專利名稱：具有直覺編程能力的以處理器為基礎的過程控制系統(tǒng)的制作方法
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本發(fā)明涉及過程控制系統(tǒng)。更具體說，本發(fā)明涉及以處理器為基礎的過程控制系統(tǒng)。確切地說，本發(fā)明涉及具有直覺編程能力的以處理器為基礎的過程控制系統(tǒng)。
在塑料工業(yè)以及其它工業(yè)中，利用機械裝置實施的工業(yè)過程通常是由以可編程邏輯控制器(PLC)為基礎的控制系統(tǒng)控制的。這種以PLC為基礎的控制系統(tǒng)通常包含多個與實施該過程的機械裝置一體化的輸入輸出(I／O)裝置、一PLC、一或多個專用的I／O控制板以及通用數(shù)字處理器。PLC存儲和執(zhí)行控制程序，使PLC向I／O裝置發(fā)出指令，以此控制機械過程的順序操作。由PLC發(fā)出的指令通過專用的I／O控制板輸出。通用數(shù)字計算機在操作人員和由PLC執(zhí)行的控制程序之間提供一個界面。通用數(shù)字計算機可以接收過程參數(shù)和來自PLC的其它信息并顯示這一信息由操作人員觀看。與之相似，操作人員可以利用與通用數(shù)字計算機相關聯(lián)的I／O裝置(例如鍵盤或鼠標)向PLC輸入過程參數(shù)和與控制過程相關的其它信息。這種類型的以PLC為基礎的過程控制系統(tǒng)公開在專利號分別為5316707、5518671和5062052的美國專利中。
以PLC為基礎的過程控制系統(tǒng)的一個缺點是PLC的相對有限的處理能力。PLC的時鐘處在相對低的速度下。PLC的相對有限的處理能力可能妨礙一個由PLC控制的機械裝置按照最佳速度和或最佳質量及效率實施操作過程。
PLC的相對有限的處理能力可能還需要利用附加和專用的控制板監(jiān)測和控制在執(zhí)行操作的機械裝置上的某些I／O裝置。例如，在注塑模壓過程中，某些作業(yè)溫度是特別重要的并且是敏感的過程參數(shù)。必須檢測在相對小的一段時間內的溫度的細微變化，并根據(jù)實時基礎發(fā)出適當?shù)目刂浦噶?。然而，常?guī)的PLC不能在其它功能的同時執(zhí)行這種功能。因此，必須將一按照實時信號處理器的專用的I／O控制板按可控方式連接在溫度I／O裝置和PLC之間。將這種專用的I／O控制板附加到以PLC為基礎的過程控制系統(tǒng)上增加了系統(tǒng)的成本和系統(tǒng)故障的機會。
PLC的相對有限的處理能力還使得它們在為操作人員提供對于控制程序的界面方面成為一個低效的裝置。反之，以PLC為基礎的過程控制系統(tǒng)為此需要將通用數(shù)字計算機以可控方式連接到PLC。這種對于雙重硬件的需求可能導致花費與以PLC為基礎的過程控制系統(tǒng)的購買、安裝和維護相關的相當多的費用。在一過程控制系統(tǒng)中使用這兩種硬件組成部分還會增加系統(tǒng)故障的機會。
以PLC為基礎的過程控制系統(tǒng)的另一個缺點是，PLC技術通常是一種由過程控制系統(tǒng)的制造商專有的技術。因而，在技術改良方面，以PLC為基礎的過程控制系統(tǒng)的操作人員和其他終端用戶都受過程控制系統(tǒng)制造商的支配。
以PLC為基礎的過程控制系統(tǒng)的另一個缺點是，過程控制系統(tǒng)通常是利用相當復雜的低等級的語言例如多級邏輯描述編程的。然而，過程控制系統(tǒng)的購買者和其他終端用戶很少在這種低等級語言的編程技術方面受到訓練。因此，當過程控制系統(tǒng)的購買者和其他終端用戶希望編寫新的過程控制程序時，或者希望改進已有的過程控制程序時，該已經受過訓練的低等級語言的編程人員通常還得重新訓練或咨詢。然而，指定的低等級語言的復雜性以及這樣一種因素即典型的低等級語言的指令在一程序中僅有基本的最小功能度，即使受過訓練的編程人員即使對控制程序最小的修改也可能需要編寫和／或編輯大量的控制程序代碼。這很可能導致花費相當大的費用以及使過程控制系統(tǒng)和機械裝置長時間停機。
以PLC為基礎的過程控制系統(tǒng)的另一個缺點是，由于這種系統(tǒng)的獨特性質，以PLC為基礎的過程控制系統(tǒng)不能以可控方式連接到常規(guī)的計算機網(wǎng)絡上。
因此，在本技術領域中存在這樣一種對于過程控制系統(tǒng)的需求，即希望包含較少的硬件組成部分和具有更大的處理能力。此外，在本技術領域中存在這樣一種對于可迅速改良的過程控制系統(tǒng)的需求，即希望其能以控方式連接到常規(guī)的計算機網(wǎng)絡上。再者，在本技術領域中存在這樣一種對于過程控制系統(tǒng)的需求，即希望其可由不熟悉低等級編程語言的人員(過程控制系統(tǒng)的購買者和其他終端用戶)相對簡單直覺地進行編程。
本發(fā)明包含以處理器為基礎的過程控制系統(tǒng)，用于進行注塑模壓操作過程的注塑模壓機，包括I／O總線網(wǎng)絡，其具有的多個I／O模塊以可控方式連接到與注塑模壓機相關聯(lián)的對應的I／O裝置，以及第一計算機，其包含一直接連接到I／O總線網(wǎng)絡的I／O總線控制器、實時操作系統(tǒng)，以及第一處理器，其執(zhí)行用于控制注塑模壓操作過程的注塑模壓控制程序。本發(fā)明還可包含一專用程序，其構成適于由注塑模壓控制程序控制，其中該專用程序提供一GUI(包含至少一個窗口用于觀看與注塑模壓操作過程有關的參數(shù))，并且其中該專用程序提供一GUI(包含至少一個窗口用于輸入與注塑模壓操作過程有關的信息)。本發(fā)明還可包括一用于建立注塑模壓控制程序的程序，包含各編程等級的分級結構，其包含N編程等級和N+1編程等級，其中N是正整數(shù)；一組確定的N編程等級指令；以及一GUI窗口用于確定的N+1編程等級指令，使用戶能選擇和安排多個確定的N編程等級指令。
結合附圖閱讀如下的說明，能更完整地理解本發(fā)明及其優(yōu)點，其中

圖1是根據(jù)本發(fā)明的以處理器為基礎的過程控制系統(tǒng)的示意圖。
圖2是用于創(chuàng)建或編輯一過程控制程序的直覺編程程序的示范性概念圖。
圖3A是用于確定腳本的編程器界面窗口。
圖3B是用于當確定腳本時選擇參數(shù)的編程器界面窗口。
圖4A和4B是用于確定任務的編程器界面窗口。
圖5是用于確定操作過程的編程器界面窗口。
5．本發(fā)明的詳細說明5．1包含本發(fā)明的一個實施例的裝置圖1是根據(jù)本發(fā)明的以處理器為基礎的過程控制系統(tǒng)10的示意圖。5．1．1機械裝置如圖1中所示，過程控制系統(tǒng)10可以控制由機械裝置20執(zhí)行的可控順序操作過程。在本發(fā)明的一個實施例中，機械裝置20可以是用于生產各種塑料制品的注塑模壓機械裝置。這種注塑模壓機械裝置公開在專利號為5773038的美國專利中，這里引用可供參考。
機械裝置20可以包含多個機械元件或部件，例如活塞、夾具、閥門、線圈、熱電偶、儀表、驅動機構、傳感器、開關或其它常規(guī)的輸入／輸出(I／O)裝置(集中標注為24)。在執(zhí)行預期的操作過程中，這些I／O裝置24利用由以處理器為基礎的過程控制系統(tǒng)10接收或向其發(fā)送的模擬和數(shù)字電子信號，可以電子方式進行監(jiān)測和控制。5．1．2控制計算機如圖1中所示，過程控制系統(tǒng)10可以包含一控制計算機60。該控制計算機60包含處理器70、主存儲器66、在主存儲器66中存儲的控制程序68、在主存儲器66中存儲的實時操作系統(tǒng)程序72、I／O總線控制器48、操作員計算機接口64以及主總線62?？刂朴嬎銠C60還可包含其它各種常規(guī)的計算機部分(未表示)，其中包含監(jiān)視器、I／O裝置、存儲器子系統(tǒng)、網(wǎng)絡接口、存儲器以及其它邏輯元件。
處理器70可以是任何一種常規(guī)的通用單片或多片處理器，例如PentiumPro處理器、Pentium處理器、8051處理器、MIPS處理器、PowerPC處理器、ALPHA處理器或x386、x486、x586、x686型處理器。處理器70還可以是未來形成的xx86型處理器。
主存儲器66可以是一或多個常規(guī)的存儲器裝置，包含但不局限于動態(tài)隨機存取存儲(DRAM)，擴充的數(shù)據(jù)輸出(EDO DRAM)、突發(fā)擴充的數(shù)據(jù)輸出DRAM(EDO DRAM)、靜態(tài)隨機存取存儲器(SRAM)、視頻隨機存取存儲器(VRAM)、只讀存儲器(ROM)、可電擦除可編程只讀存儲器(EEPROM)以及可擦除可編程只讀存儲器(EPROM)。
