專利名稱：通用運動控制裝置的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種具有工程系統(tǒng)和運行時系統(tǒng)的通用運動控制裝置，其功能上將存儲程序控制裝置和數(shù)值控制裝置常規(guī)任務的功能集成在一體。
無論對于存儲程序控制裝置“SPS”還是運動控制裝置“NC”，通常要分別模式化不同層次的、并配屬有控制技術(shù)過程的軟件任務的運行層。
這些任務可以完成系統(tǒng)任務，但它們也可以是應用程序。
已經(jīng)公知，在存儲程序控制裝置SPS中，以及在運動控制裝置NC中，將應用程序或由用戶設置的任務裝載在各控制裝置的存儲器中，并進行調(diào)用。
由德國專利申請公開說明書DE 197 40 550 A1已經(jīng)公知，可以將存儲程序控制裝置SPS的過程控制功能以及NC控制裝置的運動功能集成進一個可統(tǒng)一配置的控制系統(tǒng)中。這種SPS/NC的集成是以將SPS控制部件組和NC控制部件組相連的形式實現(xiàn)的。
但在這種集成的實施中，對于控制任務尚未有優(yōu)化而有效的任務結(jié)構(gòu)。此外，對于過程控制，也對于運動控制裝置，所擴展的功能僅以應用程序的形式被存儲和調(diào)用。
因此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，對各種不同的控制任務和不同的邊界條件，或基本技術(shù)過程的要求以一種更簡單的方式既在控制結(jié)構(gòu)上也在功能上優(yōu)化地實現(xiàn)SPS/NC控制的組合。
發(fā)明人在此所依據(jù)的常識是，通過對組合的SPS/NC控制裝置的可統(tǒng)一配置的運行層模型，以及在控制裝置的運行時系統(tǒng)和/或工程系統(tǒng)中動態(tài)裝載功能碼的可能性，優(yōu)化地構(gòu)造一種通用運動控制裝置是完全可能的。
按照本發(fā)明，對本文開始所提到的運動控制裝置，上述技術(shù)問題是通過一種具有工程系統(tǒng)和運行時系統(tǒng)的通用運動控制裝置解決的，其中，這樣構(gòu)造一個統(tǒng)一的運行層模型，其具有多個不同優(yōu)先級、不同類型的運行層，其中，從最高優(yōu)先級到最低優(yōu)先級設置了不同的用戶層和系統(tǒng)層，以及各技術(shù)軟件包在用戶一側(cè)可裝載到該工程系統(tǒng)和/或運行時系統(tǒng)中，其中，該軟件包包括
a)代碼部分，表示運行時系統(tǒng)的調(diào)節(jié)規(guī)則，以及b)一個配置部分，其包含所述代碼部分在各系統(tǒng)層的配屬情況及其處理順序，其中c)該配置部分的這些信息還可根據(jù)需要繼續(xù)引入所述工程系統(tǒng)。
除了減少控制裝置任務中的通信開銷，以及通過統(tǒng)一的開發(fā)界面、利用統(tǒng)一的程序設計語言簡化了過程控制和動作控制的程序設計外，本發(fā)明的主要優(yōu)點在于，通過裝載軟件實現(xiàn)將控制裝置運行時系統(tǒng)進行伸縮的可能性。由此用戶可以從控制裝置的一個基本系統(tǒng)出發(fā)，依據(jù)基本技術(shù)過程或控制任務的不同要求將動態(tài)設置的基本系統(tǒng)的指令集加以擴充。該基本系統(tǒng)在此構(gòu)成控制裝置運行時系統(tǒng)的輸出范圍，即一個實時操作系統(tǒng)、一個運行系統(tǒng)(具有系統(tǒng)層和用戶層)、技術(shù)對象類型、語言指令、SPS指令集以及與技術(shù)過程的通信接口(例如LAN、E/A)和技術(shù)接口(例如驅(qū)動裝置、發(fā)送器)。因此在基本系統(tǒng)中具有控制裝置的必要的基本功能。該基本系統(tǒng)可以在不同的硬件平臺(例如PC、驅(qū)動裝置)上運行。
另一優(yōu)點在于這種可伸縮的通用運動控制裝置的開發(fā)和生產(chǎn)。具有必要基本功能(基本系統(tǒng))的控制裝置很易大量生產(chǎn)(規(guī)模經(jīng)濟學)。
用戶可以按照其實際的應用需要有目的地將現(xiàn)有基本系統(tǒng)進行擴充。
本發(fā)明的第一種實施方式是每個技術(shù)軟件包都具有用于運行時系統(tǒng)的相應數(shù)目的技術(shù)對象類型。
由此就可以將復雜且要求高的控制功能用清楚易懂的形式裝載到運行時系統(tǒng)中。
本發(fā)明的另一種優(yōu)選實施方式是可將其它操作界面信息、尤其是操作參數(shù)，和/或語言機制和/或說明部分賦值給代碼部分。
由此得出下述優(yōu)點為使技術(shù)對象類型不僅僅作為不可改變的常數(shù)使用，該技術(shù)對象類型應使開發(fā)系統(tǒng)獲知對其實例技術(shù)對象類型提供參數(shù)的可能性，特別是現(xiàn)有的操作參數(shù)。用戶由此可以在開發(fā)系統(tǒng)的界面上靈活地為技術(shù)對象提供參數(shù)。
由于語言機制也可以裝載到運行時系統(tǒng)中，可以動態(tài)擴充運行時系統(tǒng)的指令集。用戶可以在應用程序中象應用基本系統(tǒng)的基本功能的指令那樣應用裝載的指令。
當在運行層模型的用戶層對具有這樣裝載的指令的應用程序進行處理時，可以在調(diào)用該裝載的指令時，在該運行層模型的系統(tǒng)層對其所屬的操作系統(tǒng)代碼序列進行處理。而這無需用戶的參與。通過將說明部分和描述部分配屬給技術(shù)軟件包的代碼部分，可為用戶進一步提高靈活性。
本發(fā)明的另一個優(yōu)選實施方式是，在技術(shù)軟件包中具有擴充工程系統(tǒng)語言范圍的指令，用戶可根據(jù)需要應用這些指令。由此，可在工程系統(tǒng)中現(xiàn)有語言的基本集上擴充處理裝載的技術(shù)軟件包的技術(shù)對象所需的指令和運算符。擴充的語言集是與所裝載的技術(shù)軟件包相適應的。因此，用戶可以更簡單的方式在其應用程序中使用所裝載的技術(shù)對象類型的功能。
本發(fā)明的另一個優(yōu)選實施方式是，所述控制裝置具有引入技術(shù)對象類型的接口。該接口可作為中間件平臺使用，以將特殊應用技術(shù)(如纏繞彈簧、澆鑄等)的功能以技術(shù)對象類型的形式進行裝載。這些可裝載的技術(shù)對象類型無須自行準備，而是可以由外部廠商或供應商提供。因此用戶在擴充其控制裝置的功能時不再受該控制裝置的供應商的約束。用戶通過該統(tǒng)一并開放的接口，可將其所購買的特殊技術(shù)對象以即插即用方式簡便地集成到其現(xiàn)有的控制裝置中。
因此，本發(fā)明所實現(xiàn)的主要優(yōu)點尤其在于，在通用運動控制裝置(即組合的SPS/NC控制裝置)的可統(tǒng)一配置的運行層模型中，可以非常簡便地捆綁新功能，其中，可以動態(tài)地裝載所謂的技術(shù)軟件包。這些技術(shù)軟件包一方面包括對基本運行時系統(tǒng)的指令集進行動態(tài)擴充的組件，另一方面包括用戶在工程系統(tǒng)中開發(fā)其應用程序所使用的語言機制。因此可以將這種控制裝置配以實施常規(guī)控制任務的基本功能出售。用戶可以隨后在其上不斷擴充其它功能，以得到其確實需要的控制功能。如今出售的控制裝置通常自動具有一個功能范圍，而其中只有一部分是用戶所需的。通常出售的控制功能大部分是用戶在其任務和應用中一般所不需要的。但當用戶需要某種特殊控制功能時，則須利用控制裝置所提供的語言范圍繁瑣且高成本地自行編制應用程序。然后，他可以將自己編制的應用程序裝載到運行時系統(tǒng)運行層模型的用戶層。在本發(fā)明中，這一技術(shù)問題是通過將所需要的附加特殊功能以技術(shù)軟件包的形式裝載到運行時系統(tǒng)的系統(tǒng)層而不是裝載到用戶層解決的。在本發(fā)明中，通過裝載擴充基本系統(tǒng)或運行時系統(tǒng)的指令集。這些裝載的指令可以在工程系統(tǒng)中由用戶在開發(fā)其應用程序時直接使用，并由于這些新裝載的指令是在系統(tǒng)層運行的，因此可以很快被執(zhí)行。
另一個重要的優(yōu)點在于這樣的事實，即通過一個開放的接口提供一個平臺，其中，不僅可以簡便地集成進自行準備的技術(shù)對象，而且還可以簡便地集成進外部廠商提供的技術(shù)對象。由此提供了將具有特殊要求、設置和功能的技術(shù)對象市場化的前提條件。
下面將借助附圖示出本發(fā)明的實施方式，并對其加以描述，其中

圖1為一個公知的技術(shù)過程的控制裝置，其具有分立的存儲程序控制裝置和運動控制裝置。編程是通過各自獨立的編程系統(tǒng)實現(xiàn)的，圖2為常規(guī)存儲程序控制裝置的主要運行層，圖3為運動控制裝置的主要運行層，圖4為一個通用控制裝置，即一個帶有一個所屬的編程系統(tǒng)的組合SPS/NC控制裝置，圖5為該通用控制裝置的運行層模型，圖6示出了一個技術(shù)軟件包的OO(面向?qū)ο蟮?結(jié)構(gòu)圖，該技術(shù)包由代碼部分、參數(shù)、固件配置、技術(shù)對象類型、語言機制和說明部分組成，圖7以OO結(jié)構(gòu)圖的方式示出了用于技術(shù)軟件包“塑料”的技術(shù)對象類型，圖8示出了用戶在其應用程序中如何使用工程系統(tǒng)中的技術(shù)軟件包的裝載的指令定位POS，以及如何在控制裝置的運行層中怎樣調(diào)用其程序，以及圖9示出了一個控制裝置的運行時系統(tǒng)，其具有對于技術(shù)對象類型作為統(tǒng)一接口和通信平臺的應用程序接口(API)。
在圖1所示的結(jié)構(gòu)圖中，存儲程序控制裝置SPS和運動控制裝置NC為控制技術(shù)過程TP1并行地運行。存儲程序控制裝置SPS和運動控制裝置NC分別包含一個運行時系統(tǒng)RTS1和RTS2，兩個控制裝置之間的通信是通過專用的輔助部件實現(xiàn)的，舉例所示為一個雙向通信電纜K。通常，這些對控制裝置的程序設計是由用戶用不同的語言、在不同的開發(fā)界面下實現(xiàn)的。即通過各自獨立且不同的編程系統(tǒng)或工程系統(tǒng)P1，ES1和P2，ES2實現(xiàn)。這種常規(guī)實施方式的主要缺點一方面在于其在兩個控制裝置間通信的昂貴開銷，另一方面在于其分立且不同的編程系統(tǒng)或工程系統(tǒng)P1，ES1和P2，ES2。通過控制裝置的輸入輸出端EA1，EA2控制實際的技術(shù)過程TP1。在編程系統(tǒng)P1和存儲程序控制裝置SPS之間，以及在編程系統(tǒng)P2和數(shù)值控制裝置NC之間是信息路徑I1和I2，程序通過這些路徑被裝載到各自的控制裝置中。
圖2所示為常規(guī)存儲程序控制(SPS，圖1)的、按其優(yōu)先級順序排列的主要運行層。優(yōu)先級按箭頭所示的方向增高。在優(yōu)先級最低的層，即圖中用虛線示出的層，以循環(huán)法(Round-Robin-Verfahren)、即分時控制方式對兩個任務進行控制，一個是自由周期，即“用戶層自由周期”，和一個背景系統(tǒng)層，即“系統(tǒng)層背景”。所述背景系統(tǒng)層配設有例如通信任務。在下一個標以“用戶層時鐘”的時鐘用戶層，可將該任務或該層程序的調(diào)用周期參數(shù)化。對該時鐘層應用程序的處理是否能在起始事件被更新之前適時結(jié)束進行監(jiān)測。如果在周期時間結(jié)束時配屬于該層的應用程序尚未結(jié)束工作，則開始執(zhí)行一個位于后一優(yōu)先級“用于異步故障的用戶層”的一個相應任務。在該“用于異步故障的用戶層”中用戶可以針對對故障狀態(tài)的處理進行編程。
緊隨著“用戶層時鐘”有一個“用戶層事件”層，在該層中對外部或內(nèi)部的事件作出反應。這種事件的一個典型例子是超越邊界值。處于“系統(tǒng)層高優(yōu)先級”層的是操作系統(tǒng)任務，它們確保存儲程序控制裝置的工作方式得以實施。
圖3所示為運動控制裝置(NC；圖1)的主要運行層。這里各層也是按照箭頭所指的方向按優(yōu)先級排列的。“系統(tǒng)層背景”和“用戶層序列”的優(yōu)先級相同，即最低優(yōu)先級。其按照任務的相關(guān)性也如圖2所示用虛線表示。對“用戶層序列”的任務與“系統(tǒng)層背景”的任務一起以循環(huán)法進行處理?！跋到y(tǒng)層背景”的典型任務例如有通信任務。在“用戶層序列”中運行著由用戶編制的、用于實際控制任務的程序部分。當控制裝置在這樣一個程序部分中遇到移動指令或定位指令時，將被掛起，即該應用程序?qū)⒃谠撎幹袛?。對這些移動指令或定位指令的處理在優(yōu)先級最高的“系統(tǒng)層時鐘”中進行。在該“系統(tǒng)層時鐘”運行的每個位置調(diào)節(jié)器將執(zhí)行這些移動指令或定位指令。在執(zhí)行這些指令之后，將轉(zhuǎn)回“用戶層序列”，由掛起而中斷的應用程序?qū)⑼ㄟ^在同一位置的恢復而繼續(xù)執(zhí)行?！跋到y(tǒng)層時鐘”除了已述的位置調(diào)節(jié)器外，還包含控制裝置的插值器部分。
在優(yōu)先級最低的層之上設置了一個“用戶層時鐘”。這里運行例如調(diào)節(jié)器功能這樣的周期性任務。
在下一個“用戶層事件”層中，對外部或內(nèi)部事件作出反應的任務將被中斷。這樣的事件例如可以是報警事件。
在圖4中，技術(shù)過程TP2由組合的SPS/NC控制裝置UMC進行控制。該首字母縮略詞UMC意為通用運動控制(UNIVERSAL-MOTION-CONTROL)。所述控制裝置UMC和其所屬的技術(shù)過程TP2之間通過雙向輸入/輸出EA3連接。對該組合的SPS/NC控制裝置的程序設計通過一個共同的編程系統(tǒng)P3或工程系統(tǒng)ES3實現(xiàn)，其中，所述工程系統(tǒng)ES3同樣如圖1所示，為編程系統(tǒng)P3提供了易用的界面。由此產(chǎn)生的程序經(jīng)過信息路徑I3傳送給通用運動控制裝置UMC的運行時系統(tǒng)RTS3。
圖5示出了通用運動控制裝置的運行層模型。其各層的優(yōu)先級也如前所述，用方向指向最高優(yōu)先級的箭頭表示。優(yōu)先級最低的層組為所謂的“背景-處理層組”，它由“系統(tǒng)層背景”、“用戶層自由周期”、以及“用戶層序列”構(gòu)成。這三個優(yōu)先級相同的層(以虛線邊界表示)的任務，將周期性地、按循環(huán)法進行處理。較“背景-處理層組”優(yōu)先級高的上一層為“運行層”，即可由用戶按要求規(guī)定進行自由設計的用戶層FA，用雙層框線表示，用于報警任務和/或事件任務和/或調(diào)節(jié)任務和/或其它周期性任務。因此該用戶層FA顯式地由四種類型的層構(gòu)成，它們又可根據(jù)其優(yōu)先級在用戶層FA內(nèi)由用戶進行劃分。
類型1用戶層事件類型2用戶層報警類型3用戶層時鐘類型4系統(tǒng)層參數(shù)這些不同類型的層可由用戶在該用戶層FA內(nèi)按照用戶給出的優(yōu)先級自由選擇其排列。由此可使用戶在通用運動控制裝置中對控制任務和待控制的技術(shù)過程的要求和邊界條件實現(xiàn)最佳構(gòu)成。
在“用戶層事件”設置了例如對外部設備的輸入作出反應的任務。在“用戶層報警”設置了例如對邊界值監(jiān)測作出反應的任務。在“用戶層時鐘”設置了周期性的用戶可編程任務。在“系統(tǒng)層參數(shù)”可對從外部裝載的程序進行集成。由此可使該通用運動控制裝置動態(tài)地擴充附加的技術(shù)功能。在該“系統(tǒng)層參數(shù)”中，通常裝載較慢的調(diào)節(jié)任務和監(jiān)測任務(如周期時間在100ms范圍內(nèi)的任務)。
