DE60200210T2

DE60200210T2 - Über das World-Wide-Web zugängliche, eingebettete Programmier-Software

Info

Publication number: DE60200210T2
Application number: DE60200210T
Authority: DE
Inventors: Brian A. Batke; Gary W. Baczkowski; Kenwood H. Hall
Original assignee: Rockwell Automation Technologies Inc
Current assignee: Rockwell Automation Technologies Inc
Priority date: 2001-05-09
Filing date: 2002-04-24
Publication date: 2004-12-02
Anticipated expiration: 2022-04-25
Also published as: US8131827B2; US20020169850A1; DE60200210D1; EP1256861A1; EP1256861B1

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft generell industrielle Steuersysteme für industrielle Prozesse und speziell ein industrielles Steuersystem, das ermöglicht, dass Remote-Terminals, die eine eingeschränkte Verarbeitungsleistung und/oder eingeschränkten Speicher aufweisen, über das World-Wide-Web auf das industrielle Steuersystem zugreifen.
Hintergrund der Erfindung
Zur Steuerung und Überwachung industrieller Prozesse eingesetzte industrielle Steuersysteme verwenden häufig speicherprogrammierbare Steuerungen (PLCs). PLCs sind Spezialrechner, die auf der Basis gespeicherter Steuerprogramme arbeiten und typischerweise Eingangssignale lesen und auf der Grundlage ihrer Logik der Steuerprogramme Ausgangssignale für die gesteuerten industriellen Prozesse bereitstellen. Die Verarbeitungsleistung und Speicherkapazitäten der PLCs sind in den letzten Jahren rapide gewachsen.
PLCs unterscheiden sich von üblichen Rechnern in zwei Hauptaspekten. Zuerst arbeiten die PLCs so, dass sie hochgradig zuverlässige und vorhersagbare Steuerausgangssignale erzeugen. Die Architektur und Programmierung von PLCs sind dazu ausgelegt, voraussehbare maximale Antwortzeiten vorzusehen sowie eine Verminderung von Fehlern, die durch Überlaufbedingungen hervorgerufen werden, sowie sensitive Erfassung von Hardware- und Kommunikationsfehlern. Zweitens unterscheiden sich PLCs auch von üblichen Rechnern darin, dass PLCs hochgradig kundenspezifisch auslegbar sind, um so an die Bedürfnisse der speziellen industriellen Prozesse angepasst zu sein, die gesteuert werden.
In einigen Fällen ist es für die Nutzer wünschenswert, über Remote-HMIs (Human Machine-Interfaces) imstande zu sein, Steuerprogramme der PLCs der industriellen Steuersysteme zu programmieren oder zu modifizieren. Konventionelle industrielle Steuersysteme ermöglichen Kommunikationen zwischen den PLCs und Remote-HMIs wie Computerterminals über geeignete Kommunikationsleitungen oder dedizierte Telefonleitungen. Um derartige Kommunikationen zu ermöglichen, sind die Remote-Nutzer typischerweise mit geeigneter Software versehen, die an den Remote-Terminals installiert wird. Die geeignete Software ist in zweierlei Weise spezialisiert, zum einen darin, dass sie die Programmierung der Steuerprogramme ermöglicht und zum anderen darin, dass sie entsprechend dem firmenspezifischen Format geeignete Kommunikationen ermöglicht.
Obgleich derartige firmenspezifische Software den Remote-User mit der Fähigkeit ausstattet, remote auf ein industrielles Steuersystem zuzugreifen und Änderungen der im Steuersystem verwendeten Steuerprogramme zu bewerkstelligen, hat der Einsatz derartiger Software einige Nachteile. Als erstes erfordert die Software typischerweise einen signifikanten Speicher und Verarbeitungsleistung für ihre Installation und ihren Betrieb am Remote-Terminal. Ferner muss die Software zum Nutzer des Remote-Terminals geliefert (oder von diesem anderweitig gewonnen werden) und vom Nutzer installiert werden.
Ferner ist häufig der Fall, dass die Software von Zeit zu Zeit aktualisiert werden muss, so dass der Nutzer wiederholt neue Software beschaffen und installieren muss. Da im Verlaufe der Zeit Updates an der Software vorgenommen werden, muss der Remote-Nutzer Sorge dafür tragen, dass die geeigneten Versionen der Software im Zusammenhang mit den Steuerprogrammen verwendet werden. Dies ist speziell dann der Fall, wenn die Steuerprogramme unterschiedliche Versionen haben, die unter Verwendung unterschiedlicher Versionen der Software erzeugt wurden.
Die WO 01 12374, die im Oberbegriff des Anspruchs 1 und Anspruchs 19 gewürdigt worden ist, offenbart keine Merkmale, die die oben dargelegten Nachteile überwinden. Dieses Dokument offenbart eine Schweisseinheit, welche ein Steuersystem umfasst, ein Kommunikationsinterface und einen Web-Server, welche eine bidirektionale Kommunikation über das Internet mit einer Remote-Vorrichtung ermöglichen. Der verwendete HTTP-Web-Server ist vorzugsweise in das Kommunikationsinterface integriert. Durch das Vorsehen des Web-Servers im System ist es möglich, für die Kommunikation standardisierte Softwareprogramme zu verwenden und eine Fernwartung und Fern-Softwareupdates zu bewerkstelligen. Es ist möglich, das Programm der Schweisseinheit aus der Ferne zu ändern, indem Software-Funktionsblöcke über das Internet zum Ersetzen von Software-Funktionsblöcken des Programms gesendet werden und/oder indem Software-Funktionsblöcke oder Programme ausgewählt werden, die im Speicher des Steuersystems gespeichert sind.
Die vorliegende Erfindung nach Definition in den unabhängigen Ansprüchen trägt dazu bei, die in dem folgenden Paragraphen dargelegten Ziele zu erreichen. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen definiert.
Es wäre von Vorteil, wenn eine neues industrielles Steuersystem entwickelt würde, welches Kommunikationen zwischen dem industriellen Steuersystem und den Remote-Vorrichtungen ermöglicht, speziell, um die Programmierung und Modifizierung von Steuerprogrammen aus der Ferne, ohne die separate physische Bereitstellung geeigneter Software für eine Installation an den Remote-Terminals zu ermöglichen. Es wäre auch von Vorteil, falls das industrielle Steuersystem so ausgelegt wäre, dass es mit den Remote-Terminals auf eine derartige Weise kommunizieren könnte, dass es für die Remote-Terminals nicht erforderlich wäre, grosse Mengen an Verarbeitungsleistung und/oder Speicher zu haben. Ferner wäre es von Vorteil, wenn Updates in der Programmiersoftware, die zur Erzeugung von Steuerprogrammen und Versionsänderungen in den Steuerprogrammen verwendet werden, im Betrieb der Remote-Terminals automatisch abgewickelt würden. Es wäre darüber hinaus von Vorteil, wenn die Remote-Terminals verwendet werden könnten, um die Steuerprogramme einer Vielfalt unterschiedlicher Steuervorrichtungen des industriellen Steuersystems, einschliesslich PLCs zu erzeugen oder zu modifizieren.
Kurze Zusammenfassung des bevorzugten Ausführungsbeispiels
Die Erfinder der vorliegenden Anmeldung haben ein neues industrielles Steuersystem entwickelt, das mit Remote-Computerterminals oder anderen fernen Vorrichtungen über das Internet oder World-Wide-Web (oder auch einfach das Web) kommuniziert und es gestattet, aus der Ferne Steuerprogramme zu programmieren und zu modifizieren, indem sowohl Steuerprogramme als auch Programmier software den Remote-Vorrichtungen über das Web zu Verfügung gestellt werden. Das industrielle Steuersystem umfasst ein Webzugangsmodul, das sowohl einen Web-Server als einen PLC aufweist, und zwar zusätzlich zu anderen Steuervorrichtungen wie Eingabe/Ausgabe (I/O) Modulen, die zur Steuerung eines industriellen Prozesses verwendet werden. Das Webzugangsmodul speichert Steuerprogramme, die auf dem PLC und/oder den anderen Steuervorrichtungen implementiert sind, und das Webzugangsmodul speichert auch Programmiersoftware, die zur Erzeugung und Modifizierung der Steuerprogramme verwendet werden kann. Der Web-Server ermöglicht, dass Information, die sowohl die Steuerprogramme als auch die Programmiersoftware betrifft, welche zur Erzeugung oder Modifizierung der Steuerprogramme verwendet wird, den Remote-Vorrichtungen über das Web zur Verfügung gestellt wird, wobei die Steuerprogramme dort erneut erzeugt oder modifiziert werden können. Bei der Erzeugung und Modifizierung von Steuerprogrammen können die entfernten Vorrichtungen,d. h. die Remote-Vorrichtungen, die erzeugten Programme dem Web-Server über das Web zur Verfügung stellen.
Das industrielle Steuersystem kann so konfiguriert werden, dass es unterschiedliche Mengen oder Typen von Programmiersoftware abhängig vom Typ der Remote-Vorrichtung liefert, die eine vorgegebene Anforderung erstellt. Wenn Steuerprogramme, die auf dem Webzugangsmodul gespeichert sind, multiple Versionen aufweisen oder sich zeitlich geändert haben, beispielsweise in Folge von Updates oder Änderungen von Elementen des industriellen Steuersystems, assoziiert das Webzugangsmodul entsprechende Versionen der Programmiersoftware mit solchen Versionen des Steuerprogramms. Dann, wenn die Steuerprogramme den Remote-Vorrichtungen vom Web-Server zur Verfügung gestellt werden, sendet der Web-Server auch die geeigneten Versionen der Programmiersoftware entsprechend diesen Steuerprogrammen.
Speziell betrifft die vorliegende Erfindung ein industrielles Steuersystem zum Steuern eines industriellen Prozesses. Das industrielle Steuersystem umfasst mehrere I/O-Vorrichtungen, die Signale mit dem industriellen Prozess austauschen, und ein Webzugangsmodul, das einen Web-Server umfasst, welcher mit einem PLC gekoppelt ist. Der Web-Server kann zumindest an eine Remote- Vorrichtung über das Internet gekoppelt werden und der PLC ist mit den I/O-Vorrichtungen verbunden. Das Webzugangsmodul umfasst ferner Programmiersoftware, die zur Erzeugung eines Steuerprogramms für zumindest einen vom PLC und einer der I/O-Vorrichtungen verwendet kann. Der Web-Server kann die Programmiersoftware zur Übertragung zur Remote-Vorrichtung auf dem Internet bereitstellen, so dass die Remote-Vorrichtung imstande ist, das Steuerprogramm zu erzeugen.
Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Webzugangsmodul zur Verwendung in einem industriellen Steuersystem, aufweisend mehrere Steuervorrichtungen, die so arbeiten, dass sie einen industriellen Prozess überwachen und steuern, wobei das Webzugangsmodul mit den mehreren Steuervorrichtungen verbunden ist. Das Webzugangsmodul umfasst eine Speichervorrichtung zum Speichern von Programmiersoftware, die dazu verwendet werden kann, ein Steuerprogramm zum Ablauf auf zumindest einem vom Webzugangsmodul und einer der Steuervorrichtungen zu erzeugen. Das Webzugangsmodul umfasst ferner eine Prozessoreinrichtung, die mit der Speichereinrichtung verbunden ist, wobei die Prozessoreinrichtung dazu dient, die Programmiersoftware zu einer Remote-Vorrichtung zu senden und Kommunikationen betreffend das Steuerprogramm von der Remote-Vorrichtung zu empfangen. Das Steuerprogramm wird an der Remote-Vorrichtung über die Verwendung der Programmiersoftware erzeugt und das Webzugangsmodul ist ferner dazu ausgelegt, Kommunikationen zwischen der Prozessoreinrichtung und der Remote-Vorrichtung über das Internet zu ermöglichen.
Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Erzeugen eines Steuerprogrammes für zumindest eine Steuervorrichtung eines industriellen Steuerungssystems, welches einen industriellen Prozess überwacht und steuert. Das Verfahren umfasst Bereitstellung eines Web-Servers innerhalb des industriellen Steuersystem, wobei der Web-Server imstande ist, mit zumindest einer Remote-Vorrichtung über das Internet zu kommunizieren. Das Verfahren umfasst auch die Erlangung von Programmiersoftware, die dazu verwendet werden kann, das Steuerprogramm zu erzeugen, die Bereitstellung der Programmiersoftware für eine Übertragung zu der zumindest einen Remote-Vorrichtung über das Internet und das Empfangen des erzeugten Steuerprogrammes von dieser zumindest einen Remote-Vorrichtung.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 ist eine schematische Darstellung, die ein exemplarisches industrielles Steuersystem zeigt, welches ein Webzugangsmodul umfasst, das mit einem oder mehreren Remote-Terminals über das Internet kommunizieren kann, wobei das Webzugangsmodul Programmiersoftware speichert, die den Remote-Terminals zur Verfügung gestellt werden kann und dazu verwendet werden kann, Steuerprogramme, die vom industriellen Steuersystem genutzt werden, zu erzeugen oder zu modifizieren;
2 ist ein Flussdiagramm, welches exemplarische Schritte eines Betriebs eines Ausführungsbeispiels des industriellen Steuersystems der 1 zeigt, wobei sowohl ein Steuerprogramm als auch Programmiersoftware einem Remote-Terminal über das Internet übermittelt werden.
Detaillierte Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels
Gemäss 1 sind nach der vorliegenden Erfindung eine oder mehrere Remote-Vorrichtungen 10, wie Personal Computer mit Internet Browser Programmen (bspw. Internet Explorer von Microsoft Corp. of Redmond, Washington) über das Internet 20 in einem industriellen Steuersystem 30 gekoppelt, welches einen industriellen Prozess, der innerhalb einer Fabrik 40 oder andere Niederlassungen abläuft, steuert. Das industrielle Steuersystem umfasst ein Webzugangsmodul 100, das über ein Internet-Interface 110 mit dem Internet 20 gekoppelt ist. Das industrielle Steuersystem 30 umfasst ferner eine oder mehrere Steuervorrichtungen, die als Steuervorrichtungen 130, 140 und 150 gezeigt sind, welche über jeweilige Ports eines Steuernetzwerk-Interfaces 120 gekoppelt sind. Die Steuervorrichtungen 130–150 können eine Vielfalt unterschiedlicher Arten von Vorrichtungen sein, einschliesslich Eingabe/Ausgabe (I/O) Module, Motorsteuerungen und anderen Vorrichtungen. In einigen Ausführungen sind eine oder mehrere der Steuervorrichtungen 130–150 programmierbare Steuerungen (PLCs). Ebenfalls abhängig vom Ausführungsbeispiel, können die verschiedenen Steuervorrichtun gen 130–150 durch eine Kommunikationsleitung wie ein Kommunikationsdatenbus (nicht dargestellt) verbunden sein. Jede der Steuervorrichtungen 130–150 empfängt von einem oder mehreren Elementen oder Aspekten des durch das industrielle Steuersystem 30 gesteuerten industriellen Prozesses Daten und/oder liefert Steuerbefehle zu diesen Elementen oder Aspekten.
Wie dargestellt, umfasst das Webzugangsmodul 100 im bevorzugten Ausführungsbeispiel einen Web-Server 160 und einen PLC 165. Der Web-Server 160 ist zwischen das Internet-Interface 110 und den PLC 165 geschaltet, der wiederum zwischen den Web-Server 160 und das Steuernetzwerk-Interface 120 geschaltet ist. Abhängig von dem Ausführungsbeispiel, kann eine andere Art Steuerung anstelle des PLC 165 verwendet werden. Auch kann in bestimmten Ausführungen der PLC oder eine andere Steuerung als der Web-Server 160 wirken, derart, dass die beiden Vorrichtungen tatsächlich zu einer Vorrichtung werden. Ungeachtet des Ausführungsbeispiels, beinhaltet das Webzugangsmodul 100 die Fähigkeit, eine Web-Server-Funktionalität bereitzustellen, so dass die eine oder mehrere Remote-Vorrichtungen 10 auf Information vom Webzugangsmodul über das Internet 20 zugreifen können und Informationen von diesem Modul erhalten können. Der PLC 165 oder andere Steuerungen arbeiten so, dass sie die Steuervorrichtungen 130–150 steuern, beeinflussen oder anderweitig wechselwirken und hierdurch mit dem industriellen Prozess mittels einer oder mehrerer Steuerprogramme 180 wechselwirken.