該控制計算機的操作系統(tǒng)程序72、控制程序68以及其它雜項程序(未表示)存儲在該控制計算機的主存儲器66中。操作系統(tǒng)程序72可以是任何常規(guī)的實時操作系統(tǒng)程序，例如，適合于按實時控制的MS-DOS或Windows NT或Windows 95的一種版本。操作系統(tǒng)程序72運行包含控制程序68的各應用程序。處理器70和操作系統(tǒng)72可以是多任務的。
由處理器70執(zhí)行控制程序68用以控制機械裝置20。由于在處理器70中執(zhí)行控制程序68，其可以利用下述的直覺編程程序98創(chuàng)建。
I／O總線控制器48利用處理器70或I／O裝置24控制與I／O總線網(wǎng)絡40的傳輸通信。I／O總線控制器48可以是由Phoenix Contact Inc．of Hanisburg，PA設計的Interbus-S控制器。I／O總線控制器48直接以可控方式連接到I／O總線網(wǎng)絡40(即無其它系統(tǒng)部件以可控方式連接在I／O總線控制器48和I／O總線網(wǎng)絡40之間)。
操作員計算機接口64包含用于控制操作員計算機80和該控制計算機60之間通信的邏輯。操作員計算機接口64和在操作員計算機80中的相應的界面邏輯92可以通過RS-485通信鏈路、Ethemet通信鏈路或當前的其它技術連接起來。
處理器70、主存儲器66、I／O總線控制器48和操作員計算機接口64以可控方式連接到主總線62上，使得數(shù)據(jù)和指令可以在控制計算機60的這些部件中傳輸。
控制計算機60構成可以考慮形體上的要求，使得其可安裝在機械裝置20中的構架上或者非常接近機械裝置20安裝?？刂朴嬎銠C60例如可以是工業(yè)STD架式安裝計算機。5．1．3 Fieldbus可兼容網(wǎng)絡過程控制系統(tǒng)10還可以包含I／O總線網(wǎng)絡40，例如由Phoenix Contact Inc．設計的Interbus-S網(wǎng)絡，或者其它Fieldbus可兼容網(wǎng)絡。I／O總線網(wǎng)絡40可以包含多個與每個I／O裝置24對應的I／O模塊44。如在圖1中所示，每個I／O裝置24直接以可控方式連接到對應的I／O模塊44。還如在圖1中所示，各I／O模塊44串行連接在I／O總線網(wǎng)絡40內部。I／O總線網(wǎng)絡40直接以可控方式連接到在控制計算機60中的I／O總線控制器48。5．1．4操作員計算機操作員計算機80可以包含處理器90、主存儲器100、裝在主存儲器100中的專用程序96、裝在主存儲器100中的以可選擇方式安裝的直覺編程程序98、控制計算機接口92，網(wǎng)絡接口94以及相關的或外部部件，包括監(jiān)視器82、I／O裝置84(例如鍵盤和或鼠標)、打印機86和存儲裝置88。所有這些部件可以可控方式利用一或多種總線連接起來。
處理器90和主存儲器100可以為對于控制計算機60上面介紹的類型。
專用程序96、操作系統(tǒng)程序例如Windows NT或Windows 95(未表示)和其它雜項程序(未表示)存儲在主存儲器100中并由處理器90執(zhí)行。專用程序96其構成適于由控制程序68控制和編程，以便為操作人員提供可監(jiān)視和控制由機械裝置20執(zhí)行的特定操作過程的能力。例如當執(zhí)行的特定操作時，專用程序96為操作人員提供圖形化的用戶界面(GUI)，其包含多個可選擇的窗口，以此操作人員可以改變過程參數(shù)、發(fā)出操作處理指令和一般監(jiān)視和控制由機械裝置20執(zhí)行的順序操作過程。因此，利用控制程序68使專用程序96能夠執(zhí)行其功能。
用于創(chuàng)建和編輯該控制程序68的直覺編程程序98也可以存儲在主存儲器100中。然而，直覺編程程序98可以存儲在另外的計算機中并在其中執(zhí)行。直覺編程程序98可以為未經低等級語言編程訓練的人員提供GUI，其包含多個窗口，因此，使該人員可以依直覺創(chuàng)建和編輯該控制程序68。下面在附注部分更詳細地介紹直覺編程程序98。
控制計算機接口92和網(wǎng)絡接口94包含用于控制分別在控制計算機60和網(wǎng)絡150之間通信的邏輯元件。具體地說，網(wǎng)絡接口94使得多個其它操作員計算機160能以可控方式連接到例如LAN、WAN、互聯(lián)網(wǎng)或內聯(lián)網(wǎng)上，以便監(jiān)視和控制由機械裝置20執(zhí)行的操作過程。操作員計算機160可以包含與操作員計算機80基本相同的部件，包含專用程序98和直覺編程程序98。
