运行自动化系统的方法技术方案

运行自动化系统的方法，包括：自动化装置（20）连接为与中央单元（10）通信；自动化装置根据发送时钟SCD和给定或可设定的压缩比RRD使用周期时间TD=SCD*RRD来循环通信，和中央单元将发送时钟SCC用于其通信；将关于自动化装置的发送时钟的信息存储在中央单元的数据库中；和与自动化装置通信的中央单元将自动化装置的发送时钟SCD和压缩比RRD纳入考虑，a.）将自动化装置的发送时钟SCD除以中央单元（10）的发送时钟SCC，该除法的结果Q’为非2次幂值；b.）选择小于Q’的最大2次幂值Q，并乘以自动化装置的压缩比RRD，得到与自动化装置通信的中央单元的压缩比RRC-D；并且c.）使用RRC-D降低中央单元的发送时钟SCC以使用周期时间TC-D=SCC*RRC-D与自动化装置循环通信。

【技术实现步骤摘要】

技术介绍
在自动化系统中，连接用于通信的自动化单元和中央单元或设置为进行控制的每个中央单元是为了进行自动化解决方案并因此控制和/或监控待自动化的各工艺过程。不仅由自动化系统包含的通信用户，而且重要部件是设置为将它们连接进行通信的网络。为了将它连接至网络，每个通信用户都具有总线连接。在具有例如以太网、IEEE802.3、WLANIEEE802.11、CAN等底层网络的自动化系统中，其中通信例如通过被称为PR0FINET的通信协议进行处理，每个装置都具有连接至网络的总线连接，并且自动化系统层级中的各个装置的突出位置将独立装置确定为主机(10控制器)并将其他装置确定为从机(10装置)。在自动化系统中，中央单元占据特定的层级位置，使得至少中央单元在网络中具有主机或IO控制器的功能。另一方面，例如从机为与中央单元相比占据自动化系统层级中的从属位置的具有总线功能的外围模块、传感器和执行器等。数据借助周期性实时通信在IO控制器与IO装置之间交换。对于此实时通信，连续时间被分解为同一持续时间的连续周期时间段，这意味着自然的连续时间由此被离散化。这些时间段以下简称发送时钟。通信用户，即先前必须利用同一发送时钟运行的利用这种周期性实时通信彼此交换数据的IO控制器和IO装置。这使得中央单元或每个中央单元，即IO控制器或每个IO控制器，先前必须总是利用由自动化系统包含的所有其他自动化装置(10装置)支持的发送时钟运行。一般来说，这样做的结果是，在装置支持不同发送时钟的系统配置中，如果用户存在不支持该发送时钟的情况，则支持更快/更高发送时钟的这些系统用户不能利用这些更快/更高发送时钟运行。通常，新开发的IO控制器支持的发送时钟要比自动化解决方案/自动化系统中已经包括的IO装置所支持的多，尤其是更快或更高的发送时钟。如果系统操作员想要开发更高的性能或新IO控制器，直到现在，必须对各个IO装置执行更新，即例如固件更新，或者IO装置本身要用具有相应改进的通信能力的较新IO装置替换。欧洲专利EP1527578B1和欧洲公开专利EP2133763A1都针对每个IO装置的发送时钟和IO控制器的发送时钟的整数比的特殊情况，公开了在IO控制器与IO装置之间进行通信的方法。在大型自动化系统中，尤其是在具有许多不同装置的自动化系统中，上述的整数比通常很难或者根本不可能实现，并且该系统必须在非最佳范围内频繁运行和/或必须大幅减速以正确工作。
技术实现思路
因此本专利技术的一个目的是提出一种，其中该系统中包括的通信用户各自能够根据他们各自的通信能力运行，使得一方面，已经在使用的、通信能力较低的通信用户也能够结合通信性能改进的较新装置运行，例如，较新装置的性能没有必要降至最低共同点。该目的采用权利要求中所述的方法来实现。运行自动化系统的该方法包括:连接为与中央单元通信的自动化装置；自动化装置根据发送时钟SCd和给定或可设定的压缩比RRd使用周期时间Td=SCd^RRd进行循环通信，并且中央单元使用发送时钟SC。用于中央单元的通信；将关于自动化装置的发送时钟的信息存储在中央单元的数据库中；并且与自动 化装置通信的中央单元将自动化装置的发送时钟SCd和压缩比RRd纳入考虑，其中，a.)将自动化装置的发送时钟SCd除以中央单元的发送时钟SCc，该除法得出值Q’ ；b.)选择小于Q’的最大的2次幂值Q，并乘以自动化装置的压缩比RRD，得到与自动化装置通信的中央单元的压缩比RRC-D;并且C.)使用RRc_d来降低中央单元的发送时钟SC。以使用周期时间Tc_d=SCc*RRc_d与自动化装置进行循环通信。使用上述方法尤其有利，如果值Q’为非2次幂值，意味着Q’不能由2的整数> O的幂表示(Q’古2n，其中η是整数≥O)。Q为2次幂值指的是Q可以表示为Q=2n，其中η是整数> O。在优选实施例中，可能存在限定Q的η的最大值(例如，η=9或η=10)。在优选实施例中，中央单元另外监控从自动化装置接收的通信，在等于或大于中央单元的看门狗因数WDFm乘以TVd的时间段内，在没有从自动化装置接收通信消息后，执行错误动作，并且其中WDFc_d是大于自动化装置的给定或可设定的看门狗因数WDFd乘以Td并除以IVd的最小整数。根据所描述的计算中央单元的压缩比的方法，可以获得改进的通信设置以便在中央单元与自动化装置之间进行通信而独立于这两个装置的确切的发送时钟值和比率。通过这种方式，不需要将自动化系统中的装置的发送时钟值降至最低的共同值。与从现有技术获知的方法相比，所描述的方法允许大大提高自动化装置上的中央单元间的通信速度。自动化装置可以是自动化系统中的任意装置，比如或包括一个或多个执行器或传感器或机器人或者可与这些装置媲美的装置或这些装置的组合。中央单元例如可以是控制器、计算机、可编程逻辑控制器(PLC)或用于控制系统的任意电子装置。自动化装置具有所谓的发送时钟，该发送时钟给出了一个通常最小周期时间以通过自动化装置发送消息。另外，还可以引入所谓的压缩比(其通常是整数值；压缩比还可以是2的整数幂(2n，其中η是整数> 0))，这意味着所发送的通信数据包不是在每个可能的发送时钟时间进行发送，而是仅按照压缩比乘以发送时钟时间得出的值进行发送。例如，有时需要降低大型自动化系统中的通信负载。中央单元还具有发送时钟，该发送时钟通常是将消息传递至自动化系统中的自动化装置的最小周期时间。还可以设定中央单元中的压缩比，以将周期时间扩展到发送时钟时间的整数倍。此处，压缩比还可以是整数或2次幂(2η，其中η是整数≥O)。可以使用压缩比来例如降低自动化系统中的通信负载或可以使中央单元的通信适应特定自动化装置，该特定自动化装置则不能在中央单元的基本周期时间内接收消息。在该通信的优选实施例中，中央单元的压缩比除以自动化装置的压缩比可以是二次幂，例如集合(I，2，4，8，16，32……128，256，512)的元素。通过选择根据权利要求所述的压缩比，对于无法完全符合这两个装置的发送时钟，也是同样还可具有从中央单元至自动化装置的非常快速的通信。产生的通信可造成中央单元消息周期没有完美地调整至自动化装置的周期时间。但由于在接收消息的同时存在很多容差，因此该系统仍然可正常工作。在额外的实施例中，中央单元监控从自动化装置接收的通信。对于该监控，引入所谓的“看门狗因数”，该“看门狗因数”提供多个控制器周期，中央单元直到引入错误动作都在等待来自自动化装置的新消息。此错误动作例如能够向系统的用户提出通知，停止与自动化装置的通信连接和/或重新启动设置程序以重新设置中央单元与自动化系统之间的通信连接或从现有技术获知的类似的动作。由于根据上述方法计算的压缩比有时会导致中央单元和自动化装置的周期时间不完全符合，因此必须特别关注中央单元用来监控自动化装置的通信的看门狗因数。该说明书和权利要求中描述的方法确保了看门狗因数乘以用于与自动化装置通信的周期时间给出的监控时间足够大，以覆盖自动化装置的多个发送周期。在优选实施例中，中央装置、自动化装置以及其间进行的通信可以根据例如ProfiNet IO的ProfiNet或ProfiBus规范，或至少其它的规范来进行布置和/或设置。针对自动化系统中的特殊自动化装置的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种运行自动化系统的方法，包括：连接为与中央单元（10）通信的自动化装置（20）；所述自动化装置（20）根据发送时钟SCD和给定或可设定的压缩比RRD使用周期时间TD=SCD*RRD进行循环通信，并且所述中央单元（10）将发送时钟SCC用于所述中央单元的通信；将关于所述自动化装置的发送时钟的信息存储在所述中央单元（10）的数据库中；并且与所述自动化装置通信的所述中央单元（10）考虑所述自动化装置（20）的所述发送时钟SCD和所述压缩比RRD，其中，a.）将所述自动化装置（20）的所述发送时钟SCD除以所述中央单元（10）的所述发送时钟SCC，其中该除法的结果Q’为非2次幂值；b.）选择小于Q’的最大2次幂值Q，并乘以所述自动化装置的所述压缩比RRD，得到与所述自动化装置（20）通信的所述中央单元（10）的压缩比RRC‑D；并且c.）使用所述压缩比RRC‑D来降低所述中央单元（10）的所述发送时钟SCC，以使用周期时间TC‑D=SCC*RRC‑D与所述自动化装置（20）进行循环通信。

【技术特征摘要】
2013.01.28 EP 13152891.11.一种运行自动化系统的方法，包括:连接为与中央单元(10)通信的自动化装置(20)； 所述自动化装置(20)根据发送时钟SCd和给定或可设定的压缩比RRd使用周期时间Td=SCd^RRd进行循环通信，并且 所述中央单元(10)将发送时钟SC。用于所述中央单元的通信； 将关于所述自动化装置的发送时钟的信息存储在所述中央单元(10)的数据库中；并且 与所述自动化装置通信的所述中央单元(10 )考虑所述自动化装置(20 )的所述发送时钟SCd和所述压缩比RRd， 其中， a.)将所述自动化装置(20)的所述发送时钟SCd除以所述中央单元(10)的所述发送时钟SC。，其中该除法的结果Q’为非2次幂值； b.)选择小于Q’的最大2次幂值Q，并乘以所述自动化装置的所述压缩比RRD，得到与所述自动化装置(20)通信的所述中央单元(10)的压缩比RRc_d ;并且 c.)使用所述压缩比RIVd来降低所述中央单元(10)的所述发送时钟SC。，以使用周期时间Tc_d=SCc*RRc_d与所述自动化装置(20)进行循环通信。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述中央单元(10)监控从所述自动化装置(20)接收的通信，在等于或大于...

【专利技术属性】
技术研发人员：格奥尔格·比勒尔，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE