DE10233211A1 - Computer system for configuring automation device firmware, uses database with data model, input devices for data model entities and processor devices to create data packets - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Computersystem zur Konfiguration von Firmware für ein Automatisierungsgerät sowie ein Verfahren und ein Computerprogramm für eine solche Konfiguration.The invention relates to a computer system for Configuration of firmware for an automation device as well as a method and a computer program for such a configuration.
Aus dem Stand der Technik sind sogenannte offene Antriebsregler und Verfahren zur Softwaregenerierung für offene Antriebsregler bekannt. Als Antriebsregler werden zum Beispiel Stromrichtergeräte und deren Software für den Betrieb elektrischer bzw. hydraulischer Aktoren wie zum Beispiel Motoren verstanden. Insbesondere sind aus dem Stand der Technik sogenannte intelligente Antriebe zur zentralen und dezentralen Automatisierung bekannt. Dabei übernehmen verschiedene Komponenten einer Anlage die Aufgaben von Prozesssteuerung und Regelung in einer hierarchischen Struktur.So-called open ones are known from the prior art Drive controller and software generation method for open Drive controller known. For example, converter devices and their are used as drive controllers Software for the operation of electrical or hydraulic actuators such as Understood engines. In particular, are from the prior art so-called intelligent drives for central and decentralized automation known. Take it over different components of a plant the tasks of process control and regulation in a hierarchical structure.
Beispielsweise kann ein Servoumrichter die entsprechenden Regelungsdaten auf direktem Weg zu einem Leitsystem melden. Wenn sich mehrere Regler in einer Station befinden, werden diese über einen Kommunikationsbus miteinander verbunden, der für direkten Datenabgleich sorgt.For example, a servo converter the corresponding control data directly to a control system Report. If there are several controllers in one station, this one Communication bus connected to each other, which ensures direct data synchronization.
Auch für spezielle Regel- und Steuerungsaufgaben, z. B. in der Druck- und Wickeltechnik, kommen intelligente Antriebe zum Einsatz. Ein intelligenter Antrieb stellt hierfür Funktionen bereit, die mit einer Bediensoftware auf die Bedürfnisse der Anwendung angepasst werden. Für diese anwendungsspezifischen Anforderungen stellt der intelligente Antrieb eine Bibliothek von verschiedenen Regelungs- und Steuerungsgliedern zur Verfügung. Es handelt sich hierbei um übliche Bausteine der allgemeinen Regelungs- und Automatisierungstechnik, Prozessregler, Technologie Regler, Überwachungs-/Diagnosealgorithmen und Hochlaufgeber.Also for special regulation and control tasks, z. B. in printing and winding technology, intelligent drives come for use. An intelligent drive provides functions for this ready, adapted to the needs of the application with an operating software become. For the intelligent makes these application-specific requirements Drive a library of various regulation and control elements to disposal. These are common Building blocks of general control and automation technology, Process controller, technology controller, monitoring / diagnostic algorithms and ramp generator.
Aus dem Stand der Technik sind die Antriebsregler SIMODRIVE der Firma Siemens AG bekannt. Insbesondere aus der entsprechenden Funktionsbeschreibung der Hersteller-Service-Dokumentation, Ausgabe Oktober 2000. Diese Regler beinhalten Antriebsfunktionen, wie Regelung des 4-Quadranten-Stromkreises incl. Begrenzungen für Synchron- und Asynchronmotoren mit/ohne Drehzahl-/Positionserfassung, Drehzahlregelung, Betriebsmeldungen/Alarmreaktionen, Diagnosefunktionen.These are from the prior art SIMODRIVE drive controller from Siemens AG. In particular from the corresponding functional description of the manufacturer service documentation, Edition October 2000. These controllers contain drive functions, like control of the 4-quadrant circuit including limits for synchronous and asynchronous motors with / without speed / position detection, speed control, Operating messages / alarm reactions, diagnostic functions.
Aus der
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Der Erfindung liegt dem gegenüber die Aufgabe zu Grunde ein verbessertes Computersystem zur Konfiguration von Firmware für ein Automatisierungsgerät zu schaffen sowie ein entsprechendes Verfahren.The invention is compared to that Task based on an improved computer system for configuration of firmware for an automation device to create as well as a corresponding procedure.
Die der Erfindung zu Grunde liegenden Aufgaben werden jeweils mit den Merkmalen der entsprechenden unabhängigen Patentansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.The basis of the invention Tasks are solved with the features of the corresponding independent claims. preferred embodiments of the invention are in the dependent claims specified.
Die vorliegende Erfindung ermöglicht eine effiziente Konfiguration von Firmware für ein Automatisierungsgerät, insbesondere im Hinblick auf die Erweiter- und Änderbarkeit der Firmware. Von besonderem Vorteil ist hierbei, dass die Firmware für ein Automatisierungssystem, wie beispielsweise ein Antriebssystem, erweiter- und skalierbar gestaltet werden kann.The present invention enables efficient Configuration of firmware for an automation device, especially with regard to the expandability and changeability of the firmware. Of A particular advantage here is that the firmware for an automation system, such as a drive system, expandable and scalable can be designed.