操作人員可以通過監(jiān)視器82觀看與由機械裝置20執(zhí)行的操作過程相關的信息例如實時過程參數(shù)。操作人員還可以通過I／O裝置84和監(jiān)視器82(其可以是平面屏監(jiān)視器或者觸摸屏監(jiān)視器)向操作員計算機80輸入信息例如過程參數(shù)。與之相似，操作人員還可以在打印機86上打印過程信息。操作人員可以將過程信息存儲在存儲裝置88中。存儲裝置88可以是高密度存儲裝置，可為120MB以上的存儲器，例如由Imation of Oakdale，MN．設計的Superdisk存儲系統(tǒng)。5．2操作在操作過程中，由直覺編程程序98創(chuàng)建的控制程序68安裝在控制計算機60中的主存儲器66中。然后由處理器70執(zhí)行該控制程序68，處理器70利用I／O總線控制器48使I／O指令經過I／O總線網(wǎng)絡40發(fā)送到I／O裝置24。這種I／O指令例如可以請求關于過程參數(shù)狀態(tài)的信息或者指令I／O裝置24執(zhí)行特定的功能。
當操作員計算機80執(zhí)行專用程序時，由控制計算機60接收的過程參數(shù)和其它信息可以由操作人員觀看。然后，操作人員可以對操作過程做出決定，并相應地將有關信息輸入到控制系統(tǒng)10中。可以按實時執(zhí)行觀看／監(jiān)視和控制功能。按照這種方式。利用以處理器為基礎的過程控制系統(tǒng)可以監(jiān)視和控制由機械裝置20執(zhí)行的操作過程。操作員計算機80和／或160還可以在主存儲器100或存儲裝置88中存儲當前和先前的控制設定值以用于當需要時進行檢索。5．3附注上面介紹的以處理器為基礎的過程控制系統(tǒng)具有幾個優(yōu)于以PLC為基礎的過程控制系統(tǒng)的獨特優(yōu)點。5．3．1處理能力、減少控制系統(tǒng)硬件和可改進性能以處理器為基礎的過程控制系統(tǒng)10的其中一個優(yōu)點是與以PLC為基礎的過程控制系統(tǒng)相比較相對增加處理能力。增加執(zhí)行多任務控制操作的速度和能力使得大多數(shù)的過程控制(如果不是全部)能由執(zhí)行控制程序68的單一處理器70執(zhí)行。
增加處理能力導致相應地降低在過程控制系統(tǒng)10中所需要的硬件部分的數(shù)量。例如，以處理器為基礎的過程控制系統(tǒng)不需要用于相對靈敏的過程參數(shù)的專用I/O板。此外，在某些情況下，根據(jù)控制系統(tǒng)10的實際要求，操作員計算機80的功能可以由控制計算機60執(zhí)行。例如，專用程序96可以存儲在控制計算機60并由控制計算機60(與控制程序68)同時執(zhí)行。監(jiān)視器82和I／O裝置84于是可以與控制計算機60相關聯(lián)，使得操作員可以觀看過程參數(shù)并將其由控制計算機60輸入到控制系統(tǒng)10，即執(zhí)行控制程序68。(這個實施例中的至少一個缺點是由于邏輯上的原因，可能希望將操作員計算機80控制和計算機60形體上分開。)使用以處理器為基礎的過程控制系統(tǒng)10還能使在周期性地對該系統(tǒng)(包含處理器70)進行技術改進時有更大的靈活性。以處理器為基礎的技術沒有PLC的獨占性，因此，處理器70可以周期性地和寬范圍地進行技術改進。
以處理器為基礎的過程控制系統(tǒng)的使用還能夠在監(jiān)視和控制該受控操作過程中具有更大的靈活性。以處理器為基礎的過程控制系統(tǒng)可與各種常規(guī)的計算機網(wǎng)絡兼容，使得連接操作員計算機160的網(wǎng)絡能執(zhí)行專用軟件，以便監(jiān)視和控制該受控操作過程。5．3．2創(chuàng)建和改進控制程序以處理器為基礎的過程控制系統(tǒng)10的另一個優(yōu)點是利用該系統(tǒng)可以相對容易和靈活地創(chuàng)建和改進控制程序68。例如在本發(fā)明的一個實施例中，利用直覺編程程序98可以創(chuàng)建和改進控制程序68，直覺編程程序98提供用戶圖形界面使得可以直覺進行過程控制編程?？梢栽诓僮鲉T計算機80、操作員計算機160或任何其它計算機(不管是該計算機是以可控方式連接到機械裝置20還是單獨工作的計算機)上創(chuàng)建控制程序68，即能夠執(zhí)行直覺編程程序98。