Das oder die Steuerprogramme 180 wird bzw. werden innerhalb eines Speichers 170 des Webzugangsmoduls 100 gespeichert. Der Speicher 170 kann als separates Element des Webzugangsmoduls 100 vorliegen, kann als ein Teil entweder des Web-Servers 160 oder des PLCs 165 vorliegen oder kann auch ausserhalb des Webzugangsmoduls 100 an einer anderen Stelle existieren. Beispielsweise kann der Speicher 170 an einer entfernten Stelle vorliegen und über das Internet 20 mit dem Webzugangsmodul 100 gekoppelt werden.
Obgleich im gezeigten Ausführungsbeispiel der PLC 165 des Webzugangsmoduls 100 ein spezifisches Steuerprogramm 180 umfasst, das die Operation des PLC 165 lenkt, können in alternativen Ausführungsbeispielen eine oder mehrere der verschiedenen Steuervorrichtungen 130–150 ihre eigenen jeweiligen Steuerprogramme haben, die die Operation dieser Steuervorrichtungen in Bezug auf einander, den gesteuerten industriellen Prozess und das Webzugangsmodul 100 beherrschen. Die Steuerprogramme an den Steuervorrichtungen können in jeweiligen Speichern bei diesen Steuervorrichtungen oder an anderen Stellen gespeichert sein. In bestimmten Ausführungsbeispielen wird nur eine der Steuervorrichtungen oder werden mehrere der Steuervorrichtungen 130–150 Steuerprogramme aufweisen und das Webzugangsmodul 100 wird kein eigenes Steuerprogramm haben. In Ausführungen, bei denen eine oder mehrere Steuerprogramme ihre eigenen Steuerprogramme aufweisen, kann auf diese Steuerprogramme vom Webzugangsmodul 100 zugegriffen werden oder es können die Programme dem Webzugangsmodul anderweitig zur Verfügung gestellt werden.
Gemäss der vorliegenden Erfindung können Remote-User die eine oder mehrere Remote-Vorrichtungen 10 betreiben, auf das Steuerprogramm 180 des PLC 165 (oder andere Steuerprogramme, die mit den Steuervorrichtungen verknüpft sind) über das Internet 20 und den Web-Server 160 zugreifen. Beim Zugreifen auf das Steuerprogramm 180 erhalten die Remote-User nicht nur das Steuerprogramm 180, sondern erhalten auch damit verknüpfte Programmiersoftware 190, die von den Browser-Programmen der Remote-Vorrichtungen 10 zum Programmieren oder andersartigen Wechselwirken mit dem Steuerprogramm 180 verwendet wird. Dies bedeutet, dass die Remote-Vorrichtungen 10 vom Web-Server 160 nicht nur das Steuerprogramm 180 selbst sondern auch die Anwendungen herunterladen, die es den Remote-Usern ermöglicht, neue Steuerprogramme zu erzeugen oder zu generieren, sowie existierende Steuerprogramme zu modifizieren.
Wie im Fall des Steuerprogrammes 180 wird die Programmiersoftware 190 im Speicher 170 des Webzugangsmoduls 100 oder innerhalb des Web-Servers 160 oder des PLCs 165 des Webzugangsmoduls gespeichert, obgleich in alternativen Ausführungsbeispielen der Speicher 170 irgendwo liegen kann. Im bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der Speicher 170, der das Steuerprogramm 180 speichert, der selbe Speicher, der die Programmiersoftware 190 speichert, d. h. es gibt eine einzige Speichervorrichtung, die sowohl die Steuerprogramme als auch die damit verknüpfte Programmiersoftware gemeinsam speichert. In alternativen Ausführun gen kann die Programmiersoftware 190 an einer anderen Stelle als das jeweilige Steuerprogramm 180 gespeichert werden, obgleich das Webzugangsmodul 100 so wirkt, dass es die richtige Programmiersoftware mit dem richtigen Steuerprogramm assoziiert, wenn ein Remote-User auf das Steuerprogramm zugreift.
Durch Speichern (oder zumindest Assoziieren) der geeigneten Programmiersoftware 190 mit einem jeden Steuerprogramm 180 und durch das Liefern derartiger Programmiersoftware mit jedem Steuerprogramm, sowie das Steuerprogramm über das Internet 20 zu Remote-Usern heruntergeladen wird, sieht die vorliegende Erfindung signifikante Vorteile vor. Speziell bei solchen Remote-Vorrichtung 10, die nicht imstande sind, komplizierte Programmiersoftware zum Erzeugen oder Modifizieren von Steuerprogrammen zu speichern oder auf andere Weise zu verarbeiten, können am Webzugangsmodul 100 einfache Versionen der Programmiersoftware gespeichert werden und von den Remote-Vorrichtungen 10 heruntergeladen werden, so dass die Remote-Vorrichtungen die Steuerprogramme generieren und/oder modifizieren können. Ferner ist es bei Fällen, in denen die Programmiersoftware 190 von Zeit zu Zeit aktualisiert wird, nicht erforderlich, Hardcopies der neuen Versionen der Programmiersoftware 190 physisch zu den Remote-Usern zu senden, da die Remote-User nun imstande sind, neue Versionen der Programmiersoftware über das Internet 20 direkt vom Webzugangsmodul 100 herunterzuladen.
In Fällen, bei denen die Programmiersoftware 190 zu mehreren Zeitpunkten aktualisiert wird, kann das industrielle Steuersystem 30 dazu ausgelegt werden, nur eine begrenzte Anzahl von aktualisierten Versionen der Programmiersoftware 190 für eine spezielle Remote-Vorrichtung 10 bereit zustellen, ohne vom Remote-User, der mit der Remote-Vorrichtung verknüpft ist, bezahlt zu werden. In einigen Ausführungsbeispielen erfordert jedes Herunterladen von Programmiersoftware 190 die Bezahlung durch den Nutzer. Solche Bezahlungen können mittels Standardtechniken aus dem Stand der Technik erfolgen, einschliesslich der Übermittlung der Kreditkartennummern von der Remote-Vorrichtung 10 zum Webzugangsmodul 100, das dann zur Bewirkung der Zahlung mit einer Kreditkartengesellschaft zusammenarbeitet. In einigen anderen Ausführungen kann von den Remote-Vorrichtungen 10 vom Webzugangsmodul 100 Kern-Programmiersoftware 190 her untergeladen werden, jedoch muss zusätzliche Software (einschliesslich zusätzlicher spezialisierter Updates) von anderen Quellen geholt werden, wie Remote-Web-Servern, auf die von den Remote-Vorrichtungen auch über das Internet 20 zugegriffen wird.
In weiteren Ausführungsbeispielen kann das Steuerprogramm 180 multiple Versionen aufweisen, von denen jede mittels unterschiedlicher Versionen der Programmiersoftware 190 generiert oder erzeugt worden ist. In diesen Fällen speichert der Speicher 170 die verschiedenen Versionen des Steuerprogramms 180 in Verknüpfung mit den jeweiligen Versionen der Programmiersoftware 190. Durch Speichern dieser Kombinationen der Steuerprogramm-Versionen und der Programmiersoftware-Versionen werden Remote-User an Remote-Vorrichtungen 10, die auf eine spezielle Version des Steuerprogramms 180 zugreifen wollen, stets mit der korrekten Version der Programmiersoftware 190 versorgt, die ihnen gestattet, diese spezielle Version des Steuerprogramms 180 zu betrachten und zu modifizieren.
Wie oben dargelegt, können die Steuervorrichtungen 130 – 150 auch jeweilige Steuerprogramme zusätzlich zu oder statt des Steuerprogramms 180 aufweisen, welches mit dem PLC 165 verknüpft ist. In solchen Ausführungsbeispielen kann entsprechende Programmiersoftware 190 an jeder der jeweiligen Steuervorrichtungen mit deren jeweiligen Steuerprogrammen gespeichert werden, oder kann separat von den Steuerprogrammen gespeichert werden. In bestimmten Ausführungsbeispielen wird die sich auf die Steuerprogramme der verschiedenen Steuervorrichtungen 130–150 beziehende Programmiersoftware am Webzugangsmodul 100 gespeichert, obgleich die Steuerprogramme an den jeweiligen Steuervorrichtungen gespeichert sind. In jedem dieser Ausführungsbeispiele ist das Webzugangsmodul 100 imstande, die erforderlichen Steuerprogramme als Antwort auf Anforderungen von den Remote-Vorrichtungen 10 zu erlangen und die entsprechende Programmiersoftware zu erlangen und dann die Programmiersoftware zusätzlich zu den Steuerprogrammen zur Remote-Vorrichtung 10 zu senden.
Gemäss 2 startet ein exemplarischer Satz von Schritten der Funktionsweise des industriellen Steuersystems 30 mit Schritt 210, bei dem das industrielle Steu ersystem 30 und speziell das Webzugangsmodul 100 eine Anforderung erhält, die über das Internet 20 von einer Remote-Vorrichtung geliefert wird. Im Schritt 220 analysiert das Webzugangsmodul 100 und speziell der Web-Server 160 die Anforderung und bestimmt das geforderte Steuerprogramm, wobei er beispielsweise bestimmt, dass das geforderte Steuerprogramm das Steuerprogramm 180 des PLC 165 ist. Im Schritt 230 bestimmt der Web-Server 160 ferner die spezielle Version des Steuerprogramms, die angefordert worden ist, und zwar in solchen Fällen, bei denen multiple Versionen des Steuerprogramms vorkommen. In bestimmten Ausführungsbeispielen ist das Webzugangsmodul 100 auch imstande, in den Schritten 220–230 zu ermitteln, ob die Anforderung von der Remote-Vorrichtung 10 eine Anforderung zur Erzeugung oder Generierung eines vollkommen neuen Steuerprogramms für den PLC 165 oder eine der Steuervorrichtungen 130 –150 ist.
Darauf folgend erlangt das Webzugangsmodul 100 im Schritt 240 die Programmiersoftware (beispielsweise die Programmiersoftware 190, die zur Erzeugung, Generierung, Modifizierung oder andersartigen Wechselwirkung mit dem geforderten Steuerprogramm oder der Steuerprogramm-Version geeignet ist). Die Programmiersoftware wird aus der Speichervorrichtung 170 oder irgend einer anderen Speichervorrichtung gewonnen, die die relevante Programmiersoftware speichert. Falls ein vollkommen neues Steuerprogramm erzeugt werden soll, wird die Programmiersoftware, die für eine solche Erzeugung des Steuerprogramms geeignet ist, gewonnen.
Im Schritt 250 werden dann das geforderte Steuerprogramm und geeignete Programmiersoftware vom Web-Server 160 des Webzugangsmoduls 100 zur Remote-Vorrichtung 10 geliefert, die ursprünglich die Anforderung stellte. Die Remote-Vorrichtung 10 ist dann imstande, das Steuerprogramm zu modifizieren. In dem Fall, bei dem ein vollständig neues Steuerprogramm an der Remote-Vorrichtung 10 erzeugt wird, ist die für eine derartige Erzeugung des neuen Steuerprogramms geeignete Programmiersoftware die Software, die zur Remote-Vorrichtung 10 gesendet worden ist, und es wird entweder kein Steuerprogramm oder nur ein grundlegendes Steuerprogramm-Framework zur Remote-Vorrichtung gesandt.
Die Remote-Vorrichtung 10 verwendet dann die Programmiersoftware zur Erzeugung des neuen Steuerprogramms.
In bestimmten Ausführungsbeispielen ist es der Remote-Vorrichtung 10 möglich, in ihrem eigenen Speicher ein Kopie von neu erzeugten Steuerprogrammen zu speichern. Auch bei Beispielen, bei denen Steuerprogramme multiple Versionen haben können, passt die Programmiersoftware, die vom Web-Server 60 über das Internet 20 zur Remote-Vorrichtung 10 gesandt wird, zur Version des gesendeten Steuerprogramms.
Im Schritt 260 ist der Web-Server 160 imstande, zusätzliche Anforderungen und Befehle von der Remote-Vorrichtung 10 zu empfangen und hierauf zu antworten. Derartige Anforderungen oder Befehle können die Anfrage nach vollständig neuen oder modifizierten Steuerprogrammen umfassen, Anforderungen zur Hilfe bei der Erzeugung oder Modifizierung von Steuerprogrammen, Anforderungen nach zusätzlicher Software oder Anweisungen, wie erforderliche zusätzliche Software erhältlich ist (beispielsweise Software die an verschiedenen Web-Servern über das Internet 20 erlangbar ist), sowie weitere Informationen umfassen.
In Fällen, bei denen von den Remote-Usern an den Remote-Vorrichtungen 10 Bezahlungen erhalten werden müssen, bevor die angeforderte Programmiersoftware zu diesen Remote-Vorrichtungen 10 gesendet wird, werden auch weitere Schritte hinsichtlich Bezahlungsanforderungen und/oder den Empfang von Bezahlungsinformation wie Kreditkarteninformation durch das industrielle Steuersystem 30 ausgeführt. Beispielsweise kann vom Web-Server 160 nach Schritt 240 eine Zahlungsanforderung zur Remote-Vorrichtung ausgegeben werden, und zwar nach Bestimmung, welche Programmiersoftware zur Erzeugung oder Modifizierung der angeforderten Steuerprogramm-Version geeignet ist, sowie vor der Sendung der angeforderten Information im Schritt 250.
Das Webzugangsmodul 100 und speziell der Web-Server 160 arbeiten in Verbindung mit dem Internet 20 mit Hilfe üblicher Kommunikationstechniken und Protokolle. In einem Ausführungsbeispiel kommuniziert der Web-Server 160 mit dem Internet 20 über das Internet-Interface 110 unter Verwendung des Ethernet Media Access Protokolls (MAC) und ferner auch über das TCP/IP (Transfer Control Protocol/Internetprotocol). In alternativen Ausführungsbeispielen können andere Formate oder Protokolle verwendet werden. Ferner wird die exakte Anwendungs-Level-Information, die zwischen den Remote-Vorrichtungen 10 und dem Web-Server 160 hin- und her gesendet wird, in Abhängigkeit der Remote-Vorrichtungen variieren und wird speziell abhängig von den Programmen wie den Browser-Programmen, die diese Remote-Vorrichtungen verwenden, variieren.
in bestimmten Ausführungsbeispielen ist der Web-Server 160 imstande, mit einer Vielfalt unterschiedlicher Arten von Webbrowser-Programmen und anderen Programmen, die von den Remote-Vorrichtungen verwendet werden, zu wechselwirken. Der Web-Server 160 ist imstande, zu jedem gegebenen Zeitpunkt zu ermitteln, welche Art von Programm von einer gegebenen Remote-Vorrichtung verwendet wird, sowie die Verarbeitungsleistung und die Speicherkapazitäten oder – einschränkungen der Remote-Vorrichtung. Unter Heranziehung dieser Information schneidet der Web-Server 160 seine Operation in Bezug auf die Remote-Vorrichtung dementsprechend zu. Beispielsweise werden geringere Menge an Programmiersoftware oder andere Versionen von Programmiersoftware den Remote-Vorrichtungen 10 zur Verfügung gestellt, die weniger Verarbeitungsleistung oder Speicherkapazitäten haben als Remote-Vorrichtungen, die in dieser Hinsicht höhere Kapazitäten aufweisen.
Die Erfindung kann wie folgt zusammengefasst werden:
Ein industrielles Steuersystem, das zum Steuern eines industriellen Prozesses dient und auf das über das Internet zugegriffen werden kann, wird offenbart. Das industrielle Steuersystem umfasst mehrere I/O-Vorrichtungen, die Signale mit dem industriellen Prozess austauschen, und ein Webzugangsmodul, das einen Web-Server umfasst, der mit einem PLC gekoppelt ist. Der Web-Server ist imstande, zumindest mit einer Remote-Vorrichtung über das Internet verbunden zu werden, und der PLC ist mit den I/O-Vorrichtungen gekoppelt. Das Webzugangsmodul umfasst ferner Programmiersoftware, die dazu verwendet werden kann, ein Steuerprogramm für zumindest einen, den PLC und eine der I/O-Vorrichtungen zu erzeugen. Der Web-Server ist imstande, die Programmiersoftware für eine Übertra gung zur Remote-Vorrichtung auf dem Internet bereitzustellen, so dass die Remote-Vorrichtung imstande ist, das Steuerprogramm zu generieren.

