DE10065418A1

DE10065418A1 - Integrationsverfahren für Automatisierungskomponenten

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Publication number: DE10065418A1
Application number: DE10065418A
Authority: DE
Inventors: Armin Amrhein; Johannes Birzer; Martin Kiesel; Regina Schmitt
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2000-12-27
Filing date: 2000-12-27
Publication date: 2002-07-18
Also published as: DE50107563D1; EP1220067B1; US20020082737A1; EP1220067A1; US7369904B2

Abstract

Verfahren zur Integration unterschiedlicher Automatisierungskomponenten (SPS, MC, RC, CNC) in eine industrielle Steuerung (S) mit einem einheitlichen Ablaufebenenmodell des Runtime-Systems (RTS). Der Grundtakt des Ablaufebenenmodells wird dabei aus einem internen Timer (T2) oder aus einem internen Takt (T3) eines Kommunikationsmediums (B1, B2) oder aus einem externen Gerät (EG) oder von einer Größe (TG), die zum technologischen Prozess (P1, P2) gehört, abgeleitet.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Integration von mehreren Automatisierungskomponenten in ein einheitliches Ablaufebenenmodell eines jeweiligen Runtime-Systems einer in dustriellen Steuerung.

Es ist heutzutage üblich, sowohl für die speicherprogrammier bare Steuerung (SPS) als auch für die Bewegungssteuerung (MC) jeweils unterschiedliche hierarchische Ablaufebenen zu model lieren, denen Software-Tasks zur Steuerung des jeweiligen technischen Prozesses zugeordnet werden. Diese Tasks können Systemaufgaben erfüllen, sie können aber auch anwenderpro grammiert sein.

Aus DE 197 40 550 A1 ist es bekannt, dass Prozesssteuerungs funktionalitäten der speicherprogrammierbaren Steuerungen "SPS" und Bewegungsfunktionalitäten von MC-Steuerungen in ei nem einheitlichen konfigurierbaren Steuerungssystem integ riert werden können.

Diese SPS/MC-Integration geschieht in Form des Zusammenschal tens von SPS- und MC-Steuerungsbaugruppen. Bei einer solchen Ausführung der Integration wird aber keine optimale und effi ziente Taskstruktur für die Gesamtheit der Steuerungsaufgaben erreicht. Außerdem werden bei dieser Art der Integration hauptsächlich die klassischen MC-Funktionalitäten, wie sie insbesondere für Werkzeugmaschinen relevant sind, unter stützt. Anforderungen an die Steuerung, wie sie aus dem Be trieb von Produktionsmaschinen bekannt sind, werden durch diese Art des Zusammenschaltens von SPS- und MC-Steuerungs baugruppen nicht optimal unterstützt.

In der Anmeldung DE 199 31 933.2 wird vorgeschlagen, den Takt des Kommunikationssystems zwischen dem PC-System und den peripheren Geräten für einen Wechsel zwischen einem Echtzeit betriebsprogramm und einem Nicht-Echtzeitbetriebsprogramm heranzunehmen. Hier ist es aber die Aufgabe dieser Taktab greifung aus dem Kommunikationssystem, in einem industriellen Prozess einen möglichst reibungslosen Wechsel zwischen Echt zeit- und Nicht-Echtzeitanwendungen stattfinden zu lassen. Bei dieser Ausgestaltung wird der Grundtakt aber nur aus dem Takt des Kommunikationsmediums abgeleitet und er wird nur für den Wechsel des Betriebssystemmodus eines PC-Systems verwen det.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, für jeweils unterschiedliche Steuerungsaufgaben und unterschiedliche Randbedingungen bzw. Anforderungen des zugrunde liegenden technischen Prozesses in einfacher Weise optimale Ausprägun gen einer industriellen Steuerung zu erstellen, die sowohl SPS- als auch MC-Funktionalität oder die Funktionalitäten weiterer Automatisierungskomponenten zur Verfügung stellt und somit auch für die Steuerung von Produktionsmaschinen geeig net ist.

Diese optimalen Ausprägungen werden prinzipiell durch ein einheitliches konfigurierbares Ablaufebenenmodell für die Steuerungs-Tasks der industriellen Steuerung erreicht.

Gemäß der Erfindung wird die oben genannte Aufgabe für ein Verfahren der eingangs genannten Art durch die folgenden auf einander folgenden Schritte gelöst:

a) Analyse der Ablaufeigenschaften der Automatisierungskompo nenten,
b) Ableiten einer Struktur für ein einheitliches Ablaufebe nenmodell, bestehend aus einer Anordnung von System- und/oder Anwenderebenen, das die Anforderungen der betei ligten Automatisierungskomponenten abdeckt,
c) Zuordnung der System- und Anwendertasks in das Ablaufebe nenmodell und
d) Programmieren der Anwenderebene bzw. der Anwenderebenen.

Ein Anwender kann dadurch auf eine definierte, systematische und flexible Art und Weise eine industrielle Steuerung mit integrativem Runtime-System erstellen, das Prozesssteuerungs funktionalitäten von speicherprogrammierbaren Steuerungen "SPS", Bewegungsfunktionalitäten von "MC"-Steuerungen oder Funktionalitäten von weiteren Automatisierungskomponenten in sich vereint.

Durch die Schichtung in Systemebenen und Ablaufebenen wird der Kommunikationsaufwand zwischen den Tasks, die die Funkti onalitäten der unterschiedlichen Automatisierungskomponenten repräsentieren, minimiert. Ein weiterer Vorteil liegt darin, dass die Programmierung der Steuerungsaufgaben für die unter schiedlichen Automatisierungskomponenten in einer einheitli chen Programmiersprache mit einer einheitlichen Erstellober fläche erfolgen kann und dass der Anwender ein für seine je weiligen Anforderungen zugeschnittenes Ablaufebenenmodell flexibel erstellen kann.

Ein weiterer Vorteil liegt darin, dass vom Anwender in die Anwenderebenen Anwenderprogramme ladbar sind. Dadurch kann der Anwender in seinen Anwenderprogrammen die Funktionalitä ten der Automatisierungskomponenten sehr flexibel an die zugrundeliegenden Anforderungen des technischen Prozesses an passen.

Eine erste Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung liegt darin, dass die System- und/oder Anwenderebenen priorisiert werden. Dadurch wird die Flexibilität des Anwenders bei der Erstellung eines integrativen Runtime-Systems einer indus triellen Steuerung erhöht.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung liegt darin, dass der Grundtakt des Ablaufebenenmodells aus einem internen Timer (T2) oder aus einem internen Takt (T3) eines Kommunikationsmediums (B1, B2) oder aus einem externen Gerät (EG) oder von einer Größe (TG), die zum technologischen Pro zess (P1, P2) gehört, abgeleitet wird. Dadurch kann sehr fle xibel und sehr einfach der Grundtakt für das Ablaufebenenmo dell abgeleitet werden. Dadurch, dass der Grundtakt für das Ablaufebenenmodell auch von einer Größe, die zum technologi schen Prozess gehört, ableitbar ist, kann auf eine sehr ein fache Weise eine direkte Rückkopplung aus dem technologischen Prozess zur Steuerung erhalten werden. Ein Anwender hat somit große Flexibilität, den Grundtakt zu erzeugen. Der Grundtakt kann z. B. aus äquidistanten Bussystemen wie z. B. Profibus sehr leicht abgeleitet werden.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung liegt darin, dass in die Anwenderebenen Anwenderprogramme ladbar sind. Dadurch kann der Anwender in seinen Anwenderprogrammen die Funktionalität der Steuerung sehr flexibel an die zugrun de liegenden Anforderungen des technischen Prozesses anpassen und er kann auch die Anwenderprogramme in unterschiedliche Anwenderebenen laden, um dadurch eine für seine jeweiligen Applikationen effektive Ausprägung der Steuerung zu errei chen.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung liegt darin, dass aus den Anwenderprogrammen ein programmierter Zu gang zur Gesamtfunktionalität der Steuerung möglich ist. Der Anwender kann somit aus den Anwenderprogrammen heraus durch eine einheitliche Schnittstelle die Steuerungsfunktionalität nutzen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden erläutert.

Dabei zeigen:

Fig. 1 in einer abstrakten Schemadarstellung Automatisie rungskomponenten zum Betreiben technischer Prozes se,

Fig. 2 die wesentlichen Ablaufebenen einer klassischen speicherprogrammierbaren Steuerung,

Fig. 3 die wesentlichen Ablaufebenen einer Bewegungssteue rung,

Fig. 4 eine Schemadarstellung einer industriellen Steue rung,

Fig. 5 das integrative Ablaufebenenmodell des Runtime- Systems der industriellen Steuerung,

Fig. 6 ein Ausführungsbeispiel für das Zuladen von Anwen derprogrammen in die Anwenderebenen und

Fig. 7 in einer Schemadarstellung Möglichkeiten, wie der Grundtakt für die industrielle Steuerung gewonnen wird.

In der Darstellung gemäß Fig. 1 sind Automatisierungskomponen ten (SPS, MC, CNC, RC) zum Betrieb eines technischen Prozes ses (P1, P2; Fig. 4 bzw. Fig. 7) dargestellt, die über eine Busverbindung BV miteinander verbunden sind. Durch jeweils 3 Punkte am linken und rechten Ende der Busverbindung BV ist angedeutet, dass weitere Automatisierungskomponenten an der Busverbindung BV hängen können. Darüber hinaus wird durch die Busverbindung BV auch der Anschluss an eine dazugehörige Steuerungseinheit (industrielle Steuerung) bzw. an Steue rungseinheiten hergestellt. Die Busverbindung BV ist nur ex emplarisch gewählt, auch andere Kommunikationsmedien (z. B. Ringverbindungen oder wireless-Verbindungen sind denkbar). Die Automatisierungskomponenten (SPS, MC, CNC, RC) haben un terschiedliche Charakteristika und unterschiedliche Ablaufeigenschaften. Die Analyse dieser Eigenschaften durch den An wender kann über heuristische, empirische oder weitere auch kombinierbare Analysemethoden erfolgen. Reaktionszeiten und Zykluszeiten sind z. B. Parameter, die in diese Analyse mit eingehen.

In der Darstellung gemäß Fig. 2 sind die wesentlichen Ablauf ebenen einer klassischen speicherprogrammierbaren Steuerung (SPS), angeordnet nach ihrer Priorität, gezeigt. Der Priori tätsanstieg ist dabei durch einen Pfeil symbolisiert. In der niederpriorsten Ebene werden, wie durch eine gestrichelte Li nie angedeutet, zwei unterschiedliche Aufgaben, nämlich ein freier Zyklus, d. h. "Anwenderebene freier Zyklus" und eine Hintergrund-Systemebene, d. h. "Systemebene Hintergrund" abge wickelt. Der Hintergrund-Systemebene sind z. B. Kommunikati onsaufgaben zugeordnet. Bei einer folgenden Anwenderebene, bezeichnet als "Anwenderebene zeitgesteuert", ist der Aufruf takt der Tasks bzw. der Programme dieser Ebene parametrier bar. Es erfolgt eine Überwachung dahingehend, ob die Bearbei tung eines Anwenderprogrammes dieser getakteten Ebene recht zeitig abgeschlossen ist, bevor das Startereignis erneut auf tritt. Läuft die Taktzeit ab, ohne dass das Anwenderprogramm der zugeordneten Ebene fertig abgearbeitet ist, wird eine entsprechende Task einer prioritätsmäßig übernächsten "Anwen derebene für asynchrone Fehler" gestartet. In dieser "Anwen derebene für asynchrone Fehler" kann der Anwender die Behand lung von Fehlerzuständen ausprogrammieren.

Auf die "Anwenderebene zeitgesteuert" folgt eine "Anwender ebene Events". Die Reaktion auf externe oder interne Ereig nisse (Events) erfolgt innerhalb der "Anwenderebene Events". Ein typisches Beispiel für ein solches Ereignis ist das Schalten eines binären bzw. digitalen Eingangs, wodurch typi scherweise ein Ereignis ausgelöst wird. In einer "Systemebene hochprior" liegen die Aufgaben des Betriebssystems, welche die Arbeitsweise der programmierbaren Steuerung (SPS) sicher stellen.

Die Darstellung gemäß Fig. 3 zeigt die wesentlichen Ablaufebe nen einer Bewegungssteuerung (MC). Auch hierbei sind die ein zelnen Ebenen nach ihrer Priorität hierarchisch, wie durch einen Pfeil symbolisiert, angeordnet. Eine "Systemebene Hin tergrund" und eine "Anwenderebene sequentiell" haben eine gleiche Priorität, nämlich die niedrigste. Diese aufgabenmä ßige Zugehörigkeit ist wie bei Fig. 2 durch eine gestrichelte Linie symbolisiert. Die Tasks der "Anwenderebene sequentiell" werden zusammen mit den Tasks der "Systemebene Hintergrund" im Round-Robin-Verfahren abgearbeitet. Typische Tasks der "Systemebene Hintergrund" sind z. B. solche für Kommunika tionsaufgaben. In der "Anwenderebene sequentiell" laufen die vom Anwender programmierten Programmteile für die eigentliche Steuerungsaufgabe. Stößt die Steuerung in einem dieser Pro grammteile auf einen Bewegungs- oder Positionierbefehl, wird ein "Suspend" gesetzt, d. h. das Anwenderprogramm wird an die ser Stelle unterbrochen. In diesem Fall wird ein Befehl syn chron genutzt. Die Abarbeitung dieses Bewegungs- oder Positi onierbefehls geschieht in einer höchstprioren "Systemebene getaktet". Ein jeder Lageregler oder Interpolator, der in der "Systemebene getaktet" abläuft, führt diesen Bewegungs- bzw. Positionierbefehl aus. Nach Ausführung des Befehls wird in die "Anwenderebene sequentiell" zurückgesprungen und das durch "Suspend" unterbrochene Anwenderprogramm wird durch ein "Resume" an der gleichen Stelle fortgesetzt. Die "Systemebene getaktet" enthält neben den schon erwähnten Lagereglern auch den Interpolationsteil der Steuerung.

Auf die niederpriorste Ebene setzt die "Anwenderebene Events" auf. Hier sind solche Tasks untergebracht, die auf externe oder interne Ereignisse reagieren. Solche Ereignisse können beispielsweise Alarme sein.

In einer folgenden "Anwenderebene synchrongetaktet" laufen synchron getaktete Anwender-Tasks ab, z. B. Reglerfunktionali täten. Diese Tasks sind synchronisiert zu getakteten Systemfunktionen wie zum Beispiel Interpolator, Lageregler oder zyklische Buskommunikation.

In einer folgenden "Anwenderebene Events" sind solche Tasks untergebracht, die auf externe oder interne Ereignisse rea gieren. Solche Ereignisse können beispielsweise Alarme sein.

In der Darstellung gemäß Fig. 4 wird in Form einer Schemadar stellung gezeigt, dass die Steuerung eines technischen Pro zesses P1 über das Runtime-System RTS einer industriellen Steuerung erfolgt. Die Verbindung zwischen dem Runtime-System RTS der Steuerung und dem technischen Prozess P1 geschieht bidirektional über die Ein-/Ausgäng EA. Die Programmierung der Steuerung und damit das Festlegen des Verhaltens des Run time-Systems RTS geschieht im Engineering-System Es. Das En gineering-System ES enthält Werkzeuge für die Konfigurierung, Projektierung und Programmierung für Maschinen bzw. für die Steuerung technischer Prozesse. Die im Engineering-System er stellten Programme werden über den Informationspfad I in das Runtime-System RTS der Steuerung übertragen. Bezüglich seiner Hardware-Ausstattung besteht ein Engineering-System ES übli cherweise aus einem Computersystem mit Graphikbildschirm (z. B. Display), Eingabehilfsmitteln (z. B. Tastatur und Maus), Prozessor, Arbeits- und Sekundärspeicher, einer Einrichtung für die Aufnahme computerlesbarer Medien (z. B. Disketten, CDs) sowie Anschlusseinheiten für einen Datenaustausch mit anderen Systemen (z. B. weiteren Computersystemen, Steuerungen für technische Prozesse) oder Medien (z. B. Internet). Eine Steuerung besteht üblicherweise aus Eingabe- und Ausgabeein heiten, sowie aus Prozessor und Programmspeicher. Es ist auch vorstellbar, dass die Steuerung eines technischen Prozesses P1 über mehrere Runtime-Systeme RTS von industriellen Steue rungen erfolgt.

Die Darstellung gemäß Fig. 5 zeigt das integrative Ablaufebe nenmodell des Runtime-Systems (RTS; Fig. 4) der industriellen Steuerung. Die Priorisierung der Ebenen wird durch einen Pfeil in Richtung zur höchsten Priorität angedeutet. Die nie derpriorsten Ebenen sind die "zyklische Anwenderebene" und die "sequentielle Anwenderebene". Diese beiden Ebenen laufen mit der gleichen Priorität. Deshalb sind diese Ebenen in der Darstellung gemäß Fig. 4 durch eine gestrichelte Linie ge trennt. Die "zyklische Anwenderebene" beinhaltet die "Back ground Task", die zykluszeitüberwacht ist. In der "sequen tiellen Anwenderebene" werden die "Motion Tasks" durchlaufen. "Motion Tasks" sind nicht zykluszeitüberwacht und dienen im Wesentlichen zur Beschreibung sequentieller Abläufe. "Motion Tasks" werden quasiparallel abgearbeitet. Generell enthalten alle Anwenderebenen eine oder mehrere Tasks. Die Tasks nehmen die Anwenderprogramme auf. Die Tasks der "zyklische Anwender ebene" und der "sequentiellen Anwenderebene" werden in einem gemeinsamen Round-Robin-Zyklus abgearbeitet.

Die nächstfolgende Ebene ist die "zeitgesteuerte Anwenderebe ne". Die Tasks dieser Ebene werden zeitgesteuert aktiviert. Die Zeitsteuerung ist einer Granularität von Millisekunden einstellbar. Auf die "zeitgesteuerte Anwenderebene" folgt die "ereignisgesteuerte Anwenderebene". In dieser Ebene werden nach Erkennen eines User Interrupts so genannte "User Inter rupt Tasks" aktiviert. User Interrupt Ereignisse können als logische Verknüpfung von Prozessereignissen und/oder internen Zuständen formuliert werden.

Die nächsthöhere Ebene ist die die "Anwenderebene für System Exceptions". In dieser "Anwenderebene für System Exceptions" werden System Interrupts überwacht, bei deren Eintreffen so genannte "Exceptions", d. h. Ausnahmefallbehand lungen, generiert werden. In der "Anwenderebene für System Exceptions" gibt es z. B. folgende Tasks, die bei Auftreten eines entsprechenden System Interrupts aktiviert werden:

a) "Time Fault Task", die beim Ansprechen von Zeitüberwachun gen aktiviert wird,
b) "Peripheral Fault Task", die z. B. bei Prozess- und Diagno sealarmen aktiviert wird, aber auch bei Stationsausfall o der Stationswiederkehr,
c) "System Fault Task", die bei allgemeinen Systemfehlern ak tiviert wird,
d) "Program Fault Task", die bei Programmierfehlern (z. B. Di vision durch Null) aktiviert wird,
e) "Time Fault Background Task", die beim Ansprechen der Zyk luszeitüberwachung der Background Task aktiviert wird und
f) "Technological Fault Task", die bei Technologiefehlern ak tiviert wird.

Als nächstes folgt die Ebenengruppe "synchron getaktete E benen". Diese Ebenengruppe besitzt die höchste Priorität im Ablaufebenenmodell. Die einzelnen Ebenen dieser Ebenengruppe können untereinander weitere Priorisierungen aufweisen. Die Ebenengruppe "synchron getaktete Ebenen" besteht aus mindes tens einer Systemebene und mindestens einer Anwenderebene. Die Systemebenen beinhalten die Systemfunktionen wie z. B. La geregler oder Interpolator. In die Anwenderebenen dieser Ebe nengruppe können von einem Anwender flexibel Anwenderprogram me (AP1-AP4; Fig. 6) zugeladen werden.

Für die Taktung der "synchron getakteten Ebenen" gibt es eine Reihe unterschiedlicher Taktgenerierungsmöglichkeiten. Der Grundtakt kann z. B. aus einem internen Timer (T1; Fig. 7) kom men oder aus einem internen Takt (T3; Fig. 7) eines Kommunika tionsmediums (z. B. Profibus) oder aber der Takt kann auch aus einem Prozessereignis des technologischen Prozesses abgelei tet werden. Ein solches Prozessereignis kann z. B. die Taktra te (TG; Fig. 7) eines Vorgangs an einer Produktionsmaschine oder Verpackungsmaschine sein. Anwenderebenen der Ebenengrup pe "synchron getaktete Ebenen" können dabei basierend auf dem Grundtakt getaktet werden, sie können aber auch synchron zu einer der Systemebenen der Ebenengruppe "synchron getaktete Ebenen" laufen. Die Anwendertasks dieser zu einer Systemebene synchronen Anwenderebene haben somit eine synchrone, d. h. de terministische Beziehung zu einer vom Anwender flexibel fest legbaren Systemebene. Das hat den Vorteil, dass deterministi sche Reaktionen auf Systemtasks (Systemtasks laufen in den Systemebenen), die der Anwender in seinen Anwendertasks pro grammiert hat, die in den Anwenderebenen der Ebenengruppe "synchron getaktete Ebenen" laufen, vom System garantiert werden. Das heißt z. B., dass das System garantiert, dass die se "synchrone Anwenderebene" entsprechend beispielhaft vor dem Interpolator aktiviert wird oder aber auch vor einer be liebigen anderen Systemfunktion.

Die "zeitgesteuerte Anwenderebene", die "ereignisgesteuerte Anwenderebene", die "sequentielle Anwenderebene", die "zykli sche Anwenderebene" sowie die "Anwenderebene für System Ex ceptions" sind optional.

Die Task der "zyklischen Anwenderebene" (Background Task) ist zykluszeitüberwacht. Die "Motion Tasks" dagegen sind nicht zykluszeitüberwacht und dienen im wesentlichen zur Beschrei bung sequentieller Abläufe. Das heißt, das vorliegende Ab laufebenenmodell unterstützt einen Anwender sowohl bei der Programmierung von sequentiellen Abläufen als auch bei der Ereignisprogrammierung. Es können somit synchrone Ereignisse als auch asynchrone Ereignisse durch die Programmierung er fasst werden. In die Anwenderebenen sind die vom Anwender er stellten Anwenderprogramme (AP1-AP4; Fig. 6) zuladbar. Die Anwenderprogramme AP1 bis AP4 werden üblicherweise mit Hilfe einer Programmierumgebung des Engineering-Systems (ES; Fig. 4) erstellt.

Die Darstellung gemäß Fig. 6 zeigt ein Ausführungsbeispiel für das Zuladen von Anwenderprogramm in die Anwenderebenen. Fig. 6 zeigt exemplarisch eine Ausprägung von Anwenderebenen des Ablaufebenenmodells. Durch die drei Punkte am unteren Rand der Zeichnung ist dargestellt, dass auch noch weitere Anwender ebenen, aber auch Systemebenen vorhanden sein können. Die Priorisierung der Ebenen wird wie im Vorangegangenen durch einen Pfeil in Richtung zur höchsten Priorität angedeutet. Den Anwenderebenen werden die Anwenderprogramme AP1 bis AP4, am rechten Bildrand durch kleine Rechtecke angedeutet, zuge ordnet. Die Zuordnung wird dargestellt durch Zuordnungspfeile ZP1 bis ZP4. In den Anwenderebenen befinden sich Tasks, die die zugeladenen Anwenderprogramme APl bis AP4 aufnehmen. Die se Tasks werden dann nach einer gewissen Strategie (z. B. se quentiell) durchlaufen bzw. abgearbeitet.

Darstellung gemäß Fig. 7 zeigt in einer Schemadarstellung Mög lichkeiten, wie der Grundtakt für die industrielle Steuerung gewonnen wird. Fig. 7 zeigt exemplarisch eine Kommunikations topologie, in die die Steuerung S integriert ist. Die Steue rung S ist durch ein Rechteck dargestellt. Durch eine An schlussleitung A2 ist die Steuerung S mit dem Bus B1 verbun den, an dem über eine Anschlussleitung A1 das externe Gerät EG hängt. Über den Bus B2 erfolgt die Verbindung zum techni schen Prozess P2. Der technische Prozess P2 ist am unteren Bildrand durch ein Rechteck dargestellt. Über die Anschluss leitung A3 ist die Steuerung S mit dem Bus B2 verbunden, der wiederum über die Anschlussleitung A4 die Verbindung zum technischen Prozess P2 herstellt.

Die Generierung für den Grundtakt der Steuerung S kann aus unterschiedlichen Taktquellen erfolgen. So z. B. aus einer in ternen Taktquelle, dargestellt durch den internen Timer T2 der Steuerung S oder auch durch eine externe Taktquelle wie z. B. den Timer T1, der zum externen Gerät EG gehört. Als ex terne Taktquelle kann aber auch der Grundtakt eines Kommuni kationsmediums dienen. Wenn der Bus B2 z. B. durch einen äqui distanten Profibus realisiert wird, dann kann der Takt für die Steuerung aus dem Grundtakt dieses Busses gewonnen wer den. In Fig. 7 ist dies dargestellt dadurch, dass der Timer T3 direkt an der Anschlussleitung A3 positioniert ist, und diese Anschlussleitung A3 stellt die Verbindung zum Bus B2 her. Die Steuerung hängt somit als Slave am Bus und kann direkt den Bustakt verwenden. Es gibt mehrere Varianten, wie der Takt für die Steuerung aus dem Grundtakt eines Kommunikationsmedi ums (z. B. eines Busses) gewonnen werden kann:
Zum einen kann die Steuerung S Slave am Bus sein, die Taktin formation kommt dann von extern über den Bus. Zum anderen kann die Steuerung S Master am Bus sein. Die Taktquelle liegt in diesem Fall in der Steuerung S. Für diesen Fall existieren zwei Ausprägungen. Die Taktquelle kann in einer Masterbusan schaltung liegen oder die Taktquelle ist in der Steuerung S. hierbei erfolgt die Einspeisung des Taktes in die Masterbus anschaltung.

Weiterhin kann als externe Taktquelle ein Taktgeber TG die nen, der im technischen Prozess P2 integriert ist. Ein Takt geber TG in einem technischen Prozess kann z. B. der Arbeits takt einer Produktionsmaschine oder Verpackungsmaschine sein. In der Darstellung gemäß Fig. 7 sind als Kommunikationsmedien beispielhaft Busverbindungen dargestellt. Es können aber als Kommunikationsmedien aber auch Ring-, Stern- oder andere Ver bindungsarten gewählt werden, auch wireless-Verbindungen. Aus diesen Verbindungssystemen kann dann der oben genannte Grund takt abgeleitet werden.

Claims

1. Verfahren zur Integration von mehreren Automatisierungs komponenten in ein einheitliches Ablaufebenenmodell eines je weiligen Runtime-Systems (RTS) einer industriellen Steuerung (S), gekennzeichnet durch folgende aufeinan der folgenden Schritte:

a) Analyse der Ablaufeigenschaften der Automatisierungskompo nenten (SPS, MC, RC, CNC),
b) Ableiten einer Struktur für ein einheitliches Ablaufebe nenmodell, bestehend aus einer Anordnung von System- und/oder Anwenderebenen, das die Anforderungen der betei ligten Automatisierungskomponenten(SPS, MC, RC, CNC) ab deckt,
c) Zuordnung der System- und Anwendertasks (AP1-AP4) in das Ablaufebenenmodell und
d) Programmieren der Anwenderebene bzw. der Anwenderebenen.

2. Verfahren zur Integration von mehreren Automatisierungs komponenten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die System- und/oder Anwenderebenen priorisiert werden.

3. Verfahren zur Integration von mehreren Automatisierungs komponenten nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundtakt des Ablaufebenenmodells aus einem internen Timer (T2) oder aus einem internen Takt (T3) eines Kommunika tionsmediums (B1, B2) oder aus einem externen Gerät (EG) oder von einer Größe (TG), die zum technologischen Prozess (P1, P2) gehört abgeleitet wird.

4. Verfahren zur Integration von mehreren Automatisierungs komponenten nach einem der vorstehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass in die Anwenderebenen Anwenderprogramme (AP1-AP4) lad bar sind.

5. Verfahren zur Integration von mehreren Automatisierungs komponenten nach einem der vorstehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass aus den Anwenderprogrammen (AP1-AP4) ein programmier ter Zugang zur Gesamtfunktionalität der Steuerung möglich ist.