JP3181601B2 - 自動化装置 - Google Patents

自動化装置

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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、制御プログラムのソフトウェア−機能モジ
ュールを供給可能であり、制御プログラムを制御作動中
にサイクリックにかつ（または）割込み制御されて処理
する自動化装置又はインテリジェントなフィールド装
置、及び広域に分散配置された自動化装置のためのプロ
グラミング装置に関する。
この種の自動化装置はシーメンス−カタログST70、19
95年発行から知られている。ユーザーはプログラミング
装置により技術的プロセスを制御するためのプログラム
として、例えば編成モジュール、プログラムモジュール
およびエントリデータモジュールの形態でソフトウェア
−機能モジュールを含んでいるプログラムを作成する。
自動化装置はプログラミング装置とバスシステムを介し
て接続されており、このバスシステムを介してプログラ
ミング装置は制御プロトコルを自動化装置に伝達する。
さらに、プロセス制御のために設けられており、複数の
像オブジェクトを含んでいるプロセス像の表示を可能に
する操作および監視装置がバスシステムに接続可能であ
る。
しばしば、制御プログラムのソフトウェア−機能モジ
ュールを製造場所の自動化装置から、またはこの製造場
所のソフトウェア−プールから他の製造場所の自動化装
置へ伝達する必要がある。特に、例えば製造活動の広域
化のために製造場所が互いに非常に遠く離れているとき
には、これらのソフトウェア−機能モジュールは広域の
回路網“インターネット”を介して伝達される。そのた
めに、一方ではインターネット−通信プロトコルを、ま
た他方では自動化装置の通信プログラムを可能にする適
切な通信インタフェースを有するサーバーが必要であ
る。これらの相異なるプロトコルおよび自動化装置のア
ーキテクチュアに基づいて、制御プログラムのラン時間
に対してソフトウェア−機能モジュールをバインドする
ことは不可能で、特に相異なるメーカーの自動化装置に
これらのソフトウェア−機能モジュールを供給すべきと
きには不可能である。
本発明の課題は、冒頭に記載されている種類の自動化
装置又はインテリジェントなフィールド装置であって、
広域に分散配置された自動化グループのなかでの使用に
適している自動化装置を提供することである。
さらに本発明の課題は、広域に分散配置された自動化
グループに対するプログラミング装置を提供することで
ある。
この課題は自動化装置又はインテリジェントなフィー
ルド装置に関しては、制御プログラムのソフトウェア−
機能モジュールを供給可能であり、制御プログラムを制
御作動中にサイクリックにかつ（または）割込み制御さ
れて処理する自動化装置又はインテリジェントなフィー
ルド装置であって、ソフトウェア−機能モジュールがロ
ード可能に、かつ制御プログラムのラン時間に対して制
御プログラムにバインド可能に構成されているものにお
いて、 −ソフトウェア−機能モジュールがオブジェクト指向に
構成され、インターネットおよび自動化装置のインター
ネット−通信インタフェースを介して自動化装置にロー
ド可能であり、 −自動化装置が、ソフトウェア−機能モジュール−進行
システム（PLC−オブジェクト−エンジン−システム）
を有し、このソフトウェア−機能モジュール−進行シス
テムがExe−エンジン−オブジェクト、ウォッチドッ
グ、ブートストラップおよび入力／出力−モジュール−
オブジェクトを含んでおり、この入力／出力−モジュー
ル−オブジェクト内に入力および出力のプロセス写像が
格納可能であり、また入力／出力−モジュール−オブジ
ェクトにプロセス入力の信号状態が供給可能であり、ま
た入力／出力−モジュール−オブジェクトを通じて信号
状態がプロセス出力に供給可能であり、 −ブートストラップが制御作動の開始前にソフトウェア
−機能モジュール−オブジェクトおよび入力／出力−モ
ジュール−オブジェクトを発生し、Exe−エンジン−オ
ブジェクトに： −制御プログラムのサイクリックな処理の場合には処
理すべきソフトウェア−機能モジュール−オブジェクト
のリストを、 −制御プログラムの割込みされる処理の場合には各プ
ロセス入力に対する処理すべきソフトウェア−機能モジ
ュール−オブジェクトのリストを 供給し、 −ブートストラップが制御作動の開始時にExe−エンジ
ン−オブジェクトを始動させ、このExe−エンジン−オ
ブジェクトが最初にウォッチドッグを始動させ、このウ
ォッチドッグがサイクル時間の超過の際にExe−エンジ
ン−オブジェクトをリセットし、また続いてサイクリッ
クに、 −プロセス写像の入力を更新し、 −制御プログラムのサイクリックな処理の場合にはソ
フトウェア−機能モジュール−オブジェクトのそれぞれ
処理過程を処理し、 −制御プログラムの割込みされる処理の場合には入力
における信号状態の変化を確認し、またこれらの入力に
対応付けられているソフトウェア−機能モジュール−オ
ブジェクトを処理し、 −プロセス写像の出力を更新する ことによって解決することができる。
またプログラミング装置に対しては、自動化装置に供
給可能な制御プログラムのソフトウェア−機能モジュー
ルを作成するためのプログラミング装置であって、自動
化装置は制御プログラムの制御作動の間にサイクリック
にかつ（または）割込み制御されて処理され、ソフトウ
ェア−機能モジュールがロード可能に、また制御プログ
ラムのラン時間に対して制御プログラムにバインド可能
に構成されているプログラミング装置において、 −プログラミング装置がソフトウェア−機能モジュール
をオブジェクト指向に構成して作成し、 −プログラミング装置が自動化装置にインターネットお
よびプログラミング装置のインターネット−通信インタ
フェースを介してソフトウェア−機能モジュールを供給
し、かつ（または）プログラミング装置にインターネッ
トおよびインターネット−通信インタフェースを介して
ソフトウェア−機能モジュールを供給可能であり、 −プログラミング装置が制御プログラムをシミュレート
するためソフトウェア−機能モジュール−進行システム
（PLC−オブジェクト−エンジン−システムを有し、ソ
フトウェア−機能モジュール−進行システムがExe−エ
ンジン−オブジェクト、ウオッチドッグ、ブトストラッ
プ及び入力／出力−モジュール−オブジェクトを含んで
おり、この入力／出力−モジュール−オブジェクト内に
入力及び出力のプロセス写像が格納可能であり、また入
力／出力−モジュール−オブジェクトにプロセス入力の
信号状態が供給可能であり、また入力／出力−モジュー
ル−オブジェクトを通じて信号状態がプロセス出力に供
給可能であり、 −ブートストラップが制御作動の開始前にソフトウェア
−機能モジュール−オブジェクトおよび入力／出力−モ
ジュール−オブジェクトを発生し、またExe−エンジン
−オブジェクトに： −制御プログラムのサイクリックな処理の場合には処
理すべきソフトウェア−機能モジュール−オブジェクト
のリストを、 −制御プログラムの割込みされる処理の場合には各プ
ログラム入力に対する処理すべきソフトウェア−機能モ
ジュール−オブジェクトのリストを 供給し、 −ブートストラップが制御作動の開始時にExe−エンジ
ン−オブジェクトを始動させ、このExe−エンジン−オ
ブジェクトが最初にウォッチドッグを始動させ、このウ
ォッチドッグがサイクル時間の超過の際にExe−エンジ
ン−オブジェクトをリセットし、また続いてサイクリッ
クに、 −プロセス写像の入力を更新し、 −制御プログラムのサイクリックな処理の場合にはソ
フトウェア−機能モジュール−オブジェクトのそれぞれ
処理過程を処理し、 −制御プログラムの割込みされる処理の場合には入力
における信号状態の変化を確認し、またこれらの入力に
対応付けられているソフトウェア−機能モジュール−オ
ブジェクトを処理し、 −プロセス写像の出力を更新する ことによって解決することができる。
以下、本発明の実施例を示す図面により本発明の実施
形態および利点を一層詳細に説明する。
図１は汎用的な、分散配置された自動化−および管理
−エンジニアリング−および情報システムの構成の概要
を示す図、図２はプログラム翻訳−構造図、図３および
図４はソフトウェア−機能モジュール−進行システム
（PLC−オブジェクト−エンジン−システム）を示す図
である。
広域に分散配置された自動化グループの２つの製造場
所１および２はそれ自体は公知の広域ネットワーク“イ
ンターネット"3を介して互いに接続されており、無資格
者がデータを製造場所１、２のデータ処理構成要素に伝
送することを防止する適切な装置（ファイアウォール）
４、５が設けられている。製造場所１、２は自動化装置
６、プログラミング装置７、操作および監視装置８およ
びワークステーション９の形態のそれぞれインターネッ
ト通信インタフェースを設けられている複数の装置を含
んでいる。これらのインターネット通信インタフェース
は装置相互間のTCP/IP−プロトコル通信を可能にする。
自動化装置への主要な要求事項は、自動化装置が制御作
動の間に複数のソフトウェア−機能モジュールから形成
される制御プログラムをサイクリックに及び／又は割込
み制御されて処理し、これらのソフトウェア−機能モジ
ュールがロード可能に、また制御プログラムのラン時間
に対して制御プログラムにバインド可能に構成されてい
ることである。この要求が満たされ、またソフトウェア
−機能モジュールがインターネットおよびインターネッ
ト通信インタフェースを介して直接に自動化装置にロー
ド可能であり、また制御プログラムのラン時間に対して
制御プログラムにバインド可能であるように、ソフトウ
ェア−機能モジュールはオブジェクト指向に構成されて
いる。ソフトウェア−機能モジュールはインターネット
を介してダイナミックにロード可能かつ拡張可能であ
り、また自動化装置は、これらのソフトウェア−機能モ
ジュールを制御プログラムにバインドし、また制御作動
の間に処理するソフトウェア−機能モジュール−進行制
御（PLC−オブジェクト−エンジン−システム）を設け
られている。
オブジェクト指向のコードを原始言語から発生し、ま
たインターネットで使用されるプログラム言語は、図書
“Java!"、Tim Ritchey、1995年New Riders出版から
知られている。そこにはオブジェクト指向のJavaバイト
コードを発生し得る原始言語“Java C"が記載されてい
る。この言語手段の他の有利な特性は特にコードのポー
タビリティならびにエラー回復のためのメカニズムであ
る。コードのポータビリティにより、自動化装置がJava
バイトコード−インタプリタ10の形態の進行制御により
自動化装置のプロセッサー−ハードウェア−アーキテク
チュア11に無関係に（メーカーに無関係に）自動化装置
にインターネットを介して供給されるJava−機能モジュ
ールを処理し得ることが保証される。しかしながら性能
に基づいて、Javaコードを直接に処理するJava−プロセ
ッサ12を自動化装置に設けることは有利である。
オブジェクト指向のコードのポータビリティはプログ
ラム翻訳−構造図が示されている図２で明らかにされ
る。
ユーザーはプログラミング装置により解決すべき制御
課題の規範に従って制御プログラムをコンタクトプラン
KOP、機能プランFuP、命令リストAWLの形態で、または
その他の適当な、たとえば規格IEC1131に記載されてい
る形式で作成する。プログラミング装置はユーザーレベ
ルで制御プログラムを原始言語Quに、たとえば原始言語
“Java−C"に、または直接に（図面中には点線で示され
ている）オブジェクト指向の機械語Msに、たとえば相異
なるアーキテクチュアの自動化装置AG1、AG2、AG3、AG4
にロードされるJavaバイトコードに翻訳する。ユーザー
レベルでは機械コードを作成するためにすべての自動化
装置に対してただ１つのコンパイラが必要である。自動
化装置AG4は機械語Msの処理のためにコード−ジェネレ
ータCGを有し、それによってこの自動化装置AG4はコー
ドを直接に処理し得ることが仮定されている。さらに、
自動化装置AG1、AG2、AG3はこのようなコード−ジェネ
レータを設けられておらずに、相異なるプロセッサPR
1、PR2、PR3を含んでいることが仮定されている。自動
化装置AG1、AG2、AG3がコードMSを処理し得るように、
これらの自動化装置はそれぞれコード−インタプリタIP
1、IP2、IP3を設けられている。これらのインタプリタI
P1、IP2、IP3は制御プログラムのラン時間の間にプロセ
ッサPR1、PR2、PR3によりそれぞれ翻訳可能なコードを
発生する。
オブジェクト指向のソフトウェア−機能モジュールの
プログラミングは製造場所１、２の各プログラミング装
置７（図１）により、または同じくインターネットに接
続されているプログラミング装置14により行われる。操
作および監視装置８およびワークステーション９となら
んで、これらのプログラミング装置７、14は管理−エン
ジニアリング−システムの構成部分である。プログラミ
ング装置はこれらのソフトウェアモジュールを相応の自
動化装置に各インターネット−通信インタフェースおよ
びインターネットを介して導く。たとえばモジュールが
変更されなければならない場合には、最初に自動化装置
６またはサーバー13がプログラミング装置７の１つに相
応のソフトウェア−機能モジュールをインターネットを
介して伝達する。最後にプログラミング装置７がこのモ
ジュールを補足または修正し、またそれを再び自動化装
置の１つに伝達し得る。プログラミング装置はさらに、
制御プログラムをシミュレートするために設けられてい
るソフトウェア−機能モジュール−進行システム（PLC
−オブジェクト−エンジン−システム;Bos,ExE,Wd,IO）
を設けられている。
製造場所１、２のなかでの制御すべきプロセスのプロ
セス操作およびプロセス運転は、同じくインターネット
に接続可能であり、またインターネットにおいて作動可
能である操作および監視装置８により行われる。操作お
よび監視装置８、たとえば製造場所１の操作および監視
装置８、は複数の像オブジェクトを含むプロセス像を作
成しかつ表示するための操作および監視−ソフトウェア
モジュールを含んでいる操作および監視プログラムを発
生し、その際に像オブジェクトは制御プログラムのソフ
トウェア−機能モジュールに（相互作用して）関連して
いる。操作および監視−ソフトウェアモジュールはオブ
ジェクト指向に構成されており、また直接にインターネ
ットを介して伝達可能である。もちろん、プロセス像を
プログラミング装置７上で作成し、またプロセス運転の
ためにインターネットを介して操作および監視装置８に
供給することも可能である。
拡張度の高い自動化システムのなかで自動化装置のな
かに組み込まれる入力および出力構成要素の数を減ずる
ため、例えばインテリジェントなフィールド装置の形態
の非集中配置のサブシステムが使用される。分散配置さ
れた自動化−および管理−エンジニアリング−システム
はここには示されていないインテリジェントなフィール
ド装置を有し、このフィールド装置に、フィールド装置
を制御作動の間にサイクリックにかつ（または）割込み
制御されて処理する制御プログラムの少なくとも１つの
ソフトウェア−機能モジュールが供給可能であり、その
際にソフトウェア−機能モジュールはロード可能に、ま
た制御プログラムのラン時間に対して制御プログラムに
バインド可能に構成されている。ソフトウェア−機能モ
ジュールはオブジェクト指向に構成されており、またイ
ンターネットおよびフィールド装置のインターネット−
通信インタフェースを介してこのフィールド装置にロー
ド可能であり、その際にフィールド装置は、ソフトウェ
ア−機能モジュールSF01、…、SF04をバインドし、また
制御プログラムを処理するためのソフトウェア−機能モ
ジュール−進行システム（PLC−オブジェクト−エンジ
ン−システム;Bos,ExE,Wd,IO）を有する。
以下では、自動化装置および（または）インテリジェ
ントなフィールド装置および（または）（制御プログラ
ムをシミュレートするための）プログラミング装置のソ
フトウェア−機能モジュール−進行システム（PLC−オ
ブジェクト−エンジン−システム）が示されている図３
および４を参照する。最初に、制御プログラムがサイク
リックに処理すべきであることが仮定されている（図
３）。このことは、制御すべき技術的プロセスのプロセ
ス入出力の信号状態に無関係にたとえば自動化装置のCP
Uがサイクリックに a.プロセス入力の信号状態を照会し、また入力のプロセ
ス写像のなかに格納し、 b.処理すべき制御プログラムの仮定に相応してこれを段
階的に処理し、また c.計算された信号状態を出力のプロセス写像のなかに格
納し、その際にこれらの信号状態がそこからプロセス出
力に到達する。
ことを意味する。
ソフトウェア−機能モジュール−進行システムの主な
構成部分はブートストラップBos、入力／出力−モジュ
ールIO、Exe−エンジン−オブジェクトExEおよびウォッ
チドッグWdの形態のオブジェクト指向にプログラムされ
たユニットである。ウォッチドッグWdはもちろんソフト
ウェアモジュールとして構成されている必要はなく、ハ
ードウェアとして構成してもよい。本発明の実際的な実
施例ではExe−エンジン−オブジェクトExE及びウォチド
ッグWdのユニットはいわゆる“スレッド（threads）”
である。“スレッド”の機能および作用の仕方はマイク
ロソフト社の印刷物“支援マイクロソフトWindows95、
ステューデントワークブック”、07/95から知られてお
り、従ってこれ以上に詳しく説明する必要はない。ブー
トストラップ−ユニットBosのなかにはソフトウェア−
機能モジュールのクラスおよび入力／出力−モジュール
のクラスが格納されている。これらのクラスはたとえば
ユーザーにより解決すべき制御課題の設定に相応してプ
ログラミング装置の上で作成され、またたとえば自動化
装置またはフィールド装置のなかに伝達される。ブート
ストラップ−ユニットBosは制御作動の開始前にソフト
ウェア−機能モジュールのクラスからソフトウェア−機
能モジュール−オブジェクトを、また入力／出力−モジ
ュールのクラスから入力／出力−モジュール−オブジェ
クトを発生する。いまの例には４つのソフトウェア−機
能モジュール−オブジェクトSFO1…SFO4および１つの入
力／出力−モジュール−オブジェクトIOのみが示されて
いる。入力／出力−モジュール−オブジェクトIOのなか
に入力および出力の１つのプロセス写像が格納されてお
り、またこのIOに技術的プロセスのプロセス入力の信号
状態が供給可能であり、またこのIOを通じて信号状態が
この技術的プロセスのプロセス出力に供給可能である。
さらにブートストラップ−ユニットBosは制御作動の開
始時にExe−エンジン−オブジェクトExEに処理すべきソ
フトウェア−機能モジュール−オブジェクトSFO1…SFO4
のリストを供給する。制御作動の開始時にブートストラ
ップ−ユニットBosはメッセージNas（メソッドコール）
を伝達し、それによってExe−エンジン−オブジェクトE
xEが開始される。第１の処理過程でExe−エンジン−オ
ブジェクトExEはウォッチドッグWdにメッセージNawを供
給し、それによりウォッチドッグWdをしてExe−エンジ
ン−オブジェクトExEのサイクル時間を監視させる。Exe
−エンジン−オブジェクトExEが予め定められたサイク
ル時間を超過する場合には、ウォッチドッグWdがExe−
エンジン−オブジェクトExEにメッセージNarを伝達する
ことによって、ウォッチドッグWdがExE−エンジン−オ
ブジェクトExEをリセットする。さらにウォッチドッグW
dはサイクル時間超過の場合にプロセス写像の出力およ
びプロセス出力をリセットし、その際にウォッチドッグ
Wdはそのために入力／出力−モジュール−オブジェクト
IOにメッセージNiaを供給する。Exe−エンジン−オブジ
ェクトExEがウォッチドッグWdを始動させた後に、Exe−
エンジン−オブジェクトExEは制御作動を開始し、また
最初に下記の過程を含んでいる処理サイクルを実行す
る。
Ａ）Exe−エンジン−オブジェクトExEがプロセス写像の
入力信号状態を入力／出力−モジュール−オブジェクト
IOから読出すことによって、プロセス写像の入力を更新
する。その際に信号状態はメソッドコールNaeによりオ
ブジェクトの間で交換される。
Ｂ）ソフトウェア−機能モジュール−オブジェクトSFO1
…SFO4のそれぞれ処理過程を処理する。その際にExe−
エンジン−オブジェクトExEが相応のメソッドコールNSF
1…NSF4をソフトウェア−機能モジュール−オブジェク
トSFO1…SFO4に供給し、ソフトウェア−機能モジュール
−オブジェクトSFO1…SFO4がメソッドコールNsoを介し
て入力／出力−モジュール−オブジェクトIOのプロセス
写像にアクセスする。また最後に Ｃ）Exe−エンジン−オブジェクトExEがプロセス写像の
出力を入力／出力−モジュール−オブジェクトIOのなか
に書込むことによって、プロセス写像の出力を更新す
る。その際に再び信号状態がメソッドコールNaaにより
オブジェクトの間で交換される。
入力／出力−モジュール−オブジェクトIOは適切なイ
ンタフェースを介して制御すべき技術的プロセスのプロ
セス出力および、前記のように、プロセス写像の入力お
よび出力信号状態を有するソフトウェア−機能モジュー
ル−オブジェクトSFO1…SFO4を供給する。
いま、制御プログラムが割込み制御されて処理される
べきである場合が仮定される（図４）。このことは、制
御すべき技術的プロセスのプロセス入力の１つにおける
信号状態変化の場合に遅れなしに適切な制御措置を講じ
なければならないことを意味する。図３および図４中の
等しい部分には等しい符号が付されている。以下では制
御プログラムのサイクリックな処理との相違点のみが説
明される（図３）。制御プログラムの割込み制御される
処理の場合にはブートストラップ−ユニットBosが制御
作動の開始時にExe−エンジン−オブジェクトExEにサイ
クリックな処理の場合のように処理すべきソフトウェア
−機能モジュール−オブジェクトのリストではなくプロ
セス入力あたりの“コール”すべきソフトウェア−機能
モジュール−オブジェクトのリストを伝達する。このこ
とは、各プロセス入力にソフトウェア−機能モジュール
−オブジェクトが対応付けられており、またプロセス入
力における信号変化の際にこの入力に対応付けられてい
るソフトウェア−機能モジュール−オブジェクトを始動
すべきであることを意味する。処理仮定Ｂ）を顧慮して
のサイクリックな処理と相違して、Exe−エンジン−オ
ブジェクトExEは処理サイクルの間に下記の仮定Ｄ）を
実行する： Ｄ）プロセス写像の入力における信号状態変化を確認
し、これらの入力に対応付けられているソフトウェア−
機能モジュール−オブジェクトを処理する。
材料経済、製造計画、人員投入などのような企業のな
かに生ずるその他の課題は上位概念である管理−情報シ
ステムのもとに一括されており、また同じくインターネ
ットに接続されているワークステーションまたはサーバ
ーにより処理される。それらは、持続的なオブジェクト
指向のソフトウェア−機能モジュールを部分プロセスの
代わりとして保持し、必要の際に始動させる大きいデー
タバンクを用いる。
自動化装置及びインテリジェントなフィールド装置の
ソフトウェア−機能モジュールは、自動化装置の設計、
計画、プログラミングおよび自動化グループの構成要素
の間の通信を顧慮して、管理−エンジニアリング−シス
テムのなかのそれらおよび管理−エンジニアリング−お
よび情報システムのなかのそれらにコンパチブルであ
る。課題の拡張または課題の移動はそれにより従来より
も分かりやすくかつ簡単に成就される。
本発明により、全世界にわたる作動を可能にする一貫
した自動化システムが得られる。自動化装置および標準
計算機の従来の技術から知られている広範囲な脱結合は
避けられる。プロセス、資源および組織のようなすべて
の企業要素をオブジェクト指向にモデル化する可能性が
開かれる。これらのオブジェクトモデルからのソフトウ
ェアのインプリメンテーションは、統一的なツールチェ
インを介して一貫したアーキテクチュアの枠内で行われ
る。プロセスの最適化または変更の段階ではオブジェク
トのシフトにより簡単なソフトウェア適応が可能であ
る。さらに世界的規模の、フレキシブルな、また分散配
置された製造が中央での計画、シミュレーションおよび
最適化により可能となる。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平８−123534（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−20227（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−55606（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−74557（ＪＰ，Ａ) 特表 平８−511643（ＪＰ，Ａ) 米国特許5297257（ＵＳ，Ａ) 1995 ＩＥＥＥ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉ ｏｎａｌ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ｏｎ Ｓｙｓｔｅｍｓ，Ｍａｎ ａｎｄ Ｃ ｙｂｅｒｎｅｔｉｃｓ，Ｖａｎｃｏｕｖ ｅｒ，Ｏｃｔ．22−25，1995，Ｖｏｌ. １，22 Ｏｃｔｏｂｅｒ 1995，Ｉｎｓ ｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ ａｌ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ，ｐａｇｅｓ 964 −969，Ｇａｉｎｅｓ Ｂ．Ｒ．ｅｔ ａｌ：”Ｍｅｄｉａｔｏｒ：Ａｎ Ｉｎ ｔｅｌｌｉｇｅｎｔ Ｉｎｆｏｒｍａｔ ｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ Ｓｕｐｐｏｒｔ ｉｎｇ ｔｈｅ Ｖｉｒｔｕａｌ Ｍａ ｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ Ｅｎｔｅｒｐ ｒｉｓｅ" (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G06F 9/445 G06F 13/00

Claims (9)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】制御プログラムのソフトウェア−機能モジ
    ュールを供給可能であり、制御プログラムを制御作動中
    にサイクリックにかつ（または）割込み制御されて処理
    する自動化装置であって、ソフトウェア−機能モジュー
    ルがロード可能に、かつ制御プログラムのラン時間に対
    して制御プログラムにバインド可能に構成されている自
    動化装置において、 −ソフトウェア−機能モジュール（SFO1、…、SFO4）が
    オブジェクト指向に構成され、インターネットおよび自
    動化装置のインターネット−通信インタフェースを介し
    て自動化装置にロード可能であり、 −自動化装置が、ソフトウェア−機能モジュール−進行
    システム（PLC−オブジェクト−エンジン−システム;Bo
    s,ExE,Wd,IO）を有し、このソフトウェア−機能モジュ
    ール−進行システムがExe−エンジン−オブジェクト（E
    xE）、ウォッチドッグ（Wd）、ブートストラップ（Bo
    s）および入力／出力−モジュール−オブジェクト（I
    O）を含んでおり、この入力／出力−モジュール−オブ
    ジェクト（IO）内に入力および出力のプロセス写像が格
    納可能であり、また入力／出力−モジュール−オブジェ
    クト（IO）にプロセス入力の信号状態が供給可能であ
    り、また入力／出力−モジュール−オブジェクト（IO）
    を通じて信号状態がプロセス出力に供給可能であり、 −ブーストラップ（Bos）が制御作動の開始前にソフト
    ウェア−機能モジュール−オブジェクト（SFO1、…、SF
    O4）および入力／出力−モジュール−オブジェクト（I
    O）を発生し、Exe−エンジン−オブジェクト（ExE）
    に： −制御プログラムのサイクリックな処理の場合には処理
    すべきソフトウェア−機能モジュール−オブジェクト
    （SFO1、…、SFO4）のリストを、 −制御プログラムの割込みされる処理の場合には各プロ
    セス入力に対する処理すべきソフトウェア−機能モジュ
    ール−オブジェクト（SFO1、…、SFO4）のリストを 供給し、 −ブートストラップ（Bos）が制御作動の開始時にExe−
    エンジン−オブジェクト（ExE）を始動させ、このExe−
    エンジン−オブジェクト（ExE）が最初にウォッチドッ
    グ（Wd）を始動させ、このウォッチドッグ（Wd）がサイ
    クル時間の超過の際にExe−エンジン−オブジェクト（E
    xE）をリセットし、また続いてサイクリックに、 −プロセス写像の入力を更新し、 −制御プログラムのサイクリックな処理の場合にはソフ
    トウェア−機能モジュール−オブジェクト（SFO1、…、
    SFO4）のそれぞれ処理過程を処理し、 −制御プログラムの割込みされる処理の場合には入力に
    おける信号状態の変化を確認し、またこれらの入力に対
    応付けられているソフトウェア−機能モジュール−オブ
    ジェクト（SFO1、…、SFO4）を処理し、 −プロセス写像の出力を更新する ことを特徴とする自動化装置。
  2. 【請求項２】Exe−エンジン−オブジェクト（ExE）及び
    ウォッチドッグ（Wd）がスレッドとして構成されている
    ことを特徴とする請求項１記載の自動化装置。
  3. 【請求項３】通信インタフェースがTCP/IP−プロトコル
    通信可能であることを特徴とする請求項１又は２に記載
    の自動化装置。
  4. 【請求項４】ソフトウェア機能モジュール（SFO1、…、
    SFO4）がJavaバイトコード化されており、プログラム言
    語“Java C"で、または規格IEC1131によるプログラム
    言語で作成可能であることを特徴とする請求項１ないし
    ３のいずれか１つに記載の自動化装置。
  5. 【請求項５】自動化装置に供給可能な制御プログラムの
    ソフトウェア−機能モジュールを作成するためのプログ
    ラミング装置であって、自動化装置は制御プログラムの
    制御作動の間にサイクリックにかつ（または）割込み制
    御されて処理され、ソフトウェア−機能モジュールがロ
    ード可能に、また制御プログラムのラン時間に対して制
    御プログラムにバインド可能に構成されているプログラ
    ミング装置において、 −プログラミング装置がソフトウェア−機能モジュール
    （SFO1、…、SFO4）をオブジェクト指向に構成して作成
    し、 −プログラミング装置が自動化装置にインターネットお
    よびプログラミング装置のインターネット−通信インタ
    フェースを介してソフトウェア−機能モジュール（SFO
    1、…、SFO4）を供給し、かつ（または）プログラミン
    グ装置にインターネットおよびインターネット−通信イ
    ンタフェースを介してソフトウェア−機能モジュール
    （SFO1、…、SFO4）を供給可能であり、 −プログラミング装置が制御プログラムをシミュレート
    するためソフトウェア−機能モジュール−進行システム
    （PLC−オブジェクト−エンジン−システム;Bos,ExE,W
    d,IO）を有し、ソフトウェア−機能モジュール−進行シ
    ステムがExe−エンジン−オブジェクト（ExE）、ウオッ
    チドッグ（Wd）、ブトストラップ（Bos）及び入力／出
    力−モジュール−オブジェクト（IO）を含んでおり、こ
    の入力／出力−モジュール−オブジェクト（IO）内に入
    力及び出力のプロセス写像が格納可能であり、また入力
    ／出力−モジュール−オブジェクト（IO）にプロセス入
    力の信号状態が供給可能であり、また入力／出力−モジ
    ュール−オブジェクト（IO）を通じて信号状態がプロセ
    ス出力に供給可能であり、 −ブートストラップ（Bos）が制御作動の開始前にソフ
    トウェア−機能モジュール−オブジェクト（SFO1、…、
    SFO4）および入力／出力−モジュール−オブジェクト
    （IO）を発生し、またExe−エンジン−オブジェクト（E
    xE）に： −制御プログラムのサイクリックな処理の場合には処理
    すべきソフトウェア−機能モジュール−オブジェクト
    （SFO1、…、SFO4）のリストを、 −制御プログラムの割込みされる処理の場合には各プロ
    セス入力に対する処理すべきソフトウェア−機能モジュ
    ール−オブジェクト（SFO1、…、SFO4）のリストを 供給し、 −ブートストラップ（Bos）が制御作動の開始時にExe−
    エンジン−オブジェクト（ExE）を始動させ、このExe−
    エンジン−オブジェクト（ExE）が最初にウォッチドッ
    グ（Wd）を始動させ、このウォッチドッグ（Wd）がサイ
    クル時間の超過の際にExe−エンジン−オブジェクト（E
    xE）をリセットし、また続いてサイクリックに、 −プロセス写像の入力を更新し、 −制御プログラムのサイクリックな処理の場合にはソフ
    トウェア−機能モジュール−オブジェクト（SFO1、…、
    SFO4）のそれぞれ処理過程を処理し、 −制御プログラムの割込みされる処理の場合には入力に
    おける信号状態の変化を確認し、またこれらの入力に対
    応付けられているソフトウェア−機能モジュール−オブ
    ジェクト（SFO1、…、SFO4）を処理し、 −プロセス写像の出力を更新する ことを特徴とするプログラミング装置。
  6. 【請求項６】通信インタフェースがTCP/IP−プロトコル
    通信可能であることを特徴とする請求項５記載のプログ
    ラミング装置。
  7. 【請求項７】ソフトウェア−機能モジュール（SFC1、
    …、SFO4）がプログラミング装置上で進行し得るプログ
    ラム言語“JAVA C"で、または規格IEC1131によるプロ
    グラム言語で作成可能であり、またプログラミング装置
    によりJavaバイトコード化されて翻訳可能であることを
    特徴とする請求項５または６記載のプログラミング装
    置。
  8. 【請求項８】請求項１ないし４のいずれか１つによる少
    なくとも１つの自動化装置を有し、請求項５ないし７の
    いずれか１つによる少なくとも１つのプログラミング装
    置を有し、かつ（または）少なくとも１つの操作−およ
    び監視装置を有し、この操作−および監視装置は、操作
    −および監視ソフトモジュールを含む操作−監視プログ
    ラムを備えることを特徴とする自動化システム。
  9. 【請求項９】請求項８による自動化システムを有し、オ
    ブジェクト指向のソフトウェア−機能モジュール（SFO
    1、…、SFO4）を作成し処理するための手段を備えた少
    なくとも１つのワークステーションおよび（または）サ
    ーバーを有することを特徴とする自動化グループ。
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