马达或其他设备。
142.软件订户303是自动化系统300的用于改变控制装置301的控制软件且包括存储单元的订户,在所述存储单元上存储有至少一个用于改变自动化系统300的控制软件的改变指令。
143.数据总线307可以经由现场总线系统来实现。这种现场总线系统可以是例如ethercat、以太网、profibus或类似的现场总线系统。
144.方法100包括以下步骤:
145.在第一查询步骤101中,通过控制装置301将个体的查询消息发送给软件订户303,以查询至少一个用于改变控制软件的改变指令;
146.在第一响应步骤103中通过软件订户303将响应消息发送给控制装置301以提供至少一个用于改变控制软件的改变指令;
147.在检查步骤105中通过控制装置301对至少一个用于改变控制软件的改变指令检查:改变指令是否与控制软件兼容;
148.如果改变指令与控制软件兼容,则在改变步骤107中通过控制装置301根据改变指令改变控制软件;和
149.如果改变指令与控制软件不兼容,则在拒绝步骤109中通过控制装置301拒绝改变指令。
150.控制装置301将自动化系统300的所有订户当中的软件订户303识别为用于改变控制软件的订户。基于此,控制装置301在第一查询步骤101中将个体的查询消息发送给软件订户303,以促使所述软件订户提供存储在软件订户303的存储单元501上的用于改变控制软件的改变指令。
151.然后,软件订户303在第一响应步骤103中将响应消息发送给装置301。在此,软件订户303的响应消息包括用于改变控制软件的改变指令,所述改变指令存储在软件订户303的存储单元501上。为此,软件订户303包括接通单元503,软件订户303可以借助所述接通单元与控制装置301经由数据总线307通信。
152.替选地,也可以在软件订户303的存储单元501上存储多个用于改变控制软件的改变指令。在这种情况下,软件订户303可以在唯一的响应消息中将多个用于改变控制软件的改变指令的整体传输给控制装置301。
153.替选地,多个改变指令可以分单独地在多个响应消息中传输给控制装置301。可选地,通过控制装置301还可以通过相应的个体的查询消息依次查询各个改变指令。
154.用于改变控制软件的改变指令例如可以包括控制软件的升级或新版本。替选地,改变指令同样可以包括对控制软件的修改或可能故障的校正。
155.另外,用于改变控制软件的改变指令可以是至今为止未集成到自动化系统300中的附加订户401的控制软件。在这种情况下,改变指令可以包括这种附加订户401的附加特定的运行参数或附加订户401的另外的鉴别标志。
156.例如,这种鉴别标志可以描述相应的附加订户401的类型。因此,附加订户401例如可以包括执行器、传感器、马达或用于自动化系统的其他设备。特定的运行参数在此可以包括相应的附加订户401的使用或负荷范围和/或优选的运行范围和其他信息。
157.附加地,用于改变控制软件的改变指令可以包括订户305、401的控制软件的许可。通过对控制软件进行许可可以确保:仅将如下订户接收到自动化系统300中,所述订户经由适配的控制软件运行并且符合自动化系统的期望的质量或安全性要求。
158.在通过控制装置301接收到用于改变控制软件的改变指令之后,控制装置301在检查步骤105中如下方式检查改变指令:控制软件的根据改变指令所期望的改变是否与现有的控制软件兼容。
159.例如,控制装置301检查:控制软件的包含在改变指令中的升级或新版本是否与自动化系统300的要求一致。为此,例如可以检查:是否可以将改变指令集成到现有的控制软件中,或者是否可能需要其他改变。因此可以检查:对于改变指令的软件改变是否存在正确的接口。还可以对改变指令的来源检查相应的制造商,以确保在改变指令中仅使用经过真
实签名的软件。
160.控制装置301同样可以检查:是否可以将控制软件或附加订户401的特定运行参数集成到现有控制软件中。
161.例如可以检查:附加订户401的执行器、传感器、马达或其他设备是否对应于现有的自动化系统300的要求,进而可以作为附加订户容纳到自动化系统300中。例如可以检查:附加订户401的执行器、传感器、马达或其他设备是否具有对于在自动化过程的该区域中的相应设备所设的特性。还可以检查:附加订户的具有该设备的相应配置的附加设备是否与自动化系统的其他设备相配。
162.不同地,还可以检查附加订户401的未列出的其他特性。
163.此外可以检查:是否可以将附加订户401的所属的控制软件插入到现有的控制软件中,而在此不糊出现故障或无需通过训练有素的专业人员的附加的编程工作。
164.如果在检查步骤105中识别:改变指令与控制软件兼容,则控制装置301在改变步骤107中根据软件订户303的改变指令改变自动化系统300的现有控制软件。在此,控制软件的改变可以包括实施控制软件的升级或新版本。替选地,控制软件的改变可以包括实施附加订户401的控制软件或附加订户401的特定的运行参数和/或其他鉴别标志。此外,控制软件的改变可以包括实施附加订户401的控制软件的许可。
165.通过将附加订户401的控制软件、特定运行参数或另外的鉴别标志实施到自动化系统300的现有的控制软件中,可以将附加订户401插入自动化系统300中,使得附加订户401可以经由自动化系统300的控制软件来操控。
166.如果通过控制装置301在检查步骤105中确定改变指令与自动化系统300的现有控制软件不兼容,则通过控制装置301在拒绝步骤109中拒绝该改变指令,并且不根据改变指令改变该控制软件。附加地可以输出相应的报错消息。此外,自动化系统300可以切换到故障状态中,以便消除相应的故障,即替换不兼容的软件订户303。
167.自动化系统300的控制装置301例如可以是控制计算机、控制pc或基于服务器的控制单元。
168.自动化系统300的不是软件订户303的订户305、401可以例如包括执行器、传感器、马达或用于自动化系统的另一设备。
169.软件订户303可以构成为真实组件,并且包括例如总线终端。自动化系统300的不是软件订户303的订户305、401可以例如包括i/o终端和用于自动化系统的相应的设备。
170.图2示出根据另一实施方式的用于改变自动化系统300的控制软件的方法100的流程图。
171.根据图2,方法100包括安装步骤201,在所述安装步骤中软件订户303安装到数据总线307中并与控制装置301连接。
172.如上所述,软件订户303可以构成为真实组件,并且例如可以包括总线端子。因此,为了安装软件订户303,可以将软件订户303与其系统端子、例如用于将总线终端与数据总线耦合的总线终端端子连接到数据总线307的相应的数据线路处。
173.可以经由软件订户303的相应的端子与数据总线307的相应的总线线路的电连接来建立软件订户303与自动化系统的控制装置301的连接。
174.在安装步骤201中将软件订户303安装到数据总线307中并且软件订户303与控制
装置301连接之后,控制装置301在第二查询步骤203中将鉴别查询发送给自动化系统的订户303、305、401以鉴别订户303、305、401。
175.鉴别查询可以是控制装置301发送给自动化系统300的所有订户且用于鉴别处于自动化系统300中的订户的通用查询。替选地,鉴别查询也可以是由控制装置301分别发送给自动化系统300的特定订户以仅鉴别该特定订户的个体的鉴别查询。
176.在下文中,将自动化系统300的订户的鉴别理解为了解订户的相应类型。为此,鉴别可以首先包括识别:插入自动化系统300中的部件是自动化系统300的订户,所述订户构成用于:经由数据交换与控制装置和/或其他订户通信。
177.此外,鉴别可以包括关于相应订户的构型或功能的信息,例如,相应的订户是否为包括自动化系统300的设备、例如执行器、传感器、马达或用于自动化系统的类似设备的订户,或者相应的订户是否为如软件订户303那样不包括自动化系统300的设备,而是用于其他功能的订户。
178.在通过自动化系统300的订户303、305、401接收到鉴别查询之后,软件订户303在第二响应步骤205中将鉴别响应发送给控制装置301。在该鉴别响应中,软件订户303将自己识别为自动化系统300的用于改变自动化系统300的控制软件的订户。
179.除了软件订户303之外,自动化系统300中的不是软件订户303的所有其他订户305、401都可以将鉴别响应发送给控制装置301。在不是软件订户303的订户305、401的相应的鉴别响应中,可以包含关于自动化系统300中的相应的订户的功能或者关于相应订户的相应设备的构型和功能的信息。也可以包含其他信息。
180.在通过控制装置301接收软件订户303的鉴别响应之后,控制装置301在鉴别步骤207中基于软件订户303的鉴别响应将软件订户303鉴别为用于改变自动化系统300的控制软件的订户。
181.在此,通过控制装置301鉴别软件订户303可以包括:软件订户303的在软件订户303的鉴别响应中包含的鉴别标志与对于控制装置301已知且例如存储在相应的数据库中的鉴别标志的比较。
182.根据图1或根据图2的用于改变自动化系统300的控制软件的方法100可以在自动化系统300的启动阶段中执行或在自动化系统300的持续的运行中执行,在所述启动阶段中自动化系统300不运行。
183.例如,如果自动化系统300没有运行并且除以切断状态下,则可以根据安装步骤201将软件订户303安装到自动化系统300的数据总线307中。如果在安装软件订户303之后启动自动化系统300,则在开动控制软件的初始化阶段中,由控制装置301将新安装的软件订户303识别为自动化系统300中的新订户,并且根据第二查询步骤203、第二响应步骤205和鉴别步骤207鉴别为用于改变控制软件的订户。