Dies ist besonders vorteilhaft für die Anpass- und Variantenentwicklung von Antriebssystemen, die durch eine Partitionierung der Firmware in übersichtliche Entitäten unterstützt wird. Dadurch kann die Software-Entwicklung, -Erweiterung und -Pflege verteilt erfolgen, das heißt beispielsweise durch den Hersteller und Dritte, wie zum Beispiel OEM Kunden. Dabei wird sowohl das Entfernen als auch das Hinzufügen von Entitäten unterstützt.This is particularly advantageous for the adaptation and variant development of drive systems, which is supported by partitioning the firmware into clear entities. This allows software development, expansion and maintenance shared, that is, for example, by the manufacturer and third parties, such as OEM customers. Both removing and adding entities is supported.
Erfindungsgemäß basiert die Konfiguration der Firmware auf einem Datenmodell der Firmware Konfiguration, aus dem sich mögliche Firmware Topologien ergeben. Die Firmware ist modular aufgebaut, das heißt sie besteht aus sogenannten Paketen, die in dem Datenmodell durch eine entsprechende Entität repräsentiert werden.According to the configuration of the Firmware on a data model of the firmware configuration from which yourself possible Firmware topologies result. The firmware is modular, this means it consists of so-called packets that are in the data model a corresponding entity represents become.
Vorzugsweise können die Entitäten mit Attributen und mit weiteren Entitäten wie zum Beispiel „Alarm-Block" und „Parameter-Block" verknüpft werden. Dadurch werden die Beziehungen der Pakete untereinander und die Eigenschaften der einzelnen Pakete erfassbar. Ferner wird das Erweitern der Firmware um neue Pakete unterstützt, da die Beziehungen der vorhandenen Pakete untereinander explizit sichtbar sind. Bei dem Entfernen von Paketen kann sichergestellt werden, dass keine Firmware Konfiguration erzeugt wird, die nicht ablauffähig bzw. übersetzbar ist.The entities can preferably use Attributes and with other entities such as "alarm block" and "parameter block" connected become. As a result, the relationships of the packages with each other and the properties of the individual packages can be recorded. Furthermore, the expansion of the firmware with new packages is supported since the relationships between the existing packages are explicitly visible are. Removing packages can ensure that no firmware configuration is generated that is not executable or translatable is.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird das Datenmodell in einer Datenbank abgebildet. Hierfür eignet sich beispielsweise Microsoft Access. Die Datenbank wird also so programmiert, dass sie eine Abbildung des Datenmodells der Firmware des Automatisierungsgeräts beinhaltet.According to a preferred embodiment of the Invention, the data model is mapped in a database. Suitable for this Microsoft Access, for example. So the database is like this programmed to map the firmware data model of the automation device includes.
Durch die Eingabe von Daten in die Datenbank erfolgt dann eine Instanziierung von Entität des Datenmodells, um eine gewünschte Firmware Konfiguration festzulegen. Daraus resultiert dann eine entsprechende Firmware Topologie, das heißt basierend auf den Eingaben in die Datenbank zur Instanziierung der Entitäten werden die Pakete für die Implementierung der instanziierten Entitäten generiert. Vorzugsweise hat jedes der Pakete eine Schnittstelle, so dass die verschiedenen Pakete zusammen wirken können und so eine ablauffähige Software bilden.By entering data in the The database is then instantiated from the entity of the data model, to a desired one Firmware configuration. This then results in a Corresponding firmware topology, i.e. based on the inputs The packages for the implementation are stored in the database for instantiating the entities of the instantiated entities generated. Preferably each of the packets has an interface so that the different packages can work together and such an executable Form software.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besteht die Möglichkeit, die Funktion der einzelnen Pakete nach der Implementierung der instanziierten Entitäten, das heißt der Erzeugung der Topologie der Firmware, zu konkretisieren, das heißt durch die Pakete und deren Schnittstellen werden „Hüllen" zur Verfügung gestellt, für die jeweils spezifische Funktionalitäten noch konkretisierbar sind.According to a preferred embodiment of the Invention there is the possibility the function of the individual packages after the implementation of the instantiated entities this means generation of the topology of the firmware, to substantiate that means through the packages and their interfaces are made available to "envelopes", for the each have specific functionalities are still concrete.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung erfolgt der Zugriff auf die Datenbank und das in der Datenbank abgebildete Datenmodell über eine grafische Bedienoberfläche, welche es erlaubt, Entitäten des Datenmodells zu deklarieren und zu verändern sowie die für die Instanziierung von Entitäten benötigten Daten in die Datenbank einzugeben.According to a further preferred embodiment the invention is the access to the database and in the Data model shown in the database via a graphical user interface, which it allows entities declaring and changing the data model and the data for instantiation of entities required Enter data in the database.
Von besonderem Vorteil ist bei der vorliegenden Erfindung ferner, dass Änderungen in der Firmware, welche nicht datenmodellkonform sind, verhindert werden können, da eine entsprechende Auswahl einer nichtkonformen Konfiguration aufgrund des in der Datenbank abgebildeten Datenmodells gar nicht möglich ist.Of particular advantage is the present invention further that changes in firmware, which do not conform to the data model can be prevented because an appropriate selection based on a non-compliant configuration of the data model shown in the database is not possible at all.
Im weiteren wird eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung mit Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:Hereinafter, a preferred one embodiment the invention explained in more detail with reference to the drawings. It demonstrate:
Die
Auf die Datenbank
Über
die Benutzungsschnittstelle
Nach der Instanziierung greift der
Postprozessor
Neben den Firmware Fragmenten
Die
Bei einem Paket
Ferner kann einem Paket
Ferner kann einem Paket
Ferner beinhaltet das Datenmodell
die Entität
Alarm-Block
Darüber hinaus beinhaltet das Datenmodell einen
Parameter-Block
Die Entität Alarm-Block
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