專利名稱:控制節(jié)點及控制的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明相關(guān)于一種控制節(jié)點,并且,相關(guān)于一種包括如此控制節(jié)點的控制。
背景技術(shù):
現(xiàn)今概念的工業(yè)自動操作是以分散控制的理念作為基礎(chǔ),其中,待實施的控制任務(wù)會以于地理及功能上皆為最佳的方式而被分開至分散控制系統(tǒng)的多個控制節(jié)點之中,藉此,控制節(jié)點可以經(jīng)由局域網(wǎng)絡(luò)而與彼此通信,以及與上級系統(tǒng)進行通信,通過分散控制的方式,由于各自的控制節(jié)點會自動地接管相關(guān)于其分別區(qū)域的控制任務(wù),并且僅有在為了協(xié)調(diào)目的時才需要與其它的控制節(jié)點、及/或與該上級系統(tǒng)進行通信,因此,進行通信程序所需的時間以及努力就可以被減少。 就此而論,該分散控制的基本概念是,將自動任務(wù)細分至各個功能與邏輯完整、且接著會被安排在靠近該程序的鄰近地區(qū)的模塊之中,因而減少所牽涉的布線以及安裝,而經(jīng)由細分至多個模塊,復雜性就可以被降低,進而致能一較簡單的功能。 開放式系統(tǒng)是自動化技術(shù)中的更進一步趨勢,其讓用戶可以結(jié)合各種制造商的自
動化組件,而這則是允許用戶將最佳的技術(shù)解決方案用于各自的部分任務(wù),以及選擇最不
昂貴的制造商,另外,對于在開放式系統(tǒng)中的自動化組件的一個必要需求是連接性,亦即,
原則上,各自的自動化組件必須要能夠交換數(shù)據(jù),再者,開放式系統(tǒng)亦需要其自動組件為可
互用(interoperable),亦即,各自自動組件必須要包括已定義的設(shè)定檔(profiles),以確
保所述組件在執(zhí)行該自動任務(wù)時的合作,最后,開放式系統(tǒng)亦需要來自各種制造商的自動
化組件間的可交換性,亦即,制造商的裝置必須要提供相同的功能范圍。 盡管分散開放式控制系統(tǒng)的使用及因此而獲得的成本效益越來越多,但在工業(yè)自
動操作中,特別是由于不斷縮短的產(chǎn)品周期,而仍存在著投資回報問題,雖然的新的產(chǎn)品已
經(jīng)是以能讓它們簡單地自動生產(chǎn)的方式而進行發(fā)展,但用于制造該些產(chǎn)品的該等自動化系
統(tǒng)通常是為了要制造的產(chǎn)品而特別設(shè)計,因此,若要使它們適用于產(chǎn)品以及程序改變,則僅
有通過大量的時間與努力的方式才有可能達成。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是在于提供一種在一控制節(jié)點網(wǎng)絡(luò)中的控制節(jié)點,以及一種讓系統(tǒng)管理更具彈性的控制。 根據(jù)本發(fā)明,此目的可通過根據(jù)權(quán)利要求第1項以及第10項的一控制節(jié)點而獲得解決,而較佳實施例則是表示于附屬權(quán)利要求之中。 根據(jù)本發(fā)明,該控制節(jié)點包括一順序表以及客戶端,該順序表具有數(shù)據(jù)記錄,且每
一個數(shù)據(jù)紀錄包括對于關(guān)聯(lián)于該控制節(jié)點的一制造順序的一動作的一識別,對于實行該動作的一客戶端的一識別,以及對于關(guān)聯(lián)于該動作的一參數(shù)集的一識別,另外,每一個客戶端
包括一順序解釋器,其是被設(shè)計為讀取以及解釋該順序表,以及起始關(guān)聯(lián)于該客戶端的該動作。再者,根據(jù)本發(fā)明,用于在一控制中實行制造程序的多個控制節(jié)點會經(jīng)由一數(shù)據(jù)通信
4網(wǎng)路而被彼此連接,該制造程序會被分割成為包括動作的制造順序,且該動作是利用分別的控制節(jié)點來實行。 根據(jù)本發(fā)明的該控制節(jié)點的架構(gòu)使得一分布式控制能夠以一開放式系統(tǒng)的形式提供關(guān)于各自控制節(jié)點的功能的高兼容性以及適應(yīng)性,因此,制造程序能夠以具彈性的方式而被分割成為可由各自的控制節(jié)點來實行的部分順序,因此,該等各自的部分順序可以在不需要通過適應(yīng)該順序表的廣泛規(guī)劃的情形下,直接被定義在控制節(jié)點。因此,控制節(jié)點可以被細分成為多個客戶端,且該客戶端會通過讀取以及解釋該順序表而以自動的方式動作,該順序表包括利用該順序解釋器以及最終通過起始關(guān)聯(lián)于該客戶端的任務(wù)的方式而實行的該制造順序,此外,即使在該制造程序的期間,也有可能在不需要解釋該制造程序、或是重新規(guī)劃整個系統(tǒng)的情形下,通過重新規(guī)劃該順序表而實現(xiàn)對于在該制造程序中的修改的適應(yīng)。 根據(jù)一較佳實施例,該客戶端的該順序解釋器會以其它客戶端的訊號數(shù)據(jù)作為基礎(chǔ)而處理該順序表,而此程序則是確保該制造順序的該等各自動作能夠以一協(xié)調(diào)的方式被實行。 為了實現(xiàn)跨越控制節(jié)點邊界的一有效同步,一更進一步的較佳實施例提供了一同
步組件,其會產(chǎn)生用于其它客戶端的同步數(shù)據(jù),因此,該同步組件會被建構(gòu)成為一客戶端,并且會根據(jù)一相關(guān)聯(lián)的動作而產(chǎn)生訊號數(shù)據(jù),所以,此配置所提供的是,在控制節(jié)點之間的同步可以利用簡單的方式來適用于在生產(chǎn)以及制造程序中的修改,并且,為了適應(yīng)該同步,僅需要改變關(guān)聯(lián)于該同步組件的該動作即可。 根據(jù)一另一較佳實施例,該訊號數(shù)據(jù)是由該同步組件經(jīng)由對于所應(yīng)用的同步數(shù)據(jù)的一邏輯運算后所產(chǎn)生,且該邏輯運算是由該相關(guān)聯(lián)動作所提供。此程序則是允許了已觸發(fā)的訊號數(shù)據(jù)的產(chǎn)生,以確保制造順序的正確執(zhí)行。 根據(jù)一另一較佳實施例,與該一動作本身相關(guān)聯(lián)的參數(shù)會包括一產(chǎn)品狀態(tài)輸出日期,以在執(zhí)行一動作之前先與一真實產(chǎn)品狀態(tài)數(shù)值進行比較,一產(chǎn)品狀態(tài)最終日期,以在成功執(zhí)行該動作之后立即呈現(xiàn)該真實產(chǎn)品狀態(tài)數(shù)值,以及定義該動作的功能的動作參數(shù)。于該順序表中的參數(shù)集的此種架構(gòu),其在該控制節(jié)點的各自功能之間提供了制造程序的一簡單細分,因此,各自動作可以利用決定該產(chǎn)品的輸出與最終狀態(tài)以及于其間的功能參數(shù)而清楚地被定義。 因此,在一另一較佳實施例中,為了避免該制造程序、及/或其它客戶端由于在該動作的執(zhí)行期間的一錯誤所造成的一阻塞,以及為了能夠以一簡單的方式控制該動作,會將一暫停日期整合于該參數(shù)集之中。 在一另一較佳實施例之中,該客戶端接收用于在一動作的架構(gòu)范圍內(nèi)的一待處理產(chǎn)品的一真實狀態(tài)數(shù)值,以作為一訊號發(fā)送日期,以及該客戶端會在成功完成一動作之后,立即發(fā)送在一動作的架構(gòu)范圍內(nèi)進行處理的該產(chǎn)品的一真實狀態(tài)數(shù)值,以作為一訊號發(fā)送日期。利用此程序,該制造程序能夠以一簡單的方式進行模塊化,而且,作為訊號發(fā)送日期的產(chǎn)品狀態(tài)的交換則是使得在客戶端之間的數(shù)據(jù)通信可以被標準化,也因此讓數(shù)據(jù)可以被快速存取。 根據(jù)一另一較佳實施例,該控制節(jié)點包括用于該順序表的一內(nèi)存,且參數(shù)會在起始該動作后分別自該客戶端被擷取。而此程序允許在該控制節(jié)點的范圍內(nèi)集中地定義制造
