具有实时数据总线的实时自动化装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种具有实时数据总线(110、210)和存储装置(102、202)的实时自动化装置(100、200)，‑其中实时数据总线(110、210)设置和设计用于传输与预设的或能预设的总线变量(310、320、330、340)相关联的值，其中将总线数据库(112、212)与实时数据总线(110、210)相关联，在总线数据库中将或能将总线变量源和/或总线变量接收者与总线变量(310、320、330、340)相关联，‑其中为了将与总线变量(310、320、330、340)相关联的值从根据总线数据库(112、212)与总线变量(310、320、330、340)相关联的总线变量源经由实时数据总线(110、210)通信至根据总线数据库(112、212)与总线变量相关联的总线变量接收者，实时数据总线(110、210)设计和设置用于，在将值从总线变量源传输至实时数据总线(110、210)之后将或能将该值在预设的或能预设的时间或时段之内传输至总线变量接收者，‑并且其中存储装置(102、202)还包括软件应用程序(150、154、156、158、160、162、164)，软件应用程序设计和设置用于从实时数据总线(110、210)接收与总线变量(310、320、330、340)相关联的值或者用于将与总线变量相关联的值发送至实时数据总线(110、210)，‑其中实时自动化装置(100、200)设计和设置用于将软件应用程序(150、154、156、158、160、162、164)作为用于总线变量(310、320、330、340)的总线变量接收者或总线变量源在总线数据库(112、212)中注册。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有实时数据总线的实时自动化装置
本专利技术涉及一种具有实时数据总线和存储装置的实时自动化装置，其中实时数据总线设置和设计用于确定性地传输值，并且存储装置还包括软件应用程序，软件应用程序设计和设置用于从实时数据总线接收经由实时数据总线传输的值，或将值发送至实时数据总线以通过实时数据总线进行传输。
技术介绍
从现有技术中已知这种实时自动化装置。对此，例如美国专利US6,760,782B1公开了一种可编程逻辑控制器，其具有经由背板总线相连的控制器模块和输入/输出模块。在此，背板总线实现这些模块之间确定性地交换实时数据。现有技术的缺点在于，经由控制装置的公开的模块化构造对控制装置进行配置是相对僵化的。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是提供一种控制系统，其实现对参与控制的控制系统部件进行灵活配置。所述目的由根据权利要求1的实时自动化装置来实现。这种实时自动化装置包括实时数据总线和存储装置，其中该实时数据总线设置和设计用于传输与预设的或能预设的总线变量相关联的值。在此，将总线数据库与实时数据总线相关联，在总线数据库中将或能将总线变量源和/或总线变量接收者与总线变量相关联。此外，为了将与总线变量相关联的值从根据总线数据库与总线变量相关联的总线变量源经由实时数据总线通信至根据总线数据库与总线变量相关联的总线变量接收者，实时数据总线设计和设置用于，在将值从总线变量源传输至实时数据总线之后，将或能将该值在预设的或能预设的时间或时段之内传输至总线变量接收者。此外，实时自动化装置的存储装置包括软件应用程序，软件应用程序设计和设置用于从实时数据总线接收与总线变量相关联的值，或者用于将与总线变量相关联的值发送至实时数据总线，其中实时自动化装置设计和设置用于将软件应用程序作为用于总线变量的总线变量接收者或总线变量源在总线数据库中注册。在此，在预设的或能预设的时间或时段之内将与总线变量相关联的值至总线变量接收者的传输设计和设置成，使得在将该值传输至实时数据总线时启动内部的时间流程，和/或将时间戳与该值或总线变量相关联，借助时间戳可以确定将值传输至实时数据总线的时间点和/或确定将值从实时数据总线传输至总线变量接收者的最早和/或最迟的传送时间点。在此，例如能够以不同时间单位来检测和/或确定时间，即例如使用秒、毫秒、微秒、计数器或时钟发生器的单位或时钟数、通过计数器或时钟发生器产生的时间周期的数量、和/或对于检测时间形式的值或从这种值中推导出的变量类似的专业常规的类型。然后，例如能将实时数据总线设计和设置成，使得例如经由相应的中断控制或使用例如总线周期和/或类似的实时机制，遵守、尤其可靠地遵守根据本说明的、用于将值传输至总线变量接收者的预设的或能预设的时间范围。实时数据总线例如可以设计和设置用于以由或可由时钟发生器预设的周期时间来周期性地传输数据。在此，实时数据总线然后例如还可以设计和设置用于，将与总线变量相关联的值从根据总线数据库与总线变量相关联的总线变量源经由实时数据总线通信至根据总线数据库与总线变量相关联的总线变量接收者，使得在第一总线周期之内将值从总线变量源传输至实时数据总线的情况下，在跟随第一总线周期的预设的或能预设的总线周期内将值传输或能传输至总线变量接收者。在此，可以灵活地设计实时数据总线，以便例如可以服务于具有不同实时要求的场景。为此，例如经由实时数据总线来逻辑上连接总线变量可以在时间上是独立的。因此，例如在简单的系统中，一旦变量值变化，在没有特别的时间的边界条件的情况下就可以尽可能快地进行新的总线变量值的分配。但是，实时数据总线还可以了解同步事件，在正常流程之外可以交换对于同步事件特定的总线变量值，并且随后根据通过同步事件的预定义来将相应的变量值传输至相应的总线变量接收者。与总系统的部件之间的同步一起，可以由此例如涵盖不同的实时场景。如在常规的可编程逻辑控制器系统中的例如时间关联的和/或周期关联的处理属于这种实时场景。可选地或附加地，还能设有总线变量值的自由的事件驱动的传输或时间完全无关的传输。在此，经由实时数据总线传输不同总线变量的值的独立性例如可以不仅运行在不同总线变量下的混合运行，而且由于自由的多重关联还允许在以基于事件(例如周期地或自由地基于事件)和时间上不受限的方式传输一个或多个总线变量的值之间的混合运行。这例如还可以意味着：用于时间关联、例如严格周期性将值传输至特定的总线变量接收者的总线变量还能用于在没有时间限制的情况下将值传输至另一总线变量接收者。