專利名稱：用于操作自動化部件的裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對自動化部件進(jìn)行操作和/或監(jiān)測的裝置及方法，具有一個用于與自動化部件進(jìn)行數(shù)據(jù)通信、尤其是無線通信的通信裝置，和一個用于對接收的及待發(fā)送的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的數(shù)據(jù)處理裝置。
設(shè)置了多個操作或HMI裝置(人機(jī)接口)，借助它們可使控制裝置的操作是用戶友好的。其中，HIM裝置用于對相關(guān)控制量的可視化及設(shè)置。
HMI裝置可固定地與控制裝置連接，但也可是移動的。通常它們被實(shí)現(xiàn)為專有裝置并由系統(tǒng)軟件廠商提供。但也可將連接在自動化部件所連接的數(shù)據(jù)網(wǎng)上的筆記本電腦或標(biāo)準(zhǔn)PC作為HMI裝置使用。
此外，公知的還有，將手機(jī)用作自動化部件的故障報(bào)告器。在出現(xiàn)故障時，例如將SMS短信息發(fā)送給手機(jī)的持有者。
根據(jù)本發(fā)明，該技術(shù)問題是通過一個操作和/或監(jiān)測自動化部件的裝置來解決的，其具有一個用于與自動化部件進(jìn)行數(shù)據(jù)通信、尤其是無線通信的通信裝置，和一個用于對接收的及待發(fā)送的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的數(shù)據(jù)處理裝置。其中，所述裝置可以是一個移動電話，一個個人數(shù)字輔助裝置或一臺便攜式計(jì)算機(jī)。
此外，該技術(shù)問題還通過一個用于操作和/或監(jiān)測自動化部件的裝置來解決，其中，具有一個用于與自動化部件進(jìn)行數(shù)據(jù)通信、尤其是無線通信的通信裝置，和一個用于對接收的及待發(fā)送的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的數(shù)據(jù)處理裝置；其中，設(shè)有一個授權(quán)裝置，用于檢測操作者的操作者識別信息以確定其對操作自動化部件的授權(quán)，或借助數(shù)據(jù)處理裝置對自動化部件接收的、關(guān)于相應(yīng)自動化部件離所述裝置的空間距離進(jìn)行分析，以識別位于其后的下個自動化部件。
此外，上述技術(shù)問題還通過一個用于操作和/或監(jiān)測自動化部件的裝置來解決，其具有一個用于與自動化部件進(jìn)行數(shù)據(jù)通信、尤其是通過無線通信的通信裝置，和一個用于對接收的及待發(fā)送的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的數(shù)據(jù)處理裝置；其中，借助所述數(shù)據(jù)處理裝置可調(diào)用和/或處理自動化部件和/或外部服務(wù)器的啟動，變換和/或維修的工作流。
根據(jù)本發(fā)明還提供了一種用于操作和/或監(jiān)測自動化部件的方法，與自動化部件進(jìn)行數(shù)據(jù)通信、尤其是無線通信；以及對接收的及待發(fā)送的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理；并對自動化部件接收的關(guān)于相應(yīng)自動化部件離所述裝置所在地的空間距離的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，由此可識別位于其后的下個自動化部件。此外，本發(fā)明的方法還包括檢測操作者的操作者識別信息以確定其對操作自動化部件的授權(quán)；以及調(diào)用和/或處理用于自動化部件和/或外部服務(wù)器的啟動、變換和/或服務(wù)的工作流。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)尤其在于，不再需要專用的簡單HMI裝置，而是使用市場上可得到的裝置，如移動電話或PDA(個人數(shù)字輔助裝置)作為用于自動化部件的簡單HMI裝置。借助這種裝置可顯示設(shè)備中的下一站，處理譬如用于機(jī)器變換的工作流及對操作員和操作裝置給予訪問權(quán)。
附圖
中示出了由HMI裝置所控制的自動化部件AK1，AK2，AK3，…Aki的原理性信號流圖。操作者B使用該HMI裝置，以使各自動化部件啟動、進(jìn)行設(shè)置、或等待控制。該HMI裝置可從一個或多個設(shè)備服務(wù)器AS1，…，ASn獲得附加信息。這些設(shè)備服務(wù)器可作為HMI裝置或自動化部件中的獨(dú)立服務(wù)器。這些信息可以例如是數(shù)據(jù)、工作流、或所記錄的日志文件。
在本說明書的范圍內(nèi)，HMI裝置尤其是指一種用于譬如以下功能的簡單HMI裝置a)啟動的功能控制或驅(qū)動裝置的啟動原則上要求為機(jī)器建立控制程序和使控制程序與機(jī)器相適應(yīng)。應(yīng)用啟動的其它功能要求機(jī)器專用的設(shè)置或?qū)ο鄳?yīng)機(jī)器的適應(yīng)，其中包括對技術(shù)量的設(shè)置。
b)生產(chǎn)運(yùn)行在生產(chǎn)運(yùn)行期間需要對配方的管理及必要時需要更換配方。對此譬如要調(diào)整產(chǎn)品、件數(shù)、生產(chǎn)周期及其它生產(chǎn)特性。此外，在生產(chǎn)運(yùn)行期間還應(yīng)能進(jìn)行格式的更換，以便能夠靈活地調(diào)整與訂單相關(guān)的機(jī)器參數(shù)。在連續(xù)運(yùn)行期間一個特別重要的功能是對用于監(jiān)測的質(zhì)量數(shù)據(jù)或生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行光學(xué)的或圖形的顯示。
c)維修情況在故障情況下，即使所述簡單HMI裝置也應(yīng)能夠在某種程度上顯示維修數(shù)據(jù)，由此可有目的地消除故障，而不會使其較深地侵入自動化部件的運(yùn)行時間系統(tǒng)中。
簡單HMI裝置有利地是移動的。其前提是例如有到一個內(nèi)部網(wǎng)的無線連接或電纜連接。這樣一種移動HMI裝置例如是一個連接在一個設(shè)備的內(nèi)部網(wǎng)上的筆記本電腦。對此例如可在移動裝置及自動化部件之間使用即插即用電纜連接。
作為另一種選擇，簡單HMI裝置和自動化部件之間可采用無線連接。與此相關(guān)地，還可考慮與一個站的無線連接，該站通過通信接口與一個或多個自動化部件連接。高效的通信設(shè)備，例如用于傳輸多媒體信息的UMTS系統(tǒng)特別適合于提供簡單HMI裝置的強(qiáng)功能。在自動化部件中結(jié)合了服務(wù)器的功能。由此自動化部件例如可用作Web服務(wù)器或UMTS服務(wù)器。此外，對于多個自動化部件可采用一個重疊的Web服務(wù)器。
根據(jù)本發(fā)明，簡單HMI裝置可以是一個移動電話或手機(jī)。利用移動電話可以選擇自動化部件并自動地建立聯(lián)系。在UMTS工作方式中可以交換如此復(fù)雜的多媒體信息。
如果一個設(shè)備包括多個控制裝置及驅(qū)動裝置，則操作人員要選擇一個確定的自動化部件在一定情況下是很費(fèi)事的。因此在移動電話的顯示器上為用戶將所有相關(guān)的自動化部件通過符號、縮寫概念或數(shù)字加以符號化。然后只要在手機(jī)中裝載了合適的瀏覽器，用戶就可瀏覽在手機(jī)上顯示的自動化部件。
對相關(guān)自動化部件的顯示還可細(xì)致到為用戶在手機(jī)或移動裝置上圖形地顯示出空間上位于其后的自動化部件。這例如可以這樣實(shí)現(xiàn)，即對下個自動化部件用放大的、閃爍的或其它彩色的符號顯示。對該自動化部件和手機(jī)或移動HMI裝置之間距離的測量可通過GPS系統(tǒng)確定運(yùn)行時間或信號衰減來實(shí)現(xiàn)。確定下一個自動化部件的優(yōu)點(diǎn)在于，例如操作人員可立即識別其所位于的、被顯示的自動化部件位于哪個自動化部件的前面。
本發(fā)明的一個實(shí)施方式通過工作流管理可實(shí)現(xiàn)對啟動、生產(chǎn)運(yùn)行及維修情況的功能的支持。由此在簡單HMI裝置和自動化部件之間的功能可自動或半自動地實(shí)現(xiàn)。一種自動工作流控制的情況是多個同類型的自動化部件的應(yīng)用啟動，其中，例如通過按壓按鍵來進(jìn)行機(jī)器特定的調(diào)整。
一種半自動工作流控制例如是針對一臺新機(jī)器或一個新訂單所進(jìn)行的改變。在這兩種情況下操作人員都會被指導(dǎo)從一個專門設(shè)置的服務(wù)器下載有關(guān)數(shù)據(jù)，并將其按相應(yīng)的預(yù)定規(guī)程安裝到機(jī)器中。
工作流的使用也適于維修的情況，例如執(zhí)行預(yù)定的維修程序。
工作流也可通過自動化部件、即通過機(jī)器中的控制或驅(qū)動裝置，或通過另一服務(wù)器預(yù)先給定。
根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式是，在移動HMI裝置上進(jìn)行人員特定的設(shè)置。與此相關(guān)地，可以提供對控制裝置的訪問權(quán)限以提高安全性。一種變型是將該權(quán)限與操作裝置相聯(lián)系，其中，通過所述簡單HMI裝置來控制對機(jī)器的訪問權(quán)。在此情況下，HMI裝置與自動化部件例如通過握手(Handshake)方法進(jìn)行訪問代碼的交換，并由此確定對操作裝置的授權(quán)。對訪問權(quán)的檢驗(yàn)也可通過工作流來控制。