5例,該控制節(jié)點包括一傳輸器模塊,以在該數(shù)據(jù)通信網(wǎng)路中,
利用數(shù)據(jù)封包的形式與其它的控制節(jié)點交換數(shù)據(jù),且該傳輸器模塊被建構(gòu)以管理在一輸出
程序影像中的待傳輸數(shù)據(jù),將該輸出程序影像轉(zhuǎn)換成為一數(shù)據(jù)封包,以及在一預定時間點
將該數(shù)據(jù)封包輸出至該數(shù)據(jù)通信網(wǎng)路之上,再者,該控制節(jié)點包括一接收器模塊,其被建構(gòu)
為會登入多個控制節(jié)點的一、或多個傳輸器模塊的數(shù)據(jù)封包,以及會將一已接收數(shù)據(jù)封包
轉(zhuǎn)換成為一輸入程序影像。所以,通過此架構(gòu),在控制節(jié)點之間的該數(shù)據(jù)通信就可以具有彈
性地以簡單的方式適用于制造以及處理程序,而且,一控制節(jié)點可以利用一接收器模塊來
登入至多個控制節(jié)點的該等數(shù)據(jù)封包的可能性,則是提供了一具彈性的通信關(guān)系配置。 根據(jù)一較佳實施例,該傳輸器模塊可以直接將該數(shù)據(jù)封包送至一、或多個控制節(jié)
點,從而非實時數(shù)據(jù)較佳地是以一非循環(huán)的方式傳送,或者,該傳輸器模塊也可以將該數(shù)據(jù)
封包往前遞送至出現(xiàn)在該網(wǎng)絡(luò)中的所有控制節(jié)點,從而實時數(shù)據(jù)較佳地是以一循環(huán)的方式
進行傳輸。經(jīng)由此架構(gòu),就可以達成實時數(shù)據(jù)以及非實時數(shù)據(jù)的一平行數(shù)據(jù)傳輸,所以,該
等控制節(jié)點之間的通信就能夠以一理想的方式適用于生產(chǎn)以及制造條件。 根據(jù)一另一較佳實施例,在該控制節(jié)點范圍內(nèi)的客戶端之間的該數(shù)據(jù)傳輸以數(shù)據(jù)
影像程序的形式進行建構(gòu),從而在該控制節(jié)點中的每一個客戶端被建構(gòu)為直接存取在客戶
端之間傳送的該控制節(jié)點程序影像,而在該控制節(jié)點中的內(nèi)部數(shù)據(jù)傳輸期間,此直接存取
允許了利用少量協(xié)議的一非??焖贁?shù)據(jù)交換。 根據(jù)一另一較佳實施例,在該控制節(jié)點中的一客戶端被建構(gòu)成為一主控客戶端,以及在相同、或一另一控制節(jié)點中的一另一客戶端被建構(gòu)成為一從屬客戶端,且該主控客戶端使用該從屬客戶端作為該主從互連中的一功能對象。而一主從互連的可能性允許了一具等級的用戶結(jié)構(gòu),進而可以最佳地利用在該制造程序中的各自客戶端的功能。表面上,由于該主從互連構(gòu)成了一體的功能區(qū)塊,因此,為了實行對于該制造程序的修改的適應(yīng),將僅需重新規(guī)劃該主控客戶端。 在此,更具優(yōu)勢地是,該主控客戶端包括一代理主機(proxy),以及該從屬客戶端包括一存根模塊(stub),該代理主機將該功能對象的輸入變量轉(zhuǎn)變成為一數(shù)據(jù)電報,并將其傳送至該存根模塊,以及該存根模塊會將該功能對象的輸出變量轉(zhuǎn)變成為一數(shù)據(jù)封包,并將其傳送至該代理主機。由于數(shù)據(jù)能夠以透明的方式而在該主控客戶端以及該從屬客戶端之間傳送,此程序允許該主從互連中的一簡單數(shù)據(jù)通信。 二者擇一地,該主從互連可以是由一網(wǎng)絡(luò)配置器所提供、或是由該主控客戶端本身所產(chǎn)生,而這些程序允許了在起始階段中以及在機械循環(huán)期間,可通過創(chuàng)造以及解除主從互連而對于該生產(chǎn)與制造程序中的改變有一彈性的反應(yīng)。
接著,本發(fā)明是以所附附圖作為參考而進行更詳細的敘述,其中
圖1 :示意地舉例說明具有一控制節(jié)點以及一網(wǎng)絡(luò)配置器的網(wǎng)絡(luò);
圖2 :顯示在根據(jù)本發(fā)明的一網(wǎng)絡(luò)中的一起始階段;
圖3 :顯示一控制節(jié)點架構(gòu); 圖4 :舉例說明顯示一制造流程,其中顯示作為二個控制節(jié)點的一運輸帶以及一
6具有握爪的附著單元,其中 圖4A:舉例說明整體順序; 圖4B :為該運輸帶的一順序表; 圖4C :為該運輸帶的參數(shù)集;以及 圖4D :為包含該等握爪的該附著單元的一順序表; 圖5 :顯示在包括作為客戶端的同步組件的二個控制節(jié)點間的一數(shù)據(jù)交換;
圖6 :舉例說明一同步組件,其中
圖6A :顯示該同步組件的設(shè)計;以及
圖6B :顯示該等同步組件的參數(shù)集;以及 圖7 :舉例說明根據(jù)一主從客戶端概念的四個控制節(jié)點間的一數(shù)據(jù)交換。
具體實施例方式
在工業(yè)自動化操作(亦即,利用軟件的方式控制以及監(jiān)視技術(shù)程序)中,分散控制系統(tǒng)的使用不斷地增加,而在分散控制系統(tǒng)中,該控制任務(wù)會分開至多個控制節(jié)點之中,從而控制節(jié)點可經(jīng)由一工業(yè)局域網(wǎng)絡(luò)而彼此通信,若有需要時,與上級系統(tǒng)進行通信。圖1即顯示如此的一分散控制系統(tǒng),其包括三個控制節(jié)點1A,1B,1C,以及一用于配置以及監(jiān)視該網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)配置器2,其中,控制節(jié)點1以及該網(wǎng)絡(luò)配置器2會形成一區(qū)域通信網(wǎng)路(其已知為局域網(wǎng)絡(luò)(LAN)), LANs是被限制在一地理區(qū)域內(nèi)的區(qū)域通信網(wǎng)路,并會包含經(jīng)由一通信線路3(例如,一雙絞線電纜、或一光纖電纜)而彼此連接的一、或多個服務(wù)器、或工作站(其已知為控制節(jié)點)。對LANs而言,各種的網(wǎng)絡(luò)配置都是有可能的,最常見的是總線、環(huán)狀、星狀、以及樹狀結(jié)構(gòu)。圖1顯示具有一總線結(jié)構(gòu)的一LAN配置。 當被利用于已知為一現(xiàn)場總線系統(tǒng)(field-bus system)的工業(yè)自動操作時,對該LAN的一必要需求就會是實時的功能。因為該現(xiàn)場總線系統(tǒng)必須要保證每一個已傳送的數(shù)據(jù)封包都會在一限定的保證時間內(nèi)到達接收者,另外,由于LANs是利用一網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)以及一統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的方式而進行操作,因此,較佳的通信標準會是以太網(wǎng)絡(luò)(Ethernet)概念,實際上,該以太網(wǎng)絡(luò)概念提供了使用標準硬件以及軟件組件的可能性,再者,在該以太網(wǎng)絡(luò)概念是因簡單的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)而著名的同時,其亦具有一高數(shù)據(jù)傳輸率。
在0SI層模型(此為在網(wǎng)絡(luò)中傳輸數(shù)據(jù)的國際參考模型,其是由一七層的堆棧所組成,從而協(xié)議的總數(shù)是由會將其服務(wù)分配至分別的下一個較高等級的每一層而進行定義)中,因特網(wǎng)被分配至第二層(其已知為傳導層),而在此傳導層中,要進行傳輸?shù)臄?shù)據(jù)則是會被捆綁而形成封包,并且,分別的通信協(xié)議的特殊信息會被添加至封包之中。在該網(wǎng)絡(luò)的范圍內(nèi),該傳導層是負責將數(shù)據(jù)封包從控制節(jié)點傳輸至控制節(jié)點,并且,也負責錯誤偵測。在以太網(wǎng)絡(luò)的概念中,該傳導層會被分割成為二個層次,第一個層次會將一第一表頭區(qū)段(head section)添加至該數(shù)據(jù),其中,該表頭區(qū)段包括該接收協(xié)議進行一正確數(shù)據(jù)傳輸所需要的信息。在第二層次上,該待傳輸?shù)臄?shù)據(jù)封包則是會與一另一表頭區(qū)段以及一末端區(qū)段一起包裹,以用于自控制節(jié)點至控制節(jié)點運送數(shù)據(jù)封包。通過如此的以太網(wǎng)絡(luò)封包(亦稱之為以太電報(Ethernettelegrams)),就可以傳輸具有長度最多1500字節(jié)的數(shù)據(jù)。
為了亦能夠在需要實時功能性的工業(yè)自動操作中使用該以太網(wǎng)絡(luò)概念,每一個控制節(jié)點l會包括一用于實時操作的網(wǎng)絡(luò)接口 11。因此,就硬件以及軟件技術(shù)方面而言,該網(wǎng)
7絡(luò)接口 ll可以在該控制節(jié)點的范圍內(nèi)被實現(xiàn)。在該控制節(jié)點11范圍內(nèi)的該網(wǎng)絡(luò)接口 11可允許該總線系統(tǒng)3的平行使用,以決定用于實時應(yīng)用以及非實時應(yīng)用的數(shù)據(jù),因此,該用于實時應(yīng)用的數(shù)據(jù)會受到該網(wǎng)絡(luò)接口 11的優(yōu)先處理,因此,首先,會進行實時數(shù)據(jù)的傳輸,然后,在直到傳輸下一個實時應(yīng)用之前的剩余時間中,非實時應(yīng)用的數(shù)據(jù)才會進行傳輸。
對經(jīng)由該總線系統(tǒng)3而進行的數(shù)據(jù)傳輸而言,該控制節(jié)點1的該網(wǎng)絡(luò)接口 ll會被再細分成為一傳輸器模塊12以及一接收器模塊13,其中,該傳輸器模塊12管理在一輸出程序影像(output process image)中的待傳輸數(shù)據(jù)。舉例而言,數(shù)據(jù)封包是以以太網(wǎng)絡(luò)電報的形式而進行傳輸。該傳輸控制節(jié)點1的該傳輸器模塊12會根據(jù)該網(wǎng)絡(luò)協(xié)議而將該輸出程序影像轉(zhuǎn)換成為一數(shù)據(jù)封包,然后在一預定的時間點,將該數(shù)據(jù)封包輸出在該網(wǎng)絡(luò)上。該接收控制節(jié)點1的該接收器模塊13-該接收器模塊13會進行登入,以接收由另外的控制節(jié)點1的一、或多個傳輸器模塊12所輸出的數(shù)據(jù)封包-然后,再將已接收的數(shù)據(jù)封包轉(zhuǎn)換成為可由該控制節(jié)點1進行處理的一輸入程序影像。 而利用此配置方式,即使是在系統(tǒng)循環(huán)時間的期間(亦即,動態(tài)地狀況下),也有可能可以在網(wǎng)絡(luò)中具彈性地決定控制節(jié)點間的通信關(guān)系,并以簡單的方法達成與所使用的設(shè)備以及裝置間具高度兼容性的一分散控制系統(tǒng),另外,對于生產(chǎn)以及制造程序的修改,例如,延伸、或改變生產(chǎn)的范圍,也可以通過改變通信關(guān)系而以簡單的方式實現(xiàn),亦即,重新決定指示那個控制節(jié)點必須將數(shù)據(jù)傳輸至哪些另外的節(jié)點的傳輸器_接收器_模塊關(guān)系。
較佳地是,傳輸器以及接收器模塊的該等通信關(guān)系的決定是利用該網(wǎng)絡(luò)配置器2而在一起始階段的架構(gòu)中完成。因此,該網(wǎng)絡(luò)配置器2包括一紀錄模塊21,以用于決定連接至該網(wǎng)絡(luò)的控制節(jié)點,其中,該紀錄模塊21連接至該網(wǎng)絡(luò)配置器2之中的一配置模塊22,而該配置模塊22則是會決定決定控制節(jié)點1的傳輸器與接收器模塊12, 13的通信關(guān)系,亦即,哪個控制節(jié)點會為了接收來自其傳輸器模塊的數(shù)據(jù),而通過其接收器模塊登入另外哪個控制節(jié)點,接著,該配置模塊22會依序地連接至一規(guī)劃模塊(programmingmodule) 23,而該規(guī)劃模塊23則是會接著將配置模塊所決定的在該網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點之間的通信關(guān)系傳輸至這些控制節(jié)點。 然而,在該起始階段之后,同樣地,該網(wǎng)絡(luò)配置器2也能夠動態(tài)地適應(yīng)節(jié)點及/或控制節(jié)點中的客戶端之間的通信關(guān)系。通過此配置,對于該產(chǎn)品范圍的一延伸或修改的反應(yīng)就有可能是簡單的方式,接著,該網(wǎng)絡(luò)配置器2允許利用簡單的重新規(guī)劃而實行對于各自控制節(jié)點及/或控制節(jié)點范圍內(nèi)的客戶端之間的通信關(guān)系的相對應(yīng)適應(yīng)。
圖1中所示的該分布式控制系統(tǒng)的該起始階段的詳細內(nèi)容顯示于圖2之中,而在圖中的箭頭所指示的則是所執(zhí)行的數(shù)據(jù)交換。在該起始階段的一第一步驟中,該網(wǎng)絡(luò)配置器2會決定連接至該網(wǎng)絡(luò)的控制節(jié)點1,因此,控制節(jié)點會包括相關(guān)聯(lián)于分別的控制節(jié)點的一明確地址,且該控制節(jié)點可以經(jīng)由該地址而被尋址,另外,例如,在總線系統(tǒng)的開機期間,該控制節(jié)點也可能會經(jīng)由動態(tài)配置協(xié)議(DHCP, dynamic configuration protocol)、或經(jīng)由自動IP而取得此地址。 為了自動地辨識控制節(jié)點1,該網(wǎng)絡(luò)配置器2可以使用各種的機制。該網(wǎng)絡(luò)配置器2的該紀錄模塊可以傳送一所謂的廣播電報至所有連接至該網(wǎng)絡(luò)3的控制節(jié)點l,接著,控制節(jié)點1即會利用一回復電報而響應(yīng)該廣播電報,以藉此通報它們的有效地址,或者,也有可能是,每一個控制節(jié)點在開機期間,皆自動地將一識別電報經(jīng)其地址而傳送至該網(wǎng)絡(luò)配置器2的該紀錄模塊。 再者,平行于該地址偵測,該網(wǎng)絡(luò)配置器2的該紀錄模塊21亦可以自該控制節(jié)點擷取代表該控制節(jié)點的網(wǎng)絡(luò)特性以及功能的一裝置規(guī)格,及/或該控制節(jié)點也可以在開機期間,自動地將該裝置規(guī)格傳送至該網(wǎng)絡(luò)配置器的該紀錄模塊。 然后,以已決定的控制節(jié)點的數(shù)量以及它們的裝置特性作為基礎(chǔ),該網(wǎng)絡(luò)配置器2的該配置模塊22會接著決定在該網(wǎng)絡(luò)的控制節(jié)點之間的通信關(guān)系,亦即,哪一個控制節(jié)點應(yīng)該要通過其接收器模塊而登入另外哪一個控制節(jié)點,以接收其傳輸器模塊的數(shù)據(jù),而為了此目的,較佳地是,該配置模塊22包括一系統(tǒng)對象模型(system object model),且為了定義該通信關(guān)系,該系統(tǒng)對象模型會包括與已決定的控制節(jié)點的裝置特性相結(jié)合的一標準化的系統(tǒng)說明以及一程序敘述,另外,作為經(jīng)由該控制節(jié)點而輸入該裝置規(guī)格的另一選擇,該裝置規(guī)格亦可以是經(jīng)由一外部數(shù)據(jù)庫而被讀入、或是直接經(jīng)由一人機接口而被輸入該網(wǎng)絡(luò)配置器2之中,此外,舉例而言,也可以經(jīng)由一工程系統(tǒng)而將該系統(tǒng)說明以及該程序敘述提供給該網(wǎng)絡(luò)配置器。 該網(wǎng)絡(luò)配置器2所決定的控制節(jié)點1之間的通信關(guān)系,會分別地指示傳輸數(shù)據(jù)的傳輸器模塊與接收數(shù)據(jù)的接收器模塊,以及數(shù)據(jù)傳輸型態(tài)與數(shù)據(jù)型態(tài),其中,利用該網(wǎng)絡(luò)配置器2的該規(guī)劃模塊23,包括通信關(guān)系的數(shù)據(jù)紀錄可經(jīng)由該總線系統(tǒng)3而被寫入控制節(jié)點1之中,接著,在結(jié)束該起始程序之后,該分布式控制系統(tǒng)會切換為機械操作,以實行所需的生產(chǎn)以及制造程序,而在此操作模式中,則不再需要該網(wǎng)絡(luò)配置器2,所以,該網(wǎng)絡(luò)配置器2不是接著會被關(guān)閉、就是會接管該生產(chǎn)以及制造程序中的一監(jiān)視功能,亦即,舉例而言,故障監(jiān)視以及診斷。 在該生產(chǎn)以及制造程序期間,該控制節(jié)點會根據(jù)該網(wǎng)絡(luò)配置器所提供的通信關(guān)系
而進行數(shù)據(jù)交換,因此,在一點對點連接中,該傳輸控制節(jié)點的該傳輸器模塊可直接將數(shù)據(jù)
傳輸至該接收控制節(jié)點的該接收器模塊,或者,作為一另一選擇,該傳輸控制節(jié)點的該傳輸
器模塊亦可以將數(shù)據(jù)發(fā)送至多個接收控制節(jié)點的多個接收器模塊,再者,亦有可能經(jīng)由該
傳輸控制節(jié)點的該傳輸器模塊而將數(shù)據(jù)傳輸至與該網(wǎng)絡(luò)相連接的所有控制節(jié)點的接收器
模塊,在此,一般的原則是,非實時數(shù)據(jù)會經(jīng)由點對點連接、且以非循環(huán)的方式交換,因為,
如此的非實時數(shù)據(jù)是在描繪產(chǎn)品以及程序流程特征時的事件數(shù)據(jù)、或參數(shù)數(shù)據(jù),不過,數(shù)
據(jù),特別是執(zhí)行實時應(yīng)用所需的程序數(shù)據(jù),則是會以循環(huán)的方式而傳送至所有的控制節(jié)點,
并且,在實時數(shù)據(jù)的情形中,點對多點連接、及/或廣播傳輸都是可實行的。 圖3示意地顯示一控制節(jié)點的可能配置,其中,除了包括該傳輸器模塊12以及該
接收器模塊13的該網(wǎng)絡(luò)接口 11之外,每一個控制節(jié)點亦會包括代表該控制節(jié)點的功能與
通信特性的一裝置規(guī)格,較佳地是,此裝置規(guī)格的形式對所有控制節(jié)點而言都是標準化的,
且是被儲存在該控制節(jié)點的記憶區(qū)域14中作為一個檔案,并且,該裝置規(guī)格可以被上級系
統(tǒng)、或是被該網(wǎng)絡(luò)配置器所存取,另外,該裝置規(guī)格亦可以由外部進行修改(亦即,轉(zhuǎn)而利
用該網(wǎng)絡(luò)配置器及/或一上級系統(tǒng)、或是一人機接口 ),以將該控制節(jié)點的功能與通信特性
調(diào)適為當前的狀態(tài)。 舉例說明該控制節(jié)點的硬件與其功能、及/或?qū)ν饨涌诘脑摽刂乒?jié)點的該裝置規(guī)格,其會關(guān)聯(lián)于在該控制節(jié)點中的一機械模型15,該機械模型15會將裝置特性以功能的形式轉(zhuǎn)為影像,并且使裝置功能與該真實硬件控制分開,另外,利用該機械模型,該系統(tǒng)、及/
9或在控制節(jié)點范圍內(nèi)的功能將能夠以簡單且有效率的方式進行模塊化,因而構(gòu)成一分散控 制系統(tǒng),其中,由于該機械模型含有該裝置功能,因此會提供對所有裝置,通信,以及功能單 元都能夠以自行支持方式操作(亦即,不需要管理系統(tǒng))的自動模塊單元,且其每一個都會 遵循著一統(tǒng)一的摘要操作流程。 為了處理事件、參數(shù)、以及程序數(shù)據(jù)流,該等控制節(jié)點的每一個都可以獲得一事件 紀錄模塊17,以及一數(shù)據(jù)紀錄模塊18,它們會連接至該網(wǎng)絡(luò)接口 11、該傳輸器模塊12、以及 該接收器模塊13,正如在圖3中所示,其中,事件(亦即,正在進行的機械操作中的指示、通 知、錯誤等)會由該事件紀錄模塊17進行分類,并接續(xù)地進行理解,再者,特別地是,上級控 制節(jié)點具有存取已理解事件的可能性,因此,該事件會被分類為必須認可的事件以及沒有 必要認可的事件,其中,在必須要認可的事件自該事件紀錄模塊17中移除之前,它們必須 要由一已認證的單元來進行認可,此外,該數(shù)據(jù)紀錄模塊18則是會儲存該參數(shù)以及程序數(shù) 據(jù),并且,會讓更進一步的,特別是上級的控制節(jié)點,以及讓該網(wǎng)絡(luò)配置器,能夠存取這些參 數(shù)以及程序數(shù)據(jù)。 該機械模型15會被分割成為一組織單元151以及一功能單元152,其中,該組織單 元151會決定該控制節(jié)點的狀態(tài),而該控制節(jié)點的狀態(tài)則是用以指示該操作模式,亦即,該 機器是正在進行手動、半自動、或是自動操作,以及該機器是正處于一起始模式、或是處于 一機械操作模式,再者,該控制節(jié)點的該操作狀態(tài)是在該組織單元151中進行定義,其中, 操作狀態(tài)可以為,舉例而言,開始、停止、或錯誤模式,并且,該操作狀態(tài)可以利用在該控制 節(jié)點1中的該機械模型15的該組織單元151,而明確地進行定義以及處理,再者,在該控制 節(jié)點1中的該機械模型15的該組織單元151,其則是可以在操作狀態(tài)間提供清楚的過渡,因 此,該組織單元151是代表一有限狀態(tài)機器,且其所提供會的是,即使在不仰賴外部事件的 情形下,該所需狀態(tài)亦會由該控制節(jié)點來達成。 在該控制節(jié)點1中的該機械模型15的該功能單元152會包括應(yīng)用程序,而該應(yīng)用
程序會關(guān)聯(lián)于分別操作狀態(tài),特別是由該功能單元152根據(jù)該組織單元所設(shè)定的操作狀態(tài)
而起始的制造順序,并且,在該控制節(jié)點的該功能單元中、及/或在該控制節(jié)點中的該客戶
端的該功能單元里,該應(yīng)用程序可經(jīng)由各自的識別而進行存取,因此,該組織單元151會包
括該功能單元152中要被存取的辨識以及功能參數(shù),以及會實現(xiàn)該存取,所以,一功能單元
會提供可由外部進行參數(shù)設(shè)定的一基本功能,接著,就可以由該基本功能的配置而得出總
功能,其中,這些基本功能可以包含下級基本功能,以及依序而形成的一基本超級功能。 該控制節(jié)點可以細分為客戶端16A,16B,16C,其可以分別地且以自行支持的方式
定義該控制節(jié)點的可存取功能,將該控制節(jié)點細分為客戶端的方式可以自由地進行建構(gòu),
并且是獨立于真實的硬件控制,另外,通過將該控制節(jié)點細分成為客戶端,數(shù)據(jù)通信率可以
被最佳化,并且,在該控制節(jié)點間進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)那樾蜗拢摂?shù)據(jù)傳輸可以是根據(jù)網(wǎng)絡(luò)協(xié)
