用于系统部件的生命周期管理系统技术方案

本发明专利技术涉及一种用于自动地配置自动化系统(2)的系统和方法，在所述自动化单元中多个电子可控制的部件(K)操作性地连接，包括中央网络服务器(1)、数据库(DB)、用于读取用于自动化系统(2)的技术应用数据的接口和处理器(P)，该处理器设计为根据连接规则计算技术应用数据和部件(K)的存储的功能数据集，以便生成部件(K)的接线图。该系统还可以包括转换装置(U)，其设计为将所生成的接线图转换为用于配置自动化单元(2)的控制命令。

Life Cycle Management System for System Components

The invention relates to a system and method for automatically configuring an automation system (2), in which multiple electronically controllable components (K) are operatively connected, including a central network server (1), a database (DB), an interface for reading technical application data for an automation system (2) and a processor (P), which is designed to compute technology according to connection rules. Functional data sets stored in data and components (K) are used to generate wiring diagrams of components (K). The system can also include a conversion device (U), which is designed to convert the generated wiring diagram into a control command for configuring the automation unit (2).

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于系统部件的生命周期管理系统说明本专利技术属于自动化领域，并且特别地涉及用于自动化组装和用于操作自动化单元的系统、方法和产品，在所述自动化单元中多个电子可控制的部件(例如气动缸、阀位置和传感器)以工作相依性互连。在当今已知的系统中，单元及其部件的整个生命周期仅得到不充分的支持。众所周知，在部件制造商特定的数据库中保存可用于各个部件的数据。如果部件被实现在单元中，则该信息将不再定期或中央可用。对于自动化单元的设计和操作来说，重要的是提供跨部件的信息，尤其是关于自动化单元内各个部件的互连的信息(所谓的对象相依性或部件间知识)。跨部件的这些数据集涉及例如关于下述的数据：相应部件被实现的位置、其与哪个相邻部件位于数据交换中、其包括哪些接口、其需要哪些输入数据和/或哪些控制数据等。存在现有技术中已知的维护系统，其中为一个或多个现场装置开发维护计划。因此，DE10201021A1描述了一种用于维护制造设备的方法，该制造设备与两个单独的数据库(即制造商数据库和客户数据库)一起工作。DE102007039531示出了一种用于获得关于自动化单元的维护相关信息的方法。使用知识系统，其中存储关于单元和现场装置的维护相关信息。在现有技术中，自动化单元已经被规划、设计和投入运行，并且意图在运行阶段期间进行维修或维护。为此，可以访问上述系统。此外，已知生命周期管理系统，利用该系统可以在产品的整个寿命期间管理产品。在DE112006003953中描述了这样的系统。在该文件中，系统服务于工艺工厂内的多个装置的位置无关的操作并且在单元的操作期间对其进行监测以执行生命周期管理。基于这种现有技术，本专利技术的一个目的是提供一种系统，利用该系统，自动化单元在单元的从设计和规划(因此，在启动之前)直到单元的操作和生命结束的整个寿命期间提供预选的和相关的部件信息，其还包括部件之间的相互作用，以便能够进一步关于自动化单元进行处理。根据本专利技术，该目的通过根据随附从属权利要求的用于自动化单元的自动配置的系统和方法来解决。在下文中，借助于根据装置的对象的解决方案并且因此借助于系统来描述本专利技术。其中提到的特征、优点或替代实施例也将被转移到其他要求保护的主题，反之亦然。换句话说，方法可以利用结合系统描述或要求保护的特征进一步发展。该方法的各个功能特征由相应的结构模块提供，尤其是由系统的电子电路部件或微处理器模块提供，反之亦然。根据一个方面，本专利技术涉及一种用于自动化单元的自动设计的系统，在所述自动化单元中多个电子可控制的部件将以工作相依性互连，具有：-与数据库交互的中央网络服务器，-其中为每个部件提供具有功能数据集的数字拷贝，并且-其中提供用于部件互连的互连规则-用于导入自动化单元的技术应用数据的接口，-处理器，其适于借助于互连规则分配技术应用数据和部件的所提供的功能数据集，以生成部件的电路图，-转换装置，其适于将生成的电路图转换为用于设计自动化单元的控制命令。在本专利技术的优选实施例中，系统本身可以被设计为网络服务器，其与数据库进行数据交换，并且包括接口、处理器和转换装置。在本专利技术的另一个实施例中，系统也可以被设计为没有转换装置，并且可以仅包括接口和处理器。术语“设计”涉及自动化单元的技术规划和构造。其中，可以根据取决于自动化单元的相应应用的特定电路图互连若干单独的部件。设计还可以涉及稍后时期，即自动化单元的操作阶段和/或拆卸阶段，在该拆卸阶段中自动化单元被拆卸并递送以回收。自动化单元也可以是电子受控单元，其用于不同操作目的，具有多个物理或技术部件，例如，制造设备或生产线或单元或单元的网络。部件是可以被电子地控制的技术元件或现场装置。这些部件可以具有不同种类的组成元件，例如，模拟部件(阀、开关等)和数字部件(例如基于软件的控制单元等)。根据电路图，根据相应部件和整个单元的功能，互连部件，以便建立工作相依性。这样，例如可以从若干相继互连的部件形成影响链。也可以形成更复杂的结构(包括环状或网状部件结构)。根据本专利技术，为每个部件分配相应部件的逻辑表示，其用作真实物理部件的虚拟或数字拷贝。存在用于逻辑表示的数字数据集。物理或技术部件通过数字网络(例如，现场总线系统)彼此进行数据交换，以及与中央网络服务器进行数据交换。互连规则限定各个部件如何互连以符合自动化单元范围内的上级功能。因此，可以例如在互连规则中规定，必须在上游安装相应部件的哪些添加元件，并且在电路中在它们之后必须跟随哪些次要部件。还可以指定哪些附加部件必须连接到部件(例如，可以限定气动缸总是必须利用传感器系统(例如位置指示器开关)来开发，以便能够调节和控制气缸的位置)。可以在开发新产品期间生成互连规则。为此，可以从存储器或数据库或外部数据库中读出数据以指定例如气动和/或电气维度(流速、力、电源、性能、应用区域等)以及电气和/或机械接口(现场总线协议，配套尺寸(companiondimensions)、用于附接的电路图等)。互连规则可以存储在表或语义网络中，并且可以在从各个部件设置互连链期间查阅互连规则以检查兼容性。此外，所有部件都分配到类别(控制，通信…)，因此可以互连链的简单设置或物理部件的更复杂的互连图案是有可能的。互连规则的第一应用可以在设计和配置工具中进行。其中，设置整个或部分互连链并将其上传到包括互连规则的系统中。如果互连链的设置从各个部件由根据本专利技术的系统产生，则在保存互连链期间进行兼容性检查。如果兼容性检查为否定，则会自动建议与应用数据匹配的兼容互连链。功能数据集可以涉及单个部件并且可以确定部件遵守哪个功能，并且在本专利技术的优选实施例中，功能数据集另外限定各个部件之间的功能相依性。因此，可以从功能数据集计算哪个部件必须与哪个(哪些)其他部件互连，以便实现特定的应用和功能。此外，可以为部件的功能限定元数据，意思是例如，何时会提供功能、在哪些条件下等。应用数据限定了自动化单元的预期技术用途，并且可以例如指示自动化单元要打算要被设计为针对哪个自动化对象。为此目的，应用数据可以例如包括目标参数(TARGET-parameter)。目标参数可以涉及例如具体的技术应用参数，例如气缸的行进距离，或者可以包括与时间相关的参数，例如，循环时间。目标参数可以限定力，例如，目标力或最大力。此外，可以指定阈值和/或精度要求，例如，为了确保必须遵守的准确性的阈值和/或精度要求。可以对于特定部件(例如，对于活塞-气缸系统)限定目标参数，或者可以在更一般的规格水平上对于运动任务进行一般地限定，所述运动任务通常也可以气动地或电气地执行。原则上，可以从仿真工具和/或CAD模型导入应用数据。应用数据还可以包括测试数据和可追溯性数据。可追溯性数据能够实现分析相应部件在整个生命周期内可以如何构建到单元中以及其被互连在其中的版本。同样，可追溯性数据能够实现对已经在使用的产品或自动化单元的某些元件或部件上已经进行了哪些修改的分析。这样，例如部件制造商可以收集有关单元操作员或单元制造商以可接受或不接受的方式已经修改的哪些部件的信息。在异议的情况下，有利的是可以非常容易且有效地找到识别出错误的原因。同样，可以关于修改的容许性对该修改进行检查，并且还可以追溯该检查，以便可以访问已经过时的时间段的数据。这样，可以自动检查系统的部件和/或元本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于自动化单元(2)的自动设计的系统，在所述自动化单元(2)中多个电子可控制的部件(K)以工作相依性互连，所述系统具有：‑中央网络服务器(1)和数据库(DB)，‑其中为每个部件(K)提供了带有功能数据集的数字拷贝，以及‑其中提供了用于互连所述部件(K)的互连规则，‑用于导入用于自动化单元(2)的技术应用数据的接口，‑处理器(P)，其适于借助于互连规则应用技术应用数据和部件(K)的所提供的功能数据集，以便生成部件(K)的电路图，‑转换装置(U)，其适于将所生成的电路图转换为用于设计自动化单元(2)的控制命令。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.04.22 DE 102016107560.41.一种用于自动化单元(2)的自动设计的系统，在所述自动化单元(2)中多个电子可控制的部件(K)以工作相依性互连，所述系统具有：-中央网络服务器(1)和数据库(DB)，-其中为每个部件(K)提供了带有功能数据集的数字拷贝，以及-其中提供了用于互连所述部件(K)的互连规则，-用于导入用于自动化单元(2)的技术应用数据的接口，-处理器(P)，其适于借助于互连规则应用技术应用数据和部件(K)的所提供的功能数据集，以便生成部件(K)的电路图，-转换装置(U)，其适于将所生成的电路图转换为用于设计自动化单元(2)的控制命令。2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述系统用于操作所述自动化单元(2)。3.根据前一项权利要求所述的系统，其中，所有的或所选择的部件(K)具有输出接口(OUT)，以便在自动化单元(2)的操作期间收集相应部件(K)的状态数据(ZD)并将它们转发到中央网络服务器(1)。4.根据前一项权利要求所述的系统，其中，在部件错误的情况下，根据所生成的电路图从状态数据(ZD)自动请求能够被构建到自动化单元(2)中的替换部件。5.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中，所收集的状态数据(ZD)以预定的时间间隔或基于事件进行更新。6.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中，在相应的部件(K)和/或自动化单元(2)的整个寿命期间收集所收集的状态数据(ZD)。7.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中，所述功能数据集表示部件(K)之间的所有功能相依性。8.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中，在数据库(DB)中能够为所有的或所选择的部件(K)提供...

【专利技术属性】
技术研发人员：T·霍伊巴赫，F·邦卡特，S·豪格斯泰特，M·德莱赫，M·霍夫梅斯特，J·布莱道，W·恩格勒，M·法斯，H·胡弗纳格尔，N·马克奥，
申请(专利权)人：费斯托股份有限两合公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE