DE102008063466A1

DE102008063466A1 - Drive system operating method, involves providing drive control unit, and saving contents of buffer in non-volatile memory e.g. flash memory, up to predetermined time of operation of drive system

Info

Publication number: DE102008063466A1
Application number: DE200810063466
Authority: DE
Inventors: Dieter Dr. Eckardt
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2008-12-17
Filing date: 2008-12-17
Publication date: 2010-02-25

Abstract

The method involves providing a drive control unit (18), and control unit (16) with a memory (20) comprising a cyclically executed control program (22). A buffer (32) is used for data exchange between the control unit and the drive control unit. Contents of the buffer are saved in a non-volatile memory (34) e.g. flash memory, up to predetermined time of operation of the drive system (10). The contents are saved in the non-volatile memory up to predetermined times during beginning and/or end of each cyclic execution of the control program. Independent claims are also included for the following: (1) a computer program with program code instructions for implementing a method for operating a drive system (2) a storage medium with a computer program for executing a method for operating a drive system.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Antriebssystems, welches gleichzeitig eine Steuerungseinheit und eine Antriebsregelungseinheit umfasst, und ein nach dem Verfahren arbeitendes Antriebssystem. Das Antriebssystem kombiniert also die originäre Antriebsfunktionalität mit einer Steuerungsfunktionalität. Dazu umfasst die Steuerungseinheit einen zur Aufnahme einer Steuerungssoftware vorgesehenen Speicher und eine für deren Ausführung vorgesehene Verarbeitungseinheit nach Art eines Prozessors oder dergleichen. Die Antriebsregelungseinheit umfasst eine Antriebsregelungsfunktionalität, die in Software, Hardware und/oder Firmware oder Kombinationen daraus implementiert ist. Steuerungseinheit und Antriebsregelungseinheit umfassen jeweils einen eigenen Prozessor oder eine vergleichbare Verarbeitungseinheit, so dass eine von der Antriebsregelungseinheit umfasste Verarbeitungseinheit im Betrieb eine Ausführung der Antriebsregelungsfunktionalität übernimmt.The Invention relates to a method for operating a drive system, which at the same time a control unit and a drive control unit and a drive system operating according to the method. The drive system thus combines the original drive functionality with a control functionality. This includes the control unit a memory provided for receiving a control software memory and a processing unit provided for the execution thereof in the manner of a processor or the like. The drive control unit includes a drive control functionality that works in software, Hardware and / or firmware or combinations thereof is implemented. Control unit and drive control unit each comprise a separate processor or comparable processing unit, such that a processing unit included in the drive control unit during operation assumes an execution of the drive control functionality.

In dem Bestreben, Geräte und Einrichtungen, die zur Automatisierung technischer Prozesse verwendet werden, immer stärker miteinander zu vernetzen und dabei auch eine durchgängige funktionale Interaktion oder eine Integration bisher unabhängiger Funktionalitäten in einem Gerät zu ermöglichen, sind bereits Ansätze bekannt geworden, Antriebssysteme wie hier und nachfolgend beschrieben zu realisieren, die sowohl eine Steuerungseinheit wie auch eine Antriebsregelungseinheit umfassen. Das Antriebssystem bietet dann neben den üblichen Funktionen zur Antriebsregelung auch eine Möglichkeit zur Realisierung zumindest einfacher logischer Verknüpfungen. Dafür ist eine Koordinierung oder Synchronisation von Steuerungseinheit und Antriebsregelungseinheit notwendig, und üblicherweise fungiert die Antriebsregelungseinheit als Master, derart, dass sich ein von der Steuerungseinheit abgearbeiteter Steuerungszyklus nach einem von der Antriebsreglungseinheit abgearbeiteten Antriebsregelungszyklus richtet, insbesondere derart, dass Startzeitpunkte für Steuerungszyklen anhand des Antriebsregelungszyklus abgeleitet werden.In the endeavor to provide equipment and facilities for automation technical processes are used, more and more with each other to network and at the same time a continuous functional Interaction or integration of previously independent functionalities to allow in a device are already approaches become known, drive systems as described here and below to realize that both a control unit as well as a Drive control unit include. The drive system then offers In addition to the usual functions for drive control, too a way to realize at least simple logical Connections. This is a coordination or Synchronization of control unit and drive control unit necessary, and usually acts the drive control unit as master, such that a control cycle executed by the control unit according to a processed by the drive control unit drive control cycle directed, in particular such that start times for control cycles derived from the drive control cycle.

In der älteren, nicht vorveröffentlichten Anmeldung DE 10 2008 023 873 vom 16.05.2008 wird ein Verfahren zum Betrieb eines gattungsgemäßen Antriebssystems beschrieben, bei dem eine Steuerungssoftware einen Antriebsbaustein als Repräsentanten der Antriebsregelungseinheit und als Schnittstelle zur Antriebsregelungsfunktionalität umfasst und bei dem für einen Datenaustausch zwischen Antriebsbaustein und Antriebsregelungseinheit ein Puffer verwendet wird, dessen Struktur im Zusammenhang mit einer Erstellung der Antriebsregelungsfunktionalität festgelegt wird und auch für die Steuerungssoftware zur Verfügung steht, wobei bei einem Hochlauf des Antriebssystems die Antriebsregelungseinheit den Puffer initialisiert und die Steuerungseinheit die Initialisierung des Puffers abwartet.In the older, not previously published application DE 10 2008 023 873 From 16.05.2008, a method for operating a generic drive system is described in which a control software includes a drive block as representatives of the drive control unit and interface to the drive control functionality and in which a buffer is used for data exchange between the drive block and drive control unit whose structure in connection with a creation of the drive control functionality is set and is also available for the control software, wherein at a startup of the drive system, the drive control unit initializes the buffer and the control unit waits for the initialization of the buffer.

Indem der Antriebsbaustein als Repräsentant der Antriebsregelungseinheit und als Schnittstelle zur Antriebsregelungsfunktionalität fungiert, wird die Antriebsregelungseinheit durch die Steuerungseinheit beeinflussbar. Die Antriebsregelungsfunktionalität liegt üblicherweise fest und ist in Software, Firmware und/oder Hardware oder Kombinationen daraus implementiert. Indem die Struktur des Puffers, der zum Datenaustausch zwischen Antriebsbaustein und Antriebsregelungseinheit verwendet wird, im Zusammenhang mit einer Erstellung der Antriebsregelungsfunktionalität festgelegt wird, kann der Puffer nach Dimension und davon umfassten Daten an die jeweilige Antriebsregelungsfunktionalität angepasst werden. Nachdem in dem Puffer z. B. von der Steuerungseinheit ermittelte Sollwerte an die Antriebsregelungseinheit übertragen werden, ist selbstverständlich nur eine Übermittlung solcher Sollwerte sinnvoll, die auch von der Antriebsregelungseinheit verarbeitet werden können. Welche Sollwerte von der Antriebsregelungseinheit verarbeitet werden können, liegt wiederum spä testens im Zusammenhang mit der Erstellung der Antriebsregelungsfunktionalität fest, so dass im Puffer für jeden potentiell übergebbaren Sollwert eine Speicherstelle reserviert werden kann. Damit können Antriebsbaustein und Antriebsregelungseinheit auf vergleichsweise einfache Art und Weise Daten austauschen, indem die Antriebsregelungseinheit und die Steuerungseinheit den Puffer auslesen und bestimmten Speicherstellen, denen eine bestimmte Bedeutung (z. B. Geschwindigkeitssollwert) zugewiesen ist, die jeweiligen Daten entnehmen und für die Antriebsregelung bzw. die Prozesssteuerung verwenden. Entsprechend kann auch der Antriebsbaustein Daten für die Antriebsregelungseinheit in dem Puffer bereitstellen, indem Daten unmittelbar in jeweils dafür vorgesehene Speicherstellen eingetragen werden.By doing the drive block as a representative of the drive control unit and as an interface to the drive control functionality acts, the drive control unit by the control unit influenced. The drive control functionality is usually is fixed and is in software, firmware and / or hardware or combinations thereof implemented. By changing the structure of the buffer used for data exchange used between drive block and drive control unit in connection with the creation of the drive control functionality The buffer can be dimensioned by dimension and by it Data to the respective drive control functionality be adjusted. After in the buffer z. B. from the control unit determined setpoint values are transmitted to the drive control unit is, of course, only a transmission Such setpoints useful, which also from the drive control unit can be processed. Which setpoints from the drive control unit can be processed, is in the worst case again in connection with the creation of the drive control functionality, so that in the buffer for each potentially submitable Setpoint a memory location can be reserved. With that you can Drive block and drive control unit to comparatively simple way to exchange data by the drive control unit and the control unit read the buffer and certain memory locations, which have a specific meaning (eg speed setpoint) assigned, take the respective data and for use the drive control or the process control. Corresponding Also, the drive block data for the drive control unit in the buffer by putting data directly into each envisaged storage locations are entered.

Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, bekannte Antriebssysteme mit einer Funktionsintegration wie vorstehend beschrieben, also Antriebssysteme mit Steuerungseinheit und Antriebsregelungseinheit, so zu verbessern, dass Steuerungsfunktionalität und Antriebsfunktionalität nahtlos ineinander greifen und dennoch die komplette von einem nur als Antrieb fungierenden System bekannte Antriebsfunktionalität auch z. B. im Hinblick auf Geschwindigkeit erhalten bleibt.A The object of the invention is known drive systems with a functional integration as described above, so drive systems with control unit and drive control unit, so to improve that control functionality and drive functionality seamlessly mesh and yet the complete one only known as drive system known drive functionality also z. B. is maintained in terms of speed.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Verfahren zum Betrieb eines Antriebssystems, welches eine Steuerungseinheit und eine Antriebsregelungseinheit umfasst, mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Dazu ist vorgesehen, dass ein Inhalt eines für einen Datenaustausch zwischen Steuerungseinheit und Antriebsregelungseinheit verwendeter Puffer zu vorgegebenen Zeitpunkten während der zyklischen Ausführung des Steuerungsprogramms in einen nichtflüchtigen Speicher gesichert wird.This object is achieved with a method for operating a drive system, which comprises a control unit and a drive control unit, with the features of claim 1. For this purpose it is provided that a content of a data exchange between tax backup unit is secured at predetermined times during the cyclic execution of the control program in a non-volatile memory.

Der Vorteil der Erfindung besteht darin, dass die zwischen Steuerungseinheit und Antriebsregelungseinheit ausgetauschten Daten auch über einen evtl. Spannungsausfall oder dergleichen hinweg gesichert werden und nach Spannungswiederkehr zur Verfügung stehen. Speziell im Zusammenhang mit dem in der DE 10 2008 023 873 beschriebenen Ansatz, bei dem für den Puffer eine Struktur vereinbart wird und wobei die Initialisierung des Puffers eine Eintragung bestimmter Daten an vorgegebenen Stellen der Struktur umfasst, ist eine solche Sicherung günstig, weil im Falle der Spannungswiederkehr der Datenaustausch zwischen Steuerungseinheit und Antriebsregelungseinheit unmittelbar wieder aufgenommen werden kann, ohne dass eine erneute Initialisierung oder dergleichen erforderlich ist.The advantage of the invention is that the data exchanged between the control unit and the drive control unit is also backed up by a possible power failure or the like and is available after the voltage has returned. Especially in connection with the in the DE 10 2008 023 873 described approach in which a structure is agreed for the buffer and wherein the initialization of the buffer includes entry of certain data at predetermined locations of the structure, such a backup is favorable, because in the case of voltage recovery, the data exchange between the control unit and drive control unit are resumed immediately can without a reinitialization or the like is required.

Die oben genannte Aufgabe wird mit den gleichen Vorteilen mit einem Antriebssystem mit den Merkmalen des Anspruchs 6 gelöst. Dazu sind bei einem gattungsgemäßen Antriebssystem Mittel zum Sichern eines Inhalts eines zum Datenaustausch zwischen Steuerungseinheit und Antriebsregelungseinheit verwendeten Puffers zu vorgegebenen Zeitpunkten des Betriebs des Antriebssystems, insbesondere zu vorgegebenen Zeitpunkten während der zyklischen Ausführung des Steuerungsprogramms, vorgesehen, wobei die Sicherung in einen nichtflüchtigen Speicher erfolgt.The The above object is with the same advantages with a Drive system solved with the features of claim 6. These are in a generic drive system Means for backing up a content for data exchange between Control unit and drive control unit used buffer at predetermined times of operation of the drive system, in particular at predetermined times during the cyclic execution the control program, provided, with the fuse in a non-volatile memory takes place.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Dabei verwendete Rückbeziehungen weisen auf die weitere Ausbildung des Gegenstandes des Hauptanspruches durch die Merkmale des jeweiligen Unteranspruches hin; sie sind nicht als ein Verzicht auf die Erzielung eines selbständigen, gegenständlichen Schutzes für die Merkmalskombinationen der rückbezogenen Unteransprüche zu verstehen. Des Weiteren ist im Hinblick auf eine Auslegung der Ansprüche bei einer näheren Konkretisierung eines Merkmals in einem nachgeordneten Anspruch davon auszugehen, dass eine derartige Beschränkung in den jeweils vorangehenden Ansprüchen nicht vorhanden ist.advantageous Embodiments of the invention are the subject of the dependent claims. The relationships used point to further education the subject of the main claim by the features of the respective Unteranspruches out; they are not considered a waiver of achievement an independent, objective protection for the characteristic combinations of the referenced ones Understand subclaims. Furthermore, with regard to to an interpretation of the claims in a closer Concretization of a feature in a subordinate claim assume that such a restriction in the respective previous claims is not present.

Als vorgegebene Zeitpunkte während des Betriebs des Antriebssystems, zu dem die Sicherung des Inhalts des Puffers in den nichtflüchtigen Speicher erfolgt, bieten sich vorgegebene Zeitpunkte während der zyklischen Ausführung des Steuerungs programms an. Die Dauer eines Durchlaufs des Steuerungsprogramms (Zyklusdauer bzw. Zyklus) definiert eine eigene Zeitbasis für das Antriebssystem, und diese Zeitbasis kann besonders günstig zur Vorgabe der Zeitpunkte, zu denen die Sicherung des Puffers in den nichtflüchtigen Speicher erfolgt, herangezogen werden. Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass der Inhalt des Puffers zu Beginn und/oder zum Ende eines jeden Zyklus bei der Ausführung des Steuerungsprogramms in den nichtflüchtigen Speicher gesichert wird. Die Verwendung von Zyklusbeginn und/oder Zyklusende hat den Vorteil, dass bei beiden Zeitpunkten auf Seiten der Steuerungseinheit ein Prozessabbild der Ein- und Ausgänge feststeht und insofern Änderungen am Speicherinhalt und damit einhergehende Notwendigkeiten für einen Datentransfer an die Antriebsregelungseinheit sich erst wieder in einem nächstfolgenden Zyklus des Steuerungsprogramms ergeben. Durch eine Sicherung zu einem der genannten Zeitpunkte ist also eine Konsistenz der gesicherten Daten gewährleistet.When predetermined times during operation of the drive system, to which backup of the contents of the buffer in the non-volatile Memory occurs, given times during the cyclic execution of the control program. The Duration of a run of the control program (cycle duration or Cycle) defines its own time base for the drive system, and this time base can be particularly favorable to the specification the time points at which the backup of the buffer in the non-volatile Memory takes place, be used. Particularly preferred is provided that the contents of the buffer at the beginning and / or end of each Cycle in the execution of the control program in the non-volatile memory is backed up. The usage from cycle start and / or cycle end has the advantage that both Times on the part of the control unit, a process image of Inputs and outputs is fixed and insofar changes on memory contents and associated necessities for a data transfer to the drive control unit only again in a next cycle of the control program result. By a backup at one of the mentioned times So a consistency of the backed up data is guaranteed.

Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass auf dem Weg vom Puffer, der selbst einen Speicher oder Speicherbereich darstellt, zum nichtflüchtigen Speicher ein weiterer Speicher, insbesondere ein Arbeitsspeicher der Steuerungseinheit, verwendet wird. Danach ist vorgesehen, dass der Inhalt des Puffers zum Sichern in den nichtflüchtigen Speicher zunächst in den Arbeitsspeicher der Steuerungseinheit kopiert wird. Über den Arbeitsspeicher der Steuerungseinheit hat ein Betriebssystem oder ein sonstiges, eine ähnlich zentrale Stellung einnehmendes Programm die Kontrolle. Die Kopie des Pufferinhalts im Arbeitsspeicher kann dann so ausgezeichnet werden, dass sie bei einer von dem Betriebssystem unter dessen Kontrolle ausgeführten, zyklischen Datensicherung des Arbeitsspeichers erfasst wird. Im Zuge einer solchen Datensicherung erfolgt dann das Kopieren des ursprünglichen Inhalts des Pufferspeichers in den nichtflüchtigen Speicher. Als Ziel für die Kopie des Inhalts des Puffers im Arbeitsspeicher bietet sich eine Datenstruktur an, wie sie auch vom Steuerungsprogramm be- und verarbeitet wird und die auch durch das Be triebssystem verwendbar ist. Ein Beispiel für eine solche Datenstruktur ist ein so genannter Datenbaustein, und der Datenbaustein kann insgesamt als bei der Datensicherung durch das Betriebssystem einzuplanen gekennzeichnet werden. Bei den von der Anmelderin angebotenen Automatisierungsgeräten wird ein in dieser Hinsicht gekennzeichnetes Datum, also z. B. ein Datenbaustein, als „retained” bezeichnet. Letztlich ist hier jedoch lediglich wichtig, dass im Arbeitsspeicher der Steuerungseinheit bestimmte Daten als für eine Datensicherung vorgesehen markierbar sind, dass in diesem Arbeitsspeicher eine Datenstruktur, also z. B. der Datenbaustein, angelegt und mit einer solchen Kennzeichnung versehen wird und dass diese Datenstruktur als Ziel für eine Kopie des Inhalts des Puffers verwendet wird, so dass die letztendliche Sicherung, also der Transfer in den nichtflüchtigen Speicher, dem Betriebssystem der Steuerungseinheit überlassen werden kann und in dieser Hinsicht komplett auf die Funktionalität der Steuerungseinheit zurückgegriffen werden kann und keine weiteren Änderungen oder Ergänzungen der Funktionalität der Steuerungseinheit erforderlich sind.It is particularly preferably provided that, on the way from the buffer, which itself constitutes a memory or storage area, to the nonvolatile memory, a further memory, in particular a main memory of the control unit, is used. Thereafter, it is provided that the contents of the buffer for saving in the non-volatile memory is first copied into the working memory of the control unit. About the memory of the control unit has an operating system or other, a similar central position engaging program in control. The copy of the buffer in-memory memory can then be marked to be captured by a cyclic backup of memory run by the operating system under its control. In the course of such a backup is then the copying of the original contents of the buffer memory in the non-volatile memory. The target for the copy of the contents of the buffer in the working memory is a data structure as it is also processed and processed by the control program and which can also be used by the Be operating system. An example of such a data structure is a so-called data block, and the data block can be characterized as being included in the data backup by the operating system. In the automation devices offered by the applicant is marked in this regard date, ie z. As a data block, referred to as "retained". Ultimately, however, it is only important here that certain data in the working memory of the control unit can be marked as intended for data backup, that in this main memory a data structure, that is, for example, is stored. As the data block, is created and provided with such a label and that this data structure is used as the target for a copy of the contents of the buffer, so that the eventual backup, so the transfer to the non-volatile memory, the operating system of the control unit can be left and can be used in this respect completely on the functionality of the control unit and no further changes or additions to the functionality of the control unit are required.