當(dāng)操作者相對于HMI裝置譬如是通過PIN號碼來識別時，可由此導(dǎo)出對HMI裝置的使用權(quán)限。與此相應(yīng)地，可以控制哪些用戶對控制裝置能夠進(jìn)行哪些改變。此外，當(dāng)HMI裝置識別出該用戶時，將在用戶接口中采用該人員特定的缺省設(shè)置。
根據(jù)本發(fā)明，移動HMI裝置具有以下一種或多種特性- 該裝置可通過無線或有線連接(例如以太網(wǎng))與自動化部件相耦合；- 該裝置具有對其它服務(wù)器的可選擇的連接；- 該裝置包含裝置識別機(jī)制；- 該裝置包含用戶識別機(jī)制；概括起來，根據(jù)本發(fā)明的移動HMI裝置提供了以下的功能- 自動化部件的啟動功能；- 控制及驅(qū)動裝置的啟動；- 應(yīng)用的啟動(機(jī)器特定的設(shè)置或與相應(yīng)機(jī)器的適應(yīng))；- 機(jī)器生產(chǎn)運(yùn)行中的使用；- 配方的管理及配方的更換(訂單數(shù)據(jù)件數(shù)、質(zhì)量、其它生產(chǎn)特性)；- 格式更換(設(shè)置與訂單相關(guān)的機(jī)器參數(shù))；- 顯示質(zhì)量數(shù)據(jù)或生產(chǎn)數(shù)據(jù)；- 維修情況；- 服務(wù)顯示；- 用于啟動，生產(chǎn)運(yùn)行(配方管理)及維修的工作流管理。
機(jī)器或應(yīng)用的啟動和/或機(jī)器變換和/或維修可通過用工作流的引導(dǎo)的操作來進(jìn)行。在此情況下可考慮以下的步驟及特征- 在生產(chǎn)運(yùn)行中控制裝置呼叫更換者、即工作流機(jī)器(我需要新數(shù)據(jù))；- 工作流被寄存在控制裝置上或外部服務(wù)器上；- 控制裝置或機(jī)器操作者調(diào)用工作流；- 機(jī)器操作者根據(jù)工作流執(zhí)行一項(xiàng)操作；- 機(jī)器操作者通過相應(yīng)的應(yīng)答控制/處理工作流；- 處理后的工作流可被(控制裝置/服務(wù)器)記錄。
根據(jù)本發(fā)明，對工業(yè)設(shè)備中的自動化部件的識別及顯示概括地包括以下一個或多個步驟- 自動建立自動化部件和移動裝置之間的連接；- 在移動裝置上顯示空間上位于其后面的自動化部件，這種顯示可利用圖形符號或文字實(shí)現(xiàn)；- 顯示與用戶相關(guān)的自動化部件(例如對于一個設(shè)備的維護(hù)人員)；- 瀏覽在手機(jī)上顯示的自動化部件。
具有優(yōu)點(diǎn)的是，通過以下一個或多個步驟來保證對自動化部件的授權(quán)操作- 移動HMI裝置的個人化(與對裝置的操作權(quán)限相聯(lián)系)；- 裝置對用戶進(jìn)行識別(通過裝置識別用戶)，例如通過口令、Dongle、存儲卡(如MMC卡)、指紋；- 裝置具有對控制裝置或可選擇地對外部服務(wù)器的訪問/存取功能。
在任何情況下已證實(shí)使用通?？商峁┑腎T裝置，如PDA、手機(jī)、掌上裝置(PalmTops)等，或其它IT裝置作為自動化部件(如控制及驅(qū)動裝置)的簡單HMI裝置是十分有利的。
權(quán)利要求
1.一種用于操作和/或監(jiān)測自動化部件的裝置，其具有一個通信裝置，用于與自動化部件進(jìn)行數(shù)據(jù)通信、尤其是無線通信；以及一個數(shù)據(jù)處理裝置，用于處理接收的及待發(fā)送的數(shù)據(jù)，其特征在于該裝置是一個移動電話、一個個人數(shù)字輔助裝置或一臺便攜式計(jì)算機(jī)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，借助所述數(shù)據(jù)處理裝置可對自動化部件接收的關(guān)于相應(yīng)自動化部件距所述裝置所在地的空間距離的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，由此識別位于其后的下個自動化部件。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裝置，具有用于顯示與所述裝置構(gòu)成數(shù)據(jù)通信的自動化部件的顯示裝置，其中，所述各自動化部件被配以唯一的符號或文字。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的裝置，其中，位于后面的下個自動化部件可通過預(yù)定的符號或突顯的方式進(jìn)行顯示。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的裝置，其中，利用通信裝置及數(shù)據(jù)處理裝置可處理和傳輸多媒體信息。