184.然后,根据第一查询步骤101,控制装置301将驱动软件订户303以提供软件订户303的改变指令。
185.在通过软件订户303根据第一响应步骤103将改变指令发送给控制装置301并且通过控制装置301根据检查步骤105检查改变指令之后,如果检查表明期望的改变和现有的控制软件之间的兼容性,则控制装置301将根据改变指令根据改变步骤107来执行控制软件的改变。
186.否则,根据拒绝步骤109,通过控制装置301拒绝改变指令,并且控制软件保持不变。
187.在初始化自动化系统300的控制软件并将自动化系统300的订户303、305、401置于准备就绪状态中的启动阶段结束时,结束根据用于改变自动化系统300的控制软件的方法100改变控制软件,使得自动化系统300可以借助改变的控制软件运行。
188.替选地,如果自动化系统300处于运行状态中时,用于改变自动化系统300的控制软件的方法100也可以同样借助上述步骤来执行。为此,根据安装步骤201,将相应的软件订户303安装在自动化系统300的如下区域中,所述区域在安装软件订户303时处于配置状态中,并且在所述区域中自动化系统300的此区域的相应的订不运行。
189.为此,通过控制装置301根据第二查询步骤203、第二响应步骤205和鉴别步骤207来鉴别软件订户303,而自动化系统300的该区域的订户处于配置中状态中。
190.然后,控制装置301根据第一查询步骤101请求软件订户303提供改变指令。
191.在通过软件订户303根据第一响应步骤103提供改变指令之后,控制装置301根据检查步骤105在改变指令与现有的控制软件的兼容性方面检查改变指令,并且如果根据与现有控制软件的兼容性的改变指令,并且改变该改变指令。如果改变指令与控制软件兼容,则根据改变指令在改变步骤107中改变控制软件。
192.因此,在控制装置301的配置任务结束并且将自动化系统的相应部分从配置状态置于运行状态中之前,结束根据用于改变自动化系统300的控制软件的方法100改变控制软件。
193.因此,在配置状态结束后,可以借助改变的控制软件来运行自动化系统300的相应区域的相应订户303、305、401。
194.根据一个实施方式,根据软件订户303的改变指令改变控制软件可包括将至少一个不是软件订户303的另外的订户401提供到自动化系统300的数据总线307中。
195.为此,在安装步骤201中,除了软件订户303之外,还可以将附加订户401安装到数据总线307中并且与控制装置301连接。这这种附加订户401例如可以包括i/o终端和用于自动化系统的设备、例如执行器、传感器、马达或类似设备。因此,为了安装所述附加订户401,可以将具有相应连接的端子的相应的i/o终端连接到数据总线307的数据线路处。
196.在这种情况下,软件订户303的改变指令可以包括附加订户401的控制软件、附加订户401的特定运行参数、附加订户401的个体的鉴别标志、附加订户的控制软件的许可和关于附加订户401的其他信息。
197.在根据安装步骤201安装软件订户303和附加订户401之后,在第二查询步骤203中,控制装置301将鉴别查询发送给订户303、305、401,尤其发送给软件订户303和附加订户401。
198.然后,软件订户303在第二响应步骤205中将鉴别响应发送给控制装置301。鉴别响应包括关于软件订户303的鉴别信息,所述鉴别信息将软件订户303鉴别为用于改变自动化系统300的控制软件的订户。
199.软件订户303的鉴别响应还包括关于附加订户401的可以存储在软件订户的存储单元501上的鉴别信息。
200.由于软件订户303的鉴别响应,控制装置301在鉴别步骤207中将软件订户303鉴别
为用于改变控制软件的订户。附加地,控制装置301在鉴别步骤207中基于软件订户303的鉴别响应将附加订户401鉴别为如下订户,所述订户的控制软件、特定运行参数、其他鉴别标志和附加信息作为改变指令通过软件订户303提供。
201.随后,在第一查询步骤101中,控制装置301将个体的查询消息发送给软件订户303,以查询用于改变控制软件的改变指令。
202.在随后的第一响应步骤103中,软件订户303将改变指令发送到控制装置301。如上所述,在这种情况下,改变指令包括附加订户401的控制软件、附加订户401的特定运行参数、附加订户401的其他鉴别标志、附加订户401的控制软件的许可和给控制装置301的关于附加订户401的其他信息。
203.控制装置301然后在检查步骤105中检查改变指令的兼容性。与之相关,可以由控制装置301检查:是否可以将附加订户401插入到已经存在的自动化系统300中。
204.例如,控制装置301检查附加订户401的功能或检查附加订户401是否包括例如可以是执行器、传感器或马达的设备,并且所述设备在多大程度上匹配于现有的自动化系统300。
