專利名稱：建立操作部件的設(shè)備和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于為自動(dòng)化部件的操作裝置建立操作部件的設(shè)備和方法。本發(fā)明尤其涉及一種用于控制或驅(qū)動(dòng)裝置的人機(jī)界面(HMI)的建立。
不僅僅是在復(fù)雜的控制裝置中，設(shè)置了多種操作裝置或HMI裝置，通過它們可以使控制裝置的操作以用戶友好的方式進(jìn)行。HMI裝置在這里用于顯示和調(diào)節(jié)相關(guān)的控制量。
為了建立HMI裝置的HMI界面需要專門的HMI工程設(shè)計(jì)。其中，對(duì)來自工程系統(tǒng)的HMI相關(guān)數(shù)據(jù)，如圖像，操作變量和監(jiān)測(cè)變量繼續(xù)即處理，并在及需要時(shí)進(jìn)行積累。由此形成的HMI界面將被存入所述HMI裝置中，并由此可使用戶按照實(shí)際情況對(duì)控制或驅(qū)動(dòng)裝置進(jìn)行操作。
建立這種HMI界面是很昂貴的，需要工程系統(tǒng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的知識(shí)，并且通常還需要一個(gè)用于連接到工程系統(tǒng)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)的接口。此外，在更新工程系統(tǒng)或控制裝置時(shí)還需要考慮HMI界面也應(yīng)一同協(xié)調(diào)修改。
根據(jù)本發(fā)明，所述技術(shù)問題是通過一種用于為自動(dòng)化部件的操作裝置建立操作部件的方法來解決的。其中，通過工程系統(tǒng)的若干工程步驟來對(duì)自動(dòng)化部件進(jìn)行工程設(shè)計(jì)，在一個(gè)或多個(gè)工程步驟中對(duì)操作部件提供一個(gè)或多個(gè)工程設(shè)計(jì)步驟，并至少部分地根據(jù)工程設(shè)計(jì)步驟和工程步驟的基礎(chǔ)信息來組建所述操作部件。
此外，上述技術(shù)問題還通過一種用于控制裝置的參數(shù)設(shè)置、運(yùn)行和程序設(shè)計(jì)的設(shè)備來解決，該設(shè)備具有一個(gè)用于為操作人員提供關(guān)于參數(shù)設(shè)置、運(yùn)行和/或程序設(shè)計(jì)的工程步驟的工程裝置，其中，借助該工程裝置建立用于自動(dòng)化部件的操作裝置的操作部件，其中，為操作人員提供用于操作部件的一個(gè)或多個(gè)工程步驟中的一個(gè)或多個(gè)工程設(shè)計(jì)步驟。
因此本發(fā)明允許通過在常規(guī)工程設(shè)計(jì)中簡(jiǎn)單的操作處理或自動(dòng)地共同產(chǎn)生HMI信息，這樣，在工程系統(tǒng)中現(xiàn)有的技術(shù)知識(shí)可用來產(chǎn)生面向技術(shù)的HMI部件。
用于HMI界面的HMI數(shù)據(jù)是從工程系統(tǒng)的常規(guī)工程過程中導(dǎo)出的。這意味著，在自動(dòng)化部件的運(yùn)行、設(shè)計(jì)及編程的過程中結(jié)合進(jìn)了相關(guān)的HMI數(shù)據(jù)的產(chǎn)生，因此通過在常規(guī)工程中的簡(jiǎn)單操作處理或自動(dòng)化可產(chǎn)生出這些HMI信息。為此將用于HMI界面的兩個(gè)過程，即工程過程和建立過程聯(lián)合成為一個(gè)過程。
根據(jù)本發(fā)明，HMI數(shù)據(jù)的產(chǎn)生是在工程設(shè)計(jì)中以相應(yīng)的工程步驟實(shí)現(xiàn)的。例如，在將一個(gè)控制裝置投入運(yùn)行時(shí)可以確定相關(guān)的HMI值。在此情況下可將各個(gè)變量表徵為HMI相關(guān)量。此外，在工程步驟中可以設(shè)計(jì)或輸入全部HMI圖形。
在自動(dòng)化部件的程序設(shè)計(jì)中已經(jīng)定義了相關(guān)的HMI值。此外，在機(jī)械應(yīng)用的建立中則確定出用于機(jī)械操作或用于維修圖形的相關(guān)值。
通過在工程過程中建立HMI界面，可以有利的方式使用工程系統(tǒng)中已有的技術(shù)知識(shí)來產(chǎn)生面向技術(shù)的HMI顯示或HMI功能。例如由工程系統(tǒng)直接為HMI界面提供一個(gè)軸向概要圖。
