專利名稱：用于運(yùn)行自動化系統(tǒng)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于運(yùn)行自動化系統(tǒng)、特別是分布式自動化系統(tǒng)的方法，該自動化系統(tǒng)具有至少一個第一和一個第二中央處理單元或者至少兩個分別具有此類中央處理單元的、例如可編程序控制裝置或者類似的形式的自動化設(shè)備。兩個中央處理單元通信地連接，并且多個其它的自動化設(shè)備至少與第二中央處理單元通信地連接。
背景技術(shù)：
“自動化設(shè)備”的概念包括所有設(shè)備、裝置 或系統(tǒng)，即除了例如像可編程序控制裝置、過程控制計(jì)算機(jī)、(工業(yè))計(jì)算機(jī)、分散式外圍設(shè)備、操作和觀測設(shè)備和同類裝置的控制裝置之外，還包括傳動控制裝置或者其它聯(lián)動控制裝置、變頻器和用于或者能夠用于對工藝技術(shù)的過程，例如材料、能量或信息等的轉(zhuǎn)化或運(yùn)輸進(jìn)行控制、調(diào)節(jié)和/或監(jiān)控的類似裝置，其中特別地通過合適的技術(shù)裝置、例如傳感器或執(zhí)行器使用或者轉(zhuǎn)換能量。在具有一個中央處理單元和多個與其通信地連接的自動化設(shè)備的自動化解決方案中，根據(jù)所連接的自動化設(shè)備的類型和數(shù)量的不同，所產(chǎn)生的自動化系統(tǒng)形成了極高的復(fù)雜性。而當(dāng)為了連接自動化設(shè)備使用不同的連接方式、即不同的通信媒介和/或不同的通信協(xié)議時，這一復(fù)雜性會再次提升。此處示例性地指出一種情況，在這一情況下，相應(yīng)的自動化設(shè)備的連接通過三個不同的網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)，例如現(xiàn)場總線(Profibus)、集成現(xiàn)場總線(Profibus Intergrated)和基于工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)的自動化總線(Profinet)。當(dāng)另一個中央處理單元(第一中央處理單元)-該中央處理單元應(yīng)當(dāng)訪問與另一中央處理單元(第二中央處理單元)連接的自動化設(shè)備-與該示例性地提及的中央處理單元通信地連接時，上文所概述的復(fù)雜性會再次提升。然后必須進(jìn)行對第二中央處理單元和至少對于第一中央處理單元具有重要意義的自動化設(shè)備之間的通信關(guān)系和通信路徑/傳輸信道/通信信道-下文中總結(jié)性地稱為通信信道-的配置，這也是為了第一中央處理單元而進(jìn)行的，從而使在對第二中央處理單元的配置過程中的費(fèi)用為了第一中央處理單元而重復(fù)或者至少基本重復(fù)。此外，這樣的配置過程的重復(fù)進(jìn)行容易出現(xiàn)故障，并且很難找出其中可能出現(xiàn)的故障。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的相應(yīng)地在于，提出一種用于運(yùn)行具有至少兩個中央處理單元和多個與第二中央處理單元連接的自動化設(shè)備的自動化系統(tǒng)的方法，其中，避免了、或者至少在其影響方面降低了上文中所概述的缺點(diǎn)。根據(jù)本發(fā)明，該目的通過具有根據(jù)權(quán)利要求I所述特征的方法實(shí)現(xiàn)。為此，在用于運(yùn)行具有第一和第二中央處理單元的自動化系統(tǒng)的方法中設(shè)計(jì)為，根據(jù)通信數(shù)據(jù)記錄，自動地將關(guān)于多個涉及(mit)通信信道以及涉及可分別由該通信信道到達(dá)的自動化設(shè)備的通信關(guān)系的信息傳輸給第一中央處理單元，其中，第一和第二中央處理單元通信地連接，其中，多個自動化設(shè)備與第二中央處理單元通信地連接，并且其中，關(guān)于第二中央處理單元與相應(yīng)的自動化設(shè)備之間的多個通信信道的信息在通信數(shù)據(jù)記錄中匯總。上文提及的通信數(shù)據(jù)記錄是第二中央處理單元和與其連接的自動化設(shè)備的配置的間接的或者直接的結(jié)果。其中，通信數(shù)據(jù)記錄這一概念既能理解為對于例如包括所有配置數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)記錄中的所有對通信具有重要意義的數(shù)據(jù)的總稱，也能理解為對于例如從這種配置數(shù)據(jù)記錄中獲取的、單獨(dú)的數(shù)據(jù)記錄的名稱。根據(jù)通信數(shù)據(jù)記錄，自動地將關(guān)于多個涉及通信信道以及涉及可分別由通信信道到達(dá)的自動化設(shè)備的通信關(guān)系的信息傳輸給第一中央處理單元，通過這樣的方式，在第一中央處理單元方面不再需要重新進(jìn)行對于第二中央處理單元的配置，該配置構(gòu)成了對于通信數(shù)據(jù)記錄的間接的或者直接的基礎(chǔ)。其中，通信數(shù)據(jù)記錄的信息能夠在其整體上自動地傳輸?shù)降谝恢醒胩幚韱卧?。然而也有可能產(chǎn)生這樣的情況，即第二中央處理單元與相應(yīng)的自動化設(shè)備之間的單個通信關(guān)系對于第一中央處理單元的配置而言是無關(guān)緊要的，因此就這點(diǎn)而言，便不 需要將數(shù)據(jù)傳輸?shù)降谝恢醒胩幚韱卧虼送ㄐ艛?shù)據(jù)記錄自動地將關(guān)于多個通信關(guān)系的信息傳輸給第一中央處理單元的便已足夠，但或許不是通信數(shù)據(jù)記錄中的、關(guān)于所有通信關(guān)系的信息。簡言之，本發(fā)明的這一方面即是指將第二中央處理單元的配置數(shù)據(jù)自動傳輸?shù)降谝恢醒胩幚韱卧?