[发明专利]基于机械设备操作模型的电气设备操作模型的可视化方法

说明书

优先权声明

本申请要求序列号为61/095,997、申请日为2008年9月11日、名称为“基于机械设备操作模型的电气设备操作模型的可视化方法(Visualization Methodfor Electrical-Machine-Operation-Models Based onMechanical-Machine-Operation-Model)”的未决美国临时专利申请的优先权，通过引用全部结合于此，以及和与本申请同日提交的、序列号为12/546,987的、名称为“基于机械设备操作模型的逻辑控制器行为模型的自动推导(AutomatedDerivation of a Logic-Controller-Behavior-Model from aMechanical-Machine-Operation-Model)”的美国专利申请有关。

技术领域

本发明一般涉及为了工厂自动化的目的而对工厂行为(factory behavior)建模。更进一步地，本发明涉及一种将逻辑控制器行为的电气设备操作模型可视化的技术，同时也考虑该电气设备操作模型所基于的机械设备操作的模型。

背景技术

在自动化领域，特别是在针对车间的操作设备规划期间，工程人员传统上创建一种模型，该模型描述哪个设备稍候将与车间操作阶段有关。参照图1A，机械设备操作模型120包括每个设备115在操作过程中执行的每一步骤以及这些步骤如何相互作用的详细描述。模型传统上以序列图的形式被创建，该序列图以图形格式展示了随时间的设备行为。当今，软件工具为描述机械设备操作模型提供元模型(meta-model)，并允许传统的图形创建以及对那些机械模型编辑。

为了对数字控制器编程以操作设备，机械设备操作模型120传统上被给予熟悉可编程逻辑控制器(PLC)程序编写的工程人员，并且他/她在125提取机械模型，并在127创建PLC程序128，该PLC程序实现在机械模型120中描述的要求。例如，逻辑可以包括针对以正确的定时(in the correct timing)用于机器的启动/停止信号以及安全临界特征(例如互锁和超时探测)的逻辑。工程人员通常将传感器和执行器添加到机械信息中，因为它们在提供给工程人员的机械模型中经常遗漏。

工程人员选择根据编程方法来提取机械模型。对PLC进行编程的方法的例子包括STL(西门子PLC的类汇编程序语言(assembler like language))、梯形逻辑和梯级链(Step Chain)编程(三者中最高级的)。如果用户选择STL，该用户必须要作最多提取，因为该用户必须仅仅使用基本指令来制定程序。对于梯形逻辑，用户借助于逻辑的梯形图视觉显示。对于梯级链编程，用户必须基于机械描述(例如序列图)来识别程序中的步骤，并在PLC中确定步骤的准确序列，以及识别针对输入信号条件的需要。

在所有情况下，这些传统系统由于所要求的手工提取以及工程人员所面对的复杂性而可能是易出错的，并且可能由于同样原因而是耗时的。因此，目前需要一种改进的提取技术，用于从机械设备操作模型中制定PLC程序。

发明内容

本发明通过在一个实施例中提供一种用于在显示空间中可视地表示电气设备操作模型的方法来致力于上述需要。利用连接到显示器的计算机，显示空间被分配成装置子空间，每个子空间对应于由电气设备操作模型表示的不同的设备。对于每个装置子空间，为所有子空间使用共同的时间轴，为所表示的设备，下列步骤被执行：(1)第一区域被创建以用于显示序列信息；(2)第二区域被创建以用于显示信号信息；(3)在第一区域中显示机械设备运动表示，包括根据时间所表示的设备的机械步骤；(4)在第一区域中，在机械设备运动表示上叠加电气步骤表示，每个电气步骤都覆盖对应的机械步骤；(5)在第二区域中，显示与根据时间所表示的设备相关联的电气信号的电气信号值的表示。对于所有装置子空间 共同地下列步骤随后被执行：(1)通过使用表示电气转变的连接，将按时间顺序的每一对电气步骤表示连接起来；并且(2)对于至少一个电气转变表示，显示将电气转变和电气信号表示相关联的条件的至少一个表示。

本发明的另一实施例是计算机可用介质，所述计算机可用介质具有其上所存储的计算机可读指令用以通过处理器来执行来实施上述方法。

附图说明

图1A是示出现有技术PLC程序创建过程的示意图。

图1B是示出根据本公开的PLC程序创建过程的示意图。

图2是示出根据本公开的典型机械模型的时序图。

图3是示出根据本公开将显示空间划分为多个子空间的示意视图。