當創(chuàng)建控制程序68和在這些計算機中的其一臺上執(zhí)行時，利用各種常規(guī)的裝置下載到執(zhí)行操作的控制計算機60。例如該控制程序可以經過直接的通信網(wǎng)絡下載到控制計算機60或控制程序可以下載到一信息盤，然后將該盤插入到相關的控制計算機60并下載到主存儲器66中。5．3．2．1直覺編程程序98的概要與以PLC為基礎的過程控制系統(tǒng)相對比，本發(fā)明考慮到至少涉及兩種不同類型的人員可能希望創(chuàng)建和編輯過程控制程序68(1)具有關于該受控操作過程的知識的人員(下文稱之為過程編程員)以及(2)在低等級編程方面受過訓練的人員(下文稱之為低等級編程員)。在很多情況下，每種人員在其它相關領域不是熟練的人員。因此，直覺編程程序98由各種編程等級的分級(層次)的系統(tǒng)組成，其中對于過程編程員按每一遞序更高等級的編程更具直覺以及對于低等級編程員相應地降低直覺性。因此，不同于在按照低等級執(zhí)行所有編程的以PLC為基礎的過程控制系統(tǒng)，在本發(fā)明中，按某一編程等級創(chuàng)建或編輯控制程序68的責任加到過程編程員上。
下面參照圖2，其表示直覺編程程序98的示范性的概念示意圖，其中的直覺編程程序98由5個編程等級組成起始編程等級1、宏指令編程等級2、腳本編程等級3、任務編程等級4、操作編程等級5?？梢愿鶕?jù)要創(chuàng)建和編輯的控制程序68的復雜性，提供附加的或減少的編程等級。按每一不同于等級1的編程等級，通過選擇和安排多個按照下一編程等級確定的指令，確定各個指令。因此，可以看出，按照每一遞序更高的編程等級，按低編程等級確定的該組指令會變少(如在圖2中概念性地表示的)。
在起始編程等級1，要輸入到控制程序68中的該組可得到的指令由基本I／O指令、條件邏輯指令以及其它低等級編程指令組成。這些指令的名稱對于在低等級編程技術領域未受過訓練的過程編程員，可以具有少的含義或者無含義(即，這些指令的名稱在受控操作過程內部將較少或不傳達表示指令的功能)。因此，在這一等級上，將僅涉及低等級編程(按這一等級“編程”實際上可以僅涉及選擇易理解的一組基本的低等級指令或甚至選擇作為與傳統(tǒng)編程相對照的適當?shù)偷燃壍恼Z言)。
在宏指令編程等級2，通過選擇和安排多個起始編程等級1的指令確定宏指令。宏指令是相對基本的一組起始編程等級1的指令，其組合可執(zhí)行在控制程序68內部的相對基本的功能。換句話說，執(zhí)行宏指令將涉及受控操作過程中的相對少量的部分。然而，宏指令的名稱將比其構成的起始編程等級1的指令的名稱傳達相對多的在受控操作過程中的關于宏指令的功能的信息。換句話說，宏指令的名稱相對更能說明其在受控操作過程中的功能。
在腳本編程等級3，腳本指令是通過選擇和安排來自該組確定的宏指令的多個宏指令確定的。于是腳本指令是比宏指令相對更易理解的一組指令，并且腳本指令的執(zhí)行將涉及受控操作過程中的相對大量的部分。腳本指令的名稱將比其構成的宏指令的名稱傳達相對多的在受控操作過程中的關于腳本指令的功能的信息。
在任務編程等級4，任務指令是通過選擇和安排來自該組確定的腳本的多個腳本指令確定的。于是任務指令是比腳本指令相對更易理解的一組指令，并且腳本指令的執(zhí)行將涉及受控操作過程中的相當大量的部分。腳本指令的名稱將比其構成的腳本指令的名稱傳達相對多的在受控操作過程中的關于任務指令的功能的信息。
最后，在過程編程等級5，確定整體的過程。該過程是通過選擇和安排來自該組確定的任務指令中的多個任務指令確定的。在這一編程等級，已創(chuàng)建了或者最終編輯了控制程序68。僅過程編程員涉及這一等級。
因此，可以看出，在按照上面連續(xù)介紹的部分中的某一編程等級，對于過程編程員比低等級的編程員，關于在受控的過程內的指令的功能、指令的名稱可以表達更多的含義。正是在這一等級，編程控制可以體現(xiàn)過程編程員的責任。因此例如根據(jù)包含直覺編程程序98的過程控制系統(tǒng)10的購物者或者其他終端用戶的編程改進(要求)，可以選擇性地允許查訪或者確定直覺編程程序98中的某一級。5．3．2．2介紹直覺編程程序的一個實施例參照圖3-5，它們表示的一個示范性的實施例。在這一示范性的實施例中，利用直覺編程程序98來創(chuàng)建用于控制注塑模壓機的控制程序68。