，從而在這些數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上能夠進(jìn)行對第一中央處理單元的配置，其中，例如自動地評估所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)也是可能的，從而使第一中央處理單元的配置在所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的基礎(chǔ)上至少部分地同樣自動地進(jìn)行。如果第一中央處理單元和待與其連接的自動化設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)的配置實(shí)施者在工程系統(tǒng)或者其它的配置工具上對待使用的自動化設(shè)備和在這些自動化設(shè)備與第二中央處理單元之間分別存在的通信信道和通信關(guān)系進(jìn)行配置，那么作為第二中央處理單元的配置的結(jié)果的通信數(shù)據(jù)記錄在很大程度上是自動地形成的。在這樣的配置過程中確定了例如相應(yīng)的自動化設(shè)備的名稱，或者根據(jù)這些自動化設(shè)備的典型名稱自動地生成名稱。另外，在這樣的配置中，還確定了相應(yīng)的自動化設(shè)備是否直接地與第二中央處理單元連接，或者相應(yīng)的自動化設(shè)備例如位于所謂的子網(wǎng)中，并且就這點(diǎn)而言間接地，即通過這一子網(wǎng)所出發(fā)的另一自動化設(shè)備，與第二中央處理單元連接。最終自動地或者手動地確定相應(yīng)的自動化設(shè)備的地址，在為了數(shù)據(jù)傳輸運(yùn)行自動化系統(tǒng)時，能夠通過該地址到達(dá)自動化設(shè)備。通過這樣的方式，即這些數(shù)據(jù)是通信數(shù)據(jù)記錄的組成部分，并且將關(guān)于多個通信關(guān)系的信息自動地傳輸?shù)降谝恢醒胩幚韱卧獣r，第二中央處理單元的基本的、對于通信具有重要意義的配置數(shù)據(jù)也可供第一中央處理單元使用。在本方法的一個特別的實(shí)施方式中設(shè)計(jì)為，根據(jù)通信數(shù)據(jù)記錄為第一中央處理單元創(chuàng)建通信模塊。該通信模塊指的是用于第一中央處理單元的控制程序中的軟件模塊?；谕ㄐ艛?shù)據(jù)記錄的數(shù)據(jù)，該通信模塊獲取至少一定數(shù)量的輸入端，也有可能獲取一定數(shù)量的輸入端和相同數(shù)量的輸出端。這一數(shù)量取決于通信數(shù)據(jù)記錄中的通信信道的數(shù)量或者通信數(shù)據(jù)記錄中對于第一中央處理單元具有重要意義的通信信道的數(shù)量。在應(yīng)用與相應(yīng)的通信信道相應(yīng)的輸入端的情況下，第一中央處理單元將待傳輸?shù)臄?shù)據(jù)傳輸?shù)酵ㄐ拍K，通過這樣的方式，該通信模塊使得將數(shù)據(jù)從第一中央處理單元傳輸?shù)脚c第二中央處理單元通信地連接的自動化設(shè)備成為可能。隨后，根據(jù)通信數(shù)據(jù)記錄中的數(shù)據(jù)，該通信模塊承擔(dān)了到相應(yīng)的自動化設(shè)備的傳輸。為了操縱通常為雙向的通信信道，每一輸入端均與一個輸出端組合，從而輸出端便作為用于傳輸例如憑證或者類似數(shù)據(jù)的通信信道的終點(diǎn)而起作用。
在專業(yè)術(shù)語中，用于控制程序中的軟件模塊的多個輸入端和/或輸出端也被稱為插槽(Slot)，因此也可以將數(shù)據(jù)從第一中央處理單元傳輸?shù)脚c第二中央處理單元相連接的自動化設(shè)備理解為將相應(yīng)的數(shù)據(jù)通過第一中央處理單元輸送至通信模塊的、正如此類的插槽。其中重要的是，第一中央處理單元內(nèi)的通信模塊是對于第二中央處理單元和多個與其通信地連接的自動化設(shè)備的代表。對于第一中央處理單元而言，從第二中央處理單元出發(fā)的網(wǎng)絡(luò)和它所包括的通信信道和與其相連接的自動化設(shè)備減少至一個中央單位，即通信模塊。然而，為了能夠引起與恰從第二中央處理單元出發(fā)的網(wǎng)絡(luò)中的自動化設(shè)備的專用通信，為每一個此類自動化設(shè)備和導(dǎo)入其中的通信信道設(shè)計(jì)有通信模塊的輸入端和/或輸出端，即插槽。因此，從第一中央處理單元的角度來看，外部的網(wǎng)絡(luò)中的自動化設(shè)備的作用根據(jù)通信模塊的相應(yīng)的輸入端/相應(yīng)的插槽的作用而降低。因而，對于第一中央處理單元來說，該外部網(wǎng)絡(luò)的可能的復(fù)雜性是完全透明的。必要的傳輸類型和通信信道由通信模塊自行選擇，并且確切地說根據(jù)通過通信數(shù)據(jù)記錄所獲取的信息來選擇。如果通信模塊在某一特定的輸入端/插槽上被請求，從而產(chǎn)生這一問題，即與外部網(wǎng)絡(luò)的哪一個自動化設(shè)備的通信關(guān)系成為必需。根據(jù)這些數(shù)據(jù)，能夠從通過通信數(shù)據(jù)記錄獲取的信息中查明相關(guān)于相應(yīng)的自動化設(shè)備的通信信道及其目的地址等等，由此，通信模塊便能夠使得傳輸?shù)狡漭斎攵?其插槽的數(shù)據(jù)首先真正地傳輸?shù)降诙醒胩幚韱卧?，并且隨后傳輸?shù)较鄳?yīng)的自動化設(shè)備?！ぴ谝粋€附加的或者可替換的實(shí)施方式中設(shè)計(jì)為，關(guān)于第二中央處理單元與相應(yīng)的自動化設(shè)備之間的多個通信信道的信息分別通過對于每一通信信道的明確標(biāo)記在通信數(shù)據(jù)記錄中匯總，并且該通信數(shù)據(jù)記錄由第一中央處理單元闡釋，并且根據(jù)標(biāo)記和在用于第一中央處理單元的自動化解決方案中所應(yīng)用的相應(yīng)的標(biāo)記，通信數(shù)據(jù)記錄的相應(yīng)的數(shù)據(jù)被收錄進(jìn)用于第一中央處理單元的自動化解決方案中。通信數(shù)據(jù)記錄的數(shù)據(jù)直接地被收錄進(jìn)用于第一中央處理單元的自動化解決方案中，通過這樣的方式，這些數(shù)據(jù)能夠直接供創(chuàng)建或者補(bǔ)充用于第一中央處理單元的自動化解決方案的程序員使用。這一收錄根據(jù)兩個標(biāo)記實(shí)現(xiàn)，即根據(jù)在第二中央處理單元的配置的框架中分配給至自動化設(shè)備的通信信道的標(biāo)記和在第一中央處理單元的配置過程中考慮到對于外部網(wǎng)絡(luò)中的自動化設(shè)備的通信關(guān)系/通信信道的相應(yīng)的標(biāo)記，通過這樣的方式，能夠?qū)崿F(xiàn)通過通信數(shù)據(jù)記錄自動地傳輸?shù)降谝恢醒胩幚韱卧男畔⒌闹苯臃诸?。因此，用于第一中央處理單元的自動化解決方案的程序員能夠例如-確切地說，根據(jù)相應(yīng)的標(biāo)記-查看通過通信數(shù)據(jù)記錄獲取的信息。在對從第一中央處理單元出發(fā)、至外部網(wǎng)絡(luò)中的自動化設(shè)備的數(shù)據(jù)傳輸?shù)木幊袒蛘吲渲玫倪^程中，能夠根據(jù)通信數(shù)據(jù)記錄和標(biāo)記進(jìn)行對編程/配置的檢查。其中，這兩個標(biāo)記以如下方式產(chǎn)生在對從第二中央處理單元出發(fā)的通信信道的配置過程中，形成對于每個通信信道和其通信終點(diǎn)，即對相應(yīng)的自動化設(shè)備的標(biāo)記。在對從第一中央處理單元出發(fā)的、具有在外部網(wǎng)絡(luò)中的可能的通信終點(diǎn)的通信信道的配置過程中，同樣形成一個標(biāo)記。如果此時根據(jù)在第一中央處理單元的配置過程中獲取的標(biāo)記對通信數(shù)據(jù)記錄和其中的以相應(yīng)的標(biāo)記標(biāo)明的數(shù)據(jù)進(jìn)行訪問，便能夠?qū)κ欠裾_使用這一通信關(guān)系的某些參數(shù)、地址等等、或者對于這些參數(shù)、地址的可使用性進(jìn)行檢查。在訪問時，從通信數(shù)據(jù)記錄中和相應(yīng)的標(biāo)記一起產(chǎn)生的例如還有相應(yīng)的通信終點(diǎn)的地址。在對從第一中央處理單元出發(fā)的通信關(guān)系的編程中，也必須使用這一地址。因此，根據(jù)通信數(shù)據(jù)記錄的可控性或者為程序員提供必要的數(shù)據(jù)，并且不產(chǎn)生巨大的費(fèi)用，或者使程序員有可能對在已經(jīng)為通信關(guān)系編制好的程序編碼說明書中的地址和其它參數(shù)是否正確使用進(jìn)行檢查。本發(fā)明的有利設(shè)計(jì)方案是從屬權(quán)利要求中說明的內(nèi)容。其中所使用的逆向關(guān)系通過相應(yīng)的從屬權(quán)利要求的特點(diǎn)指出了獨(dú)立權(quán)利要求的內(nèi)容的進(jìn)一步的設(shè)計(jì)方案；它們不應(yīng)被理解為放棄實(shí)現(xiàn)對引用的從屬權(quán)利要求的特征組合的獨(dú)立的、具體的保護(hù)。此外，考慮到對權(quán)利要求的解釋，在對后面的權(quán)利要求中的特征進(jìn)一步具體說明時，必須以此為出發(fā)點(diǎn)，即在各個之前的權(quán)利要求中不存在此類限制。在本方法的一個實(shí)施方式中和/或上文中已經(jīng)概述的實(shí)施方式中設(shè)計(jì)為，通信數(shù)據(jù)記錄自動地從配置數(shù)據(jù)記錄中創(chuàng)建，該配置數(shù)據(jù)記錄對第二中央處理單元、與該第二中央處理單元間接或直接地連接的自動化設(shè)備和存在于第二中央處理單元與每個自動化設(shè)備之間的通信信道進(jìn)行描述。這一實(shí)施方式的優(yōu)點(diǎn)在于，配置數(shù)據(jù)記錄通過對第二中央處理單元和從中出發(fā)的具有分別連接的自動化設(shè)備的通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行配置而逐漸地形成。自·動創(chuàng)建能夠以這樣的方式實(shí)現(xiàn)，即根據(jù)對通信具有重要意義的數(shù)據(jù)對配置數(shù)據(jù)記錄進(jìn)行搜尋。然后，所有對通信具有重要意義的數(shù)據(jù)都能夠被收錄到通信數(shù)據(jù)記錄中或者能夠?yàn)榱藢⑵涫珍浀酵ㄐ艛?shù)據(jù)記錄中而被標(biāo)記。其中，存在這一可能性，即例如通過將單個的自動化設(shè)備和/或通信信道從到通信數(shù)據(jù)記錄的收錄中排除或者選擇特別地為了至通信數(shù)據(jù)記錄的收錄挑選出單個的自動化設(shè)備和/或通信信道，從而影響數(shù)據(jù)從配置數(shù)據(jù)記錄至通信數(shù)據(jù)記錄的數(shù)據(jù)的收錄范圍。這樣的選擇可以以圖解輔助的方式實(shí)現(xiàn)，例如通過以下方式實(shí)現(xiàn)，即在屏幕或者其他的顯示器上顯示已被配置的通信網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，并且為了將數(shù)據(jù)收錄到通信數(shù)據(jù)記錄中或者為了將數(shù)據(jù)排除在至通信數(shù)據(jù)記錄中的收錄之外，挑選出單個的通信信道或者自動化設(shè)備。在本方法的現(xiàn)在概述的變體的一個特別的實(shí)施方式中設(shè)計(jì)為，為了自動地從配置數(shù)據(jù)記錄中創(chuàng)建通信數(shù)據(jù)記錄，在配置數(shù)據(jù)記錄中對描述通信終點(diǎn)的數(shù)據(jù)、即描述例如作為通信終點(diǎn)起作用的自動化設(shè)備的數(shù)據(jù)進(jìn)行識別。通過為了將數(shù)據(jù)收錄到通信數(shù)據(jù)記錄中或者排除在收錄之外的圖表的、或者其它合適的選擇，屬于相應(yīng)的通信終點(diǎn)的數(shù)據(jù)、即其地址和/或關(guān)于至相應(yīng)的自動化設(shè)備的通信信道的數(shù)據(jù)，被收錄在通信數(shù)據(jù)記錄中或者被排除在這一收錄之外。在圖表的選擇方式中，可以考慮通過如今普遍的用顯示器激活或者點(diǎn)擊的方式，也可以以所謂的雙擊或者類似的形式，為了收錄數(shù)據(jù)而做標(biāo)記或者消除此類標(biāo)記。在本方法的一個特別的實(shí)施方式中設(shè)計(jì)為，至少一部分的通信信道是安全總線(Profisafe)連接，并且在通信模塊中對于通信數(shù)據(jù)記錄的安全總線連接的每個終點(diǎn)正好布置一個輸入端和/或輸出端(插槽)。那么，至少滿足預(yù)先確定的安全標(biāo)準(zhǔn)的安全總線連接在其被第一中央處理單元使用的過程中僅通過通信模塊導(dǎo)入，因此，當(dāng)通信模塊滿足同樣的安全標(biāo)準(zhǔn)時，從第一中央處理單元出發(fā)的通信關(guān)系便整體上滿足對安全總線設(shè)計(jì)的安全規(guī)定?？紤]到根據(jù)為每個通信信道設(shè)計(jì)的標(biāo)記和對于第一中央處理單元的自動化解決方案中的相應(yīng)標(biāo)記，在第一中央處理單元的區(qū)域中收錄通信數(shù)據(jù)記錄的數(shù)據(jù)，設(shè)計(jì)為，收錄在對于第一中央處理單元的自動化解決方案的注釋中實(shí)現(xiàn)。這些注釋可沒有問題地供用于第一中央處理單元的自動化解決方案的程序員查閱，并且不會以其它的方式對自動化解決方案的功能性產(chǎn)生影響。當(dāng)通信數(shù)據(jù)記錄中的數(shù)據(jù)與用于第一中央處理單元的自動化解決方案中的相應(yīng)數(shù)據(jù)之間可能不一致時，在注釋中的單純的收錄也就絕不會導(dǎo)致用于第一中央處理單元的自動化解決方案的故障。但是，通過這樣的方式，即將自動化解決方案中使用的數(shù)據(jù)和參數(shù)與自動地收錄到自動化解決方案的注釋中的數(shù)據(jù)根據(jù)配置數(shù)據(jù)記錄進(jìn)行比較，程序員根據(jù)注釋能夠隨時了解，為了將數(shù)據(jù)傳輸?shù)较鄳?yīng)的自動化設(shè)備或者傳輸相應(yīng)的自動化設(shè)備中的數(shù)據(jù)，是否在應(yīng)用外部網(wǎng)絡(luò)中的通信信道時應(yīng)用正確的數(shù)據(jù)和參數(shù)?？偟膩碚f，正如此處和隨后說明的一樣，特別地為了具有不出故障的中央處理單元作為第一中央處理單元和通信模塊的設(shè)計(jì)作為不出故障的通信模塊的自動化系統(tǒng)考慮該方法和它的設(shè)計(jì)方案。即正如開頭所概述的，大規(guī)模的通信網(wǎng)絡(luò)的配置花費(fèi)巨大并且容易出現(xiàn)故障，因此更加適用的是，網(wǎng)絡(luò)和為其應(yīng)用所設(shè)計(jì)的軟件必須設(shè)計(jì)為不出故障。在承擔(dān)對于不出故障的中央處理單元的配置所進(jìn)行的這樣的配置的任務(wù)時，復(fù)雜性因而會再次提升至相當(dāng)高的水平。在這一背景下，對于面對不容易出現(xiàn)故障的中央處理單元作為第一中央處理單元首先有益的是，即在不出故障的中央處理單元中，設(shè)計(jì)為不出故障的通信模塊的通信模塊作為對于完全的、外部的網(wǎng)絡(luò)的代理起作用，并且隨后，這一網(wǎng)絡(luò)為了不出故障的中央處理單元減少至通信模塊和其輸入端和/或輸出端(插槽)。因此，從不易出現(xiàn)故障的第一中央處理單元的角度來看，外部的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)就像是被封裝在不出故障的通信模塊中。在外部的網(wǎng)絡(luò)的變化未涉及到不出故障的通信模塊的功能性，而只涉及通過插槽構(gòu)成的通信信道的參數(shù)化時，只須一次性地保證通信模塊的不出故障性，從而能夠隨時為了不同的外部網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)而重復(fù)應(yīng)用。上文所述的目的也通過自動化系統(tǒng)或者這樣的自動化系統(tǒng)中的中央處理單元，特 別是可編程序控制裝置、或者NC控制裝置或者類似裝置的中央處理單元實(shí)現(xiàn)，這些中央處理單元即正如此處和下文中至此被稱為第一和第二中央處理單元的中央處理單元,這個或者這些中央處理單元按照正如此處和下文中描述的方法工作，并且此外還包括用于實(shí)施該方法的工具。其中，本發(fā)明優(yōu)選地在軟件中實(shí)施。因此，本發(fā)明一方面也是具有能夠通過計(jì)算機(jī)執(zhí)行的程序編碼說明的計(jì)算機(jī)程序，并且另一方面也是具有此類計(jì)算機(jī)程序的存儲介質(zhì)，以及最后也是具有這樣的中央處理單元的自動化設(shè)備或者這樣的中央處理單元，在該中央處理單元中或者其存儲器中安裝了或者可安裝這樣的計(jì)算機(jī)程序，作為用于實(shí)施該方法和它的設(shè)計(jì)方案的工具。