205.此外,在该上下文中,控制装置301对附加订户401的特定运行参数检查:附加订户401在此方面是否满足现有自动化系统300的预设。例如检查:附加订户401的硬件、尤其是设备是否可以在相应的位置处插入到现有的自动化系统300中,而损坏自动化系统300的所述设备或其他设备。为此,可以检查:相应的设备的运行数据是否在由控制装置为所述设备所设的极限范围内。
206.例如可以检查:附加订户401的马达的转速是否位于为马达所设的转速范围中,所述马达应当构建在自动化系统的所述特定区域中。本发明不限于此。
207.此外,可以检查:是否提供自动化系统300的控制装置301的对于附加订户401的计算性能。
208.如果控制装置301在检查步骤105中识别出改变指令与控制软件的兼容性,则控制装置301改变步骤107中根据改变指令改变控制软件。借此,附加订户401插入自动化系统300中,并且现在起可以由控制装置301个体操控。
209.在考虑附加订户401的控制软件的许可的情况下,可以确保:仅将符合相应的质量和安全要求的附加订户插入到自动化系统300中。
210.在根据改变指令改变控制软件和安装附加订户401之后,自动化系统300可以借助改变的控制软件和附加订户401来运行。
211.附加地,还可以将多个附加订户401借助上述步骤接入自动化系统300中。在这种情况下,软件订户303的改变指令可以包括多个附加订户401的控制软件、特定运行参数、鉴别标志、控制软件的许可和其他特定信息。
212.替选地,也可以在软件订户303的存储单元501上存储多个改变指令,其中每个改变指令包括关于附加订户401的信息。
213.替选地,也可以将多个软件订户303插入自动化系统300中,所述软件订户中的每个包括具有仅关于附加订户401的信息的改变指令。
214.多个附加订户401可以例如与该软件订户303或多个软件订户303一起组合成终端系统700、即例如图7所示的终端系统。
215.在根据上述步骤将多个附加订户401安装到自动化系统300中和相应地改变控制软件之后,多个附加订户401的每个可以通过控制装置301给他地操控。
216.图3示出根据第一实施方式的自动化系统300的示意图。
217.图3中的自动化系统300包括控制装置301和多个订户305,所述订户经由数据总线307彼此连接和与控制装置301连接。另外,自动化系统300包括软件订户303,所述软件订户经由数据总线307与订户305和控制装置301连接。
218.订户305是自动化系统300的订户,所述订户在执行用于改变自动化系统300的控制软件的方法100之前已经是自动化系统300的一部分并且不是软件订户303。
219.根据图3的订户305例如可以包括自动化系统300的设备如执行器、传感器或马达。
220.软件订户303用于改变控制装置301的控制软件,并且包括存储单元,在所述存储单元上存储有至少一个用于改变自动化系统300的控制软件的改变指令。
221.软件订户303由控制装置301识别为自动化系统300的订户,进而是等效订户。但是,软件订户303可以构成用于:仅用于改变控制软件,而不具有自动化系统内的其他功能。
222.图3中所示的自动化系统300构成用于:执行具有上述步骤的用于改变自动化系统300的控制软件的方法100。
223.在图3中的实施方式中,不将附加订户401插入到自动化系统300中。
224.附加订户401是可以借助执行用于改变自动化系统300的控制软件的方法100而集成到自动化系统300中的订户,但是在执行用于改变自动化系统300的控制软件的方法100之前不是自动化系统300的订户。
225.因此,软件订户303的改变指令仅包括自动化系统300的现有控制软件的改变。所述改变例如可以包括控制软件的升级、较新版本或控制软件的修改和现有故障的校正。
226.自动化系统300的图3所示的拓扑由于其简单可表示性而仅出于说明的目的而被选择。自动化系统300同样可以具有不同类型的拓扑。同样地,可以将软件订户303设置在自动化系统300中的不同位置处。也可以将多个软件订户303集成到自动化系统300中。
227.控制装置301构成用于:根据第一查询步骤101将查询消息发送给软件订户303。软件订户303构成用于:根据第一响应步骤103将相应的响应消息发送给控制装置301,以提供至少一个改变指令。
228.控制装置301又构成用于:根据检查步骤105检查软件订户303的改变指令,并且如果改变指令与控制软件兼容,则根据改变指令在改变步骤107中改变控制软件。否则,控制装置301构成用于:根据拒绝步骤109来拒绝改变指令,并且放弃改变控制软件。
229.控制装置301还构成用于:根据第二查询步骤203将鉴别查询发送给自动化系统300的订户303、305。软件订户303又构成用于:根据第二响应步骤205将鉴别响应发送给控制装置301。控制装置301又构成用于:根据鉴别步骤207基于鉴别响应来鉴别软件订户303。
230.另外,控制装置301和软件订户303可以构成用于:在自动化系统300的启动阶段期间或在自动化系统300的持续运行中,根据用于改变自动化系统300的控制软件的方法100来执行控制软件的改变。
231.图4示出根据另一实施方式的自动化系统300的示意图。
232.与图3的自动化系统300不同,图4中的自动化系统300包括附加订户401。附加订户401移除设置在软件订户303之后。借助于虚线框说明:软件订户303和相应的附加订户401
彼此连接,使得软件订户303具有用于相应的附加订户401的相应的改变指令。
233.根据用于改变自动化系统300的控制软件的上述方法100,可以经由软件订户303的相应的改变指令将附加订户401插入自动化系统300中。
234.为此,软件订户303的改变指令包括附加订户401的控制软件、特定运行参数、控制软件的可能的许可、其他鉴别信息和附加信息。
235.控制装置301和自动化系统300的订户303、305、401之间的数据传输或通信例如可以基于现场总线系统。
236.这例如可以是ethercat系统或类似的系统,其中控制装置301充当主机,并且各个订户303、305、401充当从机,其中仅主机构成用于:将查询消息发送给从机,并且从机仅构成用于:用适当的响应消息来响应所述查询消息。
237.主机和从机之间的数据通信在此可以经由交换现场总线协议、例如ethercat的报文来实现。这种报文可以包括主机到自动化系统300的多个订户303、305、401的查询消息或功能指令,也可以包括给自动化系统300中的各个订户的个体的查询消息或功能指令。
238.为此,自动化系统300的订户303、305、401可以分别具有接收单元rx和发送单元tx,它们分别用于接收和发送报文。优选地,报文可以通过如下方式从自动化系统300的控制装置301发送给订户303、305、401:即具有距控制装置301最短距离的第一订户借助其接收单元rx接收相应的报文,并借助其发送单元tx传输给相应的下一订户。
239.相应下一订户借助其接收单元rx从相应前一订户接收报文,并用借助其发送单元tx将报文发送给相应下一订户。最后的订户又从前一订户接收报文,并将报文发送回控制装置301。
240.因此,报文可以在被发送回控制装置301之前,遍历自动化系统300的所有订户303、305、401。
241.每个订户303、305、401在接收到报文时通过其接通单元503从接收到的报文中提取指向相应订户的查询消息或和功能指令执行相应的功能或者将相应的响应消息插入报文中并将其借助于发送单元tx传输给相应下一订户。
242.在所有订户都收到报文并分别执行指向其的功能指令或者借助相应的响应消息答复指向其的查询消息并将所述响应消息并入到报文中之后,最后的订户可以将处理的报文发送回控制装置301。
243.具有控制装置301和订户303、305、401的自动化系统300因此可以通过以如上所述的方式通过控制装置301将报文发送给订户303、305、401来通过如下方式执行用于改变自动化系统300的控制软件的方法100:即控制装置根据第一查询步骤101和第二查询步骤203将查询消息并入相应的报文中,发送给订户303、305、401,并分别通过查询消息寻址到的订户303、305、401根据第一响应步骤103和第二响应步骤205将相应的响应消息并入相应的报文中。当前,订户的响应消息还可以包括相应的订户305、401的相应的设备的测量数据,其中所述订户将所述响应消息并入报文中。
244.图5示出根据一个实施方式的软件终端500的示意图。
245.在图5中,自动化系统300的如上所述的软件订户303构成为软件终端500、尤其构成为总线终端,所述软件订户在用于改变自动化系统300的控制软件的方法100中或在上述自动化系统300中用于改变控制软件的软件订户303。
246.软件终端500包括存储单元501和接入单元503。存储单元501用于存储用于改变自动化系统300的控制软件的改变指令。存储单元501可以构成用于:存储大量的改变指令。
247.另外,存储单元501可以构成用于:可多次覆写,使得可以在存储单元501上依次存储多个不同的改变指令。软件终端500因此可以用于自动化系统300的控制软件的不同的改变。
248.连接单元503用于:提供与自动化系统300的控制装置301或其他订户305、401的通信。接入单元503可以具有接收单元rx和发送单元tx,进而实现接收或发送报文。
249.另外,接入单元503可以构成用于:从控制装置301中读出接收到的查询消息,例如并入相应的报文中,并发送相应的响应消息或并入相应的报文中。
250.也可以经由第一端子505和第二端子507来实现软件终端500与自动化系统300的其他订户或终端的通信,借助于所述端子可以将软件终端500与数据总线307的相应的总线线路或其他总线终端的相应的端子连接。
251.软件终端500可以构成为可商购的总线终端,例如构成用于:ethercat终端,使得软件终端500可以并入自动化系统300的数据总线307中,并且还与自动化系统的其他总线终端连接,并且例如组合成终端系统。
252.软件终端500还可以具有锁定单元(未示出),借助所述锁定单元,软件终端500可以锁定在相应的承载轨道之上,并且可以与其他订户终端连接成终端系统。
253.图6示出根据一个实施方式的另一订户终端600的示意图。
254.自动化系统300的不是软件订户303的订户305、401可以分别包括订户终端600。订户终端600可以结构上基本上类似于软件终端500来构造。然而,与软件终端500相反,订户305、401的其他订户终端600构成为i/o终端(输入/输出终端),并且附加地分别具有端子装置601,所述端子装置具有多个用于连接自动化系统300的设备的多个端子开口603的端子装置601。订户305、401的这种设备可以是例如执行器、传感器、马达或用于自动化系统的其他设备。
255.订户终端600还具有第二接入单元607,订户终端600可借助所述第二接入单元607经由数据传输与控制装置301或自动化系统300的其他订户进行通信。第二连接单元607包括接收单元rx和发送单元tx,用于接收和发送总线协议,例如报文。
256.因此,第二接入单元607可以:接收由控制装置301发送的报文,将其读出,借助接收到的报文的相应的消息驱动相应的连接于相应的订户终端600的设备,并且必要时将相应设备的测量数据或其他参数作为响应消息并入相应的报文中,并且将所述报文发送给自动化系统300的相应下一订户或控制装置301。
257.订户终端600还包括第三端子609和第四端子611,借助所述端子可以将订户终端600连接到数据总线307的相应的总线线路处。经由第三端子609和第四端子611,订户终端600也可以与其他终端、例如软件终端500连接,并且可以组合成终端系统。
258.订户终端600还具有未示出的锁定单元,订户终端600可以借助所述锁定单元锁定在承载轨道处,进而可以与其他终端组合成终端系统。
259.订户终端600还包括显示装置605,借助所述显示装置可以显示订户终端600或连接到订户终端600处的设备的运行状态。
260.软件终端500和订户终端600的图5和图6中所示的设计方案仅用作示例性说明,并
且不应理解为限制性的。
261.图7示出根据一个实施方式的具有软件终端500和多个订户终端600的终端系统700的示意图。
262.图7中的终端系统700包括软件终端500和六个订户终端600,所述订户终端在承载轨道703上组合成终端系统700。终端系统700还包括总线耦合器701,所述总线耦合器同样安置在承载轨道703处。
263.订户终端600构成为i/o终端,并且具有多个带有相应的单子开口603的端子装置601。当前,为了清楚起见,未示出订户终端600的所有特征。
264.软件终端500具有存储单元501和接入单元503,所述接入单元具有接收单元rx和发送单元tx。
265.总线耦合器701构成在终端系统700的前端处,并且用于提供终端系统700到自动化系统300的数据总线307的连接。
266.软件终端500和另外的订户终端600借助于第一端子505、第二端子507、第三端子609和第四端子611彼此连接,其在图7中分别未示出。终端系统700的各个终端500和600的数据传输或数据通信可以经由内部的数据总线、例如k总线(通信总线)来实现。内部数据总线(k

总线)在信号传输以及可能的传输的总线协议方面可以不同于自动化系统300的数据总线307,所述数据总线可以经由现场总线系统来实现。
267.总线耦合器701在此用于:将由数据总线307传输的信号转换为内部的数据总线(k总线)的信号,进而经由内部数据总线(k总线)实现软件终端500和终端系统700内的其他的订户终端600之间的数据通信。另外,总线耦合器701可以将经由数据总线307传输的总线协议、例如现场总线协议ethercat的报文转换为符合内部数据总线(k总线)的数据传输的总线协议。
268.总线耦合器701可以经由外部接口705接收总线协议、例如报文,转换为符合经由内部总线(k总线)进行数据传输的相应的总线协议,并将转换的总线协议转发给软件终端500。
269.软件终端500借助于接收单元rx接收由总线耦合器701转发的总线协议,响应指向其的相应的查询消息,并借助于发送单元tx经由内部数据总线(k总线)将修改后的总线协议发送给随后的其他的订户终端600。
270.所述其他的订户终端借助相应的接收单元rx接收转发的总线协议,处理相应的查询消息或功能指令,并经由相应的发送单元tx将处理的总线协议发送给相应后续的其他订户终端600。
271.因此,由自动化系统300的控制装置301发送的、呈总线协议例如报文形式的查询消息可以由终端系统700的总线耦合器701接收,为了经由终端系统700的内部的数据总线(k总线)传输被相应地修改并且转发给终端系统700的终端,所述终端响应或执行相应的查询消息或功能指令,并将相应的响应消息或结果、例如测量数据插入相应的总线协议中,使得总线协议在将其发送回控制装置301之前,遍历终端系统700的所有终端。
272.图8示出终端系统700经由数据总线307与自动化系统300的控制装置301的数据通信的示意图。
273.在图8中示意性地说明在终端系统700内的在图7下描述的数据传输。当前,终端系
统700包括总线耦合器701、软件终端500和订户终端600。出于说明的原因,没有示出其他订户终端。
274.总线耦合器701包括外部接口705,总线耦合器701借助所述外部接口与自动化系统300的数据总线307连接。总线耦合器701还包括内部接口709,总线耦合器701经由所述内部接口与软件终端500和另外的终端600连接。
275.总线耦合器701、软件终端500和另外的订户终端600经由内部数据总线707彼此连接。
276.总线耦合器701的外部接口705具有接收单元rx和发送单元tx。总线耦合器701的内部接口709同样具有接收单元rx和发送单元tx。软件终端500同样具有两个接收单元rx和两个发送单元tx,它们分别成对地一起形成第一传输装置801和第二传输装置803。订户终端600又分别具有两个接收单元rx和两个发送单元tx,它们又成对地一起形成第三传输装置805和第四传输装置807。
277.总线耦合器701的外部接口705的接收单元rx和内部接口709的发送单元tx、软件终端500的第一传输装置801的接收单元rx和第二传输装置803的发送单元tx和其他订户终端600的第三传输装置805的接收单元rx和第四传输装置807的发送单元tx形成内部的数据总线707的正向方向,所述正向方向通过从左指向右的箭头标识。
278.其他订户终端600的第四传输装置807的接收单元rx和第三传输装置805的发送单元tx、软件终端500的第二传输装置803的接收单元rx和第一传输装置801的发送单元tx和总线耦合器701的内部接口709的接收单元tx和外部接口705的发送单元tx形成内部数据总线707的反向方向,所述反向方向通过从右指向左的箭头标识。
279.总线耦合器701经由数据总线307借助于外部接口705的接收单元rx接收总线协议、例如报文。在相应的匹配接收到的总线协议和匹配于内部的数据总线707之后,总线耦合器701将总线协议作为内部数据总线707的总线协议、当前标识为第一协议et1借助于内部接口709的发送单元tx发送给软件终端500的第一传输装置801的接收单元rx。
280.第一协议et1例如可以是现场总线系统的报文。
281.软件终端500借助于接入单元503读取接收到的第一协议et1,并将改变指令在为软件终端500所设的相应的部位处并入第一协议et1中。然后,软件终端500经由第二传输装置803的发送单元tx将处理的第一协议et1经由内部数据总线707发送给订户终端600。
282.订户终端600经由第三传输装置805的接收单元rx接收第一协议et1,借助于第二接入单元607读取第一协议et1并将所请求的数据、例如自动化系统300的连接于订户终端600的设备的测量数据在相应的位置中并入第一协议et1中,并且借助于第四传输装置807的发送单元tx将第一协议et1发送给订户终端600。
283.终端系统700的最后的订户终端600经由第三传输装置805的发送单元tx在内部数据总线707的反向方向上将第一协议et1发送给上游的其他的订户终端600或上游的软件终端500。
284.通过软件终端500读取第一协议et1或插入改变指令通过从软件终端500指向第一协议et1的和从第一协议et1指向软件终端500的箭头标识。
285.通过订户终端600读取第一协议et1和接入测量数据通过从另外的订户终端600指向第一协议et1和从第一协议et1指向另外的订户终端600的箭头标识。
286.为了简化图示,当前,在内部数据总线707的反向方向上从最后的订户终端600朝总线耦合器701的方向发送回的第一协议et2作为为第二协议et2示出。
287.第二协议et2又遍历终端系统700的另外的终端600和软件终端500。但是,不发生通过终端系统700的终端来继续处理第二协议et2。
288.总线耦合器701借助于内部接口709的接收单元rx接收第二协议et2,并且将第二协议et2转换为数据总线307的总线协议,并且将转换的第二协议et2经由外部接口705的发送单元tx经由数据总线307发送至控制装置301。
289.总线协议、例如报文由自动化系统300的数据总线307在终端系统700中以在此示出的方式进行的数据传输仅用于说明目的,其中所述终端系统具有总线耦合器701、至少一个软件终端500和至少一个另外的订户终端600。