6.根據(jù)權(quán)利要求1前序部分所述的裝置，其特征在于設(shè)有一個授權(quán)裝置，用于檢測操作者的操作者識別信息以確定其對操作自動化部件的授權(quán)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1前序部分或權(quán)利要求6所述的裝置，其中，借助所述授權(quán)裝置可將操作裝置識別信息發(fā)送給自動化部件和/或外部服務(wù)器，以使自動化部件和/或外部服務(wù)器可檢驗(yàn)該裝置對操作的授權(quán)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的裝置，其中，所述操作者識別信息可通過口令、PIN、Dongle、存儲卡和/或指紋來檢測。
9.根據(jù)權(quán)利要求1前序部分所述的裝置，其特征在于借助所述數(shù)據(jù)處理裝置可調(diào)用和/或處理用于自動化部件和/或外部服務(wù)器的啟動、變換和/或維修的工作流。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，具有一個指示裝置，用于在處理工作流時對操作者進(jìn)行光學(xué)上的指引。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的裝置，具有一個輸入/輸出裝置，用于由操作者控制和/或處理工作流。
12.一種用于操作和/或監(jiān)測自動化部件的方法，與自動化部件進(jìn)行數(shù)據(jù)通信、尤其是無線通信；以及對接收的及待發(fā)送的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，其特征在于對自動化部件接收的關(guān)于相應(yīng)自動化部件離所述裝置所在地的空間距離的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，由此可識別位于其后的下個自動化部件。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中，對構(gòu)成數(shù)據(jù)通信的各自動化部件以配屬于其的唯一符號或文字進(jìn)行顯示。
14.根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的方法，其中，對所述位于后面的下個自動化部件通過預(yù)定的符號或突顯的方式進(jìn)行顯示。
15.根據(jù)權(quán)利要求12至14中任一項(xiàng)所述的方法，其中，用于通信及處理的數(shù)據(jù)是多媒體信息。
16.根據(jù)權(quán)利要求12前序部分所述的方法，其特征在于檢測操作者的操作者識別信息以確定其對操作自動化部件的授權(quán)。
17.根據(jù)權(quán)利要求12前序部分或權(quán)利要求16所述的方法，其中，所述通信包括將操作裝置識別信息發(fā)送給自動化部件和/或外部服務(wù)器，以使自動化部件和/或外部服務(wù)器可以檢驗(yàn)對操作的授權(quán)。
18.根據(jù)權(quán)利要求16或17所述的方法，其中，所述操作者識別信息可通過口令、PIN、Dongle、存儲卡和/或指紋來檢測。
19.根據(jù)權(quán)利要求12前序部分所述的方法，其特征在于調(diào)用和/或處理用于自動化部件和/或外部服務(wù)器的啟動、變換和/或服務(wù)的工作流。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中，在處理工作流時對操作者尤其進(jìn)行光學(xué)上的指引。
21.根據(jù)權(quán)利要求19或20所述的方法，其中，由操作者控制和/或處理工作流。
22.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中，對由操作者所實(shí)施的工作步驟進(jìn)行記錄。
全文摘要
對自動化部件的操作應(yīng)是便捷的。為此將通?？捎玫腎T裝置、例如PDA或移動電話用作簡單HMI裝置(人機(jī)界面)。在此情況下可對操作者可視地顯示下一個自動化部件。變換過程或服務(wù)程序的處理可通過工作流進(jìn)行控制。此外,可給出與人員相關(guān)或裝置專用的訪問權(quán)限。
文檔編號G05B19/042GK1387159SQ0214019
公開日2002年12月25日 申請日期2002年2月16日 優(yōu)先權(quán)日2001年2月16日
發(fā)明者馬丁·基塞爾, 安德烈亞斯·波爾茲, 彼得·瓦格納 申請人:西門子公司