通過通信媒介操作控制器的方法

2023-08-05 01:47:36

專利名稱：通過通信媒介操作控制器的方法
技術領域：
本發明涉及一種通過通信媒介例如總線操作用於控制和/或監測生產和/或包裝裝置，尤其是用於生產和/或包裝香菸、雪茄或類似物的裝置的方法。後者簡稱為控制器。本發明還涉及這樣一種裝置，亦即控制器。該控制器包括與通信媒介相連接的接口、用於存儲控制程序的主存儲器和用於該控制程序的執行裝置，其中根據上述控制程序來控制或監測生產和/或包裝裝置。
背景技術：
已知這種類型的控制器並且通用於工藝過程自動化的各式各樣的配置中。
當更換這樣的控制器時，例如在維修時，至今需要不利地重新配置控制器。

發明內容
因此本發明的目標是，確定一種操作控制器的方法，借其更容易地替換控制器和接下來重新啟動控制器。本發明的另一個目標是，確定一種借其可以實施上述方法的控制器。
該目標通過具有權利要求1特徵的方法以及也通過具有權利要求9特徵的裝置來實現。據此，在上述類型控制器的操作方法中，規定將配置數據存儲在一可移動的存儲模塊中；以及當控制器重新啟動時，讀出配置數據；以及通過使用配置數據，存取經由通信媒介可訪問的遠程存儲器，該存取過程包括將存儲在遠程存儲器中的數據傳輸到控制器。
根據本發明方法的一個特徵，配置數據的讀取是由存儲在控制器主存儲器中的安裝程序起動的，以及，控制器主存儲器中的安裝程序通過數據傳輸被改寫，尤其是通過存儲在遠程存儲器中的控制程序的拷貝。
本發明另一特徵是，控制程序的多個拷貝存儲在一個或更多個遠程存儲器中，以及當控制其重新啟動時，存取控制程序最新的拷貝。
最後，本發明一個特徵在於，包含與為其設有控制程序的那個機器的機器數據有關的配置數據，以及，之前或者在控制程序起動時，在機器數據及讀入的機器代碼之間進行比較，以及只在機器代碼與機器數據相匹配的情況下執行控制程序。


以下將利用附圖更詳細地解釋本發明的其他特點。附圖中圖1示出用於香菸的生產和包裝裝置的示意圖；圖2示出兩個通信參與者，即控制器和遠程存儲器與通信媒介即總線相連的示意圖；圖3示出關於在起動或重新啟動控制器時各方法步驟的流程圖；圖4示出關於在執行控制程序時各方法步驟的流程圖。
具體實施例方式
在附圖中示出的示例性實施例涉及一種用於香菸的生產和包裝裝置，即通常所說的流水線。它包含各製造單元，例如香菸製造機，尤其是捲菸機10，在捲菸機後面的包裝機、打包機11，接下來是薄膜包裝機12，用來由許多香菸包生產香菸條的包裝機、即紙盒打包機13，以及裝紙箱機14，它封裝香菸條、即所述香菸紙盒到發貨紙箱中。由捲菸機10製作成的香菸由帶有相關的香菸存放所的香菸輸送機15輸送到打包機11，用於製作翻蓋盒。半成品存放所17與打包機11相關聯，即用於容納相對大量的翻蓋盒預製半成品貯藏的設備。由打包機11製作的香菸包經由包輸送機18輸送到薄膜包裝機12。此機器的任務是以薄膜或塑料半成品包裝香菸包。由完成的香菸包形成香菸包組，在紙盒打包機13的區域內，它配置有一香菸條包裝機並且形成通常包含10個香菸包的香菸紙盒。這些香菸紙盒由紙盒輸送機19輸送到裝紙箱機14。紙盒輸送機將完成的包括許多香菸紙盒的發貨紙箱傳輸到產品輸出機21。在包輸送機18的區域內，在打包機11和薄膜包裝機12之間有一個包存放所22，用於容納相當多的香菸包。捲菸機10配置有過濾嘴加裝機23。上述各製造單元必須供應給材料。為此目的設有一材料存放所24，可以通過材料輸送機25由其中取出材料，尤其是以纏繞捲筒(wound web)，特別是線軸26的形式，並且輸送到各製造單元。為此目的，材料輸送機25可以沿著輸送帶27往前移動。
各製造單元，即捲菸機10、打包機11、薄膜包裝機12、紙盒打包機13、裝紙箱機14、香菸輸送機15和香菸存放所16以及半成品存放所17，設有執行控制程序31的控制器30。存放所24和材料輸送機25也設有它們自己的控制器30。各控制器30彼此連接通信連接並且通過總線34、尤其是現場總線與遠程存儲器32相連接。
圖2簡示出其中一個控制器30，它經由接口34、即總線接口與總線33相連接。遠程存儲器32同樣尤其是經由它自己的接口32與總線33相連接。該遠程存儲器一存儲器35，例如硬碟或類似物。每個控制器30以公知方式有一存儲器36。這通常作為隨機存取存儲器(RAM)來實現。控制程序31存儲在主存儲器36中。控制程序31包括解碼成程序指令，該指令用於控制和/或作用於各自控制的製造單元或各部件，例如這個製造單元的馬達、閥(valve)或類似物。控制程序31是由為此目的設置並從屬於控制器30、例如微處理器37的裝置，以本身已知的方式來實現的。同樣在主存儲器36中存儲有一作業系統38，它包括基本功能，例如接口34的操作，並且在執行控制程序31期間對其進行存取。在專門的控制器情況下，作業系統的功能可以完全包含在控制程序31中。然後，在主存儲器36中不要求有單獨的作業系統38。除了主存儲器36，控制器30設有一存儲模塊39。配置數據40存儲在該存儲模塊39中。引導程序41存儲在主存儲器36中。當控制器重新啟動時，即當控制器30首次接通或是電源回復時，執行引導程序41。引導程序41重新設置控制器32到重新啟動的狀態。此外，引導程序41起動一個用戶程序。如果有一個現有的控制程序31，引導程序41由此啟動控制程序31。在一個新的控制器30情況下，例如在維修時，它代替一個故障的控制器30，起初仍然沒有控制程序31。相反，在主存儲器36中有一個安裝程序42。當這樣一個新的控制器30接通時，引導程序41啟動安裝程序42。
安裝程序42的功能以及配置數據40的使用將在下面解釋。如上所述，一個新的控制器30不包含任何控制程序31。這意味著，此新的控制器30不能立即用於控制和/或監測特定的功能單元。至今為止在此要求控制器30複雜的重新配置現在由本發明避免了。由引導程序41調用的安裝程序42這樣自動對新控制器30進行配置，即，新控制器30具有由新控制器30取代的有故障的控制器30所存取的所有數據。對於新控制器30的配置，安裝程序42起初對存儲模塊39中的配置數據40進行存取。這些配置數據40包括總線33上的控制器的至少一個唯一的地址。該地址傳送到接口34，使新的控制器30可以經由總線33發送和接收數據。另外，配置數據40包括與控制程序31拷貝的存儲位置有關的數據。通過使用存儲位置數據，在安裝程序42的控制下，控制器30存取控制程序31拷貝的存儲位置，尤其是最後或最近的拷貝，即例如遠程存儲器32的存儲器35。在這此存取過程中，將控制程序31的拷貝傳輸到新控制器30的主存儲器36中。在將控制程序31的拷貝傳輸到主存儲器36的過程中，或者安裝程序42或者關於調用安裝程序42這樣被改寫，即，當控制器30下一次重新啟動時，引導程序41執行控制程序31。
在控制器30的操作過程中，在控制程序31或作業系統38的控制下，在預定或可預定的時間，尤其是在等時間間隔下，控制程序31的拷貝存儲在控制器30的外部，即優選在一外部存儲器32中，但也能夠在另一控制器30的主存儲器36中。控制程序31拷貝的存儲位置附加於配置數據40，以便允許連續存取控制程序的拷貝。與本發明相關地，術語控制程序31不僅是指實際的程序指令，而且是指由控制程序處理或加工的數據，即例如輸入數據、輸出數據，以及例如用於中間或部分結果的寄存器內容或數據，這通稱為製造機。如果控制器30有故障，它可以由一個新的控制器30來取代，後者在安裝程序的控制下，查找控制程序31的拷貝並把它傳輸到新的控制器30的主存儲器36中。在傳輸之後，控制器30可以執行有故障的控制器30的功能。這種類型的控制器替換可以在一瞬間完成，尤其是在其中控制器常常保持在模塊載體(未示出)中的背景下。受控制的技術安裝的停機時間由此降到最小值，甚至是在維修時。為了進一步增加其完整性，可以規定，將控制程序31的多個拷貝存儲到通信參與者中，即其他的控制器30或者一個或更多的遠程存儲器32，它們可以經由總線33訪問。然後，有故障的控制器30能夠接著自動配置，即使除了控制器30外，例如控制程序31的拷貝在中央存儲器32上存儲有故障時。在這種情況下，新控制器的安裝程序42特別與控制程序31的較早拷貝的存儲位置有關。為此目的，配置數據40包含與控制程序各拷貝的存儲位置有關的存儲位置數據的清單。在這種情況下，存儲位置數據清單的最後單元可以或者確定控制程序的最後拷貝的存儲位置，或是規定存儲位置數據附加地包含時間信息項，從而通過使用時間信息項，可以確定最近可存取的控制程序31拷貝。
圖3以流程圖示出了該方法的流程。當控制器30啟動或重新啟動時，即當供給電壓接通或回復時，首先啟動引導程序41(步驟100)，引導啟動程序執行最小初始化，以本身已知的方式確定關於控制器30的硬體。接下來，引導程序促使軟體執行，在主存儲器36中，它要麼在特定的存儲位置(起始地址)處開始，要麼它的起始地址存儲在一特定的存儲位置中(步驟110)。如果這樣調用的軟體是控制程序31，就執行控制程序31(步驟120)。在控制程序31的執行過程中，在預定的或可預定的時間，尤其是在等時間間隔，控制程序31的一個拷貝存儲在可以經由總線33訪問的存儲器中，即例如遠程存儲器32，或者存儲在另一控制器30的主存儲器36中。存儲位置，即控制程序31的該拷貝的地址，附加於配置數據40。同樣，在控制程序的執行過程中，在一個為此設置的存儲器，即例如存儲模塊39中連續更新重要的配置數據40。
另一方面，如果由引導程序41調用的軟體是安裝程序42，那麼啟動安裝程序(步驟130)。安裝程序42訪問存儲模塊39並且讀出存儲在那裡的配置數據40(步驟140)。配置數據40包含總線33的控制器30的地址。安裝程序42根據讀出的總線地址配置控制器30，以使控制器30可以經由總線33參與數據通信(步驟150)。配置數據40還包括控制程序31的一個拷貝的存儲位置。安裝程序42訪問存儲位置，即首先是遠程存儲器32或相關的控制器30，然後是局部存儲位置，即例如以目錄樹載明外存儲器名稱的文件存儲器或載明起始和終端地址的存儲器的一部分，並且將控制程序31的選定的拷貝傳輸控制器30的主存儲器36中(步驟160)。在將控制程序31傳輸到主存儲器36的過程中，安裝程序42由控制程序31這樣改寫，使控制程序31在主存儲器31中、在安裝程序42存儲器先前存儲在其中的那個存儲器中的相同點處開始。作為選擇可以規定，將事先包含有安裝程序42起始地址的存儲器中的一個點，用控制程序31的起始地址覆蓋(步驟170)。最後，重新啟動控制器30。這可以自動地執行(步驟180)。如果不能夠自動重新啟動控制器30，控制程序31的傳輸完成通過視覺或聽覺的方式指示給用戶，以便然後用戶手工重新啟動控制器30，例如通過斷開電源電壓並重新將其接通。
當供給電壓恢復時，引導程序41又可以重新啟動(步驟100)，它使目前在控制器30中的控制程序31被調用(步驟110)。
控制程序31的執行(步驟120)將在下面藉助於圖4解釋。當控制程序31啟動時，以本身已知的方式執行通常的初始化，即，例如將數據和在控制程序31中使用的變量初始化成預定或可預定的值(步驟121)。此後，從配置數據40中讀出關於機器、即製造單元，例如捲菸機10、打包機11等的機器數據，為該機器設置控制程序31。此外，從相連接的機器，即為其配設控制器30的製造單元中讀出機器代碼(步驟122)。接下來在讀出的數據之間進行比較(步驟123)。如果機器數據和機器代碼彼此不相匹配，那麼控制程序31的執行例如通過相配的錯誤或狀態信息結束(步驟124)。如果它們是一致的或與特定位置相一致，則機器數據和機器代碼彼此相匹配。機器數據和機器代碼是例如序列號、類型代號、相同的兩個或各部分的組合等。
讀出的機器數據，連同其它對控制器運行必需的重要數據(配置數據40)，在控制程序31的控制下存儲在存儲模塊39中。
存儲模塊39尤其是一個可與控制器30分離的存儲模塊39，由此在需要替換控制器30的情況下，存儲模塊39首先與待替換的控制器30分離，並接著安裝新的控制器30，將其嵌入到新的控制器30中。存儲模塊39固定在控制器30的安裝位置區域內，即控制室、控制箱或控制臺，或者固定到用於固定控制器30的模塊載體上(這些都未示出)，從而它可以例如通過一鏈條或類似物移動。這確保存儲模塊39不松落，以及存儲模塊39隻能嵌入控制器30中，後者安裝在存儲模塊39移動範圍內的安裝位置中。
附圖標記清單10 捲菸機11 打包機12 薄膜包裝機13 紙盒打包機14 裝紙箱機15 香菸輸送機16 香菸存放所17 半成品存放所18 包輸送機19 紙盒輸送機2021 產品輸出機22 包存放所23 過濾嘴加裝機24 材料存放所25 材料輸送機26 線軸27 輸送帶282930 控制器31 控制程序32 遠程存儲器33 總線34 接口35 存儲器36 主存儲器
37 微處理器38 作業系統39 存儲模塊40 配置數據41 引導程序42 安裝程序
權利要求
1.通過通信媒介即總線(33)操作用於控制或監測生產和/或包裝香菸、雪茄或類似物用的生產和/或包裝裝置的裝置、即控制器30的方法；所述控制器(30)包括要與通信媒介相連接的接口(34)、用於存儲控制程序(31)的主存儲器(36)，還包括用於執行控制程序(31)的裝置，其特徵在於，配置數據(40)存儲在一可移動的存儲模塊(39)中；當控制器(30)重新啟動時，讀出配置數據(40)；以及通過使用配置數據(40)，存取經由通信媒介可訪問的遠程存儲器(32)，該存取過程包括將存儲在遠程存儲器(32)中的數據傳輸到控制器(30)。
2.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，配置數據(40)包括控制器(30)在通信媒介上的一個唯一的地址，以及當控制器(30)重新啟動時，接口(34)用該地址來配置。
3.如權利要求2所述的方法，其特徵在於，在控制器(30)的主存儲器(36)中存儲有一安裝程序(42)，當控制器(30)重新啟動時執行該安裝程序；以及，安裝程序(42)的執行包括存取配置數據(40)；通過使用配置數據(40)存取經由通信媒介可訪問的遠程存儲器(32)；以及該存取過程包括將存儲在遠程存儲器(32)中的控制程序(31)的拷貝傳輸到控制器(30)的主存儲器(36)中。
4.如權利要求3所述的方法，其特徵在於，在將控制程序(31)的拷貝傳輸到控制器(30)主存儲器(36)中的過程中，調用安裝程序(42)的引導指針被調用控制程序(31)的引導指針覆蓋。
5.如權利要求3或4所述的方法，其特徵在於，在將控制程序(31)的拷貝傳輸到控制器(30)的主存儲器(36)中的過程中，主存儲器(36)中的安裝程序(42)被覆蓋。
6.如權利要求3所述的方法，其特徵在於，配置數據(40)包括與控制程序(31)拷貝的存儲位置有關，尤其是與控制程序的最近拷貝的存儲位置有關的存儲位置數據。
7.如權利要求6所述的方法，其特徵在於，通過使用來自於最後的存儲位置中的存儲位置數據，將控制程序(31)的拷貝傳輸到控制器(30)的主存儲器(36)中。
8.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，配置數據(40)包括與為其設有控制程序(31)的那個機器有關的機器數據；以及當控制器(30)重新啟動時，之前或在起動控制程序(31)時，在機器數據和從受控制或監測的生產或包裝裝置中讀入的機器代碼之間進行比較；只有當機器代碼與機器數據相匹配時才執行控制程序(31)。
9.用於控制或監測生產或包裝香菸、雪茄和類似物用的生產和/或包裝裝置的裝置-控制器(30)，所述裝置包括主存儲器(36)，控制程序(31)可以被存儲在該主存儲器中，用於執行控制程序(31)的裝置和用於與通信媒介連接的接口，尤其是總線(33)，其特徵在於，配置數據(40)存儲在一可移動的存儲模塊(39)中，當控制器(30)啟動時可以讀出和計算該配置數據；該存儲模塊(39)安裝在控制器(30)的安裝位置使其能夠移動。
全文摘要
描述了一種通過總線(33)操作用於控制或監測生產和/或包裝裝置的方法，控制器(30)包括要與總線(33)相連接的接口(34)、用於存儲控制程序(31)的主存儲器以及用於執行控制程序(31)的裝置。配置數據(40)存儲在可移動的存儲模塊(39)中。當控制器(30)重新啟動時，配置數據(40)被讀出，並且通過使用配置數據(40)存取經由總線(33)能訪問的遠程存儲器(32)，該存取包括將存儲在遠程存儲器(32)中的數據傳輸到控制器(30)。
文檔編號B65B19/28GK1532118SQ200410030160
公開日2004年9月29日 申請日期2004年3月19日 優先權日2003年3月21日
發明者海茵茨·福克, 哈特穆特·奧爾布裡希, 克裡斯蒂·布萊藤施泰茵, 託馬斯·藤根, 藤根, 海茵茨 福克, 特 奧爾布裡希, 蒂 布萊藤施泰茵 申請人:福克有限公司