在這一實施例中，直覺編程程序98包含3個程序部分，它們對應于3個GUI窗口(1)腳本確定編輯器窗口200，(2)任務編輯器窗口300，和(3)過程編輯器窗口400。因此，在這一實施例中，編程控制的責任賦予腳本等級3的過程編程員。換句話說，在上面連續(xù)介紹的部分中，不允許過程編程員確定宏指令，而是允許其確定腳本。對于過程編程員允許查訪的等級可以根據(jù)過程編程員的經驗、要創(chuàng)建的控制程序68的復雜程度或者包含安全問題的其它因素變化。5．3．2．2．1腳本確定編輯器窗口如在圖3A中所示，腳本確定編輯器窗口200包含等級(類別)文件箱204、腳本箱208、等級腳本列表箱222、宏指令箱242、以及腳本確定箱246。腳本確定編輯器窗口200還包含多個用戶輸入按鈕(例如打印按鈕226)。
腳本確定編輯器窗口200使使用人員(例如過程編程員或低等級)能編輯、創(chuàng)建或刪除腳本。當編輯已有的腳本時，使用人員可以首先選擇在等級(類別)文件箱204中包含的腳本等級。如在圖2A中所示，已經選擇等級為“核心和噴射器”的文件。一個等級文件包含多個可供選擇的腳本。此外，腳本可包含在一個以上的等級文件中。
選擇等級文件可以使在該中的所有已有全部的腳本顯示在等級腳本列表箱222中。使用人員然后可以利用常規(guī)的GUI技術(例如雙擊鼠標控制適當位置的屏幕上的指針)，由等級腳本列表箱222中選擇需編輯的腳本。還可以由該包含可選擇的下拉式列表的腳本箱208中選擇所需要的腳本。在圖3A中所示的實例中，用于編輯所選擇的腳本是“確定的拉核A(pull CoreA)”。
當已由腳本箱208中選擇所需要的腳本時，在腳本確定箱246中顯示該包含腳本的宏指令。例如由圖3A中所示，所選擇的腳本由兩個宏指令DON和CONFIRM-DIN-TIMED以及與這些腳本相關聯(lián)的參數(shù)組成。
接著使用人員可以利用常規(guī)的GUI技術由腳本確定箱246刪除一宏指令。使用人員還通過由宏指令箱242中選擇一個或多個先前確定的宏指令，可以將一個宏指令插入到腳本確定箱246，宏指令箱242包含顯示所有可使用的宏指令下拉式表格?？梢詫碜院曛噶钕?42中的所需要的宏指令通過按動V按鈕250插入到在腳本確定箱246中的希望的位置。
某些宏指令的語法(syntax)可能需要包含在該中的某些參數(shù)。因此參照圖3B，該圖表示參數(shù)編輯器窗口500，其使得使用人員能夠得到與選擇的宏指令相關的某些參數(shù)。無論何時宏指令選擇一個所需參數(shù)時，利用直覺編程程序98自動調用參數(shù)編輯器窗口500。
參數(shù)編輯器窗口500包含參數(shù)箱504和參數(shù)列表箱508。參數(shù)箱504使得使用人員能夠選擇由宏指令包含的參數(shù)的類型。例如，在圖3B中所示的示范性的實施例中，使用人員能夠選擇由宏指令包含的停機時間參數(shù)、信息參數(shù)、或者過程參數(shù)。當在參數(shù)箱504中選擇參數(shù)類型時，這種類型的所有參數(shù)顯示在參數(shù)列表箱508中。然后通過按附加按鈕512選擇特定的參數(shù)。通過按刪除按鈕516可以刪除參數(shù)。
再參照圖3A，正像編輯已有的腳本一樣，可以按照相同的方式創(chuàng)建一個新的腳本。使用人員可以按創(chuàng)新按鈕212開始創(chuàng)建新的腳本。使用人員然后可以在腳本箱208中鍵入新的腳本的名稱，并如上所述，利用宏指令242箱、腳本確定箱246和參數(shù)編輯器箱500確定腳本。
腳本確定編輯器窗口200具有幾個其它的GUI組成部分。打印按鈕226和254、另存按鈕230和258、保存按鈕234和262以便使得使用人員能夠打印、保存或者按照不同的名稱另存，進行文件修改。幫助按鈕238調用系統(tǒng)幫助功能部分。OK按鈕266可以用作為GUI選擇裝置。取消按鈕270取消GUI選擇。根據(jù)操作系統(tǒng)還可以提供其它各種GUI組成部分。
應當注意，在圖3A中所示的示范性的實施例(與用于控制注塑模壓操作過程的控制程序68的編程相關)中，腳本名稱比宏指令相對更多地說明注塑模壓操作過程的組成部分。例如，腳本名稱“確定的連接的噴射器”可以對于在受控過程內的腳本指令的功能比宏指令DON或CONFIRM-DIN-TIMED表達更多的含義。5．3．2．2．2任務編輯器窗口下面參照圖4A和4B，任務編輯器窗口300使得使用人員能夠按照與編輯和確定腳本時采用的相似方式編輯和確定任務。