在該通用運動控制裝置運行層模型中的下一個優(yōu)先級較高的層是“用于異步故障的用戶層”。用戶在該層內(nèi)可以象在存儲程序控制裝置中那樣，對故障狀態(tài)的處理進行編程。在該“用于異步故障的用戶層”內(nèi)例如移植有對技術(shù)報警作出反應的任務。用戶還可以在該“用于異步故障的用戶層”內(nèi)以顯示產(chǎn)品(Produktauspraegung)的特定層數(shù)為參數(shù)。為清楚起見，在此未示出細節(jié)。由此，用戶可以根據(jù)需要對一定的故障事件配以一定的優(yōu)先級。
下一個優(yōu)先級較高的層是“事件-系統(tǒng)層”。“事件-系統(tǒng)層”的任務對關(guān)鍵的內(nèi)部或外部事件(如緊急停機)作出反應。
再下一個優(yōu)先級較高的層是“插值器層”。它包括“時鐘系統(tǒng)層”和“用戶層”。
優(yōu)先級最高的層為“位置調(diào)節(jié)器層”。它也包括“時鐘系統(tǒng)層”和“用戶層”。位置調(diào)節(jié)器層和插值器層的用戶層包含了在位置調(diào)節(jié)器或插值器周期被調(diào)用的任務。對這些任務的運行時間將進行監(jiān)測，超過系統(tǒng)所確定的時間將導致該層中斷，并引發(fā)“用于異步故障的用戶層”中的異步故障。
所述位置調(diào)節(jié)器的優(yōu)先級高于插值器的優(yōu)先級，即位置調(diào)節(jié)器不能被插值器中斷，但可以將插值器中斷。
在通用運動控制裝置的運行層模型中，原則上在各運行層中除了已提到的外，還可以設置其它設有優(yōu)先級的層。
圖6以OO結(jié)構(gòu)示意圖示出了技術(shù)軟件包TP及其組成部分，其中，所屬的基本特性(Kardinalitaet)用其旁邊的數(shù)字標記表示a)可運行代碼部分(Code)b)參數(shù)(PAR)c)固件配置(FWK)d)至少一個技術(shù)對象類型(TO)e)語言機制(SPR)f)說明及描述部分(ACC)所述1至n個代碼部分(如C函數(shù))例如可以用于運動引導或位置調(diào)節(jié)，或者用于其它技術(shù)。這些代碼部分在其它指令下可以用于溫度引導、溫度調(diào)節(jié)或者用于包含有如壓力或塑料加工這樣的專用技術(shù)。這些代碼部分在控制裝置的運行層模型中是如何設置到系統(tǒng)層的、是以何種順序進行處理(即執(zhí)行)的，都在固件配置FWK中加以設定。在FWK中包含這樣的信息一個代碼部分應被集成在哪一系統(tǒng)層，以及當在一個系統(tǒng)層集成多個代碼部分時，這些代碼部分應以怎樣的順序被處理。
所述參數(shù)部分PAR包含一個用于工程系統(tǒng)(ES；圖1，圖4，圖8)的界面(掩模，組合箱，參數(shù)相關(guān)性規(guī)則，...)，以及運行時系統(tǒng)(RTS；圖1，圖4，圖9)的機制，通過它們可以實現(xiàn)參數(shù)化。由此用戶可以對技術(shù)軟件包TP的技術(shù)對象類型TO的實例(Instanz)按照自己的要求進行參數(shù)化。
借助技術(shù)軟件包TP的1至n個語言機制SPR，可以在工程系統(tǒng)(ES；圖1，圖4，圖8)的語言集上擴充對于具有所屬的1至n個技術(shù)對象類型的基本技術(shù)軟件包TP合適且有意義的指令和運算符。語言機制SPR須裝載在工程系統(tǒng)(ES；圖1，圖4，圖8)和控制裝置的運行時系統(tǒng)(RTS；圖1，圖4，圖9)中。當在工程系統(tǒng)(ES；圖1，圖4，圖8)中安裝了這樣的語言機制(例如“升高溫度”)之后，它們將被工程系統(tǒng)(ES；圖1，圖4，圖8)的編譯程序和界面或瀏覽器所識別，并可由用戶直接應用于其應用程序中。利用即插即用技術(shù)可以保證，在工程系統(tǒng)(ES；圖1，圖4，圖8)被識別的語言機制也可以在運行時系統(tǒng)(RTS；圖1，圖4，圖9)中作為可運行的代碼段存在。用戶還可利用該語言機制的規(guī)范，以使其無需再關(guān)注其在運行時系統(tǒng)(RTS；圖1，圖4，圖9)中的實現(xiàn)。在后面將涉及到的圖8中，將對技術(shù)軟件包TP的語言機制SPR的裝載、應用和處理的聯(lián)合運行作準確詳細地描述。
回到圖6在技術(shù)軟件包TP的ACC組件中有對技術(shù)軟件包TP包含的所有語言元素的描述、和對技術(shù)軟件包TP中應用的所有系統(tǒng)變量和所有類型的描述。因此，該ACC組件相當于一個技術(shù)軟件包TP的說明和描述部分。該ACC組件將首先被裝載到控制裝置的運行時系統(tǒng)(RTS；圖1，圖4，圖9)中。由此可保證，所有關(guān)于當前技術(shù)軟件包TP和技術(shù)對象類型TO的信息都在控制裝置的運行時系統(tǒng)中，并因此很容易與操作臺和監(jiān)測裝置(如操作員面板)連接。
在下表中示出了，技術(shù)軟件包TP的被裝載到控制裝置中的組成部分它們或者裝載到工程系統(tǒng)(ES；圖1，圖4，圖8)中，或者裝入到運行時系統(tǒng)(RTS；圖1，圖4，圖9)中，或者既裝入工程系統(tǒng)(ES；圖1，圖4，圖8)也裝入運行時系統(tǒng)(RTS；圖1，圖4，圖9)。
按照圖7，以OO結(jié)構(gòu)示意圖的方式示例給出一個塑料技術(shù)軟件包(TP；圖6)TPK的技術(shù)對象類型(TO；圖6)。通常，在塑料加工或塑料制造中，需要進行溫度調(diào)節(jié)和壓力調(diào)節(jié)。此后還須經(jīng)過壓力調(diào)節(jié)器DR調(diào)節(jié)的壓力，通常通過一根簡單的軸A形成，其中，該軸將材料漿壓在一起。本例中，對于溫度調(diào)節(jié)設置了兩個溫度調(diào)節(jié)器，一個較快的溫度調(diào)節(jié)器TRS和一個較慢的溫度調(diào)節(jié)器TRL。如OO結(jié)構(gòu)示意圖所示，該較慢的溫度調(diào)節(jié)器TRL和較快的溫度調(diào)節(jié)器TRS均從通用溫度調(diào)節(jié)器TR引出。該兩個溫度調(diào)節(jié)器TRS和TRL、壓力調(diào)節(jié)器DR、以及軸A在本塑料技術(shù)軟件包中通過四個技術(shù)對象類型TO表示，即TRS、TRL、DR和A。通過基本特性(數(shù)1)表明，在本例中確切地只有一個較快的溫度調(diào)節(jié)器TRS和一個較慢的溫度調(diào)節(jié)器TRL，以及只有一個壓力調(diào)節(jié)器DR和一個軸A。較快的溫度調(diào)節(jié)器TRS可以例如是一個PID調(diào)節(jié)器，較慢的溫度調(diào)節(jié)器TRL可以例如是一個P調(diào)節(jié)器，但使用工程系統(tǒng)(ES；圖1和圖4)中這些技術(shù)對象類型的功能的用戶無需對其實現(xiàn)細節(jié)進行了解。因此用戶可以使用工程系統(tǒng)(ES；圖1和圖4)中這些技術(shù)對象類型(TO；圖6)的功能，而無需關(guān)心其實現(xiàn)細節(jié)。
圖8示出了，一個技術(shù)軟件包TP的裝載的語言機制SPR是如何在控制裝置中被應用和處理的。本例中，屬于任意技術(shù)軟件包TP的語言機制SPR的定位指令POS被裝入工程系統(tǒng)ES4和運行時系統(tǒng)RTS4的運行層模型的系統(tǒng)層。在工程系統(tǒng)ES4中，該定位指令POS作為工程系統(tǒng)ES4所使用的語言的基本集的擴充供用戶使用。用戶因此可在其應用程序AWP中將該定位指令POS作為完全普通的語言指令使用。然后，用戶編制的應用程序AWP將被裝載到通用運動控制裝置的運行層模型的一個用戶層，并被執(zhí)行。當控制裝置在該應用程序AWP的處理過程中碰到該定位指令POS時，將處理已裝載于系統(tǒng)層的、屬于該指令的代碼。為清楚起見，用三個點來表示該技術(shù)軟件包TP的其它內(nèi)容。此外，語言機制SPR除了該定位指令POS，還可包含其它同樣也用三個點表示的指令。
本實施方式的主要優(yōu)點在于，將用于語言機制的可執(zhí)行代碼裝載到系統(tǒng)層是自動進行的，即無需用戶的介入。當在工程系統(tǒng)ES4中裝載了或安裝了語言機制之后，用戶可以所謂的即插即用方式應用它們。