議(亦即,特別是根據(jù)該以太網(wǎng)絡(luò)協(xié)議)而實行,因此,該傳輸控制節(jié)點可利用其傳輸器模
塊而將待傳輸?shù)妮敵龀绦蛴跋褶D(zhuǎn)換成為一網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)封包(亦即,舉例而言,一以太網(wǎng)絡(luò)電
報),然后在一預定的時間點將該數(shù)據(jù)封包輸出至該網(wǎng)絡(luò),之后,利用其接收器模塊而登入
至此傳輸器模塊的控制節(jié)點,其會將所接收的數(shù)據(jù)封包重新轉(zhuǎn)換成為一輸入程序影像,不
過,相反的,若是該數(shù)據(jù)通信是在該控制節(jié)點中的客戶端之間的控制節(jié)點內(nèi)部實行,則較佳
地是,該數(shù)據(jù)交換是利用數(shù)據(jù)影像處理程序而以一透明的方式實行,并且會伴隨著對于在客戶端間傳輸?shù)脑摽刂瞥绦蛴跋竦囊恢苯涌蛻舳藬?shù)據(jù)存取,此外,在控制節(jié)點中的客戶端 的這些直接數(shù)據(jù)影像處理程序,其可以在不需要經(jīng)由該傳輸器以及接收器的大量轉(zhuǎn)換程 序、及/或傳輸程序的情形下,即提供快速的數(shù)據(jù)交換。 較佳地是,該等數(shù)據(jù)傳輸程序(亦即,在該等客戶端之間的直接數(shù)據(jù)影像處理以 及在控制節(jié)點之間的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議轉(zhuǎn)換)是在上述的起始程序過程中通過該網(wǎng)絡(luò)配置器所提 供,因此,在該控制節(jié)點中的客戶端間的通信關(guān)系會以類似于控制節(jié)點之間的通信關(guān)系的 方式,再被細分為事件、參數(shù)、及程序數(shù)據(jù)流,并且,同時間,亦會決定在客戶端之間的數(shù)據(jù) 傳輸型態(tài),亦即,該數(shù)據(jù)傳輸是以一循環(huán)、或非循環(huán)的方式實行。 利用可獨立存取且可自由被配置的各自功能而將控制節(jié)點細分成為客戶端的方 式,讓任何所需的制造程序皆可以進行理想的細分,因此,該制造程序的總順序會被分割 成為分布至各個控制節(jié)點的部分制造順序,另外,該機械模型15的該功能單元152會包 括一順序表153,其可決定與該制造程序的總頻率范圍內(nèi)的該控制節(jié)點l產(chǎn)生關(guān)聯(lián)的制 造順序,其中,該順序表153包括對于在該制造順序范圍內(nèi)的一動作的一識別,對于可通 過本身所包含的功能而實行該動作的該控制節(jié)點的一辨別,以及對于執(zhí)行該動作所需的 該參數(shù)集的一辨別,另外,每一個客戶端16A, 16B, 16C都可包括一順序解釋器(sequence interpreter) 161A, 161B, 161C,其能夠讀取以及解釋該順序表153,并且可以起始關(guān)聯(lián)于該 客戶端的該行動。 客戶端16的順序解釋器161受到訊號數(shù)據(jù)的控制,而該順序解釋器161能夠以該 訊號數(shù)據(jù)作為基礎(chǔ)而處理該順序表153,因此,特別地是,該訊號數(shù)據(jù)會包括一觸發(fā)訊號,可 根據(jù)該順序表而讓在該客戶端中的該訊號解釋器實行關(guān)聯(lián)于該戶用端的該動作,另外,較 佳地是,分別的客戶端所需要的訊號數(shù)據(jù)是由該順序表153本身所提供,因此,就可以決定 該客戶端為了處理該順序表所需的是單一個觸發(fā)訊號、或數(shù)個觸發(fā)訊號,其中,這些觸發(fā)訊 號可以依序地是由其它客戶端所產(chǎn)生,而若這些客戶端的已執(zhí)行動作是實行該客戶端的該 動作的一條件時,則這尤其會是這樣的狀況。 然而,若是在一不同的控制節(jié)點的一客戶端中的一動作是在執(zhí)行于一控制節(jié)點 的一客戶端中的一動作時所需要的時,則用于該客戶端的訊號數(shù)據(jù)的產(chǎn)生就可以通過一 同步組件來實現(xiàn),其中,該同步組件代表該控制節(jié)點的一功能,并且被對待為一包括一順 序解釋器161的客戶端16,該同步組件的該順序解釋器會讀取以及解釋施加至該控制節(jié) 點1的該接收器模塊12的該訊號數(shù)據(jù),且該訊號數(shù)據(jù)會接續(xù)地根據(jù)該控制節(jié)點1的該順 序表153而從一另一控制節(jié)點的一傳輸器模塊進行傳送,因此,較佳地是,與在該順序表中 的該同步組件產(chǎn)生關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)紀錄是代表用于所使用的訊號數(shù)據(jù)的一布爾運算(Boolean operation),例如,邏輯與(AND),邏輯或(OR),邏輯與非(NAND),邏輯或非(NOR),或邏輯異 或(XOR),進而產(chǎn)生用于該控制節(jié)點中的一、或多個客戶端的一觸發(fā)訊號數(shù)據(jù),接著,客戶端 會繼續(xù)根據(jù)此訊號發(fā)送日期而處理該控制節(jié)點的該順序表。 由該傳輸控制節(jié)點的該傳輸器模塊傳送至該接收控制節(jié)點的該接收器模塊(其 是用于觸發(fā)該接收控制節(jié)點中的客戶端)的訊號數(shù)據(jù),其較佳地是利用該傳輸控制節(jié)點的 一同步組件而依序地產(chǎn)生,其中,該傳輸控制節(jié)點會被建構(gòu)為一獨立客戶端,并且,該傳輸 控制節(jié)點的此同步組件會通過處理該傳輸控制節(jié)點的該順序表而利用其順序解釋器來產(chǎn) 生該訊號數(shù)據(jù),并且,會將它們遞送至該傳輸器模塊,進而往前遞送至該接收控制節(jié)點的該接收器模塊,因此,較佳地是,每一個作為一客戶端的控制節(jié)點都包括二個同步組件,以產(chǎn)
生用于該控制節(jié)點中的客戶端的一內(nèi)部訊號發(fā)送,及/或產(chǎn)生用于該控制節(jié)點中的客戶端
的一外部訊號發(fā)送,另外,這二個功能亦可以結(jié)合在該控制節(jié)點的單一個同步組件之中。 再者,較佳地是,在該順序表中的數(shù)據(jù)紀錄是利用二進制的方式進行編碼,因此,
較佳地是,對于與該控制節(jié)點的一制造程序產(chǎn)生關(guān)聯(lián)的動作的識別,可以連續(xù)地在數(shù)據(jù)紀
錄中被計算總數(shù),另外,較佳地是,對于實行該動作的一客戶端的辨別被分為二部分,其顯
示了被該動作所觸發(fā)的該客戶端、及/或客戶端的特征,再者,它們的特征亦在于,一動作
被結(jié)束的方式,亦即,其是否需要該動作發(fā)送自己本身的結(jié)束,此外,較佳地是,對于與動作
產(chǎn)生關(guān)聯(lián)的參數(shù)集的識別,會連續(xù)地被計算總數(shù),類似于對于動作本身的識別。 另外,較佳地是,該等各種參數(shù)集可以總結(jié)成為一列表,并提供與對應(yīng)于該順序表
中的識別一樣的一識別,再者,關(guān)聯(lián)于一動作的該參數(shù)集會包含一產(chǎn)品狀態(tài)輸出日期,以與
執(zhí)行該動作之前的一產(chǎn)品狀態(tài)進行比較,代表成功結(jié)束該動作后的產(chǎn)品狀態(tài)的一產(chǎn)品狀態(tài)
最終日期,以及決定該動作的功能的動作參數(shù),此外,可選擇地是,為了避免該制造程序、及
/或其它客戶端由于在該動作的執(zhí)行期間的一錯誤所造成的一阻塞,以及為了能夠以一簡
單的方式控制該動作,也會提供該動作的一暫停日期。 為了起始該已尋址的動作,在一相對應(yīng)觸發(fā)訊號之后,該客戶端16可以利用其順序解釋器161而從該控制節(jié)點1的一內(nèi)存中讀取在該順序表中所識別的參數(shù)集,其中,舉例而言,該內(nèi)存可以是在該包含該裝置規(guī)格的控制節(jié)點中的該內(nèi)存14,而在此程序之中,該客戶端則是會接收一真實狀態(tài)數(shù)值,以作為于會在該動作過程中進行處理的一產(chǎn)品的一訊號發(fā)送日期,另外,當處理該順序表153時,該順序解釋器161會將此真實產(chǎn)品狀態(tài)數(shù)值與在關(guān)聯(lián)于該動作的參數(shù)集中的該產(chǎn)品狀態(tài)輸出日期進行比較,進而決定一錯誤,以及,若適合的話,將此錯誤發(fā)送至在該控制節(jié)點中的該記錄模塊17,此外,會指示在該動作過程中進行處理的產(chǎn)品的該真實狀態(tài)數(shù)值的該訊號發(fā)送日期,亦可以同時為該觸發(fā)訊號,以造成該客戶端16的該順序解釋器161起始該動作。 接著,在成功的完成該動作之后,該客戶端16的該順序解釋器161會輸出一訊號發(fā)送日期,以指示在該動作的架構(gòu)范圍內(nèi)進行處理的該產(chǎn)品的該真實狀態(tài)數(shù)值,以及,若適當?shù)脑?,作為一另一客戶端的一觸發(fā)訊號,因此,該客戶端16的該順序解釋器161會接管關(guān)聯(lián)于該動作的參數(shù)集的產(chǎn)品狀態(tài)最終日期,以作為該真實產(chǎn)品狀態(tài)的一訊號發(fā)送日期,另外,在該控制節(jié)點的范圍內(nèi),該訊號數(shù)據(jù)會被傳送至數(shù)據(jù)影像處理程序中的其它客戶端,在此,其它客戶端可以直接地存取該訊號數(shù)據(jù),然后,如一觸發(fā)訊號一樣,該輸出信號數(shù)據(jù)會利用該些其它客戶端的該順序解釋器而再次地起始該順序表的更進一步處理,此外,作為一另一選擇,若是該同步組件在該順序表中指示了該已存取客戶端的識別,則該同步組件可產(chǎn)生一觸發(fā)訊號,以用于在其它控制節(jié)點的其中之一中的一客戶端,而該觸發(fā)訊號則是接著會經(jīng)由該控制節(jié)點的該傳輸器模塊而被輸出。 通過將一制造程序分割成為以一順序表的形式而關(guān)聯(lián)于各自控制節(jié)點的部分制造順序,即有可能通過重新規(guī)劃該順序表而實行在該制造程序中的修改,其中,該順序表的各自參數(shù)集可以具彈性地適用于在該制造程序中的修改,同樣地,可以是在不需要進行該控制節(jié)點的廣泛直接規(guī)劃的情形下,另外,舉例而言,在該起始程序期間,該順序表、及/或參數(shù)集可以利用該網(wǎng)絡(luò)配置器2而被傳送至各自控制節(jié)點,此外,亦有可能在機械操作期間,利用該網(wǎng)絡(luò)配置器2、或是利用另一個控制單元而修改該順序表、及/或參數(shù)集。
作為一例子,圖4舉例說明具有二控制節(jié)點的一制造程序,其中,一個控制節(jié)點是一運輸帶101,以及另一個控制節(jié)點是一包括握爪的附著單元102。該控制節(jié)點運輸帶101會被分割為六個具有獨立功能的客戶端,亦即,一識別單元lll,較佳地是,一已知為一射頻識別(RFID)讀取器者,一數(shù)據(jù)收集單元121,一同步組件131,一固定單元141,一運輸單元151,以及一識別單元161,較佳地是,一RFID轉(zhuǎn)發(fā)器(transponder),另外,該附著單元102會包括一同步組件112, 一握爪122,以及一黏合132,以作為具可各自尋址功能的客戶端。
圖4A顯示一制造程序的總順序,圖4B是該控制節(jié)點運輸帶101的順序表,圖4C是該控制節(jié)點運輸帶101的參數(shù)集,以及圖4D是該控制節(jié)點附著單元102的順序表。該控制節(jié)點運輸帶101的該制造順序包括十個動作,并利用十個數(shù)據(jù)記錄描繪其特征,該控制節(jié)點運輸帶的該順序表的該等數(shù)據(jù)記錄會被分割為三個種類,正如在圖4B中所顯示,其中,第一個種類會識別在該制造順序范圍內(nèi)的各自動作,并且會連續(xù)地編號為0至9,第二種類的數(shù)據(jù)記錄的特征在于該客戶端會實行一動作,此種類有二個部分,并且,會指示該客戶端,以及亦會于同時間識別該動作是否需要以訊號發(fā)送自身的結(jié)束,其中,該第二種類的該二個數(shù)據(jù)會以二進制的方式進行編碼,在此,狀態(tài)真(TRUE)會以l表示,至于第三種類,該數(shù)據(jù)記錄則是會包括對于關(guān)聯(lián)于該動作的一參數(shù)集的一識別,其中,該等參數(shù)集再次地被連續(xù)編號,在此,從0至3。 正如在圖4C中所顯示,用于該控制節(jié)點運輸帶101的該順序表的三個參數(shù)集可以總結(jié)于一配方表之中,并且,會包括一索引,其對應(yīng)于該順序表的索引,因此,該等參數(shù)集會包括下列的種類一產(chǎn)品狀態(tài)輸出日期,一產(chǎn)品狀態(tài)最終日期,二動作參數(shù)(在此例子中,距離以及速度),以及一暫停日期。 該控制節(jié)點附著單元102的該順序表以及參數(shù)集是以類似的方式進行配置,因此,圖4D中僅顯示包括連續(xù)編號為0至5的六個動作的順序表,而關(guān)聯(lián)于該動作的參數(shù)集則是沒有顯示為圖4D之中。 圖4A顯示該順序表利用在該控制節(jié)點運輸帶101之中、及/或在該控制節(jié)點附著單元102之中的客戶端的順序解釋器所進行的處理,在此,于客戶端之間傳送的該訊號數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)路徑是利用箭頭作為表示,每一個客戶端的該順序解釋器都預期用于該待處理產(chǎn)品的一真實產(chǎn)品狀態(tài)數(shù)值,以作為在關(guān)聯(lián)于該客戶端的動作架構(gòu)中的一觸發(fā)訊號,接著,該所執(zhí)行的動作會根據(jù)在該相關(guān)聯(lián)參數(shù)集中的該產(chǎn)品狀態(tài)最終日期而修改此真實產(chǎn)品狀態(tài)數(shù)值,然后,在完成該動作之后,該客戶端的該順序解釋器所發(fā)出的該真實產(chǎn)品狀態(tài)數(shù)值就會根據(jù)該順序表而起始在接著待起始的客戶端中的所需另一動作,并因此提供該動作所需的同步。 圖4A將該制造程序的時序顯示為每一個客戶端由頂部至底部的線條,其中,各自客戶端所實行的動作會被標繪在在線的盒型中,并且會提供動作識別以及參數(shù)集識別,另外,在圖4A中所表示的程序流程中,在該運輸帶101中的該數(shù)據(jù)收集單元121會在一第一動作中偵測該產(chǎn)品,并指示該真實產(chǎn)品狀態(tài)數(shù)值給該RFID讀取器111,依序地,在執(zhí)行該相關(guān)聯(lián)的動作之后,該RFID讀取器111會立即將該新的真實產(chǎn)品狀態(tài)數(shù)值傳送至在該運輸帶101中的該同步組件131,同時間,該同步組件131會自該附著單元的該同步組件112接收一另一訊號數(shù)據(jù),因此,在該運輸帶101中的該同步組件131就會根據(jù)在該順序表中所識別
13的該參數(shù)集而連結(jié)此二個同步數(shù)據(jù),并會在處理該所需動作之后,立即將該真實產(chǎn)品狀態(tài) 數(shù)值發(fā)送至在該運輸帶101中的該固定組件141,之后,該固定單元141會在完成相關(guān)聯(lián)的 動作之后,立即地將該真實產(chǎn)品狀態(tài)數(shù)值往前遞送至該運輸帶101中的該同步組件131。