隨后根據(jù)附圖進(jìn)一步說明本發(fā)明的一個實(shí)施例。彼此相符的對象或者元件在所有附圖中以相同的參考標(biāo)號標(biāo)記。不應(yīng)將本實(shí)施例或者任何實(shí)施例理解為對本發(fā)明的限制。相反，在本公開說明的范疇中，多個修改和變型都是可能的，特別是這樣的變體和組合，即對于專業(yè)技術(shù)人員而言，考慮到實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，例如可以通過與在普遍的或者特別的說明部分描述的以及在權(quán)利要求書和/或附圖中所包含的特征以及元件或者方法步驟相結(jié)合的單個特征以及元件或者方法步驟的組合或者修改推導(dǎo)出的變體和組合，并且通過可組合的特征推導(dǎo)出新的對象或者新的方法步驟以及方法步驟順序。圖中示出圖I示出具有第一中央處理單元和第二中央處理單元的分布式自動化系統(tǒng)，圖2示出根據(jù)圖I的、具有其它細(xì)節(jié)的自動化系統(tǒng)的另一示意圖，
圖3示出作為第二中央處理單元和與其連接的通信外圍設(shè)備以及可由此到達(dá)的通信終點(diǎn)的虛擬代理起作用的通信模塊的示意圖，圖4是對通信信道的本文的描述的示意圖，圖5是對被配置的通信關(guān)系的分類的說明的示意圖，和圖6是用于說明通信信道的錄入的(importierter)和分類的數(shù)據(jù)的展示的一個可能性的說明的示意圖。
具體實(shí)施方式
圖I以示意性的簡化的圖示示出了作為對于總體上用10標(biāo)記的自動化系統(tǒng)的范例的、分布式的自動化系統(tǒng)10，該自動化系統(tǒng)以本身已知的方式和方法設(shè)計(jì)用于對未詳細(xì)示出的技術(shù)過程12進(jìn)行控制和/或監(jiān)控。該自動化系統(tǒng)10包括第一中央處理單元14和第二中央處理單元16。在兩個中央處理單元之間存在例如總線連接(Busverbindung)形式的、特別是作為現(xiàn)場總線連接的通信連接18。第一和/或第二中央處理單元14，16指的是例如可編程序控制裝置或者NC控制裝置的本身已知的中央處理單元。第二中央處理單元16能夠和多個自動化設(shè)備通信地連接，并且此處作為和第一、第二和第三自動化設(shè)備20，21，22通信地連接示出。相關(guān)的連接24，25同樣是總線連接、特別是現(xiàn)場總線連接。在所示出的范例中，作為被分配給技術(shù)過程12的執(zhí)行器或者傳感器的驅(qū)動裝置26，27，28分別與各個自動化設(shè)備20，21，22相連接，自動化設(shè)備例如可以是專業(yè)術(shù)語中稱為驅(qū)動對象(Drive-Objekte)的驅(qū)動控制單元。在第二中央處理單元16與自動化設(shè)備20-22之間的每個通信連接24，25在此處和下文中也被稱為通信信道。所有通信信道和分別作為通信終點(diǎn)起作用的自動化設(shè)備20-22-可能也包括第二中央處理單元16-在此處和下文中被稱為通信網(wǎng)絡(luò)或者通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，只要是從第一中央處理單元14的角度來看待該通信網(wǎng)絡(luò)，則稱之為外部的通信網(wǎng)絡(luò)/-網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。每個中央處理單元14，16包括微處理器形式的或者類似于微處理器形式的處理單元30，32以及存儲器34，36。在存儲器34，36中分別安裝了作為自動化解決方案的計(jì)算機(jī)程序、即控制程序38，40。在相應(yīng)的中央處理單元14，16運(yùn)行時，相應(yīng)的控制程序38，40通過相應(yīng)的處理單元30，32執(zhí)行，并且從而引起對技術(shù)過程12的相應(yīng)的控制和/或監(jiān)控。圖2截取了圖I中的示意圖的一部分，但是卻只具有較少的細(xì)節(jié)。圖中示出了配置數(shù)據(jù)記錄42，在該配置數(shù)據(jù)記錄中包括有未詳細(xì)示出的用于第二中央處理單元16的和從中出發(fā)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)(圖I)的配置的數(shù)據(jù)。從配置數(shù)據(jù)記錄42中或者以其它合適的方式能夠創(chuàng)建通信數(shù)據(jù)記錄44。這一創(chuàng)建能夠自動地進(jìn)行，例如通過這樣的方式，即根據(jù)將相應(yīng)的數(shù)據(jù)標(biāo)記為對通信具有重要意義的標(biāo)記搜尋了匯總在配置數(shù)據(jù)記錄42中的數(shù)據(jù)，并且將相應(yīng)的數(shù)據(jù)收錄到通信數(shù)據(jù)記錄44中。如果通信數(shù)據(jù)記錄44不是作為獨(dú)立于配置數(shù)據(jù)記錄42的數(shù)據(jù)記錄而創(chuàng)建，則也可以將通信數(shù)據(jù)記錄44理解為是配置數(shù)據(jù)記錄42的部分集合，并且是配置數(shù)據(jù)記錄42的組成部分。在不放棄更大程度上的普遍適用性的情況下，將繼續(xù)深化此處提出的對于單獨(dú)的和從配置數(shù)據(jù)記錄42中得出的通信數(shù)據(jù)記錄44的假設(shè)的說明。配置數(shù)據(jù)記錄42對第二中央處理單元16、與該第二中央處理單元間接或者直接地連接的自動化設(shè)備20-22和存在于第二中央處理單元16與各個自動化設(shè)備20-22之間的通信信道46進(jìn)行說明，雖然事實(shí)上通信信道46理所當(dāng)然地只能通過物理上也存在的通信連接24，25才能存在，但是出于使結(jié)構(gòu)明晰的原因，通信信道在基礎(chǔ)的連接24，25旁邊示出。通信數(shù)據(jù)記錄44包括關(guān)于在第二中央處理單元16與相應(yīng)的自動化設(shè)備20-22之間的所有通信信道46的信息，或者包括至少關(guān)于多個此類通信信道46的信息。正如圖2中示意性地通過傾斜的寬箭頭所說明的一樣，根據(jù)通信數(shù)據(jù)記錄44，自動地將關(guān)于多個包括通信信道46和分別可由該通信信道到達(dá)的自動化設(shè)備20-22的通信關(guān)系的信息傳輸給第一中央處理單元14。此類通過多個從第二中央處理單元16出發(fā)的通信關(guān)系傳輸信息的特殊形式在于，根據(jù)通信數(shù)據(jù)記錄44為第一中央處理單元14創(chuàng)建通信模塊48(圖I)。該通信模塊48是例如第一中央處理單元14的存儲器34中的控制程序38的組成部分。圖3在放大的示意圖中示出具有進(jìn)一步的細(xì)節(jié)的通信模塊48，但是示意性地大大·簡化。根據(jù)該圖，通信模塊48包括多個在下文中被稱為插槽50的輸入端和/或輸出端。插槽50在根據(jù)圖3的通信模塊48的框圖中同樣僅作為方塊示出，并且指的是通信模塊48的軟件輸入端，也可能是組合的軟件輸入端和-輸出端，即存在不同的觸發(fā)控制程序38(圖I)中的通信模塊48的可能性。通信模塊48的插槽50的數(shù)量與通信數(shù)據(jù)記錄44 (圖2)中的通信信道46的數(shù)量或者重要的數(shù)量相符。在根據(jù)圖3的示意圖中，象征性地通過插槽50的與圖I中示出的自動化設(shè)備20-22的數(shù)量相應(yīng)的插槽的數(shù)量說明這一事實(shí)，即在通信模塊48中，為每個通信信道46以及構(gòu)成其通信終點(diǎn)的自動化設(shè)備20-22設(shè)計(jì)插槽50。事實(shí)上，對于每個插槽50存儲了相應(yīng)的參數(shù)，這些參數(shù)對通信信道46和相應(yīng)的通信終點(diǎn)、特別是那里的自動化設(shè)備20-22進(jìn)行說明。通過第一中央處理單元14將數(shù)據(jù)52例如傳輸?shù)脚c第二中央處理單元16通信地連接的第二自動化設(shè)備21通過這樣的方式實(shí)現(xiàn)，即在應(yīng)用與相應(yīng)的通信信道46對應(yīng)的插槽50的情況下，第一中央處理單元14將待傳輸?shù)臄?shù)據(jù)52傳輸?shù)酵ㄐ拍K48，并且通信模塊48根據(jù)通信數(shù)據(jù)記錄44中的數(shù)據(jù)承擔(dān)了到相應(yīng)的自動化設(shè)備21的傳輸。該傳輸在示意圖中通過指向相應(yīng)的插槽50和從它出發(fā)的垂直箭頭示出。數(shù)據(jù)52根據(jù)通信數(shù)據(jù)記錄44中的數(shù)據(jù)通過通信模塊48的傳輸，所指的或者是在傳輸?shù)臅r刻或者與傳輸有關(guān)聯(lián)時通信模塊48對通信數(shù)據(jù)記錄44中的數(shù)據(jù)的訪問，或者是通信模塊48對通信模塊48的內(nèi)部數(shù)據(jù)的訪問，這些內(nèi)部數(shù)據(jù)根據(jù)通信數(shù)據(jù)記錄44的被作為用于通信模塊48的參數(shù)，特別是作為用于其插槽50的參數(shù)被收錄。圖4示出了通信信道46 (圖2)的一個可能的說明形式。這一說明形式包括下文中被稱為標(biāo)記54的識別編號，此處即“1002”;從通信信道46所出發(fā)的中央設(shè)備或者中央處理單元的標(biāo)記，此處即“D445”，下文中稱為第一設(shè)備標(biāo)記55 ;連接標(biāo)記56，此處即“X1400”；用于指示非中央設(shè)備、即相應(yīng)的連接的自動化設(shè)備/通信終點(diǎn)的第二設(shè)備標(biāo)記57，此處即“S120xCU320xCBE20” ；以及目的地址 58。對通信信道46的這些特別的結(jié)構(gòu)的說明，例如可在利用相應(yīng)的開發(fā)工具、即例如所謂的工程系統(tǒng)對第二中央處理單元16進(jìn)行配置時，自動地生成。對通信信道46的這樣的說明明確地說明或者表明了該通信信道的特征。這一說明將運(yùn)輸信息和設(shè)備類型信息聯(lián)合起來。由通信信道46的識別編號54和相應(yīng)的自動化設(shè)備20-22的目的地址58構(gòu)成的運(yùn)輸信息標(biāo)志著通信信道46的起點(diǎn)和終點(diǎn)。設(shè)備類型信息55，56，57包含設(shè)備類型。這通常指的是對可能具有不同子網(wǎng)、例如現(xiàn)場總線(Prof ibus)、集成現(xiàn)場總線(ProfibusIntergrated)和基于工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)的自動化總線(Profinet)和多個例如作為控制設(shè)備起作用的自動化設(shè)備20-22以及其它的、作為驅(qū)動設(shè)備起作用的自動化設(shè)備20-22的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的分級描述。所有網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣咏Y(jié)構(gòu)被簡化為終端標(biāo)記的形式的、由中央設(shè)備、非中央設(shè)備和連接點(diǎn)構(gòu)成的統(tǒng)一的顯示模型。對通信信道46的這一描述也可以理解為拓?fù)湫问降呐渲脜⒖?。它包括專門機(jī)構(gòu)的通信路徑55，58和取決于類型的設(shè)備部分56，57。由此可以說，與例如第一中央處理單元14或其中的通信模塊48、直至通信終點(diǎn)的通信關(guān)系應(yīng)通過包括在本說明之中的設(shè)備實(shí)現(xiàn)。 通常不會為了這樣的拓?fù)湫问降呐渲脜⒖级褂每偩€地址、設(shè)備編號、設(shè)備名稱或者邏輯地址。這樣便保持了拓?fù)洳糠植灰妆桓?。另外，在更改這些參數(shù)時，必須一再更新不同的配置。相反，作為標(biāo)記54起作用的識別編號和目的地址58必須實(shí)時地與配置保