上述目的还通过一种实时自动化装置来实现，其包括实时数据总线和存储装置，其中实时数据总线设置和设计用于传输与预设的或能预设的总线变量相关联的值，并且其中将总线数据库与实时数据总线相关联，在总线数据库中将或能将总线变量源和/或总线变量接收者与总线变量相关联。此外，实时数据总线设计和设置用于以由或能由时钟发生器预设的周期时间来周期性地传输数据，其中为了将与总线变量相关联的值从根据总线数据库与总线变量相关联的总线变量源经由实时数据总线通信至根据总线数据库与总线变量相关联的总线变量接收者，实时数据总线设计和设置用于，对于在第一总线周期内将值从总线变量源传输至实时数据总线的情况，将值随后在跟随第一总线周期的预设的或能预设的总线周期内传输或能传输至总线变量接收者。此外，实施自动化装置的存储装置还包括软件应用程序，软件应用程序设计和设置用于从实时数据总线接收与总线变量相关联的值，或者用于将与总线变量相关联的值发送至实时数据总线，其中实时自动化装置设计和设置用于将软件应用程序作为用于总线变量的总线变量接收者或总线变量源在总线数据库中注册。使用在总线数据库中注册的总线变量并且将软件应用程序在总线数据库中注册为用于总线变量的相应的源或接收者实现了将软件应用程序非常灵活地耦联到实时数据总线处。因此，例如还可以添加另一软件应用程序，并且通过将该软件应用程序在用于相应的一个或多个总线变量的总线数据库中相应地注册为源和/或接收者，可以相对容易地将新的软件应用程序耦联到数据总线处，而在此没有损害经由实时数据总线的现有的通信或者至少没有值得注意地或显著地损害该通信。此外，通过使用总线变量机制和总线变量及其源和/或接收者在总线数据库中的相应的注册，提高了灵活性。由此实现：通过将用于总线变量的新的源或接收者相应地在总线数据库中注册，能将经由实时数据总线的通信灵活地匹配于相应地与实时数据总线连接的软件应用程序，而不损害现有通信或至少不值得注意地或显著地损害现有通信。在此，所提出的总线变量机制例如可以与所谓的“发布订阅机制”类似地构成或设计，如其在通信或数据通信的领域中已知那样。实时自动化装置例如可以设计和设置为电子控制装置、计算机或PC、所谓的控制器、所谓的可编程逻辑控制器、分布式外围设备的控制器单元、数据网关、云通信网关、所谓的边缘设备或设计和设置用于确定性实时传输值或数据的任何其他自动化或控制装置。在此，实时自动化装置例如可以设计和设置用于控制设备和/或设施，或者设计和设置用于例如在控制任务范本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种实时自动化装置(100、200)，具有实时数据总线(110、210)和存储装置(102、202)，/n-其中，所述实时数据总线(110、210)设置和设计用于传输与预设的或能预设的总线变量(310、320、330、340)相关联的值，/n其中，将总线数据库(112、212)与所述实时数据总线(110、210)相关联，在所述总线数据库中将或能将总线变量源和/或总线变量接收者与总线变量(310、320、330、340)相关联，/n-其中，为了将与所述总线变量(310、320、330、340)相关联的值从根据所述总线数据库(112、212)与所述总线变量(310、320、330、340)相关联的总线变量源经由所述实时数据总线(110、210)通信至根据所述总线数据库(112、212)与所述总线变量相关联的总线变量接收者，所述实时数据总线(110、210)设计和设置用于，在将所述值从所述总线变量源传输至所述实时数据总线(110、210)之后，将或能将所述值在预设的或能预设的时间或时段之内传输至所述总线变量接收者，/n-并且其中，所述存储装置(102、202)还包括软件应用程序(150、154、156、158、160、162、164)，所述软件应用程序设计和设置用于从所述实时数据总线(110、210)接收与所述总线变量(310、320、330、340)相关联的值，或者用于将与所述总线变量相关联的值发送至所述实时数据总线(110、210)，/n-其中，所述实时自动化装置(100、200)设计和设置用于，将所述软件应用程序(150、154、156、158、160、162、164)作为用于所述总线变量(310、320、330、340)的总线变量接收者或总线变量源在所述总线数据库(112、212)中注册。/n...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180813 EP 18188724.11.一种实时自动化装置(100、200)，具有实时数据总线(110、210)和存储装置(102、202)，
-其中，所述实时数据总线(110、210)设置和设计用于传输与预设的或能预设的总线变量(310、320、330、340)相关联的值，
其中，将总线数据库(112、212)与所述实时数据总线(110、210)相关联，在所述总线数据库中将或能将总线变量源和/或总线变量接收者与总线变量(310、320、330、340)相关联，
-其中，为了将与所述总线变量(310、320、330、340)相关联的值从根据所述总线数据库(112、212)与所述总线变量(310、320、330、340)相关联的总线变量源经由所述实时数据总线(110、210)通信至根据所述总线数据库(112、212)与所述总线变量相关联的总线变量接收者，所述实时数据总线(110、210)设计和设置用于，在将所述值从所述总线变量源传输至所述实时数据总线(110、210)之后，将或能将所述值在预设的或能预设的时间或时段之内传输至所述总线变量接收者，
-并且其中，所述存储装置(102、202)还包括软件应用程序(150、154、156、158、160、162、164)，所述软件应用程序设计和设置用于从所述实时数据总线(110、210)接收与所述总线变量(310、320、330、340)相关联的值，或者用于将与所述总线变量相关联的值发送至所述实时数据总线(110、210)，
-其中，所述实时自动化装置(100、200)设计和设置用于，将所述软件应用程序(150、154、156、158、160、162、164)作为用于所述总线变量(310、320、330、340)的总线变量接收者或总线变量源在所述总线数据库(112、212)中注册。