Claims

Industrielles Steuersystem (40), aufweisend mehrere Steuervorrichtungen (130, 140, 150), die so arbeiten, dass sie einen industriellen Prozess überwachen und steuern, und aufweisend ein Webzugangsmodul (100), das mit den mehreren Steuervorrichtungen verbunden ist, wobei das Webzugangsmodul dazu ausgelegt ist, Datenübermittelungen zwischen dem Webzugangsmodul (100) und einer entfernten Vorrichtung (10) über das Internet (20) zu ermöglichen, dadurch gekennzeichnet, dass das Webzugangsmodul (100): dazu ausgelegt ist, Programmiersoftware (190) zu erlangen, die zur Erzeugung eines Steuerprogramms (180) zum Ablauf auf zumindest einem vom Webzugangsmodul (100) und einer der Steuervorrichtungen (130, 140, 150) verwendet werden kann; und aufweist eine Prozessoreinrichtung (160, 165), die die Programmiersoftware (190) zur entfernten Vorrichtung (10) sendet und Datenübermittelungen betreffend das Steuerprogramm (180) von der entfernten Vorrichtung (10) über das Internet (20) empfängt, wobei das Steuerprogramm (180) an der entfernten Vorrichtung über die Verwendung der Programmiersoftware (190) erzeugt wird.
Webzugangsmodul, eingerichtet zur Verwendung in einem industriellen Steuersystem nach Anspruch 1, aufweisend: eine Speichereinrichtung (170) zum Speichern der Programmiersoftware (190), die zur Erzeugung des Steuerprogramms (180) zum Ablauf auf zumindest einem vom Webzugangsmodul (100) und einer der Steuervorrichtungen (130, 140, 150) verwendet werden kann; und aufweisend die Prozessoreinrichtung (160, 165), welche die Programmiersoftware (190) zur entfernten Vorrichtung (10) sendet und Datenübermittelungen betreffend das Steuerprogramm (180) von der entfernten Vorrichtung (10) empfängt, wobei das Steuerprogramm (180) an der entfernten Vorrichtung über die Verwendung der Programmiersoftware (190) erzeugt wird, und wobei das Webzugangsmodul (100) ferner dazu ausgelegt ist, Datenübermittelungen zwischen der Prozessoreinrichtung (160, 165) und der entfernten Vorrichtung (10) über das Internet (20) zu ermöglichen.
Webzugangsmodul nach Anspruch 2, in welchem die Prozessoreinrichtung (160, 165) einen Web-Server (160) und einen PLC (165) (speicherprogrammierbare Steuerung) umfasst und in welchem das vorhandene Steuerprogramm (180) von der Speichereinrichtung (170) in Verbindung mit einer bestimmten Version der Programmiersoftware (190) gespeichert ist.
Webzugangsmodul nach Anspruch 2, in welchem die Steuervorrichtungen (130, 140, 150) aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus I/O-Modulen, Motorsteuerungen und PLCs besteht.
Industrielles Steuersystem nach Anspruch 1, in welchem die Steuervorrichtungen (130, 140, 150) mehrere I/O-Vorrichtungen umfassen, die mit dem industriellen Prozess Signale austauschen können; das Webzugangsmodul (100) als die Prozessoreinrichtung einen Web-Server (160) umfasst, der mit einem PLC (165) (speicherprogrammierbare Steuerung) verbunden ist, wobei der Web-Server (160) über das Internet (20) mit zumindest einer entfernten Vorrichtung (10) verbindbar ist und wobei der PLC (165) mit den I/O-Vorrichtungen verbunden ist; wobei das Webzugangsmodul (100) ferner die Programmiersoftware (190) umfasst, die zur Erzeugung des Steuerprogramms (180) für zumindest einen vom PLC (165) und einer der I/O-Vorrichtungen verwendet werden kann, und wobei der Web-Server (160) die Programmiersoftware (190) über das Internet (120) zur Übertragung zur entfernten Vorrichtung (10) zur Verfügung stellen kann, so dass die entfernte Vorrichtung das Steuerprogramm (180) erzeugen kann.
Industrielles Steuersystem nach Anspruch 5, in welchem der PLC (165) und der Web-Server (160) auf eine der folgenden Weisen implementiert sind: (a) in einem einzigen Rechner, der zwei Programme ausführt; und (b) jeweils in zwei unterschiedlichen Rechnern, die über eine Nachrichtenverbindung kommunizieren.
Industrielles Steuersystem nach Anspruch 5, in welchem der PLC (165) das Steuerprogramm (180) ausführt, sobald die entfernte Vorrichtung (10) das Steuerprogramm unter Verwendung der Programmiersoftware (190) erzeugt hat und das Steuerprogramm von der entfernten Vorrichtung zum Webzugangsmodul (100) (10) zurückgegeben worden ist.
Industrielles Steuersystem nach Anspruch 5, in welchem die Programmiersoftware (190) in zumindest einem der folgenden Elemente gespeichert ist: dem PLC (165), dem Web-Server (160), einer Speichervorrichtung (170) innerhalb des Webzugangsmoduls (100), einer Speichervorrichtung innerhalb zumindest einer der I/O-Vorrichtungen und einer entfernten Speichervorrichtung.
Industrielles Steuersystem nach Anspruch 8, in welchem ein vorhandenes Steuerprogramm innerhalb zumindest einem Element der folgenden Elemente: dem PLC (165), dem Web-Server (160), einer Speichervorrichtung (170) innerhalb des Webzugangsmoduls (100), einer Speichervorrichtung innerhalb zumindest einer der I/O-Vorrichtungen und einer entfernter Speichervorrichtung gespeichert ist.
Industrielles Steuersystem nach Anspruch 8, in welchem der Web-Server (160) das vorhandene Steuerprogramm zusammen mit der Programmiersoftware (190) zur entfernten Vorrichtung (10) über das Internet (20) senden kann, so dass die entfernte Vorrichtung das vorhandene Steuerprogramm zur Erzeugung des Steuerprogramms (180) modifizieren kann.
Industrielles Steuersystem nach Anspruch 10, in welchem die entfernte Vorrichtung (10) eine Sicherungskopie des Steuerprogramms (180), erzeugt auf der Grundlage des vorhandenen Steuerprogramms, entfernt speichern kann.
Industrielles Steuersystem nach Anspruch 10, in welchem die Programmiersoftware (190) mehrere Versionen umfasst und in welchem das vorhandene Steuerprogramm und mehrere zusätzlicher vorhandener Steuerprogramme in Verbindung mit den jeweiligen Versionen der Programmiersoftware gespeichert sind, welche dazu verwendet wurden, die jeweils vorhandenen Steuerprogramme zu erzeugen.
Industrielles Steuersystem nach Anspruch 10, in welchem die zusammen mit dem vorhandenen Steuerprogramm gesendete Programmiersoftware (190) eine Version ist, die zur Erzeugung des vorhandenen Steuerprogramms verwendet wurde.
Industrielles Steuersystem nach Anspruch 5, in welchem der Web-Server (160) über eine Internet-Schnittstelle (110) mit dem Internet (20) verbunden ist, und in welchem der PLC (165) mit den I/O-Vorrichtungen über ein Steuernetzwerk-Interface (120) verbunden ist.
Industrielles Steuersystem nach Anspruch 5, in welchem der Web-Server (160) die Programmiersoftware (190) ansprechend auf eine Anforderung, die von der entfernten Vorrichtung empfangen wurde, zur entfernten Vorrichtung (10) liefert.
Industrielles Steuersystem nach Anspruch 5, in welchem der Web-Server (160) ansprechend auf eine Anforderung, die von der entfernten Vorrichtung (10) empfangen wird, über das Internet (20) Information bereitstellt, die einen weiteren über das Internet zugreifbaren Ort anzeigt, an dem die entfernte Vorrichtung gewünschte Programmsoftware erhalten kann.
Industrielles Steuersystem nach Anspruch 5, in welchem vor dem Senden der Programmiersoftware zur entfernten Vorrichtung die Webzugangs-Schnittstelle ein Signal von der entfernten Vorrichtung empfangen muss, das zumindest eine der folgenden Informationen anzeigt: eine Zahlungsbereitschaft und eine Kreditkartennummer.
Industrielles Steuersystem nach Anspruch 17, in welchem das Signal nur dann empfangen werden muss, wenn die Programmiersoftware, die zu senden ist, eine neue Version der Programmiersoftware (190) ist, die zuvor nicht zur entfernten Vorrichtung (10) übermittelt worden ist.
Verfahren zum Erzeugen eines Steuerprogramms (190) für zumindest eine Steuervorrichtung eines industriellen Steuersystems (40), das einen industriellen Prozess überwacht und steuert, welches Verfahren umfasst: Vorsehen eines Web-Servers (160) innerhalb des industriellen Steuersystems, wobei der Web-Server imstande ist, mit zumindest einer entfernten Vorrichtung (10) über das Internet (20) zu kommunizieren; gekennzeichnet durch: Erlangen von Programmiersoftware (190), die zur Erzeugung des Steuerprogramms (180) verwendet werden kann; Bereitstellen von Programmiersoftware (190) über das Internet (20) zur Übertragung zu der zumindest einen entfernten Vorrichtung (10); und Empfangen des erzeugten Steuerprogramms (180) von der zumindest einen entfernten Vorrichtung (10).
Verfahren nach Anspruch 19, ferner umfassend: Gewinnen eines vorhandenen Steuerprogramms (180) aus einer Speichervorrichtung (170), in der das vorhandene Steuerprogramm gespeichert ist, wobei die Programmiersoftware (190) mit dem vorhandenen Steuerprogramm verknüpft ist; Bereitstellen des vorhandenen Steuerprogramms (180) über das Internet (20) zur Übertragung zu der zumindest einen entfernten Vorrichtung (10); und Speichern des erzeugten Steuerprogramms auf der Speichervorrichtung in Verknüpfung mit einer Version der Programmiersoftware, die zur Erzeugung dieses Steuerprogramms verwendet worden ist, nachdem das erzeugte Steuerprogramm von der zumindest einen entfernten Vorrichtung empfangen worden ist.
Verfahren nach Anspruch 20, in welchem der Web-Server (160) und ein PLC (165) (speicherprogrammierbare Steuerung) innerhalb eines Webzugangsmoduls (100) eingebunden werden, wobei der PLC (165) mit mehreren zusätzlichen Steuervorrichtungen (130, 140, 150) innerhalb des industriellen Steuersystems (40) verbunden wird und in welchem das Steuerprogramm (190) von zumindest einem vom PLC und einer der zusätzlichen Steuervorrichtungen verwendet wird.