持一致。如果數(shù)據(jù)52通過第一中央處理單元14被傳輸?shù)讲宀?0中的其中一個，并且根據(jù)所使用的插槽50，通信模塊48自動地將所獲得的數(shù)據(jù)52傳輸?shù)接刹宀?0所代理的自動化設(shè)備20-22中，并且至少為此使用這樣編碼的目的地址58，那么這些或者類似的數(shù)據(jù)(圖4)也被作為通信模塊48 (圖3)和其插槽50的基礎(chǔ)。在有多個與第一中央處理單元14連接的中央處理單元時，正如圖I和圖2中僅示出了另一個中央處理單元、即第二中央處理單元16，為了選擇外部的中央處理單元-通過它可到達(dá)相應(yīng)的通信終點(diǎn)、即相應(yīng)的自動化設(shè)備-至少還附加地使用第一設(shè)備標(biāo)記55，從而將待傳輸?shù)臄?shù)據(jù)傳輸?shù)较鄳?yīng)的外部的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的起點(diǎn)。圖5示意性示出了更少量的一些細(xì)節(jié)，即在對第二中央處理單元16和從其出發(fā)的通信網(wǎng)絡(luò)的配置的范疇內(nèi)，在第二中央處理單元方面形成了多個對于通信信道46的說明，正如圖4中示范性地示出的一樣。每一個此類說明通過明確的標(biāo)記54 (“1000”，“1002”，“1004”……)表明。在第一中央處理單元14方面，為了訪問從第二中央處理單元16出發(fā)的通信信道46，在第一中央處理單元14的配置中存儲了對通信信道46的類似的說明，并且同樣具有標(biāo)記54。標(biāo)記54以明確的目的地址58為基礎(chǔ)。目的地址58的明確性通過算法保證，該算法作為例如工程系統(tǒng)的功能性，既在第一中央處理單元的配置、也在第二中央處理單元的配置和每個其它的中央處理單元的配置的過程中使用。所有對于自動化系統(tǒng)10 (圖I)創(chuàng)建的項(xiàng)目被用同一工具處理和/或維護(hù)，通過這樣的方式，保證了目的地址58的計(jì)算始終相同，并且藉此保證其在總的形成的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的明確性。在每個中央處理單元14，16方面使用的標(biāo)記54使得對通信信道46的說明的分類成為可能，例如通過這樣的方式實(shí)現(xiàn)，即關(guān)于在第二中央處理單元16與相應(yīng)的自動化設(shè)備20-22之間的多個通信信道46的信息分別通過對于每個通信信道46的、明確的標(biāo)記54在通信數(shù)據(jù)記錄44中匯總，并且通信數(shù)據(jù)記錄44由第一中央處理單元錄入，根據(jù)標(biāo)記54和在對于第一中央處理單元14的配置或者自動化解決方案中所使用的相應(yīng)的標(biāo)記54，通信數(shù)據(jù)記錄44的相應(yīng)數(shù)據(jù)為了第一中央處理單元14而被收錄。圖4中的說明以及在那里示出的、對通信信道46進(jìn)行說明的數(shù)據(jù)可以被理解為通信數(shù)據(jù)記錄44的內(nèi)容中的片段。圖6示出了通信數(shù)據(jù)記錄44的數(shù)據(jù)被收錄到用于第一中央處理單元14的自動化解決方案中，確切的說，收錄到自動化解決方案的注釋60中，其中可以看出，對于相應(yīng)的關(guān)于在第一中央處理單元14的自動化解決方案中被配置的通信關(guān)系的注釋60的分類通過各自一致的標(biāo)記54實(shí)現(xiàn)。因此，此處提出的說明的相應(yīng)的重要方面能夠簡短地總結(jié)如下提出了一種用于運(yùn)行具有第一和第二中央處理單元14，16的自動化系統(tǒng)10的方法以及一種根據(jù)該方法工作的中央處理單元14，16，其中，第一和第二中央處理單元14，16通信地連接，其中，多個自動化設(shè)備20，21，22與第二中央處理單元16通信地連接，和其中，關(guān)于在第二中央處理單元與相應(yīng)的自動化設(shè)備20，21，22之間的多個通信信道46的信息在通信數(shù)據(jù)記錄44中匯總，其中，根據(jù)通信數(shù)據(jù)記錄44，自動地將關(guān)于多個涉及通信信道46以及涉及可分別由該通信信道到達(dá)的自動化設(shè)備20，21，22的通信關(guān)系的信息傳輸給第一中央處理單元14。特別是·當(dāng)根據(jù)通信數(shù)據(jù)記錄44為第一中央處理單元14創(chuàng)建具有與通信數(shù)據(jù)記錄44中的通信信道46的數(shù)量相應(yīng)的數(shù)量的插槽50時，便從具有通信模塊48的復(fù)雜的配置過程中創(chuàng)建了一個簡單的配置對象，它與軟件模塊一樣是可控制的，并且完全覆蓋基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、即具有混合拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。每個插槽50作為不取決于網(wǎng)絡(luò)類型的、基本的通信信道46的虛擬代理起作用。
權(quán)利要求
1.ー種用于運(yùn)行具有第一和第二中央處理單元(14，16)的自動化系統(tǒng)(10)的方法，其中，所述第一和所述第二中央處理單元(14，16)通信地連接，并且其中，多個自動化設(shè)備(20,21,22)與所述第ニ中央處理單元(16)通信地連接， 其中，關(guān)于所述第二中央處理單元與相應(yīng)的自動化設(shè)備(20，21，22)之間的多個通信信道(46)的信息在通信數(shù)據(jù)記錄(44)中匯總，其中，根據(jù)所述通信數(shù)據(jù)記錄(44)自動地將關(guān)于多個涉及通信信道(46)以及涉及可分別由所述通信信道到達(dá)的所述自動化設(shè)備(20，21,22)的通信關(guān)系的信息傳輸給第一中央處理単元(14)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于運(yùn)行自動化系統(tǒng)(10)的方法， 