2.根据权利要求1所述的实时自动化装置，其特征在于，在预设的或能预设的时间或时段之内，所述值至所述总线变量接收者的传输被设计和设置成，
使得所述实时数据总线(110、210)设计和设置用于以由或能由时钟发生器(122、222)预设的周期时间来周期性地传输数据，并且还
对于在第一总线周期内将所述值从所述总线变量源传输至所述实时数据总线(110、210)的情况，将所述值随后在跟随所述第一总线周期的预设的或能预设的总线周期内传输或能传输至所述总线变量接收者。


3.一种实时自动化装置(100、200)，具有实时数据总线(110、210)和存储装置(102、202)，
-其中，所述实时数据总线(110、210)设置和设计用于传输与预设的或能预设的总线变量(310、320、330、340)相关联的值，
其中，将总线数据库(112、212)与所述实时数据总线(110、210)相关联，在所述总线数据库中将或能将总线变量源和/或总线变量接收者与总线变量(310、320、330、340)相关联，
-其中，所述实时数据总线(110、210)设计和设置用于以由或能由时钟发生器(122、222)预设的周期时间来周期性地传输数据，
并且为了将与所述总线变量(310、320、330、340)相关联的值从根据所述总线数据库(112、212)与所述总线变量(310、320、330、340)相关联的总线变量源经由所述实时数据总线(110、210)通信至根据所述总线数据库(112、212)与所述总线变量相关联的总线变量接收者，所述实时数据总线(110、210)设计和设置用于，
对于在第一总线周期内将所述值从所述总线变量源传输至所述实时数据总线(110、210)的情况，将所述值随后在跟随所述第一总线周期的预设的或能预设的总线周期内传输或能传输至所述总线变量接收者，
-并且其中，所述存储装置(102、202)还包括软件应用程序(150、154、156、158、160、162、164)，所述软件应用程序设计和设置用于从所述实时数据总线(110、210)接收与所述总线变量(310、320、330、340)相关联的值，或者用于将与所述总线变量相关联的值发送至所述实时数据总线(110、210)，
-其中，所述实时自动化装置(100、200)设计和设置用于，将所述软件应用程序(150、154、156、158、160、162、164)作为用于所述总线变量(310、320、330、340)的总线变量接收者或总线变量源在所述总线数据库(112、212)中注册。