在該運輸帶101中的該同步組件131于是會產(chǎn)生二個訊號數(shù)據(jù),亦即,用于自己本 身者,以及用于該附著單元102中的該同步組件112者,接著,在該附著單元102中的該同 步組件112會利用該真實產(chǎn)品狀態(tài)數(shù)值來起始該握爪122,以及該握爪122會在執(zhí)行該相關(guān) 聯(lián)動作后立即地起始該黏合132,接著,在執(zhí)行所需的動作之后,該黏合132會利用該真實 產(chǎn)品狀態(tài)數(shù)值而立即觸發(fā)該握爪122,以及該握爪122會接續(xù)地觸發(fā)在該附著單元102中的 該同步組件121,而該同步組件121則是接著會產(chǎn)生用于該運輸帶101中的該同步組件131 的一訊號數(shù)據(jù),之后,在該運輸帶101中的該同步組件131會活化該RFID轉(zhuǎn)發(fā)器151,該轉(zhuǎn) 發(fā)器151在執(zhí)行該相關(guān)聯(lián)動作之后立即利用該真實產(chǎn)品狀態(tài)數(shù)值來起始該數(shù)據(jù)收集單元 121,以接續(xù)地經(jīng)由一數(shù)據(jù)輸出而結(jié)束該制造程序。 當處理該動作時,在該配方表的該參數(shù)集中的該暫停參數(shù)可提供的是,在超過該 動作的一特定時間后,該客戶端即實施一訊號發(fā)送,因此,在完成該動作之前,等待此訊號 發(fā)送的另外客戶端已經(jīng)繼續(xù)利用其順序解釋器而處理該順序表,因此,在該制造程序中已 知為死結(jié)(deadlock)的情形可以被避免,同時間,也可以利用該記錄模塊17而在該控制節(jié) 點中實行一錯誤偵測。 圖5利用配置為客戶端的同步組件而顯示在控制節(jié)點間(作為舉例的二個控制節(jié) 點A, B)的動作同步性的詳細內(nèi)容,其中,每一個控制節(jié)點A、B會包括一接收同步組件A1, Bl,以用于接收其它控制節(jié)點的訊號數(shù)據(jù),以及一傳輸同步組件A2、 B2,以用于將訊號數(shù)據(jù) 輸出至其它的控制節(jié)點,此外,圖5也顯示了在所舉例的控制節(jié)點中的更進一步功能客戶 端A3,B3,以用于執(zhí)行一控制-節(jié)點功能,因此,利用該同步組件,就可以以簡單的方式確保 跨越控制節(jié)點界線的同步制造程序。 在圖5中的箭頭是表示訊號數(shù)據(jù)路徑,在該控制節(jié)點A中的接收同步組件A1會抓 住來自該控制節(jié)點B的該傳輸同步組件B2以及一另一控制節(jié)點(未顯示)的訊號數(shù)據(jù),然 后,以此訊號數(shù)據(jù)作為基礎(chǔ),在該控制節(jié)點A中的接收同步組件A1會利用一邏輯運算而產(chǎn) 生用于該控制節(jié)點A中的該客戶端功能對象A3的訊號發(fā)送日期,其接著會以一順序表作為 基礎(chǔ)而起始該所需的動作,而在完成該動作之后,該客戶端功能對象A3則是會發(fā)送訊號至 該控制節(jié)點A中的傳輸同步組件A2,其則是會以此訊號發(fā)送日期作為基礎(chǔ)而產(chǎn)生用于該控 制節(jié)點B中的接收同步組件B1的一訊號發(fā)送日期,再者,該控制節(jié)點B中的該接收同步組 件Bl會接收來自 一另一控制節(jié)點的一額外訊號發(fā)送日期,并且,通過一邏輯運算,該控制 節(jié)點B中的該接收同步組件B1會接著產(chǎn)生該控制節(jié)點B中的該客戶端功能對象B3的一訊 號發(fā)送日期,而該客戶端功能對象B3則是會以一順序表作為基礎(chǔ)而起始一所需動作,并且 在完成該動作之后,會將一訊號發(fā)送日期向前遞送該控制節(jié)點B的該傳輸同步組件B2,接 著,該傳輸同步組件B2會產(chǎn)生該控制節(jié)點A的該接收同步組件Al的同步日期。
圖6顯示在一控制節(jié)點中作為一接收以及傳輸同步組件的一同步組件300的可能 配置的詳細內(nèi)容,在圖6A中,示意地顯示該配置,以及在圖6B中,則是顯示該同步程序的參 數(shù)集,另外,在圖6A所顯示的該同步組件300之中,提供有三個訊號發(fā)送輸入301,302,303 以及三個訊號發(fā)送輸出304, 305, 306,此外,對接收同步而言,該同步組件300會根據(jù)在一
14順序表中產(chǎn)生關(guān)聯(lián)的參數(shù)集而實行該等三個同步輸入301,302,303的每一個的一邏輯運 算。 在圖6B中,顯示的是用于三個不同的同步操作的三種可能參數(shù)集,其中,參數(shù)集1 實行一 AND, — 0R,以及一 OR運算,參數(shù)集2實行一 0R, 一 0R,以及一 OR運算,以及參數(shù)集3 實行一 0R, 一 0R,以及一 AND運算,而在該等參數(shù)集中,該產(chǎn)品狀態(tài)輸出日期以及該產(chǎn)品狀 態(tài)最終日期則是會以類似于該等功能客戶端的參數(shù)集的方式而進行指示。
若該同步組件300是作為用于該控制節(jié)點的一傳輸同步組件時,則當以該順序表 中所提供的參數(shù)集,而非邏輯運算,作為基礎(chǔ)時,就可實行到達同步輸出304,305,306的無 條件訊號發(fā)送,在圖6A中,該同步組件300作為傳輸同步組件以及接收同步組件的雙重功 能可以受到被安排在該等同步輸出304,305,306前面的OR運算的控制,另外,除了 AND以 及OR之外,在根據(jù)圖6B中的參數(shù)集而實行時,更進一步的邏輯運算也可為NAND, N0R,或 X0R。 讓該分散控制變得更具彈性的更進一步轉(zhuǎn)變則是可以額外地利用客戶端的一緊 密決定性連接(close deterministic coupling)來實現(xiàn),即使是在跨越控制節(jié)點邊界的情 況下。圖7顯示在四個控制節(jié)點M1, M2, M3, S之間根據(jù)一主從(master-slave)客戶端概 念所進行的一數(shù)據(jù)交換,在該主從客戶端概念中,在該控制節(jié)點中的一個客戶端會被分配 作為一主控客戶端,以及一另一客戶端(其可以在相同的、或另一個控制節(jié)點之中)會被分 配作為一從屬客戶端,其中,該主控客戶端會將該從屬客戶端視為一下級功能對象,且正如 在圖7中所示,在此概念中,有可能的是,多個主控客戶端M1,M2,M3對上相同的從屬客戶端 S。 在主控客戶端M1,M2,M3所實行的動作中,該從屬客戶端S會滿足主控客戶端Ml, M2,M3的參數(shù)集,以實行其功能,正如在圖7中所顯示,就數(shù)據(jù)交換而言,該主控客戶端會包 括一代理主機Proxy D,以及該從屬客戶端會包括一存根模塊Stub D,其中,Proxy D會將 輸入變量轉(zhuǎn)換成為一數(shù)據(jù)電報,并將其傳送至Stub D,以及在執(zhí)行完該從屬功能之后,Stub D會將輸出變量轉(zhuǎn)換成為一數(shù)據(jù)電報,并將該數(shù)據(jù)電報傳送至Proxy D,另外,在一控制節(jié)點 之中,在主從客戶端之間的數(shù)據(jù)交換會利用控制節(jié)點的傳輸器以及接收器模塊、并以跨越 控制節(jié)點邊界的數(shù)據(jù)影像處理程序的形式實行,如圖6B中所示,此外,當形成具等級制度 的功能結(jié)構(gòu)時,該主從概念亦使得更進一步地最佳化客戶端功能成為可能,因此,建構(gòu)以及 解除該主從連接可以在起始階段中實行,例如,利用該網(wǎng)絡(luò)配置器、或是利用該主控客戶端 本身。
權(quán)利要求
