控制节点及控制 |
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| 申请号 | CN200880103815.5 | 申请日 | 2008-08-19 | 公开(公告)号 | CN101784967B | 公开(公告)日 | 2012-05-30 |
| 申请人 | 倍福自动化有限公司; | 发明人 | 约瑟夫·巴本福特; 拉尔夫·赫德曼; 格尔德·哈波; 伊兹可·克里斯托; | ||||
| 摘要 | 一控制 节点 具有一顺序表以及客户端，其中，该顺序表具有数据记录，且该数据纪录的每一个具有对于关联于该控制节点的一制造顺序的一动作的一识别，对于执行该动作的一客户端的一识别，以及对于关联于该动作的一参数集的一识别，以及其中，每一个客户端具有一顺序解释器，其被设计为会读取以及解释该顺序表，以及起始关联于该客户端的该动作。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种控制节点，具有顺序表以及客户端，其中，所述顺序表包括数据记录，且所述数据纪录具有与所述控制节点相关联的制造顺序的动作的分别识别，对于执行所述动作的客户端的识别，以及对于与所述动作相关联的参数集的识别，以及每一个客户端包括顺序解释器，其被设计为读取以及解释所述顺序表，以及起始与所述客户端相关联的所述动作，其特征在于， |
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| 说明书全文 | 控制节点及控制技术领域[0001] 本发明相关于一种控制节点，并且，相关于一种包括如此控制节点的控制。 背景技术[0002] 现今概念的工业自动操作是以分散控制的理念作为基础，其中，待实施的控制任务会以于地理及功能上皆为最佳的方式而被分开至分散控制系统的多个控制节点之中，藉此，控制节点可以经由局域网络而与彼此通信，以及与上级系统进行通信，通过分散控制的方式，由于各自的控制节点会自动地接管相关于其分别区域的控制任务，并且仅有在为了协调目的时才需要与其它的控制节点、及/或与该上级系统进行通信，因此，进行通信程序所需的时间以及努力就可以被减少。 [0003] 就此而论，该分散控制的基本概念是，将自动任务细分至各个功能与逻辑完整、且接着会被安排在靠近该程序的邻近地区的模块之中，因而减少所牵涉的布线以及安装，而经由细分至多个模块，复杂性就可以被降低，进而致能一较简单的功能。 [0004] 开放式系统是自动化技术中的更进一步趋势，其让用户可以结合各种制造商的自动化组件，而这则是允许用户将最佳的技术解决方案用于各自的部分任务，以及选择最不昂贵的制造商，另外，对于在开放式系统中的自动化组件的一个必要需求是连接性，亦即，原则上，各自的自动化组件必须要能够交换数据，再者，开放式系统亦需要其自动组件为可互用(interoperable)，亦即，各自自动组件必须要包括已定义的设定档(profiles)，以确保所述组件在执行该自动任务时的合作，最后，开放式系统亦需要来自各种制造商的自动化组件间的可交换性，亦即，制造商的装置必须要提供相同的功能范围。 [0005] 尽管分散开放式控制系统的使用及因此而获得的成本效益越来越多，但在工业自动操作中，特别是由于不断缩短的产品周期，而仍存在着投资回报问题，虽然的新的产品已经是以能让它们简单地自动生产的方式而进行发展，但用于制造该些产品的该等自动化系统通常是为了要制造的产品而特别设计，因此，若要使它们适用于产品以及程序改变，则仅有通过大量的时间与努力的方式才有可能达成。 发明内容[0006] 本发明的目的是在于提供一种在一控制节点网络中的控制节点，以及一种让系统管理更具弹性的控制。 [0008] 根据本发明，该控制节点包括一顺序表以及客户端，该顺序表具有数据记录，且每一个数据纪录包括对于关联于该控制节点的一制造顺序的一动作的一识别，对于实行该动作的一客户端的一识别，以及对于关联于该动作的一参数集的一识别，另外，每一个客户端包括一顺序解释器，其是被设计为读取以及解释该顺序表，以及起始关联于该客户端的该动作。再者，根据本发明，用于在一控制中实行制造程序的多个控制节点会经由一数据通信网路而被彼此连接，该制造程序会被分割成为包括动作的制造顺序，且该动作是利用分别的控制节点来实行。 [0009] 根据本发明的该控制节点的架构使得一分布式控制能够以一开放式系统的形式提供关于各自控制节点的功能的高兼容性以及适应性，因此，制造程序能够以具弹性的方式而被分割成为可由各自的控制节点来实行的部分顺序，因此，该等各自的部分顺序可以在不需要通过适应该顺序表的广泛规划的情形下，直接被定义在控制节点。因此，控制节点可以被细分成为多个客户端，且该客户端会通过读取以及解释该顺序表而以自动的方式动作，该顺序表包括利用该顺序解释器以及最终通过起始关联于该客户端的任务的方式而实行的该制造顺序，此外，即使在该制造程序的期间，也有可能在不需要解释该制造程序、或是重新规划整个系统的情形下，通过重新规划该顺序表而实现对于在该制造程序中的修改的适应。 [0010] 根据一较佳实施例，该客户端的该顺序解释器会以其它客户端的讯号数据作为基础而处理该顺序表，而此程序则是确保该制造顺序的该等各自动作能够以一协调的方式被实行。 [0011] 为了实现跨越控制节点边界的一有效同步，一更进一步的较佳实施例提供了一同步组件，其会产生用于其它客户端的同步数据，因此，该同步组件会被建构成为一客户端，并且会根据一相关联的动作而产生讯号数据，所以，此配置所提供的是，在控制节点之间的同步可以利用简单的方式来适用于在生产以及制造程序中的修改，并且，为了适应该同步，仅需要改变关联于该同步组件的该动作即可。 [0012] 根据一另一较佳实施例，该讯号数据是由该同步组件经由对于所应用的同步数据的一逻辑运算后所产生，且该逻辑运算是由该相关联动作所提供。此程序则是允许了已触发的讯号数据的产生，以确保制造顺序的正确执行。 [0013] 根据一另一较佳实施例，与该一动作本身相关联的参数会包括一产品状态输出日期，以在执行一动作之前先与一真实产品状态数值进行比较，一产品状态最终日期，以在成功执行该动作之后立即呈现该真实产品状态数值，以及定义该动作的功能的动作参数。于该顺序表中的参数集的此种架构，其在该控制节点的各自功能之间提供了制造程序的一简单细分，因此，各自动作可以利用决定该产品的输出与最终状态以及于其间的功能参数而清楚地被定义。 [0014] 因此，在一另一较佳实施例中，为了避免该制造程序、及/或其它客户端由于在该动作的执行期间的一错误所造成的一阻塞，以及为了能够以一简单的方式控制该动作，会将一暂停日期整合于该参数集之中。 [0015] 在一另一较佳实施例之中，该客户端接收用于在一动作的架构范围内的一待处理产品的一真实状态数值，以作为一讯号发送日期，以及该客户端会在成功完成一动作之后，立即发送在一动作的架构范围内进行处理的该产品的一真实状态数值，以作为一讯号发送日期。利用此程序，该制造程序能够以一简单的方式进行模块化，而且，作为讯号发送日期的产品状态的交换则是使得在客户端之间的数据通信可以被标准化，也因此让数据可以被快速存取。 [0016] 根据一另一较佳实施例，该控制节点包括用于该顺序表的一内存，且参数会在起始该动作后分别自该客户端被撷取。而此程序允许在该控制节点的范围内集中地定义制造顺序，以及，适当的话，允许实行一适应。 [0017] 根据一另一较佳实施例，该控制节点包括一传输器模块，以在该数据通信网路中，利用数据封包的形式与其它的控制节点交换数据，且该传输器模块被建构以管理在一输出程序影像中的待传输数据，将该输出程序影像转换成为一数据封包，以及在一预定时间点将该数据封包输出至该数据通信网路之上，再者，该控制节点包括一接收器模块，其被建构为会登入多个控制节点的一、或多个传输器模块的数据封包，以及会将一已接收数据封包转换成为一输入程序影像。