290.经由自动化系统300的数据总线307在终端系统700中的实际数据传输会与在此示出的示意流程有所偏差,并且具有附加的特征,例如可以取消图8中示出的特征。
291.例如,第一协议et1可以转发给图8中未示出的另一终端系统,代替转发给总线耦合器701。在第一协议et1已经被完全处理之后,才可以由所述另一终端系统在完全处理第一协议et1之后将其又作为第二协议et2以相反的方向并经由图8的终端系统700发送回控制装置。
292.也可以考虑对数据传输的进一步改变。
293.图9示出根据一个实施方式的自动化系统300的示意图,其中图7中的终端系统700经由数据总线307与自动化系统300的控制装置301连接。
294.控制装置301在图9中作为控制pc示出。不同地,控制装置301也可以构成为集成的控制装置、基于服务器的或基于网络的控制装置。
295.另外,终端系统700可以包括附加的订户终端600或附加的软件终端500。此外,自动化系统300可以包括多个终端系统700。
296.软件终端500可以具有以下功能:
297.1.鉴别另一订户终端600和连接于另一订户终端600的设备。经由在软件终端500的改变指令内将特定的运行参数、个体的鉴别标志和关于连接于订户终端600的设备的其他信息存储在控制软件的软件终端500上,软件终端500可以在执行用于改变自动化系统300的控制软件的上述方法100时鉴别新插入自动化系统300中的、连接于订户终端600的设备,使得自动化系统的控制装置301可以在控制软件相应改变之后个体地寻址和控制新插入到自动化系统300中的设备。
298.2.另外,改变指令可以存储在软件终端500的存储单元501上。对于改变指令的实际运行或执行,改变指令安装在自动化系统300的控制装置301中并通过控制装置301执行。不需要用于执行改变指令或用于执行新插入自动化系统300中的设备的存储在改变指令中的控制软件的独立的控制器。因此,可以将需要高计算能力的应用传输给自动化系统300的控制装置301的主计算机。
299.3.另外,可以借助于在改变指令过程中存储在软件终端500的存储单元501上的相应的许可来提供新插入自动化系统300中的设备的控制软件。因此可以确保:仅可以将许可的软件用于控制301附加设备。由此,可以维持自动化系统300的质量和安全标准。
300.4.软件终端500可以在如上所述的终端系统700中用于通过控制装置301对在终端
系统700中设置在软件终端500后方的另外的订户终端600编址,所述另外的订户终端分别包括新插入自动化系统300中的设备。在通过控制装置301鉴别软件终端500和经由其他的订户终端600新插入自动化系统300中的附加设备时,控制装置可以通过如下方式经由相应的其他的订户终端600相对于软件终端500的设置对附加设备的编址进行编址:即软件终端500用作为相对于借助于另外的订户终端600设置在软件终端500后方的附加设备的编址零点。于是,可以例如借助于在终端系统700之内相对于软件终端500对位置编号来进行附加设备的编址,在所述位置处设置有终端系统700中的属于附加设备的其他的订户终端600,因此无需附加编址。
301.附图标记列表
302.100 用于改变自动化系统的控制软件的方法
303.101 第一查询步骤
304.103 第一响应步骤
305.105 检查步骤
306.107 改变步骤
307.109 拒绝步骤
308.111 报错步骤
309.201 安装步骤
310.203 第二查询步骤
311.205 第二响应步骤
312.207 鉴别步骤
313.300 自动化系统
314.301 控制装置
315.303 软件订户
316.305 订户
317.307 数据总线
318.401 附加的订户
319.500 软件终端
320.501 存储单元
321.503 接通单元
322.505 第一端子
323.507 第二端子
324.600 订户终端
325.601 端子装置
326.603 端子开口
327.605 显示装置
328.607 第二接通单元
329.609 第三端子
330.611 第四端子
331.700 终端系统
332.701 总线耦合器
333.703 承载轨道
334.705 外部接口
335.707 内部数据总线
336.709 内部接口
337.801 第一传输装置
338.803 第二传输装置
339.805 第三传输装置
340.807 第四传输装置
341.et1 第一协议
342.et2 第二协议
343.rx 接收单元
344.tx 发送单元
再多了解一些

本文用于企业家、创业者技术爱好者查询,结果仅供参考。

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