自動(dòng)化系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種自動(dòng)化系統(tǒng)，包括第一和第二控制裝置，它們通過現(xiàn)場(chǎng)總線與輸入設(shè)備連接，輸入設(shè)備包括模塊，模塊又具有至少一個(gè)第一和第二子模塊，第一控制裝置具有確定第一控制裝置和第一子模塊之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系的線路連接信息，和第二控制裝置具有確定第二控制裝置和第二子模塊之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系的線路連接信息，設(shè)計(jì)模塊，即其與多個(gè)用于過程信號(hào)的輸入端連接，過程信號(hào)的信號(hào)圖形存儲(chǔ)在第一存儲(chǔ)區(qū)域中，其被分配給第一子模塊，模塊還具有復(fù)制裝置，其設(shè)計(jì)用于將過程信號(hào)的信號(hào)圖形從第一存儲(chǔ)區(qū)域復(fù)制到第二存儲(chǔ)區(qū)域中，其被分配給第二子模塊。
【專利說明】自動(dòng)化系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種自動(dòng)化系統(tǒng)，其包括第一控制裝置和第二控制裝置，它們通過現(xiàn)場(chǎng)總線與輸入設(shè)備連接。在此，該輸入設(shè)備特別地設(shè)計(jì)用于例如在自動(dòng)化系統(tǒng)中利用現(xiàn)場(chǎng)總線根據(jù)Profinet-1O標(biāo)準(zhǔn)來工作。
【背景技術(shù)】
[0002]該類具有輸入設(shè)備的自動(dòng)化系統(tǒng)優(yōu)選地應(yīng)用在過程和制造自動(dòng)化中，以便在分配的位置上在有待進(jìn)行自動(dòng)化的過程中接收數(shù)據(jù)，并且繼續(xù)傳輸給相應(yīng)的控制設(shè)備、例如結(jié)構(gòu)類型為可存儲(chǔ)編程的控制裝置的自動(dòng)化設(shè)備。
[0003]在分散的自動(dòng)化環(huán)境中，通常對(duì)于不同的控制裝置，同時(shí)需要輸入設(shè)備的過程信號(hào)的狀態(tài)和信號(hào)圖形。
[0004]迄今為止，這樣實(shí)現(xiàn)將過程信號(hào)的信號(hào)圖形分配給第一控制裝置和第二控制裝置，即由第一控制裝置從輸入設(shè)備或外圍設(shè)備中讀取數(shù)據(jù)，并且隨后優(yōu)選地通過單獨(dú)的數(shù)據(jù)導(dǎo)線發(fā)送或繼續(xù)傳輸給第二控制裝置，第二控制裝置為了完成其特殊的控制任務(wù)同樣也需要這些過程信號(hào)。在這種方式中不利的是，相對(duì)于到達(dá)第一控制裝置的時(shí)間點(diǎn)而言，數(shù)據(jù)、即過程信號(hào)到達(dá)第二控制裝置時(shí)具有時(shí)間延遲。也必須對(duì)這種繼續(xù)傳輸進(jìn)行規(guī)劃和編程，這意味著更高的投入。同樣地，必須通過這種通向可能的其它控制裝置的附加數(shù)據(jù)導(dǎo)線路徑進(jìn)行對(duì)診斷信息的通信。由此便無法保證在不同的控制裝置之間的數(shù)據(jù)一致性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于，提出一種具有至少一個(gè)第一控制裝置和第二控制裝置的自動(dòng)化系統(tǒng)，在該自動(dòng)化系統(tǒng)中具有這種可能，即將輸入設(shè)備的過程信號(hào)幾乎同時(shí)地繼續(xù)傳輸給兩個(gè)控制裝置。
[0006]該目的通過一種自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，該自動(dòng)化系統(tǒng)包括第一控制裝置和第二控制裝置，它們通過現(xiàn)場(chǎng)總線與輸入設(shè)備連接，其中，輸入設(shè)備包括模塊，而該模塊又具有至少一個(gè)第一子模塊和第二子模塊，其中，第一控制裝置具有確定第一控制裝置和第一子模塊之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系的第一線路信息，并且第二控制裝置具有確定第二控制裝置和第二子模塊之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系的第二線路連接信息，此外，設(shè)計(jì)模塊，即其與用于過程信號(hào)的多個(gè)輸入端連接，其中，過程信號(hào)的信號(hào)圖形儲(chǔ)存在第一存儲(chǔ)區(qū)域中，其中，第一存儲(chǔ)區(qū)域被分配給第一子模塊，此外，模塊還具有復(fù)制裝置，該復(fù)制裝置設(shè)計(jì)用于將過程信號(hào)的信號(hào)圖形從第一存儲(chǔ)區(qū)域復(fù)制到第二存儲(chǔ)區(qū)域中，其中，該第二存儲(chǔ)區(qū)域被分配給第二子模塊。
[0007]如果例如兩個(gè)控制裝置被連接在一個(gè)輸入設(shè)備上，在自動(dòng)化技術(shù)中、特別是在Profinet-1/O (輸入/輸出)中，人們稱之為共享設(shè)備(Shared Devices)。也就是說,輸入設(shè)備是一種能夠?yàn)椴煌目刂蒲b置提供數(shù)據(jù)的分開的輸入設(shè)備。在根據(jù)Profinet-標(biāo)準(zhǔn)(IEC61585/IEC61784)建模時(shí)提出，由此組裝共享設(shè)備，即輸入設(shè)備被劃分為子模塊，并且這些子模塊分別被明確地分配給控制器、即控制裝置。該控制器或該控制裝置的軟件應(yīng)用只能向相應(yīng)的子模塊提出請(qǐng)求或控制相應(yīng)的子模塊。由于制造商在制造自動(dòng)化設(shè)備和輸入設(shè)備時(shí)不希望違背這一標(biāo)準(zhǔn)，然而卻仍希望提供這種可能性，即多個(gè)控制裝置或控制器能夠同時(shí)訪問過程信號(hào)的特定的信號(hào)圖形，因此在輸入設(shè)備中有利地包括了復(fù)制裝置和多個(gè)相應(yīng)的存儲(chǔ)區(qū)域，從而使得能夠同時(shí)給不同的控制裝置提供過程信號(hào)。
[0008]在一個(gè)有利的設(shè)計(jì)方案中，模塊具有運(yùn)行類型切換裝置，該運(yùn)行類型切換裝置與模塊的具有控制軟件的裝置連接，并且該控制軟件設(shè)計(jì)用于向運(yùn)行類型-切換裝置提出請(qǐng)求，并且用于在標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)行中的模塊的控制裝置或在復(fù)制運(yùn)行中的模塊的控制裝置之間進(jìn)行選擇。該運(yùn)行類型切換裝置提供這種優(yōu)勢(shì)，即在自動(dòng)化系統(tǒng)中靈活地應(yīng)用輸入設(shè)備。
[0009]為了簡(jiǎn)化控制裝置和子模塊之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，模塊具有參數(shù)塊，在該參數(shù)塊中存儲(chǔ)了設(shè)備模型，該設(shè)備模型包括輸入設(shè)備、具有至少一個(gè)子模塊的至少一個(gè)第一模塊和具有線路連接信息的線路連接信息的第一和第二控制裝置。設(shè)備模型的所述的建模例如存在于所述的Profinet-標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用中。在這里規(guī)定的設(shè)備類型是控制器和輸入/輸出設(shè)備(I/Ο-Devices),其中,輸入/輸出設(shè)備相應(yīng)于輸入設(shè)備。因此，用于輸入/輸出設(shè)備的設(shè)備模型由對(duì)象輸入/輸出設(shè)備、模塊和子模塊構(gòu)成。Profinet-標(biāo)準(zhǔn)提出，具有端口的子模塊被明確地分配給控制器。利用模塊中的參數(shù)塊，輸入設(shè)備始終根據(jù)Profinet-標(biāo)準(zhǔn)的預(yù)定隨著子模塊被明確地分配至控制裝置而參數(shù)化。但是此時(shí)，復(fù)制裝置使得能夠?qū)⑦^程信號(hào)的信號(hào)圖形復(fù)制到不同的存儲(chǔ)區(qū)域中，其中，存儲(chǔ)區(qū)域又被明確地分配給子模塊。
[0010]在自動(dòng)化系統(tǒng)的另一個(gè)設(shè)計(jì)方案中，模塊具有用于過程信號(hào)的診斷裝置，并且該診斷裝置設(shè)計(jì)用于評(píng)估過程信號(hào)的信號(hào)狀態(tài)，并且給過程信號(hào)分配相應(yīng)的狀態(tài)并儲(chǔ)存在第一存儲(chǔ)區(qū)域中。這些診斷信息作為除了過程信號(hào)的信號(hào)狀態(tài)之外的附加信息在存儲(chǔ)區(qū)域中被提供給控制裝置。為了使這成為可能，此外還將復(fù)制裝置設(shè)計(jì)用于將過程信號(hào)的狀態(tài)從第一存儲(chǔ)區(qū)域復(fù)制到第二存儲(chǔ)區(qū)域中。
[0011]在另一個(gè)有利的設(shè)計(jì)方案中，輸入設(shè)備具有后壁總線，在該后壁總線中能夠插入多個(gè)模塊。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]附圖示出一個(gè)實(shí)施例，其中示出:
[0013]圖1示出具有多個(gè)控制裝置和一個(gè)輸入設(shè)備的自動(dòng)化系統(tǒng)和
[0014]圖2不出具有多個(gè)模塊的輸入設(shè)備。
【具體實(shí)施方式】
[0015]根據(jù)圖1示出了自動(dòng)化系統(tǒng)1，其包括第一控制裝置21、第二控制裝置22、第三控制裝置23和第四控制裝置24，這些控制裝置能夠通過現(xiàn)場(chǎng)總線2共同訪問輸入設(shè)備10。
[0016]為了協(xié)調(diào)訪問，第一控制裝置21具有第一線路連接信息51，其中，第一控制裝置21通過現(xiàn)場(chǎng)總線2對(duì)輸入設(shè)備10的模塊11的第一子模塊111的訪問象征性地通過虛線表
/Jn ο
[0017]第二、第三、第四控制裝置22，23，24同樣地具有第二、第三、第四線路連接信息52，53，54。這些訪問路徑也象征性地通過指向輸入設(shè)備10的虛線表明。因此，第一控制裝置21被分配給第一子模塊111，第二控制裝置22被分配給第二子模塊112，第三控制裝置23被分配給第三子模塊113和第四控制裝置24被分配給第四子模塊114。
[0018]輸入設(shè)備10與用于過程信號(hào)的 多個(gè)輸入端D10，…，DI7連接。
[0019]在該實(shí)施例中，輸入設(shè)備10僅具有第一模塊11。在模塊11出，通過信號(hào)導(dǎo)線將來自需要自動(dòng)化的過程的過程信號(hào)連接在輸入端D10，…，DI7上。信號(hào)導(dǎo)線導(dǎo)向用于臨時(shí)提供過程信號(hào)的信號(hào)圖形的裝置。通過相應(yīng)的數(shù)據(jù)導(dǎo)線將第一存儲(chǔ)區(qū)域211連接在用于臨時(shí)提供信號(hào)圖形的裝置上。第一存儲(chǔ)區(qū)域211又與第一子模塊111連接。由此通過第一存儲(chǔ)區(qū)域211向第一子模塊111提供過程信號(hào)的信號(hào)狀態(tài)，并且通過第一控制裝置21與第一線路連接信息51的對(duì)應(yīng)關(guān)系，第一控制裝置21能夠通過第一子模塊111訪問輸入端D10,…，DI7的過程信號(hào)。
[0020]為了也能夠向第二控制裝置22提供輸入端D10，…，DI7的過程信號(hào)，模塊11具有復(fù)制裝置300，該復(fù)制裝置設(shè)計(jì)用于將過程信號(hào)的信號(hào)圖形從第一存儲(chǔ)區(qū)域211復(fù)制到第二存儲(chǔ)區(qū)域212中，其中，第二存儲(chǔ)區(qū)域212被分配給第二子模塊112。此時(shí)，輸入端D10,…，DI7的過程信號(hào)的拷貝在第二存儲(chǔ)區(qū)域212中準(zhǔn)備就緒，第二存儲(chǔ)區(qū)域212被分配給第二子模塊112。通過第二控制裝置22中的第二線路連接信息52，第二控制裝置同樣能夠幾乎與第一控制裝置21同時(shí)地訪問輸入端D10，…，DI7的過程信號(hào)。由此能夠以有利的方式不必再大投入地通過單獨(dú)的數(shù)據(jù)導(dǎo)線將過程信號(hào)從第一控制裝置21復(fù)制到第二控制裝置22中。