Vorteilhaft ist vorgesehen, dass beim Hochlauf des Antriebssystems ein Inhalt des nichtflüchtigen Speichers in den Puffer transferiert wird. Dies entspricht also einem Zurückspeichern des in den nichtflüchtigen Speicher gesicherten Pufferinhalts, so dass, wenn z. B. der Betrieb des Antriebssystems aufgrund von Spannungsausfall unterbrochen wurde, der Betrieb bei Spannungswiederkehr unmittelbar wieder aufgenommen werden kann, und zwar mit den bei der letzten Sicherung des Pufferinhalts von diesem umfassten Daten.Advantageous is provided that during startup of the drive system, a content of the nonvolatile memory transferred to the buffer becomes. This corresponds to a restoring the in the nonvolatile memory saved buffer content, so if z. B. the operation of the drive system due to Power failure was interrupted, the operation at power recovery can be resumed immediately, with the at the last backup of the buffer contents of this included data.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Einander entsprechende Gegenstände oder Elemente sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Das oder jedes Ausführungsbeispiel ist nicht als Einschränkung der Erfindung zu verstehen. Vielmehr sind im Rahmen der vorliegenden Offenbarung zahlreiche Abänderungen und Modifikationen möglich, insbesondere solche Varianten und Kombinationen, die zum Beispiel durch Kombination oder Abwandlung von einzelnen in Verbindung mit den im allgemeinen oder speziellen Beschreibungsteil beschriebenen sowie in den Ansprüchen und/oder der Zeichnung enthaltenen Merkmalen bzw. Elementen oder Verfahrensschritten für den Fachmann im Hinblick auf die Lösung der Aufgabe entnehmbar sind und durch kombinierbare Merkmale zu einem neuen Gegenstand oder zu neuen Verfahrensschritten bzw. Verfahrensschrittfolgen führen.following An embodiment of the invention with reference to the drawing explained in more detail. Corresponding objects or elements are in all figures with the same reference numerals Mistake. The or each embodiment is not to be understood as a limitation of the invention. Much more are numerous modifications within the scope of the present disclosure and modifications possible, especially such variants and combinations, for example, by combination or modification of individual in conjunction with the general or special Description part described and in the claims and / or the drawing contained features or elements or steps for the expert with regard to the solution of Task are removable and by combinable features to a new subject or to new process steps or process steps to lead.

Es zeigenIt demonstrate

1 ein Antriebssystem, das sowohl einen Steuerungsteil wie auch einen Antriebsteil umfasst, 1 a drive system comprising both a control part and a drive part,

2 ein Antriebssystem gemäß der Erfindung auf der Basis des Antriebssystems aus 1. 2 a drive system according to the invention on the basis of the drive system 1 ,

1 zeigt schematisch vereinfacht ein insgesamt mit 10 bezeichnetes Antriebssystem, das einen Steuerungsteil 12 und einen Antriebsteil 14 in einem Gerät vereinigt, wie in der DE 10 2008 023 873 beschrieben. Der Steuerungsteil 12 umfasst eine Steuerungseinheit 16, die im Wesentlichen die Funktionalität bereitstellt, wie sie von einer speicherprogrammierbaren Steuerung oder dergleichen geboten wird. Der Antriebsteil 14 umfasst entsprechend eine Antriebsregelungseinheit 18, die im Wesentlichen diejenige Funktionalität bereitstellt, wie sie von bekannten Antrieben geboten wird, bei denen keine direkte Kombination mit einem Steuerungsteil 12 vorgesehen ist, also z. B. Geschwindigkeitsreglungen, definierte Beschleunigungs- oder Bremsvorgänge und so weiter. Die Steuerungseinheit 16 wiederum umfasst in an sich bekannter Art und Weise, also vergleichbar mit z. B. einer speicherprogrammierbaren Steuerung, einen Speicher 20 mit einer Steuerungssoftware 22. Zur Ausführung der Steuerungssoftware 22 ist auf Seiten der Steuerungseinheit 16 ein Prozessor 24 oder dergleichen vorgesehen. Für die Antriebsregelungseinheit 18 ergibt sich im Grunde eine korrespondierende Struktur. Danach umfasst diese eine Antriebsregelungsfunktionalität 26, die in Software, Firmware und/oder Hardware implementiert sein kann. Für die Ausführung von Soft- oder Firmwareteilen der Antriebsregelungsfunktionalität 26 ist ebenfalls eine Verarbeitungseinheit 28 nach Art eines Prozessors 24 vorgesehen. 1 shows schematically simplified with a total of 10 designated drive system, which is a control part 12 and a drive part 14 united in one device, as in the DE 10 2008 023 873 described. The control part 12 includes a control unit 16 essentially providing the functionality offered by a programmable logic controller or the like. The drive part 14 accordingly includes a drive control unit 18 which essentially provides the functionality offered by known drives in which there is no direct combination with a control part 12 is provided, so z. As speed controls, defined acceleration or braking and so on. The control unit 16 In turn, in a manner known per se, ie comparable to z. B. a programmable logic controller, a memory 20 with a control software 22 , To execute the control software 22 is on the part of the control unit 16 a processor 24 or the like provided. For the drive control unit 18 Basically results in a corresponding structure. Thereafter, this includes a drive control functionality 26 , which may be implemented in software, firmware and / or hardware. For the execution of software or firmware parts of the drive control functionality 26 is also a processing unit 28 in the manner of a processor 24 intended.

Einem Verwender des Antriebssystems 10 sind Details des Antriebsteils 14 normalerweise verborgen, weil dieser und dessen Funktionalität normalerweise in weitem Umfang bereits durch den Hersteller konfiguriert werden kann. D. h. der Steuerungsteil 12 fungiert als Schnittstelle für das Antriebssystem 10 insgesamt. Zu diesem Zweck ist vorgesehen, dass die Steuerungssoftware 22 zumindest einen Antriebsbaustein 30 als Repräsentanten der Antriebsregelungseinheit 18 und als Schnittstelle zur Antriebsregelungsfunktionalität 26 umfasst.A user of the drive system 10 are details of the drive part 14 usually hidden, because this and its functionality can usually be already widely configured by the manufacturer. Ie. the control part 12 acts as an interface for the drive system 10 all in all. For this purpose, it is provided that the control software 22 at least one drive module 30 as representatives of the drive control unit 18 and as an interface to the drive control functionality 26 includes.

Für einen Benutzer des Antriebssystems 10 ist die Steuerungssoftware 22 oder zumindest ein benutzerdefinierbarer Teil einer solchen Steuerungssoftware 22 normalerweise zugänglich, so dass die Steuerungssoftware 22 entsprechend der jeweiligen Vorgaben angepasst werden kann und das Antriebssystem 10 die im jeweiligen technischen Prozess gewünschten Funktionen ausführt. Mit dem Antriebsbaustein 30 als Bestandteil der Steuerungssoftware 22 wird, wenn dieser – wie vorgesehen – als Schnittstelle zur Antriebsregelungsfunktionalität 26 fungiert, auch diese über die Steuerungssoftware 22 zugänglich.For a user of the drive system 10 is the control software 22 or at least a user-definable part of such control software 22 normally accessible, so the control software 22 can be adjusted according to the respective requirements and the drive system 10 performs the functions required in the respective technical process. With the drive block 30 as part of the control software 22 If this is - as intended - as an interface to the drive control functionality 26 This also works via the control software 22 accessible.

Nachdem in dem Antriebssystem 10 Steuerungsteil 12 und Antriebsteil 14 aber voneinander unabhängige Funktionalitäten darstellen, deren Unabhängigkeit auch erhalten bleiben soll, ist kein direkter Zugriff des Antriebsbausteins 30 auf die Antriebsregelungsfunktionalität 26 vorgesehen. Stattdessen wird für einen Datenaustausch zwischen Antriebsbaustein 30 und Antriebsregelungseinheit 18 oder Antriebsregelungsfunktionalität 26 ein Puffer 32 verwendet, der z. B. in einem DualPort-RAM 33 angelegt wird. In dem Puffer 32 ist eine Mehrzahl von Daten von und zur Steuerungseinheit 16 oder Antriebsregelungseinheit 18 übertragbar.After in the drive system 10 control part 12 and drive part 14 but represent independent functionalities whose independence is also to be maintained, there is no direct access of the drive block 30 to the drive control functionality 26 intended. Instead, for a data exchange between drive block 30 and drive control unit 18 or drive control functionality 26 a buffer 32 used, the z. In a dual port RAM 33 is created. In the buffer 32 is a plurality of data from and to the control unit 16 or drive control unit 18 transferable.

2 zeigt eine schematisch vereinfachte Darstellung eines erfindungsgemäßen Antriebssystems auf der Basis des in 1 dargestellten Antriebssystems 10, mit im Wesentlichen gleichen Funktionseinheiten, die entsprechend hier nicht mehr erneut erwähnt werden. Im Unterschied zu der Darstellung in 1 ist im Automatisierungssystem 10 gemäß 2 ein nicht flüchtiger Speicher 34 für Datensicherungszwecke und dergleichen zugeordnet. Bei dem nichtflüchtigen Speicher 34 handelt es sich z. B. um ein so genanntes E²PROM oder EEPROM, einen Flash-Speicher, eine Multimedia-Card oder dergleichen und so weiter. Der nicht flüchtige Speicher 34 ist dem Steuerungsteil 12, also zumindest mittelbar der Steuerungseinheit 16 zugeordnet. 2 shows a schematically simplified representation of a drive system according to the invention on the basis of in 1 displayed drive system 10 , with essentially the same functional units, which are not mentioned again here. In contrast to the representation in 1 is in the automation system 10 according to 2 a non-volatile memory 34 assigned for data backup purposes and the like. In the nonvolatile memory 34 is it z. For example, a so-called E ² PROM or EEPROM, a flash memory, a multimedia card or the like and so on. The non-volatile memory 34 is the control part 12 that is, at least indirectly, the control unit 16 assigned.

Die Steuerungseinheit 16 umfasst neben dem Prozessor 24 einen Speicher 20, in dem u. a. das Steuerungsprogramm 22 vorgehalten wird. Im Speicher 20 befindet sich darüber hinaus noch ein Betriebssystem 36. Das Steuerungsprogramm 22 wird unter Kontrolle des Betriebssystems 36 ausgeführt, insbesondere zyklisch ausgeführt. Daneben stellt das Betriebssystem 36 dem Steuerungsprogramm 22 in an sich bekannter Art und Weise Basisfunktionalität, z. B. Möglichkeiten zum Peripheriezugriff, zur Verfügung. Im Speicher 20 ist darüber hinaus ein Arbeitsspeicher 38 gebildet, in dem Steuerungsprogramm 22 und/oder Betriebssystem 36 Daten ablegen. Zumindest das Steuerungsprogramm 22 legt im Arbeitsspeicher 38 Daten ab, nämlich ein so genanntes Prozessabbild der Ein- und Ausgänge, also einer Ansammlung von Statusinformationen, die an einen zu steuernden und/oder zu überwachenden technischen Prozess (nicht dargestellt) zu transferieren sind, um dort Aktoren anzusteuern oder die mit dem Auslesen von im technischen Prozess befindlichen Sensoren als Repräsentation eines Momentanzustands des technischen Prozesses von diesem erhalten werden. Zum Vorhalten insbesondere steuerungsprogramminterner Daten werden im Arbeitsspeicher 38 ein oder mehrere Datenbausteine 40, 42 gebildet.The control unit 16 includes next to the processor 24 a memory 20 , in which among other things the control program 22 is held up. In the storage room 20 There is also an operating system 36 , The control program 22 is under control of the operating system 36 executed, in particular cyclically executed. Next to it is the operating system 36 the control program 22 in a manner known per se basic functionality, eg. For example, peripheral access options are available. In the storage room 20 is also a working memory 38 formed in the control program 22 and / or operating system 36 Store data. At least the control program 22 sets in memory 38 Data from, namely a so-called process image of the inputs and outputs, ie a collection of status information to be controlled to be controlled and / or monitored technical process (not shown) to actuate there actuators or with the reading of obtained in the technical process sensors as a representation of a momentary state of the technical process of this. For holding in particular control program internal data are in the working memory 38 one or more data blocks 40 . 42 educated.

Zum Sichern eines Inhalts des Puffers 32 in den nichtflüchtigen Speicher 34 ist entweder ein unmittelbarer Transfer des jeweiligen Pufferinhalts in den nichtflüchtigen Speicher 34 vorgesehen, wobei ein solcher Transfer unter Kontrolle des Steuerungsprogramms 22 und/oder des Betriebssystems 36 erfolgen kann. Diese Ausführungsform der Erfindung erfordert eine Ergänzung des Steuerungsprogramms 22 bzw. des Betriebssystems 36 um Programmcodeanweisungen zum Auslesen des Inhalts des Puffers 32 und zum Zugriff auf den nichtflüchtigen Speicher 34, wobei die Zugriffsfunktionen auf den nichtflüchtigen Speicher 34 auch Funktionen zum Schreiben in den nichtflüchtigen Speicher 34 und für ein Rücksichern des Pufferinhalts aus dem nichtflüchtigen Speicher 34 auch Funktionen zum Lesen aus dem nichtflüchtigen Speicher 34 umfassen.To save a content of the buffer 32 in the non-volatile memory 34 is either an immediate transfer of the respective buffer contents to the non-volatile memory 34 provided such transfer is under the control of the control program 22 and / or the operating system 36 can be done. This embodiment of the invention requires supplementing the control program 22 or the operating system 36 program code instructions for reading the contents of the buffer 32 and to access the non-volatile memory 34 , where the access functions to the non-volatile memory 34 also functions for writing to the non-volatile memory 34 and for restoring the buffer contents from the nonvolatile memory 34 also functions for reading from the non-volatile memory 34 include.

Bei einer speziellen Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass auch der Arbeitsspeicher 38 der Steuerungseinheit 16 verwendet wird. Dazu wird in diesem ein Datenbaustein 42 angelegt, der im Folgenden zur Unterscheidung als Zwischenspeicher 42 bezeichnet wird und in den beim Sichern des Inhalts des Puffers 32 zunächst der Pufferinhalt übertragen wird. Ein Beispiel für einen solchen Zwischenspeicher 42 ist der in der DE 10 2008 023 873 beschriebene Antriebsbaustein oder ein von dem Antriebsbaustein verwendeter Datenbaustein. Mit der Verfügbarkeit des Inhalts des Puffers 32 im Arbeitsspeicher 38 der Steuerungseinheit 16 kann dessen Transfer in den nichtflüchtigen Speicher 34 einer von der Steuerungseinheit 16 bereits umfassten Funktionalität überlassen werden. Als derartige, von der Steuerungseinheit 16 bereits umfasste Funktionalität kommt eine Datensicherungsfunktionalität des Betriebssystems 36 in Betracht. Diese erfasst im Arbeitsspeicher 38 sämtliche Daten, also z. B. Datenbausteine 40, 42, die mit einer entsprechenden Markierung 44 versehen sind. Für den Zwischenspeicher 42 ist also eine solche Markierung 44 vorgesehen, und die Markierung 44 bewirkt, dass der Inhalt des Zwischenspeichers 42 unter Kontrolle des Betriebssystems 36 in den nichtflüchtigen Speicher 34 kopiert wird. Es sind also für eine Sicherung des Inhalts des Puffers 32 keine zusätzli chen Funktionalitäten auf Seiten des Steuerungsteils 12 erforderlich. Im Zusammenhang mit dem Datenaustausch zwischen Steuerungseinheit 16 und Antriebsregelungseinheit 18 wird der Inhalt des Puffers 32 regelmäßig für die Steuerungseinheit 16 verfügbar gemacht, z. B. in dem dafür im Arbeitsspeicher 38 angelegten, als Zwischenspeicher fungierenden Datenbaustein 42. Wenn dieser Datenbaustein 42 mit einer geeigneten Markierung versehen wird, wird dessen Inhalt von einer unter Kontrolle des Betriebssystems 36 vorgenommenen Datensicherung erfasst. Die Datensicherung kopiert jedes Datum, also auch der Datenbaustein 42, im Arbeitsspeicher 38, das mit einer entsprechenden Markierung 44 versehen ist, in den nichtflüchtigen Speicher 34. Die bei dieser Ausführungsform der Erfindung erforderliche Zusatzfunktion beschränkt sich also im Grunde auf eine geeignete Markierung 44 des als Zwischenspeicher verwendeten Datenbausteins 42. Die Sicherung des Inhalts des Puffers 32 in den nichtflüchtigen Speicher 34 macht diesen auch nach einem evtl. Spannungsausfall verfügbar, so dass bei Spannungswiederkehr und einem sich daran anschließenden Hochlauf des Antriebssystems 10 ein die Sicherung des Inhalts des Puffers 32 darstellender Inhalt des nichtflüchtigen Speichers 34 wieder in den Puffer 32 transferiert werden kann, so dass der Puffer 32 mit Daten, wie sie vor dem Spannungsausfall vorgelegen haben, unmittelbar wieder verwendbar ist, ohne dass z. B. eine erneute Initialisierung oder dergleichen erforderlich wäre.In a special embodiment of the invention it is provided that also the main memory 38 the control unit 16 is used. For this purpose, a data block is created in this 42 in the following, for distinction as a buffer 42 and in saving the contents of the buffer 32 first the buffer content is transferred. An example of such a cache 42 is the one in the DE 10 2008 023 873 described drive block or a data block used by the drive block. With the availability of the contents of the buffer 32 in memory 38 the control unit 16 can its transfer to the non-volatile memory 34 one of the control unit 16 already covered functionality. As such, from the control unit 16 already included functionality comes a backup functionality of the operating system 36 into consideration. This registers in the main memory 38 all data, eg. B. Data blocks 40 . 42 with an appropriate mark 44 are provided. For the cache 42 So is such a marker 44 provided, and the mark 44 causes the contents of the cache 42 under control of the operating system 36 in the non-volatile memory 34 is copied. So it is for a backup of the contents of the buffer 32 no additional functions on the part of the control unit 12 required. In connection with the data exchange between control unit 16 and drive control unit 18 becomes the content of the buffer 32 regularly for the control unit 16 made available, z. B. in the for in memory 38 Created, acting as a buffer data block 42 , If this data block 42 is provided with a suitable tag, its content is controlled by one of the operating system 36 recorded data backup. The data backup copies every date, including the data block 42 , in memory 38 that with a corresponding mark 44 is provided in the non-volatile memory 34 , The additional function required in this embodiment of the invention is thus basically limited to a suitable marking 44 of the data block used as a buffer 42 , The backup of the content of the buffer 32 in the non-volatile memory 34 makes it available even after a possible power failure, so that when the power returns and a subsequent run-up of the drive system 10 a backup of the content of the buffer 32 illustrative content of the non-volatile memory 34 back in the buffer 32 can be transferred, leaving the buffer 32 with data as they were before the power failure, is immediately reusable without z. B. a reinitialization or the like would be required.

Damit lässt sich die Erfindung kurz wie folgt darstellen: Es werden ein Verfahren zum Betrieb eines Antriebssystems 10, welches eine Steuerungseinheit 16 mit einen Speicher 20 mit einem zyklisch ausgeführten Steuerungsprogramm 22 und eine Antriebsregelungseinheit 18 umfasst, und ein nach dem Verfahren arbeitendes Antriebssystems 10 angegeben, bei dem für einen Datenaustausch zwischen Steuerungseinheit 16 und Antriebsregelungseinheit 18 ein Puffer 32 verwendet wird, wobei ein Inhalt des Puffers 32 zu vorgegebenen Zeitpunkten des Betriebs des Antriebssystems 10 in einen nichtflüchtigen Speicher 34 gesichert wird. Die Antriebsregelungseinheit 18 um fasst eine feste Funktionalität, nämlich zumindest die Echtzeitregelung eines jeweiligen Motors, die nur parametrierbar ist. Bei Einstellung dieser Parameter über die Steuerungseinheit 16 und einem damit im Zusammenhang stehenden Datenaustausch zwischen Steuerungseinheit 16 und Antriebsregelungseinheit 18 über den Puffer 32 bietet der Ansatz gemäß der Erfindung die Möglichkeit, auch solche Parameter in einem Speicher 20 der Steuerungseinheit 16, bevorzugt in einem der Steuerungseinheit 16 zugeordneten nichtflüchtigen Speicher 34, abzulegen. Eine komplette, für ein Antriebssystem 10 vorgesehene Automatisierungslösung umfassend ein durch die Steuerungseinheit 16 ausführbares Steuerungsprogramm 22 und sämtliche Parameter für die Antriebsregelungseinheit 18 können dann in ein und demselben Speicher 20 vorgehalten und/oder in ein und demselben nichtflüchtigen Speicher 34 gesichert werden. Dann kann ein bisher für die Speicherung der Parameter auf Seiten der Antriebsregelungseinheit 18 erforderlicher Speicher sogar entfallen.Thus, the invention is brief as follows There will be a method for operating a drive system 10 which is a control unit 16 with a memory 20 with a cyclically executed control program 22 and a drive control unit 18 and a drive system operating according to the method 10 specified, in which for a data exchange between control unit 16 and drive control unit 18 a buffer 32 is used, with a content of the buffer 32 at predetermined times of operation of the drive system 10 in a non-volatile memory 34 is secured. The drive control unit 18 To summarizes a fixed functionality, namely at least the real-time control of a particular motor, which is only parameterizable. When setting these parameters via the control unit 16 and an associated data exchange between the control unit 16 and drive control unit 18 over the buffer 32 The approach according to the invention offers the possibility of including such parameters in a memory 20 the control unit 16 , preferably in one of the control unit 16 associated nonvolatile memory 34 to take off. A complete, for a drive system 10 provided automation solution comprising a by the control unit 16 executable control program 22 and all parameters for the drive control unit 18 can then be in the same memory 20 held and / or in the same non-volatile memory 34 be secured. Then one can hitherto for the storage of the parameters on the part of the drive control unit 18 required storage even eliminated.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

- DE 102008023873 [0003, 0007, 0017, 0024] - DE 102008023873 [0003, 0007, 0017, 0024]

Claims

Verfahren zum Betrieb eines Antriebssystems (10), welches eine Steuerungseinheit (16) mit einen Speicher (20) mit einem zyklisch ausgeführten Steuerungsprogramm (22) und eine Antriebsregelungseinheit (18) umfasst, wobei für einen Datenaustausch zwischen Steuerungseinheit (16) und Antriebsregelungseinheit (18) ein Puffer (32) verwendet wird, dadurch gekennzeichnet, dass ein Inhalt des Puffers (32) zu vorgegebenen Zeitpunkten des Betriebs des Antriebssystems (10) in einen nichtflüchtigen Speicher (34) gesichert wird.Method for operating a drive system ( 10 ), which is a control unit ( 16 ) with a memory ( 20 ) with a cyclically executed control program ( 22 ) and a drive control unit ( 18 ), wherein for a data exchange between control unit ( 16 ) and drive control unit ( 18 ) a buffer ( 32 ), characterized in that a content of the buffer ( 32 ) at predetermined times of operation of the drive system ( 10 ) into a nonvolatile memory ( 34 ) is secured.

Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Inhalt des Puffers (32) zu vorgegebenen Zeitpunkten während der zyklischen Ausführung des Steuerungsprogramms (22) in den nichtflüchtigen Speicher (34) gesichert wird.Method according to claim 1, wherein the contents of the buffer ( 32 ) at predetermined times during the cyclical execution of the control program ( 22 ) into the nonvolatile memory ( 34 ) is secured.

Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei der Inhalt des Puffers (32) zu Beginn und/oder zum Ende jedes Zyklus bei der Ausführung des Steuerungsprogramms (22) in den nichtflüchtigen Speicher (34) gesichert wird.Method according to one of claims 1 or 2, wherein the contents of the buffer ( 32 ) at the beginning and / or end of each cycle in the execution of the control program ( 22 ) into the nonvolatile memory ( 34 ) is secured.

Verfahren nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, wobei der Inhalt des Puffers (32) zum Sichern in den nichtflüchtigen Speicher (34) zunächst in einen Arbeitsspeicher (38) der Steuerungseinheit (16) kopiert und dort von einem Betriebssystem (36) der Steuerungseinheit (16) bei einer unter dessen Kontrolle ausgeführten zyklischen Datensicherung erfasst und in den nichtflüchtigen Speicher (34) kopiert wird.Method according to one of claims 1, 2 or 3, wherein the contents of the buffer ( 32 ) for saving in the non-volatile memory ( 34 ) first into a main memory ( 38 ) of the control unit ( 16 ) and there from an operating system ( 36 ) of the control unit ( 16 ) recorded in a cyclic data backup under its control and stored in the non-volatile memory ( 34 ) is copied.

Verfahren nach einem der Ansprüche 1, 2, 3 oder 4, wobei bei einem Hochlauf des Antriebssystems (10) ein Inhalt des nichtflüchtigen Speichers (34) in den Puffer (32) transferiert wird.Method according to one of claims 1, 2, 3 or 4, wherein during a run-up of the drive system ( 10 ) a content of the non-volatile memory ( 34 ) in the buffer ( 32 ) is transferred.

Antriebssystem (10) mit einer Steuerungseinheit (16) und einer Antriebsregelungseinheit (18) und einem Puffer (32) für einen Datenaustausch zwischen Steuerungseinheit (16) und Antriebsregelungseinheit (18), wobei die Steuerungseinheit (16) einen Speicher (20) zur Aufnahme eines im Betrieb des Antriebssystems (10) zyklisch ausgeführten Steuerungsprogramm (22) umfasst, gekennzeichnet durch Mittel zum Sichern eines Inhalts des Puffers (32) zu vorgegebenen Zeitpunkten des Betriebs des Antriebssystems (10), insbesondere während der zyklischen Ausführung des Steuerungsprogramms (22), in einen nichtflüchtigen Speicher (34).Drive system ( 10 ) with a control unit ( 16 ) and a drive control unit ( 18 ) and a buffer ( 32 ) for a data exchange between the control unit ( 16 ) and drive control unit ( 18 ), wherein the control unit ( 16 ) a memory ( 20 ) for accommodating one during operation of the drive system ( 10 ) cyclically executed control program ( 22 ), characterized by means for saving a content of the buffer ( 32 ) at predetermined times of operation of the drive system ( 10 ), in particular during the cyclical execution of the control program ( 22 ), into a nonvolatile memory ( 34 ).

Antriebssystem nach Anspruch 6, wobei der nichtflüchtige Speicher (34) der Steuerungseinheit (16) zugeordnet ist.Drive system according to claim 6, wherein the non-volatile memory ( 34 ) of the control unit ( 16 ) assigned.

Antriebssystem nach Anspruch 6 oder 7, mit einem der Steuerungseinheit (16) zugeordneten Arbeitsspeicher (38), in den im Betrieb der Inhalt des Puffers (32) gesichert wird, wobei der Sicherung des Pufferinhalts im Arbeitsspeicher (38) eine Markierung zugeordnet ist, die den entsprechenden Speicherinhalt für ein Betriebssystem (36) der Steuerungseinheit (16) geeignet auszeichnet, um dessen Berücksichtigung bei einer von dem Betriebssystem (36) durchgeführten Datensicherung in den nichtflüchtigen Speicher (34) zu bewirken.Drive system according to Claim 6 or 7, with a control unit ( 16 ) associated memory ( 38 ), in which the contents of the buffer ( 32 ), whereby the backup of the buffer contents in the main memory ( 38 ) is associated with a tag that stores the appropriate memory content for an operating system ( 36 ) of the control unit ( 16 ) in order to be taken into account by one of the operating system ( 36 ) in the non-volatile memory ( 34 ) to effect.

Computerprogramm mit durch einen Computer ausführbaren Programmcodeanweisungen zur Implementierung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wenn das Computerprogramm auf einem Antriebssystem (10) mit einer Steuerungseinheit (16) und einer Antriebsregelungseinheit (18) durch die Steuerungseinheit (16) ausgeführt wird.Computer program with computer-executable program code instructions for implementing the method according to one of claims 1 to 5, when the computer program is stored on a drive system ( 10 ) with a control unit ( 16 ) and a drive control unit ( 18 ) by the control unit ( 16 ) is performed.

Speichermedium mit einem durch einen Computer ausführbaren Computerprogramm gemäß Anspruch 9.Storage medium with a computer-executable Computer program according to claim 9.

Antriebssystem (10) mit einer Steuerungseinheit (16) und einer Antriebsregelungseinheit (18), insbesondere Antriebs system (10) nach einem der Ansprüche 6, 7 oder 8, auf dem ein Computerprogramm nach Anspruch 9 geladen ist.Drive system ( 10 ) with a control unit ( 16 ) and a drive control unit ( 18 ), in particular drive system ( 10 ) according to one of claims 6, 7 or 8, on which a computer program according to claim 9 is loaded.