所以，通过此架构，在控制节点之间的该数据通信就可以具有弹性地以简单的方式适用于制造以及处理程序，而且，一控制节点可以利用一接收器模块来登入至多个控制节点的该等数据封包的可能性，则是提供了一具弹性的通信关系配置。 [0018] 根据一较佳实施例，该传输器模块可以直接将该数据封包送至一、或多个控制节点，从而非实时数据较佳地是以一非循环的方式传送，或者，该传输器模块也可以将该数据封包往前递送至出现在该网络中的所有控制节点，从而实时数据较佳地是以一循环的方式进行传输。经由此架构，就可以达成实时数据以及非实时数据的一平行数据传输，所以，该等控制节点之间的通信就能够以一理想的方式适用于生产以及制造条件。 [0019] 根据一另一较佳实施例，在该控制节点范围内的客户端之间的该数据传输以数据影像程序的形式进行建构，从而在该控制节点中的每一个客户端被建构为直接存取在客户端之间传送的该控制节点程序影像，而在该控制节点中的内部数据传输期间，此直接存取允许了利用少量协议的一非常快速数据交换。 [0020] 根据一另一较佳实施例，在该控制节点中的一客户端被建构成为一主控客户端，以及在相同、或一另一控制节点中的一另一客户端被建构成为一从属客户端，且该主控客户端使用该从属客户端作为该主从互连中的一功能对象。而一主从互连的可能性允许了一具等级的用户结构，进而可以最佳地利用在该制造程序中的各自客户端的功能。表面上，由于该主从互连构成了一体的功能区块，因此，为了实行对于该制造程序的修改的适应，将仅需重新规划该主控客户端。 [0021] 在此，更具优势地是，该主控客户端包括一代理主机(proxy)，以及该从属客户端包括一存根模块(stub)，该代理主机将该功能对象的输入变量转变成为一数据电报，并将其传送至该存根模块，以及该存根模块会将该功能对象的输出变量转变成为一数据封包，并将其传送至该代理主机。由于数据能够以透明的方式而在该主控客户端以及该从属客户端之间传送，此程序允许该主从互连中的一简单数据通信。 [0022] 二者择一地，该主从互连可以是由一网络配置器所提供、或是由该主控客户端本身所产生，而这些程序允许了在起始阶段中以及在机械循环期间，可通过创造以及解除主从互连而对于该生产与制造程序中的改变有一弹性的反应。附图说明 [0023] 接着，本发明是以所附附图作为参考而进行更详细的叙述，其中： [0024] 图1：示意地举例说明具有一控制节点以及一网络配置器的网络； [0025] 图2：显示在根据本发明的一网络中的一起始阶段； [0026] 图3：显示一控制节点架构； [0027] 图4：举例说明显示一制造流程，其中显示作为二个控制节点的一运输带以及一具有握爪的附着单元，其中： [0028] 图4A：举例说明整体顺序； [0029] 图4B：为该运输带的一顺序表； [0030] 图4C：为该运输带的参数集；以及 [0031] 图4D：为包含该等握爪的该附着单元的一顺序表； [0032] 图5：显示在包括作为客户端的同步组件的二个控制节点间的一数据交换； [0033] 图6：举例说明一同步组件，其中： [0034] 图6A：显示该同步组件的设计；以及 [0035] 图6B：显示该等同步组件的参数集；以及 [0036] 图7：举例说明根据一主从客户端概念的四个控制节点间的一数据交换。 具体实施方式[0037] 在工业自动化操作(亦即，利用软件的方式控制以及监视技术程序)中，分散控制系统的使用不断地增加，而在分散控制系统中，该控制任务会分开至多个控制节点之中，从而控制节点可经由一工业局域网络而彼此通信，若有需要时，与上级系统进行通信。