一種控制節(jié)點,具有順序表以及客戶端,其中,所述順序表包括數(shù)據(jù)記錄,且所述數(shù)據(jù)紀錄具有與所述控制節(jié)點相關(guān)聯(lián)的制造順序的動作的分別識別,對于執(zhí)行所述動作的客戶端的識別,以及對于與所述動作相關(guān)聯(lián)的參數(shù)集的識別,以及每一個客戶端包括順序解釋器,其被設(shè)計為讀取以及解釋所述順序表,以及起始與所述客戶端相關(guān)聯(lián)的所述動作。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制節(jié)點,其中,所述客戶端的所述順序解釋器會以其它客 戶端的訊號數(shù)據(jù)作為基礎(chǔ)而處理所述順序表。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的控制節(jié)點,其中,同步組件會被提供作為客戶端,且所述同步 組件會根據(jù)相關(guān)聯(lián)動作而產(chǎn)生用于其它客戶端的訊號數(shù)據(jù)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的控制節(jié)點,其中,所述同步組件會利用對于所應(yīng)用的訊號數(shù) 據(jù)的邏輯運算而產(chǎn)生用于其它客戶端的所述訊號數(shù)據(jù),所述邏輯運算是由所述相關(guān)聯(lián)動作 所提供。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1至4其中任一所述的控制節(jié)點,其中,與所述動作相關(guān)聯(lián)的所述參數(shù) 集包括_產(chǎn)品狀態(tài)輸出日期,用于在執(zhí)行所述動作之前與所述真實產(chǎn)品狀態(tài)數(shù)值進行比較;-產(chǎn)品狀態(tài)最終日期,用于在完成所述動作之后呈現(xiàn)所述真實產(chǎn)品狀態(tài)數(shù)值;以及-動作參數(shù),用于決定所述動作的功能。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的控制節(jié)點,其中,與所述動作相關(guān)聯(lián)的所述參數(shù)集還包括所 述動作的暫停日期。
7. 根據(jù)權(quán)利要求2至6其中任一所述的控制節(jié)點,其中,每一個客戶端接收在所述動作 過程中進行處理的產(chǎn)品的真實產(chǎn)品狀態(tài)數(shù)值作為訊號發(fā)送日期。
8. 根據(jù)權(quán)利要求2至7其中任一所述的控制節(jié)點,其中,每一個客戶端在所述動作成功 結(jié)束后,會發(fā)出在所述動作過程中進行處理的產(chǎn)品的真實產(chǎn)品狀態(tài)數(shù)值,以作為訊號發(fā)送日期。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1至8其中任一所述的控制節(jié)點,其包括內(nèi)存,用于與所述制造順序相 關(guān)聯(lián)的所述參數(shù)集,從而所述客戶端會在起始所述動作后,分別地擷取參數(shù)集。
10. —種用于執(zhí)行制造程序的控制系統(tǒng),包括根據(jù)權(quán)利要求1至9其中任一所述的多個 控制節(jié)點,所述控制節(jié)點是經(jīng)由數(shù)據(jù)通信網(wǎng)路而彼此連接,從而所述制造程序被分割成為 包括動作的制造順序,所述等制造順序是利用所述等分別的控制節(jié)點而來實行。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的控制系統(tǒng),其中,在所述數(shù)據(jù)通信網(wǎng)路中的所述控制節(jié)點 之間的數(shù)據(jù)傳輸是以數(shù)據(jù)封包的形式發(fā)生,每一個控制節(jié)點包括傳輸器模塊,其被建構(gòu)來 管理在輸出程序影像中的待傳輸數(shù)據(jù),將所述輸出程序影像轉(zhuǎn)換成為數(shù)據(jù)封包,以及在預 定時間點將所述數(shù)據(jù)封包輸出至所述數(shù)據(jù)通信網(wǎng)路,以及包括接收器模塊,其被建構(gòu)為登 入至其它控制節(jié)點的一或多個傳輸器模塊的所述數(shù)據(jù)封包,以及將已接收數(shù)據(jù)封包轉(zhuǎn)換成 為輸入程序影像。
12. 根據(jù)權(quán)利要求10或11項所述的控制系統(tǒng),其中,每一個控制節(jié)點的所述傳輸器模 塊被建構(gòu)為會直接將所述數(shù)據(jù)封包送至一、或多個其它的控制節(jié)點。
13. 根據(jù)權(quán)利要求10至12其中任一所述的控制系統(tǒng),其中,每一個控制節(jié)點的所述傳 輸器模塊被建構(gòu)為以非循環(huán)的方式而直接將非實時數(shù)據(jù)傳送至一、或多個其它控制節(jié)點。
14. 根據(jù)權(quán)利要求10至14其中任一所述的控制系統(tǒng),其中,所述傳輸器模塊被建構(gòu)為以循環(huán)的方式將實時的數(shù)據(jù)傳送至經(jīng)由所述數(shù)據(jù)通信網(wǎng)路而連接的所有控制節(jié)點。
15. 根據(jù)權(quán)利要求10至14其中任一所述的控制系統(tǒng),其中,數(shù)據(jù)傳輸是以數(shù)據(jù)影像程序的形式而在所述控制節(jié)點范圍內(nèi)的客戶端之間實行。
16. 根據(jù)權(quán)利要求10至15其中任一所述的控制系統(tǒng),其中,在控制節(jié)點中的客戶端會 被建構(gòu)成為主控客戶端,以及在相同、或另一控制節(jié)點中的另一客戶端會被建構(gòu)成為從屬 客戶端,所述主控客戶端使用所述從屬客戶端作為所述主從連接中的功能對象。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的控制系統(tǒng),其中,所述主控客戶端包括代理主機,以及所 述從屬客戶端包括存根模塊,從而所述代理主機會將功能對象的輸入變量轉(zhuǎn)變成為數(shù)據(jù)電 報,并將其傳送至所述存根模塊,以及所述存根模塊會將所述功能對象的輸出變量轉(zhuǎn)變成 為數(shù)據(jù)電報,并將其傳送至所述代理主機。
18. 根據(jù)權(quán)利要求16或17所述的控制系統(tǒng),其中,所述主從連接是利用網(wǎng)絡(luò)配置器而 進行建構(gòu)以及解除。
19. 根據(jù)權(quán)利要求16或17所述的控制系統(tǒng),其中,所述主從連接是利用主控客戶端而 進行建構(gòu)以及解除。
全文摘要
一控制節(jié)點具有一順序表以及客戶端,其中,該順序表具有數(shù)據(jù)記錄,且該數(shù)據(jù)紀錄的每一個具有對于關(guān)聯(lián)于該控制節(jié)點的一制造順序的一動作的一識別,對于執(zhí)行該動作的一客戶端的一識別,以及對于關(guān)聯(lián)于該動作的一參數(shù)集的一識別,以及其中,每一個客戶端具有一順序解釋器,其被設(shè)計為會讀取以及解釋該順序表,以及起始關(guān)聯(lián)于該客戶端的該動作。
文檔編號G05B19/05GK101784967SQ200880103815
公開日2010年7月21日 申請日期2008年8月19日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月21日
發(fā)明者伊茲可·克里斯托, 拉爾夫·赫德曼, 格爾德·哈波, 約瑟夫·巴本福特 申請人:倍福自動化有限公司