其中，根據(jù)所述通信數(shù)據(jù)記錄(44)為所述第一中央處理單元(14)創(chuàng)建具有與所述通信數(shù)據(jù)記錄(44)中的所述通信信道(46)的數(shù)量相應(yīng)的數(shù)量的輸入端(50)的通信模塊(48)，并且其中，將數(shù)據(jù)從所述第一中央處理單元(14)到與所述第二中央處理單元通信地連接的自動化設(shè)備(20，21，22)的傳輸通過這樣的方式實(shí)現(xiàn)，即在應(yīng)用與相應(yīng)的所述通信信道(46)相應(yīng)的所述輸入端(50)的情況下，所述第一中央處理單元(14)將待傳輸?shù)臄?shù)據(jù)傳輸?shù)剿鐾ㄐ拍K(48 )，并且根據(jù)所述通信數(shù)據(jù)記錄(44 )中的數(shù)據(jù)，所述通信模塊(48 )承擔(dān)了到相應(yīng)的所述自動化設(shè)備(20，21，22 )的傳輸。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述通信數(shù)據(jù)記錄(44)自動地從配置數(shù)據(jù)記錄(42)中創(chuàng)建，所述配置數(shù)據(jù)記錄對所述第二中央處理單元(16)、與所述第二中央處理單元間接或者直接地連接的所述自動化設(shè)備(20，21，22)和存在于所述第二中央處理單元(16)與每個自動化設(shè)備(20，21，22 )之間的所述通信信道(46 )進(jìn)行描述。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中，為了自動地從所述配置數(shù)據(jù)記錄(42)中創(chuàng)建所述通信數(shù)據(jù)記錄(44)，在所述配置數(shù)據(jù)記錄(42)中對描述通信終點(diǎn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行識別。
5.根據(jù)權(quán)利要求2，3或4所述的方法，其中，至少一部分的通信信道(46)是安全總線連接，并且其中，在所述通信模塊(48)中為所述通信數(shù)據(jù)記錄(44)的安全總線連接的每個終點(diǎn)正好布置一個輸入端(50)。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中，關(guān)于所述第二中央處理單元(16)與相應(yīng)的自動化設(shè)備(18-22)之間的多個通信信道(46)的信息通過用于每個通信信道(46)的、分別ー個明確的標(biāo)記(54)在所述通信數(shù)據(jù)記錄(44)中匯總， 其中，所述通信數(shù)據(jù)記錄(44)由所述第一中央處理單元(14)錄入，并且根據(jù)所述標(biāo)記(54)和在用于所述第一中央處理單元(14)的自動化解決方案中所應(yīng)用的相應(yīng)的標(biāo)記(54)，將所述通信數(shù)據(jù)記錄(44)的相應(yīng)的數(shù)據(jù)收錄到用于所述第一中央處理單元(14)的所述自動化解決方案中。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，在所述自動化解決方案的注釋(60)中，將所述通信數(shù)據(jù)記錄(44)的數(shù)據(jù)收錄到用于所述第一中央處理單元(14)的所述自動化解決方案中。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述第一中央處理單元(14)是不出故障的中央處理單元，并且其中，所述通信模塊(48)設(shè)計(jì)為不出故障的通信模塊。
9.ー種具有程序編碼裝置的計(jì)算機(jī)程序，用于當(dāng)在自動化系統(tǒng)的中央處理單元(14，16)上執(zhí)行所述程序時，實(shí)施所有的根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的步驟。
10.ー種具有能電子讀取的控制信號的數(shù)字存儲介質(zhì)，所述控制信號能夠這樣與自動化系統(tǒng)的中央處理單元(14，16)共同起作用，即實(shí)施根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的方法。
11.一種自動化系統(tǒng)中的中央處理單元(14，16)，所述中央處理單元具有處理單元(30，32)和存儲器(34，36)，在所述存儲器中安裝了根據(jù)權(quán)利要求9所述的計(jì)算機(jī)程序(38，40)，在運(yùn)行所述中央處理單元(14，16)時，所述計(jì)算機(jī)程序通過所述處理單元(30，32)執(zhí)行。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于運(yùn)行具有第一和第二中央處理單元(14，16)的自動化系統(tǒng)(10)的方法以及一種根據(jù)該方法工作的中央處理單元(14，16)，其中，第一和第二中央處理單元(14，16)通信地連接，其中，多個自動化設(shè)備(20，21，22)與該第二中央處理單元(16)通信地連接，并且其中，關(guān)于第二中央處理單元與相應(yīng)的自動化設(shè)備(20，21，22)之間的多個通信信道(46)的信息在通信數(shù)據(jù)記錄(44)中匯總，其中，根據(jù)通信數(shù)據(jù)記錄(44)自動地將關(guān)于多個涉及通信信道(46)以及涉及可分別由該通信信道到達(dá)的自動化設(shè)備(20，21，22)的通信關(guān)系的信息傳輸給第一中央處理單元(14)。
文檔編號G05B19/418GK102955466SQ20121028775
公開日2013年3月6日 申請日期2012年8月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月12日
發(fā)明者赫爾曼·雅爾蒂恩 申請人:西門子公司