4.根据前述权利要求中任一项所述的实时自动化装置，其特征在于，
所述实时自动化装置(100、200)设计和设置用于将作为用于所述总线变量(310、320、330、340)的源或接收者的所述软件应用程序(150、154、156、158、160、162、164)的关联删除或禁用，
所述实时自动化装置(100、200)尤其设计和设置成，在所述软件应用程序(150、154、156、158、160、162、164)的禁用或删除的范畴中，将作为用于所述总线变量(310、320、330、340)的源或接收者的所述软件应用程序(150、154、156、158、160、162、164)的关联也禁用或删除。


5.根据前述权利要求中任一项所述的实时自动化装置，其特征在于，
所述软件应用程序(150、154、156、158、160、162、164)包括应用程序软件模块和接口软件模块(151)，其中，所述应用程序软件模块设计和设置用于，利用与所述总线变量(310、320、330、340)相关联的值执行所述软件应用程序(150、154、156、158、160、162、164)的功能，
并且所述接口软件模块(151)设计和设置用于，在所述应用程序软件模块与所述实时数据总线(110、210)之间传输与所述总线变量(310、320、330、340)相关联的值。


6.根据前述权利要求中任一项所述的实时自动化装置，其特征在于，
所述实时自动化装置(100、200)设计和设置用于控制设备(510、520)或设施(500)，
并且所述软件应用程序(150、154、156、158、160、162、164)还设计和设置为用于运行用于控制所述设备(510、520)或所述设施(500)的控制程序的控制软件应用程序(150、154)，
或者所述软件应用程序设计和设置为用于输入和/或输出关于所述设备(510、520)或所述设施(500)的控制的数据的输入输出软件应用程序(156、158)。


7.根据前述权利要求中任一项所述的实时自动化装置，其特征在于，
在所述总线数据库(112、212)中将实时信息(356、366)与所述软件应用程序(150、154、156、158、160、162、164)相关联，其中，所述实时数据总线(110，210)设计和设置成，在考虑所述实时信息(356、366)的情况下，将用于总线变量(310、320、330、340)的、与作为总线变量接收者的软件应用程序(150、154、156、158、160、162、164)相关联的值传输至所述软件应用程序(150、154、156、158、160、162、164)。


8.根据前述权利要求中任一项所述的实时自动化装置，其特征在于，
在所述总线数据库(112、212)中将所述软件应用程序(150、154、156、158、160、162、164)作为总线变量接收者与总线变量(310、320、330、340)相关联，并且还将实时信息(356、366)与该关联和/或所述总线变量(310、320、330、340)相关联，其中，所述实时数据总线(110、210)设计和设置成，在考虑所述实时信息(356)的情况下传输所述总线变量(310、320、330、340)的值，或者在考虑所述实时信息(356、366)的情况下将所述总线变量(310、320、330、340)的值传输至所述软件应用程序(150、154、156、158、160、162、164)。


9.根据权利要求5或6所述的实时自动化装置，其特征在于，所述实时信息(356，366)
-包括关于待遵守的时间、特别是待遵守的最大时间的时间信息，所述待遵守的时间处于将值传输至所述实时数据总线(110、210)与将所述值从所述实时数据总线(110，210)传...

【专利技术属性】
技术研发人员：勒内·格拉夫，于尔根·赖希曼，奥拉夫·乌尔里希，克里斯蒂安·温克勒，
申请(专利权)人：西门子股份公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE