專利名稱：用于控制和操作生產單元的方法以及控制裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及根據權利要求1和10的前序部分所述的用于控制和操作生產單元的方法以及控制裝置。
背景技術：
從W02006/089451中已知一種用于控制和操作生產單元的方法以及一種通用類型的控制裝置。在該文獻中，通過用戶來預先給定和參數化用于生產單元的生產流程。使用面向部件的控制，其中這樣的部件可以是機器控制部件、例如形封閉(Formschluss)、機組、 型芯拉出器、處理設備等。所述機器控制部件在所述控制中虛擬地被映射并且利用域語言可以經由域模型來確定生產流程。
這在W02006/089451中更準確地得以描述借助于專業域語言來創建、管理和實施尤其是基于行為完全的部件的機器流程，所述行為完全的部件一起構成域模型。在該文獻中，該解決方案允許在屏幕表面或用戶界面上顯現所述部件，以便由用戶作為用于對任意流程進行建模的基礎使用。對于在所述控制中的每個問題空間，將域語言用于描述解決方案并且由此自動地生成程序代碼。
但是利用前述的解決方案，未完全考慮在使用壓鑄機或生產單元的情況下對較大的可變性的越來越強的要求。
在壓鑄時，通過壓鑄工具預先給定壓鑄件的設計。但是經常應該不總是生產同樣的壓鑄件，而是不同的零件。雖然這利用壓鑄機一般地是可能的，但是為此必須更換或更改工具和可能的其他外圍設備。就此而言，壓鑄機一般不是專用機器并且生產單元可以通過更換設備零件、工具和外圍設備而相應地被改造。
壓鑄機在此有利地被構造為，使得工具和塑化加工裝置可以被變換并且不同的外圍設備可以被連接。在此，工具經常包含多個必須通過壓鑄機來運行的執行器和傳感器。在此，執行器可以線性地、旋轉地或以其他方式傳動確定的零件，其中分別談及傳動軸。工具或外圍設備具有用于其執行器和傳感器的連接端，所述連接端必須以適當的方式來施加。 換句話說，針對機器流程(例如生產流程、噴射流程、閉合力調整等)必須以正確的方式協調對工具軸以及壓鑄機本身的軸的驅動，但是還要協調外圍設備。工具和外圍設備的執行器和傳感器的連接端在此與壓鑄機的適當的連接端相連接，所述壓鑄機的適當的連接端經由控制裝置檢查和控制。傳感器在此也可以是外部監控設備，例如攝像機或平衡系統。輸入端也可以被用于與外圍設備同步。具有所安裝的工具和現有的外圍設備的生產流程、但是還有其他機器流程可以由壓鑄機的設立者預先給定或匹配。
為了能夠運行工具或外圍設備，所述工具或外圍設備以常規方式經由連接端連接到壓鑄機上。所述連接端下面也被稱為在壓鑄機或生產單元處現有的連接端的硬件輸入端和輸出端。它們是用于執行器和傳感器的輸入端和輸出端。
從邏輯上看，在此工具軸和外圍設備的接口與在壓鑄機處設置的連接端以適當的方式連接。
迄今，在訂購壓鑄機時說明和相應地設置期望的連接端，其中不同的工具或工具類型和外圍設備連接端必須已經是已知的。在壓鑄機處現有的、用于執行器和傳感器的連接端以及輸出端和輸入端(模擬的或數字的)在此以常規的方式專用并且不能靈活地被使用。因此可能的是，設置具有用于兩個液壓推料器(也稱為Auswerfer (頂料器))和兩個液壓型芯拉出器的連接端的壓鑄機，但是現在在工具中實現第三型芯拉出器，所述第三型芯拉出器由于缺乏其他連接端而現在不再能夠連接到(前述的)預配置的壓鑄機上，盡管可能仍現有相應的液壓或電工具軸(或者還有氣動的或控制技術的連接端)，但是是為其他應用目的(例如為推料器)而設置的。發明內容
因此，本發明的任務是，說明一種用于控制和操作生產單元的方法以及一種控制裝置，利用該方法可以靈活地和符合需求地使用在壓鑄機處現有的裝備。尤其是，壓鑄機的操作者應該可以從可通用的硬件元件(執行器和傳感器)中創建機器控制部件。
該任務按照方法和按照裝置通過在權利要求1和10中所說明的特征來解決。
因此，在以W02006/089451為出發點的用于控制和操作生產單元的方法以及控制裝置方面，本發明的核心思想在于，作為域模型的部分來新創建或改變機器控制部件，然后將所創建的或改變的機器控制部件的連接端分派給現有的和可通用的硬件連接端(也即硬件輸入端和輸出端)。這在以下步驟中實現(i)從大量預先給定的部件類型中選擇機器控制部件，(ii)將來自對于所選擇的部件類型可能的技術中的一種技術分派給所選擇的、具有確定的所分配的部件類型的機器控制部件，其中為部件類型的每個技術存儲用于驅動軸或設備的合適的邏輯，所述邏輯一起包括和定義對于該技術所需要的接口，和(iii )將如此創建的機器控制部件的連接接口與壓鑄機的現有連接端(也即用于執行器和/或傳感器的現有連接端)的合適的硬件輸入端和輸出端連接或者分派給所述合適的硬件輸入端和輸出端。
總之，因此可以創建新的機器控制部件，其所分配的和在所存儲的邏輯中確定的命令可以經由流程編輯器被插入到生產流程中。一旦新的機器控制部件在域模型中被創建、分派給現有的硬件連接端并且被激活(其中激活意味著將機器控制部件裝載到機器控制裝置中)，就可以在屏幕上顯示并且經由操作鍵來驅動機器控制部件。在此，如在EP 2 100 197 Al中所述的，可以使用屏幕鍵盤，所述屏幕鍵盤使得能夠動態地占用、標記觸覺操作鍵并且給觸覺操作鍵配備符號。這現在對于通過機器操作者創建的機器部件也是可能的。
如此設計的屏幕鍵的符號和標記優選地可以由用戶匹配。在圖2中在此示出示意圖(Schema)，利用所述示意圖可以產生機器控制部件(在圖2中，這具體地是輔助控制部件)。
根據圖2，在三個存儲區中不同的信息可供使用。在第一存儲區中包含對在壓鑄機情況下現有的硬件連接端(也即硬件輸入端和輸出端)的描述，所述硬件連接端在起動機器時被讀入。因此在對硬件連接端的該硬件描述中，闡述壓鑄機的配置和裝備。在此，只有物理地也現存于壓鑄機上的硬件元件處于該也稱為硬件“池”的硬件描述(文件)中。在該存儲區中，優選地也管理對裝備的使用。
在也稱為機器控制部件池的存儲區“儲存庫(Itepository)”中，存儲所有現有的或由操作者創建的機器控制部件并且接著在流程編輯器中可供使用。由此所述機器控制部件的命令可以在生產流程中被使用。
在存儲區“模型(Model)”中存儲整個邏輯。此外，也借助于域語言描述不同的元件和機器控制部件。
在創建新的機器控制部件(也下面以輔助控制部件為例來描述)時，例如借助于軟件助理(也稱為向導(Wizard))按照愿望和盡量在技術上有意義地生成機器控制部件。用戶或設立者為此首先從大量預先給定的部件類型中選擇機器控制部件(例如標準型芯拉出器)并且隨后將來自大量針對該部件類型預先給定的技術中的技術分派給具有所選擇的部件類型的這些機器控制部件。在此，部件類型例如可以是推料器并且所述技術例如可以是 推料器是否以液壓、氣動或電的方式運行。在此在計算機/存儲裝置中說明，如何建立每個部件類型并且哪些技術對此是允許的。
在針對新機器控制部件的部件類型和技術已知以后，現在可以關閉產生機器控制部件并且存放在機器控制部件池中的軟件助理。從該時刻起，機器控制部件可以在機器配置之外(例如在流程編輯器中)被使用。但是在機器控制裝置中的激活在該時刻是不可能的，因為缺乏向在機器上現有的硬件連接端的分派。換句話說，首先在域模型中產生機器控制部件并且現在必須使機器控制部件與物理上現有的環境一致。為此目的，用戶將機器控制部件的由軟件助理產生的連接接口與在壓鑄機處實際現有的連接端、也即來自硬件池的硬件輸入端和輸出端(下面也稱為硬件元件)連接。在此，如此建立所述控制裝置，使得僅具有正確類型的合適的硬件元件可以被分派給機器控制部件的相應連接端。
在創建了機器控制部件和以適當的方式分派給現有的硬件元件之后，可以將這些部件的命令插入到機器流程(例如生成流程)中。用戶必須在機器控制裝置上激活該新的機器配置。在激活新的機器配置時執行不同的檢驗和驗證，其中所述控制裝置如此被構造，使得檢驗和驗證例如識別向機器控制部件的連接接口的不完全的硬件分配或者也識別在多個機器控制部件的情況下硬件元件的多重使用。
尤其是當在機器控制裝置上激活新的配置時可以計算在新的機器配置和當前裝載的機器配置之間的差異并且僅裝載與機器控制裝置上的迄今的生產流程的差異。
在機器控制裝置中，新的部件現在被實例化和被連接，并且不再需要的部件被刪除以及經過改變的部件被匹配。
例如如果液壓推料器應該通過電推料器代替或者如果機器控制部件應該與其他硬件輸入端或輸出端連接，則可以在改變現有的機器控制部件時執行相同的措施。
下面尤其是借助輔助控制部件的結合來闡明本發明。這些輔助控制部件是由設立者配置的機器控制部件，其主要被用于控制工具功能或外圍設備。除了例如僅具有一個執行器(例如推料器、型芯拉出器、空氣閥)的簡單輔助控制部件之外，也有具有多個執行器 (例如伸縮型推料器、轉盤給料機、刻度盤等)的復雜輔助控制部件。但是，輔助控制部件也可以被預配置，然后其數據與可以被讀入機器控制裝置中的數據組一起被提供。
在實現本發明時要注意的是，可以如此配置機器控制部件、尤其是輔助控制部件， 使得其盡可能確切地表示真實部件。
本發明的核心要求是，可以靈活地和符合需求地使用在機器處現有的裝備，其中應該簡單地和連續地配置和操作包括輔助控制裝置在內的壓鑄機。總之，例如應該可以如平常的機器控制部件那樣使用和參數化輔助控制部件。關于所使用的概念，當前要區分 -技術 -連接端 -部件類型 -命令 -外觀 -部件類別 -分組。
技術構成機器控制部件的基礎。技術包含其邏輯，確定連接端的數量和方式以及可以由部件類型使用的技術命令。例如，下面的技術可供輔助控制部件使用
權利要求
1.一種用于在包括至少一部分分配給生產單元的外圍設備的情況下控制和操作所述生產單元的方法，其中，基于機器控制部件借助于域語言來創建、管理和實施機器流程，所述機器控制部件是域模型的一部分，其特征在于，新創建或改變作為域模型的一部分的機器控制部件，具有步驟-從大量預先給定的部件類型中選擇機器控制部件，-分派來自針對相應的部件類型的大量技術中的允許的技術，其中為一種部件類型的每個技術存儲邏輯，所述邏輯包括相應的技術所需要的連接接口并且為機器控制部件定義所述連接接口，-將所生成的機器控制部件的連接接口分派給壓鑄機或生產單元的現有連接端的適當的硬件輸入端和輸出端。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在將所述技術分派給機器控制部件時檢驗，所述分派是否是允許的。
3.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，將所有現有的或產生的機器控制部件存放在部件池中。
4.根據前述權利要求之一所述的方法，其特征在于，所生成的機器控制部件在存放在部件池中之后能夠借助于用于描述機器流程的域語言而在機器流程的配置中使用。
5.根據前述權利要求之一所述的方法，其特征在于，生產單元的現有連接端的所有硬件輸入端和輸出端在硬件池中被管理。
6.根據前述權利要求之一所述的方法，其特征在于，在將機器控制部件的連接接口分派給硬件輸入端或輸出端時檢驗該分派的正確性。
7.根據前述權利要求之一所述的方法，其特征在于，在調節或改變機器控制部件之后在轉變到機器控制裝置中時檢驗所述分派的完整性和允許性。
8.根據前述權利要求之一所述的方法，其特征在于，能夠輸出和再次輸入機器配置。
9.根據前述權利要求之一所述的方法，其特征在于，生產單元的現有連接端的硬件輸入端和輸出端在分派給機器控制部件的連接接口時被從空閑連接端的連接端池中選擇。
10.一種用于控制和操作生產單元的裝置，具有計算機/存儲裝置，其中生產流程在操作裝置處能夠由用戶預先給定和參數化，其中計算機/存儲裝置被構造用于容納知識庫并且在操作設備處-能夠在域模型中以機器控制部件的形式產生在相應的生產單元處現有的或分配給該生產單元的裝置的至少一部分的映射，并且能借助于域語言來創建、管理和實施機器流程， 其特征在于能夠新創建或改變作為域模型的一部分的機器控制部件，-在存儲裝置中存儲用于選擇新的機器控制部件的大量預先給定的部件類型，-在存儲裝置中對于每個提供的部件類型存儲大量技術，所述大量技術能被分派給一種部件類型的機器控制部件，以便為一種部件類型的每個技術分派邏輯和所需要的接口，-和用于將生產單元的現有連接端的硬件輸入端和輸出端分派給所創建的機器控制部件的連接接口的裝置。
11.根據權利要求10所述的裝置，其特征在于，計算機/存儲裝置被構造用于檢驗所述技術向機器控制部件的分派是否是允許的。
12.根據權利要求10或11所述的裝置，其特征在于，設置存儲裝置，在該存儲裝置中能以存儲裝置中的部件池的形式存放現有的和/或產生的機器控制部件。
13.根據前述權利要求之一所述的裝置，其特征在于，計算機/存儲裝置被構造用于將產生的機器控制部件在存放在部件池中之后集成在機器控制裝置中。
14.根據前述權利要求之一所述的裝置，其特征在于，設置用于檢驗利用生產單元的現有連接端的硬件輸入端或輸出端來分派機器控制部件的連接接口的正確性的裝置。
15.根據前述權利要求之一所述的裝置，其特征在于，設置用于在調節或改變機器控制部件以及在域模型中使用所述機器控制部件之后確定與迄今的生產流程的偏差并且改變機器控制裝置使得所述改變可轉變到生產流程中的裝置。
16.根據前述權利要求之一所述的裝置，其特征在于設置用于輸入和/或輸出機器配置的裝置。
17.根據前述權利要求之一所述的裝置，其特征在于，設置用于檢驗機器控制部件的連接接口是否與生產單元的現有連接端的適當的硬件輸入端和輸出端連接的裝置。
全文摘要
本發明涉及一種用于在包括至少一部分分配給生產單元的外圍設備的情況下控制和操作所述生產單元的裝置和方法。在此，基于機器控制部件借助于域語言來創建、管理和實施機器流程，其中所述機器控制部件是域模型的一部分。為了機器控制部件的自由可配置性，建議從大量預先給定的部件類型中選擇機器控制部件，將來自大量技術中的允許的技術分派給機器控制部件，其中為一種部件類型的每個技術存儲邏輯，所述邏輯包括并且定義對于機器控制部件和技術所需要的接口，和將機器控制部件的連接接口與生產單元的現有連接端的硬件輸入端和輸出端相連接。
文檔編號B29C45/76GK102511020SQ201080043463
公開日2012年6月20日 申請日期2010年9月24日 優先權日2009年10月8日
發明者B.登茨勒, D.米勒, M.豪斯曼 申請人:內茲塔爾機械公司