圖9示出了，在通用運動控制裝置中可以使用公共接口API，以便將技術(shù)對象類型TO A、TO B、TO C集成在一起。因此，通用運動控制裝置D的這個應用程序接口API(ApplicationProgramInterface)構(gòu)成了所謂的用于將技術(shù)對象類型TO集成和在它們之間進行通信的中間件平臺。此外，這個接口API還使技術(shù)對象類型TO和控制裝置的運行時系統(tǒng)RTS4之間的通信成為可能。借助于這個統(tǒng)一的接口，就是其它廠商的技術(shù)軟件包(TP；圖6)及其技術(shù)對象類型(TO；圖6)，即所謂的“第三方技術(shù)軟件包”也可以集成到該通用運動控制裝置中。由此打開了陌生廠商的、具有分支技術(shù)(例如纏繞彈簧或澆鑄)特殊功能的技術(shù)軟件包(TP；圖6)的市場。用戶由此可以從控制裝置的必要基本功能集出發(fā)，逐漸擴充其所需要的特殊功能。
權(quán)利要求
1.一種通用運動控制裝置，具有工程系統(tǒng)和運行時系統(tǒng)，其在功能上將存儲程序控制裝置和數(shù)值控制裝置的常規(guī)任務的功能結(jié)合于一體，其特征在于這樣構(gòu)成一個統(tǒng)一的運行層模型，其具有多個不同優(yōu)先級、不同類型的運行層，其中，從最高優(yōu)先級到最低優(yōu)先級設置了不同的用戶層和系統(tǒng)層，以及各技術(shù)軟件包(TP)在用戶一側(cè)可裝載到該工程系統(tǒng)和/或運行時系統(tǒng)(ES1-ES4，RTS1-RTS4)中，其中，該軟件包包括a)代碼部分，其表征該運行時系統(tǒng)(RTS1-RTS4)的調(diào)節(jié)規(guī)則，以及b)一個配置部分(FWK)，其包含所述代碼部分在各系統(tǒng)層的配屬情況及其處理順序，其中c)該配置部分的這些信息還可根據(jù)需要繼續(xù)引入所述工程系統(tǒng)(ES1-ES4)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通用運動控制裝置，其特征在于每個技術(shù)軟件包(TP)包含對所述運行時系統(tǒng)(RTS)數(shù)量相適應的技術(shù)對象類型(TO)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的通用運動控制裝置，其特征在于可將其它操作界面信息，特別是操作參數(shù)(PAR)，和/或語言機制(SPR)和/或說明部分(ACC)賦值給所述代碼部分。
4.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的通用運動控制裝置，其特征在于在所述技術(shù)軟件包(TP)中具有可供用戶在需要時使用的、擴展所述工程系統(tǒng)(ES1-ES4)語言范圍的指令。
5.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的通用運動控制裝置，其特征在于所述控制裝置具有一個用于饋入技術(shù)對象類型(TO)的接口(API)。
全文摘要
通用運動控制裝置(組合的SPS/NC控制裝置)的運行時系統(tǒng)(RTS1－RTS4)的基本指令集可通過動態(tài)及根據(jù)要求裝載技術(shù)軟件包TP(具有相應的技術(shù)對象類型TO)而得到擴充。由此可實現(xiàn)通用運動控制裝置UMC的動態(tài)伸縮。通過一個統(tǒng)一的集成和通信平臺API，也可將陌生廠商的技術(shù)軟件包TP的功能集成到控制裝置中。
文檔編號G05B11/01GK1451108SQ00819281
公開日2003年10月22日 申請日期2000年1月10日 優(yōu)先權(quán)日2000年1月10日
發(fā)明者克勞斯·伍徹勒, 約翰尼斯·伯澤, 卡爾·赫斯, 蒂諾·希伯, 斯蒂芬·柯斯特 申請人:西門子公司