[0021]也能夠?qū)⑦^程信號(hào)并行地發(fā)送給被分配給子模塊111，112，113，114的地址以代替通過存儲(chǔ)區(qū)域復(fù)制這些過程信號(hào)。
[0022]此外，模塊11這樣構(gòu)造，即第三子模塊113分配有第三存儲(chǔ)區(qū)域213并且第四子模塊114分配有第四存儲(chǔ)區(qū)域214。在此，復(fù)制裝置300設(shè)計(jì)用于分別將過程信號(hào)的過程圖形或者從第一存儲(chǔ)區(qū)域211復(fù)制到相應(yīng)的第二、第三和第四存儲(chǔ)區(qū)域212，213，214上，或者它作為一種分配器的類型工作，并且自動(dòng)地將拷貝分配到相應(yīng)的存儲(chǔ)區(qū)域上。
[0023]為了從標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)行轉(zhuǎn)換至復(fù)制運(yùn)行，模塊11具有運(yùn)行類型切換裝置301，該切換裝置與具有控制軟件302a的裝置302連接。在此，控制軟件302a這樣設(shè)計(jì)，即向運(yùn)行類型切換裝置301提出請(qǐng)求，并且在標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)行中的模塊11的控制裝置和復(fù)制運(yùn)行中的模塊11的控制裝置之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換。
[0024]標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)行相應(yīng)于相應(yīng)的Profinet標(biāo)準(zhǔn)，即子模塊111，112，113，114分別被準(zhǔn)確地分配給控制裝置21，22，23，24。此時(shí)，復(fù)制運(yùn)行使這種情況成為可能，即通過輸入端D10,…，DI7同時(shí)向所有連接的控制裝置21，22，23，24提供過程信號(hào)。
[0025]利用圖2示出了擴(kuò)展的輸入設(shè)備10。該輸入設(shè)備10這樣擴(kuò)展，即它通過嵌入的后壁總線400除了第一模塊11外還能容納第二模塊12、第三模塊13和第四模塊14。所有的模塊具有各一個(gè)參數(shù)塊50，在該參數(shù)塊中存儲(chǔ)了朝向不同的控制裝置的線路連接信息。模塊11，12，13，14的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與在圖1中示出的第一模塊11的結(jié)構(gòu)相符。輸入設(shè)備10具有現(xiàn)場(chǎng)總線接口 401，現(xiàn)場(chǎng)總線2連接在該現(xiàn)場(chǎng)總線接口上。
【權(quán)利要求】
1.一種自動(dòng)化系統(tǒng)(I)，包括 -第一控制裝置(21)和 -第二控制裝置(22) 所述第一和第二控制裝置通過現(xiàn)場(chǎng)總線(2)與輸入設(shè)備(10)連接，其中，所述輸入設(shè)備(10)包括 -模塊(11，…，14)，所述模塊又具有 -至少一個(gè)第一子模塊(111)和第二子模塊(112)， 其中，所述第一控制裝置(21)具有確定所述第一控制裝置(21)和所述第一子模塊(111)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系的第一線路連接信息(51)，和 所述第二控制裝置(22 )具有確定所述第二控制裝置(22 )和所述第二子模塊(I 12 )之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系的第二線路連接信息(52 )， 此外，設(shè)計(jì)所述模塊(11)，即所述模塊與多個(gè)用于過程信號(hào)的輸入端(D10，…，DI7)連接，其中，所述過程信號(hào)的信號(hào)圖形存儲(chǔ)在第一存儲(chǔ)區(qū)域(211)中，其中所述第一存儲(chǔ)區(qū)域(211)被分配給所述第一子模塊(111)，此外，所述模塊(11)還具有復(fù)制裝置(300 )，所述復(fù)制裝置設(shè)計(jì)用于將所述過程信號(hào)的所述信號(hào)圖形從所述第一存儲(chǔ)區(qū)域(211)復(fù)制到第二存儲(chǔ)區(qū)域(212)中，其中，所述第二存儲(chǔ)區(qū)域(212)被分配給所述第二子模塊(112)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)化系統(tǒng)(I)，其中，所述模塊(11)具有運(yùn)行類型切換裝置(301 )，所述運(yùn)行類型切換裝置與所述模塊(11)的具有控制軟件(302a)的裝置(302 )連接，并且所述控制軟件(302a)設(shè)計(jì)用于向所述運(yùn)行類型切換裝置(301)提出請(qǐng)求，并且用于在標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)行中的所述模塊(I)的控制裝置或復(fù)制運(yùn)行中的所述模塊(I)的控制裝置之間進(jìn)行選擇。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的自動(dòng)化系統(tǒng)(I)，其中，所述模塊(11)具有參數(shù)塊(50)，在所述參數(shù)塊中存儲(chǔ)了設(shè)備模型，所述設(shè)備模型包括 -所述輸入設(shè)備(10)， -至少一個(gè)所述第一模塊(11)，所述第一模塊又具有 -至少一個(gè)所述子模塊(111)， 和具有所述第一和第二控制裝置的線路連接信息(51，52)的所述第一和第二控制裝置(21，22)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的自動(dòng)化系統(tǒng)(I)，其中，所述第一模塊(11)具有用于所述過程信號(hào)的診斷裝置(303)，并且所述診斷裝置(303)設(shè)計(jì)用于評(píng)估過程信號(hào)的信號(hào)狀態(tài)，并且給所述過程信號(hào)分配狀態(tài)(V0，…，V7)并將所述狀態(tài)存儲(chǔ)在所述第一存儲(chǔ)區(qū)域(21)中。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的自動(dòng)化系統(tǒng)(1)，其中，所述復(fù)制裝置(300)還設(shè)計(jì)用于將所述過程信號(hào)的所述狀態(tài)(V0，…，V7)從所述第一存儲(chǔ)區(qū)域(21)復(fù)制到所述第二存儲(chǔ)區(qū)域(22)中。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的自動(dòng)化系統(tǒng)(I)，其中，所述設(shè)備模型根據(jù)Profinet標(biāo)準(zhǔn)來運(yùn)行。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的自動(dòng)化系統(tǒng)(I)，其中，所述輸入設(shè)備(10)具有后壁總線(400)，在所述后壁總線中能夠插入多個(gè)模塊(111，112，113，114)。
【文檔編號(hào)】G05B19/418GK103529766SQ201310254332
【公開日】2014年1月22日 申請(qǐng)日期:2013年6月24日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月2日
【發(fā)明者】斯特凡·道森德 申請(qǐng)人:西門子公司