HMI數(shù)據(jù)可選擇地用XML格式或HTML格式或其它標(biāo)準(zhǔn)互聯(lián)網(wǎng)客戶端可讀的格式進(jìn)行存儲(chǔ)。其優(yōu)點(diǎn)在于，這種HMI數(shù)據(jù)或HMI界面也可提供給外部標(biāo)準(zhǔn)工具使用，由此提高了HMI操作部件的使用范圍和靈活性。
操作人員可有選擇地在工程系統(tǒng)中對(duì)HMI界面重新進(jìn)行個(gè)性化設(shè)置。這樣，如果需要，操作人員例如可以在其HMI裝置上用顯示生產(chǎn)件數(shù)來表示實(shí)際值。此外，操作人員可以將例如機(jī)械部分的個(gè)別圖形或當(dāng)前的攝影照片結(jié)合到HMI界面中。
此外，可以用HMI裝置上的標(biāo)準(zhǔn)瀏覽器實(shí)現(xiàn)功能的操作。
下面根據(jù)

圖1和圖2描述所涉及的部件的數(shù)據(jù)技術(shù)連接。
圖1示出了一個(gè)用于配置、程序設(shè)計(jì)和運(yùn)行的工程系統(tǒng)ES。根據(jù)本發(fā)明，該工程系統(tǒng)ES除了常規(guī)的功能以外，還包括一個(gè)用來建立HMI界面的功能。由所述工程系統(tǒng)ES產(chǎn)生的數(shù)據(jù)通過路徑1寄存到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備D1中。其中，除了常歸的配置數(shù)據(jù)和程序數(shù)據(jù)以外，還有專用的HMI數(shù)據(jù)，例如圖像、操作變量和監(jiān)測(cè)變量等等也存儲(chǔ)在所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備D1中。配置數(shù)據(jù)和程序數(shù)據(jù)通過路徑2從數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備D1裝載到控制裝置或驅(qū)動(dòng)裝置C中。
HMI工程設(shè)計(jì)工具HMI-P通過接口3訪問數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備D1中的HMI數(shù)據(jù)。也可以通過一個(gè)明顯的過程(比如輸出)選取HMI的相關(guān)數(shù)據(jù)。所述工程系統(tǒng)ES的配置數(shù)據(jù)和程序數(shù)據(jù)也提供給HMI工程設(shè)計(jì)使用。因此數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備D1為工程系統(tǒng)ES和HMI工程設(shè)計(jì)工具HMI-P的公用數(shù)據(jù)庫。這還意味著，HMI工程設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)可以通過輸入/輸出接口3存入數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備D1或從中取出。
在HMI工程設(shè)計(jì)工具HMI-P中積累或繼續(xù)處理來自工程系統(tǒng)ES的HMI數(shù)據(jù)部分以后，這些數(shù)據(jù)通過路徑4存入到HMI裝置HMI-G中。由此為操作員提供了借以操作和監(jiān)測(cè)控制裝置C的HMI界面。HMI裝置HMI-G和控制裝置C之間的數(shù)據(jù)交換通過一個(gè)雙向的固定連接或無線連接5來實(shí)現(xiàn)。
圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的控制系統(tǒng)的一個(gè)擴(kuò)充配置。對(duì)于圖1所示的系統(tǒng)附加地設(shè)置了一個(gè)第二數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備D2。除了新數(shù)據(jù)通路6，7，8和9以外，其余的部件在其功能上與圖1中所示的相同。
根據(jù)圖2，HMI工程設(shè)計(jì)工具HMI-P可以在分開的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備D2中以特殊的格式、如HTML或XML格式存儲(chǔ)HMI工程設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)或HMI界面。然后數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備D2除了通過路徑6對(duì)HMI工程設(shè)計(jì)工具HMI-P提供HMI數(shù)據(jù)外，還可以通過路徑7為控制裝置C或通過路徑8為HMI裝置HMI-G提供相應(yīng)的HMI數(shù)據(jù)。此外，HMI裝置HMI-G還可以通過路徑9直接從數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備D1中讀取HMI數(shù)據(jù)。
因此數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備D1中的數(shù)據(jù)可通過下列路徑提供給HMI裝置HMI-G使用1.路徑2-5，通過在控制裝置C中的中間數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，2.路徑3-4，通過數(shù)據(jù)在HMI工程設(shè)計(jì)工具HMI-P中的積累或繼續(xù)處理數(shù)據(jù)(參見圖1)，
3.路徑3-6-8，通過在第二數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備D2中的中間存儲(chǔ)，4.路徑3-6-7-5，通過在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備D2和控制裝置C中的中間存儲(chǔ)，及5.路徑9，從數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備D1中直接讀取數(shù)據(jù)。
因此所有的HMI數(shù)據(jù)都可存儲(chǔ)在自動(dòng)化部件中或自動(dòng)化部件以外的HMI裝置或數(shù)據(jù)服務(wù)器中。
HMI裝置中功能的操作可有利地通過標(biāo)準(zhǔn)瀏覽器來實(shí)現(xiàn)。
因此本發(fā)明具有下列優(yōu)點(diǎn)-HMI界面的建立可以全部或部分地結(jié)合進(jìn)自動(dòng)化控制/驅(qū)動(dòng)的工程設(shè)計(jì)中，-在各工程步驟，即參數(shù)設(shè)置、運(yùn)行和程序設(shè)計(jì)的用戶界面中一起提供用于HMI的工程設(shè)計(jì)步驟，-從工程系統(tǒng)的技術(shù)知識(shí)中得出HMI的所有部分，比如帶有軸向概要圖的維修圖、用于各個(gè)軸的診斷圖、用于自動(dòng)化部件的診斷圖(比如負(fù)載，存儲(chǔ)器占用，…)，-通過外部工具或附加輸入圖像信息有選擇地進(jìn)行后處理/補(bǔ)充，-用于控制工程設(shè)計(jì)的HMI圖像的一致性，-在更新自動(dòng)化部件的系統(tǒng)軟件或應(yīng)用軟件時(shí)，可以自動(dòng)建立一致的HMI工程設(shè)計(jì)(如節(jié)點(diǎn)壓力)。如果在更新工程系統(tǒng)時(shí)添加了兩個(gè)新變量或消除了兩個(gè)變量，則HMI會(huì)自動(dòng)地適應(yīng)或校正到新的變量數(shù)。
概括地說，根據(jù)本發(fā)明，HMI數(shù)據(jù)的產(chǎn)生被結(jié)合進(jìn)常規(guī)的工程系統(tǒng)中。因此對(duì)于建立HMI數(shù)據(jù)來說，不需其它外部開發(fā)工具。因此通過HMI界面的建立顯著地提高了效率和一致性。
權(quán)利要求
1.一種為自動(dòng)化部件的操作裝置建立操作部件的方法，其特征在于-通過工程系統(tǒng)的若干工程步驟對(duì)自動(dòng)化部件進(jìn)行工程設(shè)計(jì)，-在一個(gè)或多個(gè)工程步驟中為操作部件提供一個(gè)或多個(gè)工程設(shè)計(jì)步驟，-至少部分地根據(jù)工程設(shè)計(jì)步驟和工程步驟的基礎(chǔ)信息來組建所述操作部件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述操作部件是一個(gè)人機(jī)接口界面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，所述提供包括從工程步驟中導(dǎo)出維修圖和/或診斷圖。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的方法，具有一個(gè)隨后的步驟，通過外部工具和/或輸入附加信息、尤其是圖片，對(duì)操作部件進(jìn)行后處理或補(bǔ)充。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的方法，在一個(gè)或多個(gè)工程步驟改變時(shí)，尤其是在其更新時(shí)，在現(xiàn)有操作部件的基礎(chǔ)上可以有選擇地重新建立一個(gè)與之協(xié)調(diào)的操作部件。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的方法，其中，基于在工程步驟中由操作人員確定的相關(guān)參數(shù)來自動(dòng)地實(shí)現(xiàn)操作部件的組建。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的方法，其中，以一種標(biāo)準(zhǔn)互聯(lián)網(wǎng)客戶端可讀的格式，尤其是XML或HTML格式產(chǎn)生和存儲(chǔ)用于操作部件的數(shù)據(jù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的方法，其中，用于操作部件的數(shù)據(jù)被存儲(chǔ)在自動(dòng)化部件中、自動(dòng)化部件以外的操作裝置或數(shù)據(jù)服務(wù)器中。
9.一種用于控制裝置的參數(shù)設(shè)置，運(yùn)行和程序設(shè)計(jì)的設(shè)備，具有一個(gè)用于為操作人員提供關(guān)于參數(shù)設(shè)置，運(yùn)行和/或程序設(shè)計(jì)的工程步驟的工程設(shè)計(jì)裝置，其特征在于借助該工程設(shè)計(jì)裝置可建立用于自動(dòng)化部件的操作裝置的操作部件，其中，在一個(gè)或多個(gè)工程步驟中為操作人員提供用于操作部件的一個(gè)或多個(gè)工程設(shè)計(jì)步驟。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其中，所述操作部件是一個(gè)人機(jī)接口界面。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的設(shè)備，其中，通過所述用于操作部件的工程設(shè)計(jì)裝置可以由工程步驟中導(dǎo)出工程步驟的基礎(chǔ)信息或者維修圖和/或診斷圖。
12.根據(jù)權(quán)利要求9至11中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中，所述操作部件通過外部工具和/或輸入附加信息、尤其是圖像可被后處理。
13.根據(jù)權(quán)利要求9至12中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中，所述工程設(shè)計(jì)裝置具有一個(gè)協(xié)調(diào)裝置，通過該協(xié)調(diào)裝置基于一個(gè)或多個(gè)工程步驟的改變、尤其是其更新，根據(jù)現(xiàn)有操作部件自動(dòng)地建立一個(gè)與之協(xié)調(diào)的操作部件。
14.根據(jù)權(quán)利要求9至13中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中，在所述工程設(shè)計(jì)裝置中，用于操作部件的相關(guān)參數(shù)可由操作人員在工程步驟中設(shè)置。
15.根據(jù)權(quán)利要求9至14中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中，以一種標(biāo)準(zhǔn)互聯(lián)網(wǎng)客戶端可讀的格式，尤其是XML或HTML格式產(chǎn)生和存儲(chǔ)用于操作部件的數(shù)據(jù)用。
16.根據(jù)權(quán)利要求9至15中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，還具有一個(gè)用于存儲(chǔ)操作部件數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)服務(wù)器，以允許一個(gè)或多個(gè)操作裝置存取數(shù)據(jù)。
全文摘要
為了利用HMI裝置簡(jiǎn)化對(duì)自動(dòng)化部件進(jìn)行操作和監(jiān)測(cè)的HMI界面的HMI工程設(shè)計(jì),從工程過程中直接導(dǎo)出HMI數(shù)據(jù)。因此將產(chǎn)生相關(guān)HMI數(shù)據(jù)與自動(dòng)化部件的運(yùn)行、工程設(shè)計(jì)和程序設(shè)計(jì)過程結(jié)合在一起,以便在常規(guī)工程過程中通過簡(jiǎn)單的操作處理或自動(dòng)地也能產(chǎn)生HMI信息。
文檔編號(hào)G05B19/409GK1385771SQ02140128
公開日2002年12月18日 申請(qǐng)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, 喬治·特拉默, 彼得·瓦格納 申請(qǐng)人:西門子公司