DE4236247A1 - Einrichtung zur Programmierung und Bedienung einer programmgesteuerten Steuervorrichtung für eine Maschine o. dgl. - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Programmierung und Bedienung einer programmgesteuerten Steuervorrichtung für eine Maschine Transporteinrichtung Produktionseinrichtung Montage­ einrichtung, Handhabungsvorrichtung und dergleichen, mit einer Bedienungseinheit zur Bedienung der Steuervorrichtung und mit einer an die Steuervorrichtung anschließbaren und mit einem Bildschirm versehenen Programmiereinrichtung.

Heutzutage werden derartige programmgesteuerte Steuervorrichtun­ gen (SPS) zur Steuerung einer Vielzahl von maschinellen Vorgän­ gen eingesetzt. Das Steuerprogramm ist in diesen Steuervorrich­ tungen gespeichert, wobei die Bedienung über eine Bedienungsein­ heit erfolgt. Eine solche Bedienungseinheit weist üblicherweise eine Tastenanordnung und oft auch ein Display zur Wiedergabe der Steuerfunktionen oder des Zustandes der Maschine und seiner Kom­ ponenten auf. Bei einer solchen Einrichtung sind oftmals Pro­ grammänderungen unerläßlich, z. B. wenn neue Komponenten hinzu­ kommen, der Ablauf der Vorgänge verändert werden soll oder im Zuge der Weiterentwicklung ein schnellerer oder günstigerer Pro­ grammablauf gefunden wurde. Hierzu wird in bekannter Weise die Bedienungseinheit von der programmgesteuerten Steuervorrichtung getrennt, z. B. durch Herausziehen des Steckers eines Verbin­ dungskabels. In die entsprechende Steckbuchse wird nun das Kabel einer Programmiereinrichtung eingesteckt, die üblicherweise als PC (Personalcomputer) ausgebildet ist. Nun wird das Programm in der gewünschten Weise geändert, d. h., die Befehle im Programm­ speicher der Steuervorrichtung werden geändert. Hierzu muß die­ ser Programmspeicher beispielsweise als EPROM, EEPROM o. dgl. ausgebildet sein, um derartige Programmänderungen vornehmen zu können.

Ist die gewünschte Programmänderung durchgeführt, so wird durch Umstecken wieder die Bedienungseinheit angeschlossen, und mit Hilfe dieser wird nun die Maschine mit dem neuen oder geänderten Programm betrieben. Derartige Programmänderungen oder neue Pro­ gramme enthalten jedoch häufig noch Fehler, die einen reibungs­ losen Programmablauf verhindern. Die Programmiereinrichtung muß daher nochmals durch ein erneutes Umstecken angeschlossen und die erforderlichen Korrekturen können dann durchgeführt werden. Bis ein Programm sicher läuft, muß ein derartiger Wechsel zwi­ schen Bedienungseinheit und Programmiereinheit meistens sehr oft erfolgen, was nicht nur wegen des Umsteckens sehr aufwendig ist, vielmehr muß die Bedienungsperson dann noch zwischen der Pro­ grammiereinheit und der Bedienungseinheit hin- und herlaufen, die oftmals an räumlich getrennten Stellen angeordnet sind. Das jeweilige An- und Ausschalten ist ebenfalls sehr umständlich und zeitaufwendig, da sich der Programmierer bzw. die Bedienungsper­ son immer wieder mit der neuen Tastatur vertraut machen muß.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, eine Einrichtung der eingangs genannten Gattung zu schaffen, durch die Programmänderungen und das Testen derselben schneller und einfacher durchgeführt werden können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Pro­ grammiereinrichtung einen Programmiermodus zum Programmieren oder Umprogrammieren der Steuervorrichtung und einen Bedienungs­ modus zur Bedienung der Steuervorrichtung anstelle der Bedie­ nungseinheit aufweist, wobei Mittel zur Umschaltung zwischen Programmiermodus und Bedienungsmodus vorgesehen sind, und daß im Bedienungsmodus der Bildschirm ein Abbild der Bedienungseinheit aufweist, wobei eine der Tastenanordnung der Bedienungseinheit entsprechende Tastenanordnung auf der Tastatur der Programmier­ einrichtung mit den entsprechenden Bedienungsfunktionen beauf­ schlagt ist.

Mit der erfindungsgemäßen Einrichtung entfällt das lästige Um­ stecken und der Programmierer bzw. die Bedienungsperson kann an der Programmiereinrichtung sowohl die Umprogrammierung vorneh­ men, wie auch anschließend die Steuervorrichtung bzw. die Ma­ schine oder der von der Steuervorrichtung gesteuerte maschinelle Ablauf mit dem neuen Programm testen. Er braucht dabei seine Ar­ beitsposition nicht verändern, da dieser Testvorgang auf der Ta­ statur der Programmiereinrichtung durchgeführt werden kann. Je­ weils nach durchgeführter Programmänderung kann auf den Bedie­ nungsmodus umgeschaltet werden, bei dem die Tastenanordnung der Bedienungseinheit auf dem Bildschirm der Programmiereinrichtung erscheint. Entsprechende Tasten der Tastatur der Programmierein­ richtung sind nun mit den Bedienungsfunktionen beaufschlagt, so daß der Programmierer den Test in bekannter Weise mit der ihm gewohnten Bedienungseinheit durchführen kann, die allerdings nur bildlich und funktionell vorhanden ist. Weist das Programm noch Mängel auf, so kann wiederum ohne Arbeitsplatzwechsel oder Um­ stecken ein schneller Übergang in den Programmiermodus erfolgen. Dieser Vorgang läßt sich beliebig wiederholen. Erst wenn das Programm fehlerfrei arbeitet erfolgt wiederum ein Umstecken auf die fest installierte Bedienungseinheit. Ein Test ist dann nicht mehr erforderlich, da dieser bereits mit der simulierten Bedie­ nungseinheit durchgeführt worden ist.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Anspruch 1 angegebenen Einrichtung möglich.

Das Abbild der Bedienungseinheit weist insbesondere auch deren Display und/oder Anzeigeelemente auf, so daß die Bedienung der Steuervorrichtung in der üblichen gewohnten Weise wie durch die Bedienungseinheit erfolgen kann. Auf dem auf dem Bildschirm ge­ bildeten Display der Bedienungseinheit können dann in identi­ scher Weise die Displayanzeigen der Bedienungseinheit wiederge­ geben bzw. simuliert werden, so daß eine vollständige Simulation möglich ist. Das Abbild der Bedienungseinheit ist dabei vorzugs­ weise mit dieser vollständig identisch einschließlich der Bedie­ nungs- und Wiedergabefunktionen.

Zur alternativen Verbindung der Steuervorrichtung mit der Bedie­ nungseinheit oder der Programmiereinrichtung kann entweder ein einziger Steckanschluß oder können zwei parallele Steckan­ schlüsse vorgesehen sein. Im ersten Falle muß die erfindungsge­ mäße Einrichtung durch Umstecken angeschlossen werden, während sich dies im zweiten Falle erübrigt. In beiden Fällen erfolgt jedoch selbstverständlich sowohl die Programmierung, wie auch der anschließende Test des geänderten Programmes mit Hilfe der Tastatur der Programmiereinrichtung. Die Steckanschlüsse sind dabei zweckmäßigerweise als serielle oder parallele Schnittstel­ len ausgebildet.

Die Mittel zur Umschaltung zwischen Programmiermodus und Bedie­ nungsmodus sind vorzugsweise als durch Betätigung von Tasten oder Tastenfolgen der Programmiereinrichtung auslösbare Pro­ grammumschaltung ausgebildet. Dies bedeutet, daß die Umschaltung beispielsweise durch die Betätigung einer Tastenfolge der Tasta­ tur der Programmiereinrichtung möglich ist.

Um die Zuordnung zwischen der Tastatur der Programmiereinrich­ tung und der abgebildeten Tastatur der Bedienungseinheit noch deutlicher und sicherer zu machen, sind Mittel zur optischen Kennzeichnung der durch jeweils eine Taste der Tastatur der Pro­ grammiereinrichtung angesprochenen Taste der abgebildeten Bedie­ nungseinheit vorgesehen. Beispielsweise kann durch Betätigung einer Taste auf der Tastatur der Programmeinrichtung die zuge­ ordnete Taste auf der abgebildeten Bedienungseinheit zunächst kurz blinken, bevor die eigentliche Bedienfunktion ausgeführt wird.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dar­ gestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer programmge­ steuerten Steuervorrichtung, die alternativ mit der ihr zugeordneten Bedienungseinheit und einer Programmiereinrichtung verbindbar ist, und

Fig. 2 ein Flußdiagramm zur Erläuterung der Wirkungs­ weise.

In Fig. 1 ist eine programmgesteuerte Steuervorrichtung 10 (SPS) nur schematisch dargestellt. Eine derartige programmge­ steuerte Steuervorrichtung 10 dient in bekannter Weise zur Pro­ grammsteuerung von Maschinen, Transporteinrichtungen, Produk­ tionseinrichtungen, Montageeinrichtungen, Handhabungsvorrichtun­ gen, u. dgl., so daß ein näheres Eingehen auf eine derartige Steuervorrichtung entbehrlich ist. Der wichtigste Bestandteil einer derartigen Steuervorrichtung bildet üblicherweise wenig­ stens ein Mikrocomputer, wobei das Steuerprogramm in einem Spei­ cher, wie einem EPROM oder einem EEPROM gespeichert ist. Ein Zu­ griff auf den in der Steuervorrichtung enthaltenen Mikrorechner erfolgt über eine serielle oder parallele Schnittstelle, die als mehrpolige Steckbuchse 11 ausgebildet ist. Zur Steuerung der Steuervorrichtung 10 dient einen Bedienungseinheit 12, die eine Tastatur 13 und eine Display 14 aufweist. Die Bedienungseinheit 12 wird mit der Steuervorrichtung 10 durch Einstecken eines mit einem mehrpoligen Stecker 15 versehenen Kabels 16 in die Steck­ büchse 11 verbunden.

Im Betrieb erfolgt die Bedienung der Steuervorrichtung 10 über die Tastatur 13, wobei die entsprechenden Bedienungsfunktionen, Arbeitsvorgänge, Zustände der gesteuerten Maschine oder deren Komponenten u. dgl. auf dem Display 14 wiedergegeben werden kön­ nen. Zusätzlich oder alternativ zum Display 14 können auch An­ zeigevorrichtungen, wie Leuchtdioden, Zeigerinstrumente u. dgl. vorgesehen sein, die ebenfalls Zustände der Steuervorrichtung oder der von ihr gesteuerten Maschine wiedergeben können.

Soll das Steuerprogramm in der Steuervorrichtung 10 geändert, ergänzt oder ersetzt werden, so wird an die als Schnittstelle ausgebildete Steckbuchse 11 anstelle des Steckers 15 ein Stecker 17 eingesteckt, der über ein Kabel 18 mit einer als PC (Personalcomputer) ausgebildeten Programmiereinrichtung 19 ver­ bunden ist. Anstelle eines PC kann selbstverständlich auch eine andere bekannte Programmiereinrichtung 19 treten.

Die Programmiereinrichtung 19 besteht aus einem mit einem Bild­ schirm 20 versehenen Monitor 21, einem die Funktions- und Steuereinheit enthaltenden Computergehäuse 22 und einer Tastatur 23. Anstelle des abgebildeten PC kann auch ein kleiner tragbarer PC treten, wie z. B. ein Laptop oder ein Notebook.

Die Programmierung, Umprogrammierung, Programmerweiterung u. dgl. erfolgt mittels der Programmiereinrichtung 19 in der üblichen Weise, so daß eine detaillierte Beschreibung nicht erforderlich ist. Das in der Steuervorrichtung 10 enthaltene Programm wird zunächst in den Speicher der Programmiereinrichtung 19 ausgele­ sen und kann dort verändert werden. Die Programmsteuerung der Steuervorrichtung erfolgt dann über das Programm im Speicher der Programmiereinrichtung 19. Nach Durchführung der Programmierung wird das geänderte Programm wieder in den Speicher der Steuer­ vorrichtung 10 zurückgeladen, d. h., das dort enthaltene bishe­ rige Programm wird überschrieben. Anstelle des Auslesens des Steuerprogrammes aus der Steuervorrichtung 10 kann die Program­ miereinrichtung 19 auch bereits ein neues oder geändertes Pro­ gramm enthalten, und nach entsprechendem Test kann dieses Pro­ gramm dann in die Steuervorrichtung 10 eingelesen werden, d. h. das dort gespeicherte Programm wird wiederum überschrieben.

Der Ablauf des Wechsels zwischen Programmierung und Test des ge­ änderten Programmes wird nun anhand des in Fig. 2 dargestellten Flußdiagrammes näher erläutert.

Dieses Flußdiagramm zeigt den Funktionsablauf in der Program­ miereinrichtung 19 bzw. dessen Programmablauf. Beim Einschalten erfolgt die übliche Startphase 24 einer programmgesteuerten Ein­ richtung. Danach findet sich die Programmiereinrichtung 19 im Programmiermodus, in dem durch einen Ladevorgang 25 das in der Steuervorrichtung 10 enthaltene Programm in den Speicher der Programmiereinrichtung 19 ausgelesen werden kann. Weiterhin kann in einem Programmiervorgang 26 dieses Programm modifiziert, er­ gänzt oder auch ersetzt werden. Die Umprogrammierung eines Steu­ erprogrammes ist ein bekannter Vorgang, für den eine große Viel­ zahl von Variationsmöglichkeiten gegeben ist, und auf den hier nicht näher eingegangen werden soll. Die Programmiereinrichtung 19 bleibt so lange im Programmiermodus bzw. durchläuft so lange eine entsprechende Schleife, bis eine Tastenkombination U1 im Verzweigungsschritt 27 festgestellt wird. Es kann sich hierbei um eine Tastenkombination oder um die Betätigung einer einzelnen Taste handeln. Liegt diese Bedingung vor, so erfolgt eine Um­ schaltung in den Bedienungsmodus. In diesem wird zunächst in ei­ ner Bildschirmsteuerphase 28 ein exaktes Abbild der Bedienungs­ einheit 12 auf dem Bildschirm 20 erzeugt, wie dies in Fig. 1 dargestellt ist. Danach erfolgt in einer Tastatur Zuordnungs­ phase 29 eine Zuordnung von Tastenfunktionen der Tastatur 23 für Tastenfunktionen der Tastatur 13 der abgebildeten Bedienungsein­ heit 12. Besteht die Tastatur 13 der Bedienungseinheit 12 wie beim Ausführungsbeispiel aus zwei Tastenreihen mit je sieben Ta­ sten, so werden beispielsweise die jeweils sieben linken Tasten der beiden oberen Tastenreihen der Tastatur 23 dieser Tastatur 13 zugeordnet. Dies bedeutet, daß der linke obere Bereich der Tastatur 23 nun die Funktionen der Tastatur 13 der abgebildeten Bedienungseinheit 12 ausführen. Weiterhin wird durch das Pro­ gramm sichergestellt, daß auf dem abgebildeten Display der abge­ bildeten Bedienungseinheit die selben Anzeigen erscheinen, wie auf dem Display 14 der Bedienungseinheit 12. Nun kann im eigent­ lichen Bedienungsablauf 30 die Bedienung der Steuervorrichtung 10 in der gewohnten Weise erfolgten, allerdings mit Hilfe des linken oberen Bereiches der Tastatur 23. Um die Zuordnung der Tasten des linken oberen Bereiches der Tastatur 23 zu den abge­ bildeten Tasten auf dem Bildschirm sicherzustellen kann bei­ spielsweise bei Betätigung einer Taste die zugeordnete Taste auf dem Bildschirm für kurze Zeit auf leuchten, blinken oder mit ei­ nem zusätzlichen Symbol versehen werden, um dem Bediener anzuge­ ben, welche Taste auf der fiktiven Tastatur auf dem Bildschirm er angesprochen hat. Danach kann dann mit einiger Verzögerung die entsprechende Funktion ausgeführt werden. Es ist selbstver­ ständlich auch möglich, die entsprechende Funktion gleichzeitig auszuführen, also unmittelbar bei Betätigung einer Taste. Die Bedienungsperson kann nun im Bedienungsablauf 30 verbleiben, bis die Steuervorrichtung 10 bzw. die von ihr gesteuerte Vorrichtung oder Maschine ausgiebig getestet worden ist. Ist das Ergebnis zufriedenstellend, so betätigt er eine Tastenkombination U2, so daß in einem Verzweigungsschritt 31 zu einer Rückspeicherphase 32 umgeschaltet wird. In dieser wird das modifizierte Programm wieder in die Steuervorrichtung 10 geladen, wobei das bisher enthaltene Programm überschrieben wird. Ist das Ergebnis des Tests jedoch nicht zufriedenstellend, so wird die Tastenkombina­ tion U3 betätigt, und über einen Verzweigungsschritt 33 wird wieder zum Programmiermodus bzw. Programmiervorgang 26 umge­ schaltet.

Der Programmierer bzw. die Bedienungsperson kann somit so oft sie es wünscht zwischen Programmiermodus und Bedienungsmodus hin- und herschalten, bis das mehrfach modifizierte Programm die gewünschten Ergebnisse in der Testphase zeigt. Nach der Rück­ speicherphase 32 ist dann die Umprogrammierung abgeschlossen, die Programmiereinrichtung 19 kann von der Steuervorrichtung 10 getrennt und die Bedienungseinheit 12 wieder mit der Steckbuchse 11 verbunden werden.

Claims (8)

1. Einrichtung zur Programmierung und Bedienung einer programm­ gesteuerten Steuervorrichtung für eine Maschine, Transport­ einrichtung, Produktionseinrichtung, Montageeinrichtung, Handhabungsvorrichtung und dergleichen, mit einer Bedie­ nungseinheit zur Bedienung der Steuervorrichtung und mit ei­ ner an die Steuervorrichtung anschließbaren, mit einem Bild­ schirm versehenen Programmiereinrichtung, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Programmiereinrichtung (19) einen Program­ miermodus (25, 26) zum Programmieren oder Umprogrammieren der Steuervorrichtung (10) und einen Bedienungsmodus (28- 30) zur Bedienung der Steuervorrichtung (10) anstelle der Bedienungseinheit (12) aufweist, wobei Mittel (27, 33) zur Umschaltung zwischen Programmiermodus und Bedienungsmodus vorgesehen sind, und daß im Bedienungsmodus (28-30) der Bildschirm (20) ein Abbild der Bedienungseinheit (12) auf­ weist, wobei eine der Tastenanordnung (13) der Bedienungs­ einheit (12) entsprechende Tastenanordnung auf der Tastatur (23) der Programmiereinheit (19) mit den entsprechenden Be­ dienungsfunktionen beaufschlagt ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Abbild der Bedienungseinheit (12) auch deren Display (14) und/oder Anzeigeelemente aufweist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Abbild der Bedienungseinheit (12) mit dieser iden­ tisch ist.

4. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Programmiereinrichtung (19) als PC (Personalcomputer) ausgebildet ist.

5. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein einziger Steckanschluß (11) zur al­ ternativen Verbindung der Steuervorrichtung (10) mit der Be­ dienungseinheit (12) oder der Programmiereinrichtung (19) vorgesehen ist.

6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der wenigstens eine Steckanschluß (11) als serielle oder paral­ lele Schnittstelle ausgebildet ist.

7. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (27, 33) zur Umschaltung als durch Betätigung von Tasten oder Tastenfolgen der Programmiereinrichtung (19) auslösbare Programmumschaltung ausge­ bildet sind.

8. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zur optischen Kennzeichnung der durch jeweils eine Taste der Tastatur (23) der Programmier­ einrichtung (19) angesprochene Taste der abgebildeten Bedie­ nungseinheit (12) vorgesehen sind.