例如在圖4A中，被編輯的任務是“模具閉合”，如在任務名稱箱304中所示。在正常執(zhí)行順序箱342中表示包含“模具閉合”的腳本(例如，“開始模具閉合”，“回位確定的噴射器”，等)。在腳本列表箱322中顯示可以插入到該項任務中的腳本，其對應于在等級箱308中選擇的等級。通過突出顯示在列表箱322中所需要的腳本，以及通過按下》按鈕374或利用其它常規(guī)GUI技術，可以將腳本插入到該項任務中。按照相似的方式通過選擇在正常執(zhí)行順序箱342中需要刪除的腳本以及按下》按鈕382，可以由該項任務中刪除腳本。
任務編輯器窗口300具有幾個參照腳本確定編輯器窗口200的上面未討論的其它組成部分。然而，這些組成部分可以設在包含本發(fā)明的任何一個GUI窗口中。如在圖4A和4B中所示，利用在高“等級”和低“等級”之間的乒乓開關按鈕326，任務編輯器窗口300可以顯示(1)包含一任務的腳本或(2)包含一任務和腳本的宏指令。此外，通過利用檢驗箱390，可以確定具有兩項功能的任務(1)用于正常控制該受控過程的第一功能和(2)用于故障時控制該受控過程的第二功能。因此，例如當創(chuàng)建用于注塑模壓機的控制程序68時，對于正?？刂谱⑺苣簷C和對于注塑模壓機必須停機控制的情況(例如，模具內腔泄漏、模具內腔壓力過高或者各種機械故障)，都可以確定任務。5．3．2．2．3過程編輯器窗口下面參照圖5，過程編輯器窗口400使得使用人員能夠按照與編程和確定腳本和任務相似的方式，編程和確定操作過程。過程編輯器窗口400可以具有腳本確定編輯器窗口200和任務編輯器窗口300的所有組成部分。在過程編輯器窗口400中確定由以處理器為基礎的過程控制系統(tǒng)10控制的整個操作過程。
例如在圖5中，當時部分確定的操作過程“彎頭500噸(Toggle 500 Ton)”由“模具閉合”、“夾緊”和“噴嘴連接”各任務組成?？梢酝ㄟ^在任務列表箱422中選擇任務和按下‘》’按鈕482將附加的任務添加到該操作過程中。
當該操作過程已經完全確定時，操作過程指令包含了在控制程序68中的所有指令。通過按下編譯按鈕494可以編譯操作文件。然后可以將編譯的操作過程文件下載到控制計算機60中的主存儲器66，在其中作為利用處理器70執(zhí)行的控制程序68存儲。5．3．3雜項對于本技術領域的技術人員來說很明顯，在不脫離本發(fā)明的原理和構思的情況下，可以對這些實施例和原理進行改進。例如，在一個實施例中，可以將由直覺編程程序98創(chuàng)建的所有文件加密。另外，直覺編程程序98的GUI窗口文本可以是非英語的各種語言。因此，希望本發(fā)明的范圍僅按照由所附的權利要求來限定。
權利要求
1.一種以處理器為基礎的過程控制系統(tǒng)，用于進行注塑模壓操作過程的注塑模壓機，包括(a)I／O總線網(wǎng)絡，其具有多個I／O模塊，以可控方式連接到一與注塑模壓機相關聯(lián)的對應的I／O裝置；以及(b)第一計算機，其包含(1)I／O總線控制器，直接連接到I／O總線網(wǎng)絡；(2)實時操作系統(tǒng)；以及(3)第一處理器，執(zhí)行于控制注塑模壓操作過程的注塑模壓控制程序。
2.根據(jù)權利要求1所述的以處理器為基礎的過程控制系統(tǒng)，其中的實時操作系統(tǒng)是能夠執(zhí)行多任務的。
3.根據(jù)權利要求1所述的以處理器為基礎的過程控制系統(tǒng)，其中的第一處理器是x386類型的。
4.根據(jù)權利要求1所述的以處理器為基礎的過程控制系統(tǒng)，其中的第一處理器是x486類型的。
5.根據(jù)權利要求1所述的以處理器為基礎的過程控制系統(tǒng)，其中的第一處理器是x586類型的。
6.根據(jù)權利要求1所述的以處理器為基礎的過程控制系統(tǒng)，其中的第一處理器是x686類型的。
7.根據(jù)權利要求1所述的以處理器為基礎的過程控制系統(tǒng)，其中還包括一專用程序，其構成適于由注塑模壓控制程序控制，其中該專用程序提供一GUI，其至少包含一個窗口用于觀看與注塑模壓操作過程相關的參數(shù)。
8.根據(jù)權利要求7所述的以處理器為基礎的過程控制系統(tǒng)，其中該專用程序提供一GUI，其至少包含一個窗口用于輸入與注塑模壓操作過程相關的信息。
9.根據(jù)權利要求7所述的以處理器為基礎的過程控制系統(tǒng)，其中利用第一處理器執(zhí)行該專用程序。
