DE10058391A1

DE10058391A1 - Objektbearbeitungssystem mit einem Objektmodell

Info

Publication number: DE10058391A1
Application number: DE10058391A
Authority: DE
Inventors: Clemens Dinges; Joachim Feld; Ronald Lange; Michael Schlereth
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2000-11-24
Filing date: 2000-11-24
Publication date: 2002-06-13
Anticipated expiration: 2020-11-25
Also published as: DE50109724D1; DE10058391C2; US20040066406A1; ATE325369T1; WO2002042851A3; ES2262706T3; WO2002042851A2; EP1428082A2; EP1428082B1; US8275809B2

Abstract

Ein Objektbearbeitungssystem (1) weist mehrere Werkzeuge (2-5) und ein gemeinsames Objektmodell (8) mit einer Datenstruktur (6) und einem Verwaltungsprogramm (7) für diese auf. Die Werkzeuge (2-5) greifen über das Verwaltungsprogramm (7) auf Teilbereiche (9-12) der Datenstruktur (6) lesend, ggf. auch schreibend, zu. Die Teilbereiche (9-12) können voneinander verschieden sein und enthalten miteinander korrespondierende Informationen. Das Verwaltungsprogramm (7) aktualisiert bei schreibenden Zugriffen durch ein Werkzeug (2-5) die anderen Teilbereiche (9-12) gegebenenfalls zwangsweise mit.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Objektbearbeitungssys tem mit einem Objektmodell und zumindest einem Grund- und ei nem Zusatzwerkzeug,

- wobei das Objektmodell eine Datenstruktur und ein Verwal tungsprogramm für die Datenstruktur aufweist,
- wobei von den Werkzeugen über das Verwaltungsprogramm auf die Datenstruktur zugreifbar ist,
- wobei die Datenstruktur ein von einer Prozesssteuereinheit abarbeitbares Steuerprogramm umfasst, aufgrund dessen von der Prozesssteuereinheit über mindestens eine Ein-/Ausgabe einheit eine technische Anlage steuerbar und/oder kontrol lierbar ist,
- wobei die Datenstruktur Informationen über von der Prozess steuereinheit bei der Abarbeitung des Steuerprogramms ver wendete Variable, deren Speicherort in der Prozesssteuer einheit und ggf. deren Verknüpfungen untereinander enthält,
- wobei vom Grundwerkzeug auf einen ihm zugeordneten Teilbe reich der Datenstruktur lesend zugreifbar ist,
- wobei vom Zusatzwerkzeug auf einen ihm zugeordneten Teilbe reich der Datenstruktur lesend und schreibend zugreifbar ist,
- wobei die Teilbereiche zumindest teilweise voneinander ver schieden sind und miteinander korrespondierende Informatio nen enthalten.

Objektbearbeitungssysteme sind allgemein bekannt. Bei ihnen wird im Regelfall von den einzelnen Werkzeugen unabhängig voneinander auf den jeweiligen Werkzeugen proprietär zugeord nete Modelle zugegriffen. Dies gilt gleichermaßen für lesende und für schreibende Zugriffe.

Aufgrund der voneinander unabhängigen Zugriffe auf die ein zelnen Modelle können die in den Modellen enthaltenen, miteinander korrespondierenden Informationen zueinander inkon sistent sein bzw. werden. Um dennoch eine Konsistenz der In formationen zu erreichen, werden im Stand der Technik in auf wendiger Weise Überprüfungsläufe und Abbildungsmechanismen (Mapping) durchgeführt. Dennoch ist eine Konsistenz der in den Modellen enthaltenen, miteinander korrespondierenden In formationen nicht stets gewährleistet oder es gehen Daten verloren. Letzteres gilt insbesondere dann, wenn dasselbe Ob jekt von mehreren Werkzeugen manipuliert wird. Auch müssen ggf. Daten mehrfach eingegeben werden, wenn die korrespondie renden Abbildungsmechanismen nicht zur Verfügung stehen. Fer ner müssen die Abbildungsmechanismen programmiert werden.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Ob jektbearbeitungssystem der eingangs genannten Art zu schaf fen, bei dem auf einfache Weise eine konsistente Datenhaltung gewährleistet ist.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass das Objektmodell als gemeinsames Objektmodell ausgebildet ist und dass das Verwal tungsprogramm derart ausgebildet ist, dass bei einem schrei benden Zugriff auf die Datenstruktur durch das Zusatzwerkzeug der vom Zusatzwerkzeug nicht lesbare Teilbereich der Daten struktur gegebenenfalls zwangsweise mit aktualisiert wird.

Das Grundwerkzeug ist in der Regel ein Bedienoberflächendar stellungswerkzeug oder ein Abarbeitungswerkzeug für das Steu erprogramm. Hiermit korrespondierend ist das Zusatzwerkzeug in der Regel ein Bedienoberflächenerstellungswerkzeug oder ein Steuerprogrammerstellungswerkzeug.

Es sind aber auch andere Kombinationen von Werkzeugen mög lich. Insbesondere ist es möglich, dass das Objektbearbei tungssystem alle vier der oben genannten Werkzeuge umfasst. In jedem Fall aber erfolgt bei einem schreibenden Zugriff auf die Datenstruktur durch eines der Werkzeuge stets zwangsweise eine Aktualisierung aller von diesem Werkzeug nicht lesbaren Teilbereiche der Datenstruktur.

Wenn die Datenstruktur einen gemeinsamen Bereich aufweist, auf den von mindestens zwei Werkzeugen lesend zugreifbar ist, wird die Datenstruktur besonders effizient ausgenützt. Ferner verringert sich der Aktualisierungsaufwand.

Wenn die Datenstruktur für jedes Werkzeug, von dem auf die Datenstruktur zugreifbar ist, einen vollständigen Informati onssatz enthält, ist sie von jedem entsprechenden Werkzeug vollwertig nutzbar.

Wenn ein Rechner mit einem derartigen Objektbearbeitungssys tem als Prozesssteuereinheit ausgebildet ist, ist stets ge währleistet, dass die von den Werkzeugen aus der Datenstruk tur aufgerufenen Daten das von der Prozesssteuereinheit aus zuführende Steuerprogramm widerspiegeln.

Wenn der Rechner als internetfähiger Rechner ausgebildet ist und die Werkzeuge über das Internet aufrufbar sind, ist es möglich, die Werkzeuge von anderen Rechnern aus aufzurufen. Dies gilt selbstverständlich nicht für das Abarbeitungswerk zeug für das Steuerprogramm, das stets von der Prozesssteuer einheit selbst ausgeführt werden muss.

Weitere Vorteile und Einzelheiten ergeben sich aus der nach folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels in Verbin dung mit den Zeichnungen. Dabei zeigen in Prinzipdarstellung

Fig. 1 ein Objektbearbeitungssystem,

Fig. 2 ein Ablaufdiagramm und

Fig. 3 einen Rechnerverbund.

Gemäss Fig. 1 weist ein Objektbearbeitungssystem 1 vier Werk zeuge 2 bis 5 auf. Es handelt sich um ein Abarbeitungswerk zeug 2 für ein Steuerprogramm SP, ein Bedienoberflächendarstellungswerkzeug 3, ein Steuerprogrammerstellungswerkzeug 4 und ein Bedienoberflächenerstellungswerkzeug 5. Das Abarbei tungswerkzeug 2 und das Bedienoberflächendarstellungswerkzeug 3 sind im Sinne der vorliegenden Erfindung Grundwerkzeuge, das Steuerprogrammerstellungswerkzeug 4 und das Bedienober flächenerstellungswerkzeug 5 Zusatzwerkzeuge.

Von den Werkzeugen 2 bis 5 kann auf eine Datenstruktur 6 zu gegriffen werden. Die Zugriffe erfolgen dabei über ein Ver waltungsprogramm 7 für die Datenstruktur 6. Die Datenstruktur 6 und das Verwaltungsprogramm 7 bilden zusammen ein Objektmo dell 8, das allen Werkzeugen 2 bis 5 gemeinsam ist.

Die Datenstruktur 6 enthält für jedes der Werkzeuge 2 bis 5 einen vollständigen Informationssatz. Die Informationssätze sind in Teilbereichen 9 bis 12 der Datenstruktur 6 abgespei chert. Der Informationssatz für das Abarbeitungswerkzeug 2 bildet dabei das Steuerprogramm SP. Jedes der Werkzeuge 2 bis 5 kann auf den ihm zugeordneten Teilbereich 9 bis 12 lesend zugreifen. Das Steuerprogrammerstellungswerkzeug 4 und das Bedienoberflächenerstellungswerkzeug 5 können auf die ihnen zugeordneten Teilbereiche 11, 12 auch schreibend zugreifen.

Ersichtlich überlappen sich die Teilbereiche 9 bis 12, sind aber nicht miteinander identisch. Die Teilbereiche 9 bis 12 sind also teilweise voneinander verschieden. Die Datenstruk tur 6 weist aber auch gemeinsame Bereiche 13 bis 19 auf, auf die von mindestens zwei Werkzeugen 2 bis 5 lesend zugreifbar ist.

Die Teilbereiche 9 bis 12 enthalten miteinander korrespondie rende Informationen. Beispielsweise enthalten sie Informatio nen über von einer Prozesssteuereinheit 20 bei der Abarbei tung des Steuerprogramms SP verwendete Variable, deren Spei cherort in der Prozesssteuereinheit 20 und ggf. deren Ver knüpfungen untereinander. Diese Informationen müssen zueinan der konsistent sein.

Wenn daher vom Steuerprogrammerstellungswerkzeug 4 oder dem Bedienoberflächenerstellungswerkzeug 5 auf die ihnen zugeord neten Teilbereiche 11, 12 schreibend zugegriffen wird, müssen auch die anderen Teilbereiche 9, 10, 12 bzw. 9 bis 11 aktua lisiert werden, um eine konsistente Datenhaltung zu gewähr leisten. Diese Aufgabe wird vom Verwaltungsprogramm 7 wahrge nommen. Es ist derart ausgebildet, dass es bei schreibenden Zugriffen überprüft, ob eine Aktualisierung erforderlich ist, und diese gegebenenfalls zwangsweise vornimmt.

Gemäss Fig. 2 werden vom Verwaltungsprogramm 7 in einem Schritt 21 Zugriffsanforderungen erfasst und in einem Schritt 22 ausgeführt. Sodann prüft das Verwaltungsprogramm 7 in ei nem Schritt 23, ob der Zugriff ein lesender Zugriff war. Wenn ja, wird die nächste Zugriffsanforderung abgewartet. Ansons ten wird in einem Schritt 24 überprüft, ob auf einen (allen Werkzeugen 2 bis 5) gemeinsamen Bereich 13 bis 19 zugegriffen wurde. Wenn ja, wird die nächste Zugriffsanforderung abgewar tet. Ansonsten wird in einem Schritt 25 überprüft, ob die ge schriebene Information singulär war, die anderen Teilbereiche 9, 10, 12 bzw. 9 bis 11 also keine korrespondierenden Infor mationen enthalten. Wenn ja, wird die nächste Zugriffsanfor derung abgewartet. Ansonsten wird in einem Schritt 26 vom Verwaltungsprogramm 7 eine Aktualisierung der Teilbereiche 9, 10, 12 bzw. 9 bis 11 vorgenommen, soweit diese erforderlich ist.

Im einfachsten Fall erfolgt dabei ein reines Kopieren. Es ist aber auch möglich, dass funktionale Abhängigkeiten bestehen. Hierzu steht dem Verwaltungsprogramm 7 Metainformation über das Objektmodell 8 zur Verfügung, um auch in diesem Fall die Teilbereiche 9 bis 12 konsistent halten zu können.

Das Objektbearbeitungssystem 1 ist gemäß Fig. 3 in der Pro zesssteuereinheit 20 abgespeichert. Der Rechner 20, in dem es abgespeichert ist, ist also als Prozesssteuereinheit 20 aus gebildet. Von der Prozesssteuereinheit 20 ist das Steuerprogramm SP abarbeitbar. Hierbei liest die Prozesssteuereinheit 20 über Eingabeeinheiten 27 Prozesszustände von einer indus triellen technischen Anlage 28 ein. Ferner gibt sie über Aus gabeeinheiten 29 Stellbefehle an die industrielle technische Anlage 28 aus. Die industrielle technische Anlage 28 wird al so von der Prozesssteuereinheit 20 über die Eingabeeinheiten 27 kontrolliert und über die Ausgabeeinheiten 29 gesteuert.

Die Abarbeitung des Steuerprogramms SP, also die Ausführung des Abarbeitungswerkzeugs 2, muss - trivialerweise - in der Prozesssteuereinheit 20 selbst erfolgen. Die Abarbeitung der anderen Werkzeuge 3 bis 5 hingegen, also des Bedienoberflä chendarstellungswerkzeugs 3, des Steuerprogrammerstellungs werkzeugs 4 und des Bedienoberflächenerstellungswerkzeugs 5, kann auch in anderen Rechnern 30 bis 32 erfolgen. Hierzu ist die Prozesssteuereinheit 20 über das Internet 33 mit diesen Rechnern 30 bis 32 verbunden bzw. verbindbar. Die Prozess steuereinheit 20 ist also als internetfähiger Rechner 20 aus gebildet. Die anderen Werkzeuge 3 bis 5 sind somit über das Internet 33 aufrufbar, wodurch eine Fernprogrammierung und Fernbedienung der Prozesssteuereinheit 20 möglich ist.

Das Objektmodell 8 stellt eine Einheit dar. Vorzugsweise ist es daher auf einem einzigen Rechner 20, hier der Prozesssteu ereinheit 20, abgespeichert. Falls durch geeignete Mechanis men eine Konsistenz gewährleistet ist, kann es aber auch ver teilt hinterlegt sein. Vorzugsweise sind, wie beschrieben, auch die Werkzeuge 2 bis 5 mit auf der Prozesssteuereinheit 20 abgespeichert. Auch dies ist aber nicht zwingend erforder lich.

Claims

1. Objektbearbeitungssystem mit einem Objektmodell (8) und zumindest einem Grund- (2, 3) und einem Zusatzwerkzeug (4, 5),
wobei das Objektmodell (8) als gemeinsames Objektmodell (8) ausgebildet ist, das eine Datenstruktur (6) und ein Verwal tungsprogramm (7) für die Datenstruktur (6) aufweist,
wobei von den Werkzeugen (2-5) über das Verwaltungsprogramm (7) auf die Datenstruktur (6) zugreifbar ist,
wobei die Datenstruktur (6) ein von einer Prozesssteuerein heit (20) abarbeitbares Steuerprogramm (SP) umfasst, auf grund dessen von der Prozesssteuereinheit (20) über mindes tens eine Ein-/Ausgabeeinheit (27, 29) eine technische Anla ge (28) steuerbar und/oder kontrollierbar ist,
wobei die Datenstruktur (6) Informationen über von der Pro zesssteuereinheit (20) bei der Abarbeitung des Steuerpro gramms (SP) verwendete Variable, deren Speicherort in der Prozesssteuereinheit (20) und ggf. deren Verknüpfungen un tereinander enthält,
wobei vom Grundwerkzeug (2, 3) auf einen ihm zugeordneten Teilbereich (9, 10) der Datenstruktur (6) lesend zugreifbar ist,
wobei vom Zusatzwerkzeug (4, 5) auf einen ihm zugeordneten Teilbereich (11, 12) der Datenstruktur (6) lesend und
schreibend zugreifbar ist,
wobei die Teilbereiche (9-12) zumindest teilweise voneinan der verschieden sind und miteinander korrespondierende In formationen enthalten,
wobei das Verwaltungsprogramm (7) derart ausgebildet ist, dass bei einem schreibenden Zugriff auf die Datenstruktur (6) durch das Zusatzwerkzeug (4, 5) der vom Zusatzwerkzeug (4, 5) nicht lesbare Teilbereich (9, 10, 12 bzw. 9-11) der Da tenstruktur (6) ggf. zwangsweise mit aktualisiert wird.

2. Objektbearbeitungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Grundwerkzeug (2, 3) ein Bedienoberflächendarstel lungswerkzeug (3) ist.

3. Objektbearbeitungssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Zusatzwerkzeug (4, 5) ein Bedienoberflächenerstel lungswerkzeug (5) ist.

4. Objektbearbeitungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Grundwerkzeug (2, 3) ein Abarbeitungswerkzeug (2) für das Steuerprogramm ist.

5. Objektbearbeitungssystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Zusatzwerkzeug (4, 5) ein Steuerprogrammerstellungs werkzeug (4) ist.

6. Objektbearbeitungssystem nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Datenstruktur (6) einen gemeinsamen Bereich (13-19) aufweist, auf den von mindestens zwei Werkzeugen (2-5) lesend zugreifbar ist.

7. Objektbearbeitungssystem nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Datenstruktur (6) für jedes Werkzeug (2-5), von dem auf die Datenstruktur (6) zugreifbar ist, einen vollständigen Informationssatz enthält.

8. Rechner mit einem Objektbearbeitungssystem (1) nach einem der obigen Ansprüche.

9. Rechner nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass er als Prozesssteuereinheit (20) ausgebildet ist.

10. Rechner nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass er als internetfähiger Rechner (20) ausgebildet ist und dass die Werkzeuge (3-5) über das Internet (30) aufrufbar sind.