10.根據(jù)權利要求1所述的以處理器為基礎的過程控制系統(tǒng)，其中還包括(a)第二計算機，其包含(1)一專用程序，其構造成適于由注塑模壓控制程序控制，該控制程序用于使操作人員能觀看與注塑模壓操作過程相關的參數(shù)以及用于輸入與注塑模壓操作過程相關的信息；(2)第二處理器，執(zhí)行專用程序。
11.根據(jù)權利要求10所述的以處理器為基礎的過程控制系統(tǒng)，其中該第二計算機還包括用于存儲與注塑模壓操作過程相關的信息的存儲裝置。
12.根據(jù)權利要求11所述的以處理器為基礎的過程控制系統(tǒng)，其中該存儲裝置至少120MB。
13.根據(jù)權利要求10所述的以處理器為基礎的過程控制系統(tǒng)，其中該第一計算機還包括第一接口，該第二計算機還包括第二接口以及其中該第一和第二接口是以通信方式聯(lián)絡的。
14.根據(jù)權利要求10所述的以處理器為基礎的過程控制系統(tǒng)，其中該第二計算機還包括一用于創(chuàng)建注塑模壓控制程序的程序，該程序包含(a)各編程等級的分級結構，包含N編程等級和N+1編程等級，其中N是正整數(shù)；(b)一組確定的N編程等級指令；以及(c)一GUI窗口，用于確定N+1編程等級指令，使用戶能夠選擇和安排多個確定的N編程等級指令。
15.根據(jù)權利要求10所述的以處理器為基礎的過程控制系統(tǒng)，其中該第二計算機通過網(wǎng)絡以可控方式連接到第三計算機，這樣第三計算機能觀看與注塑模壓操作過程相關的參數(shù)以及用于輸入與注塑模壓操作過程相關的信息。
16.根據(jù)權利要求15所述的以處理器為基礎的過程控制系統(tǒng)，其中該第三計算機包括專用程序。
17.根據(jù)權利要求16所述的以處理器為基礎的過程控制系統(tǒng)，其中該第三計算機包括一用于創(chuàng)建注塑模壓控制程序的程序，包含(a)各編程等級的分級結構，包含N編程等級和N+1編程等級，其中N是正整數(shù)；(b)一組確定的N編程等級指令；以及(c)一GUI窗口，用于確定N+1編程等級指令，使用戶能夠選擇和安排多個確定的N編程等級指令。
18.根據(jù)權利要求14所述的以處理器為基礎的過程控制系統(tǒng)，其中GUI窗口使得用戶能夠確定N+1編程等級指令，該N+1編程等級指令具有兩個功能。
19.根據(jù)權利要求18所述的以處理器為基礎的過程控制系統(tǒng)，其中該兩個功能對應于注塑模壓機的正?？刂撇僮骱妥⑺苣簷C的故障停機操作。
20.根據(jù)權利要求14所述的以處理器為基礎的過程控制系統(tǒng)，其中該第二計算機還包括一GUI窗口，用于非第一編程等級的每一編程等級，并且其中用于創(chuàng)建注塑模壓控制程序的程序其構造成使得用戶不能獲得查訪GUI窗口中的子系統(tǒng)的通路。
21.根據(jù)權利要求20所述的以處理器為基礎的過程控制系統(tǒng)，其中在用于最高編程等級的GUI窗口中確定的指令包括在注塑模壓控制程序中的所有第一編程等級指令。
22.根據(jù)權利要求10所述的以處理器為基礎的過程控制系統(tǒng)，其中還包括一單獨使用的計算機，其包含用于創(chuàng)建注塑模壓控制程序的程序，包含(a)各編程等級的分級結構，包含N編程等級和N+1編程等級，其中N是正整數(shù)；(b)一組確定的N編程等級指令；以及(c)一GUI窗口，用于確定N+1編程等級指令，使用戶能夠選擇和安排多個確定的N編程等級指令。
全文摘要
本發(fā)明包括以處理器為基礎的過程控制系統(tǒng),用于進行注塑模壓操作過程的注塑模壓機,包括:I/O總線網(wǎng)絡,其具有的多個I/O模塊以可控方式連接到與注塑模壓機相關聯(lián)的對應的I/O裝置;以及第一計算機,其包含一直接連接到I/O總線網(wǎng)絡的I/O總線控制器、實時操作系統(tǒng)以及第一處理器,其執(zhí)行用于控制注塑模壓操作過程的注塑模壓控制程序。本發(fā)明還包含第二計算機,其包含一提供GUI的專用程序,以及執(zhí)行專用程序的第二處理器。
文檔編號B29C45/76GK1292321SQ9912389
公開日2001年4月25日 申請日期1999年10月7日 優(yōu)先權日1999年10月7日
發(fā)明者R·D·奧斯本, M·W·斯派塞, B·G·懷特得 申請人:希伯特·海丁加