图1即显示如此的一分散控制系统，其包括三个控制节点1A，1B，1C，以及一用于配置以及监视该网络的网络配置器2，其中，控制节点1以及该网络配置器2会形成一区域通信网路(其已知为局域网络(LAN))，LANs是被限制在一地理区域内的区域通信网路，并会包含经由一通信线路3(例如，一双绞线电缆、或一光纤电缆)而彼此连接的一、或多个服务器、或工作站(其已知为控制节点)。对LANs而言，各种的网络配置都是有可能的，最常见的是总线、环状、星状、以及树状结构。图1显示具有一总线结构的一LAN配置。 [0038] 当被利用于已知为一现场总线系统(field-bus system)的工业自动操作时，对该LAN的一必要需求就会是实时的功能。因为该现场总线系统必须要保证每一个已传送的数据封包都会在一限定的保证时间内到达接收者，另外，由于LANs是利用一网络操作系统以及一统一的网络协议的方式而进行操作，因此，较佳的通信标准会是以太网络(Ethernet)概念，实际上，该以太网络概念提供了使用标准硬件以及软件组件的可能性，再者，在该以太网络概念是因简单的网络技术而著名的同时，其亦具有一高数据传输率。 [0039] 在OSI层模型(此为在网络中传输数据的国际参考模型，其是由一七层的堆栈所组成，从而协议的总数是由会将其服务分配至分别的下一个较高等级的每一层而进行定义)中，因特网被分配至第二层(其已知为传导层)，而在此传导层中，要进行传输的数据则是会被捆绑而形成封包，并且，分别的通信协议的特殊信息会被添加至封包之中。在该网络的范围内，该传导层是负责将数据封包从控制节点传输至控制节点，并且，也负责错误侦测。在以太网络的概念中，该传导层会被分割成为二个层次，第一个层次会将一第一表头区段(head section)添加至该数据，其中，该表头区段包括该接收协议进行一正确数据传输所需要的信息。在第二层次上，该待传输的数据封包则是会与一另一表头区段以及一末端区段一起包裹，以用于自控制节点至控制节点运送数据封包。通过如此的以太网络封包(亦称之为以太电报(Ethernettelegrams))，就可以传输具有长度最多1500字节的数据。 [0040] 为了亦能够在需要实时功能性的工业自动操作中使用该以太网络概念，每一个控制节点1会包括一用于实时操作的网络接口11。因此，就硬件以及软件技术方面而言，该网络接口11可以在该控制节点的范围内被实现。在该控制节点11范围内的该网络接口11可允许该总线系统3的平行使用，以决定用于实时应用以及非实时应用的数据，因此，该用于实时应用的数据会受到该网络接口11的优先处理，因此，首先，会进行实时数据的传输，然后，在直到传输下一个实时应用之前的剩余时间中，非实时应用的数据才会进行传输。 [0041] 对经由该总线系统3而进行的数据传输而言，该控制节点1的该网络接口11会被再细分成为一传输器模块12以及一接收器模块13，其中，该传输器模块12管理在一输出程序影像(output process image)中的待传输数据。举例而言，数据封包是以以太网络电报的形式而进行传输。该传输控制节点1的该传输器模块12会根据该网络协议而将该输出程序影像转换成为一数据封包，然后在一预定的时间点，将该数据封包输出在该网络上。该接收控制节点1的该接收器模块13-该接收器模块13会进行登入，以接收由另外的控制节点1的一、或多个传输器模块12所输出的数据封包-然后，再将已接收的数据封包转换成为可由该控制节点1进行处理的一输入程序影像。 [0042] 而利用此配置方式，即使是在系统循环时间的期间(亦即，动态地状况下)，也有可能可以在网络中具弹性地决定控制节点间的通信关系，并以简单的方法达成与所使用的设备以及装置间具高度兼容性的一分散控制系统，另外，对于生产以及制造程序的修改，例如，延伸、或改变生产的范围，也可以通过改变通信关系而以简单的方式实现，亦即，重新决定指示那个控制节点必须将数据传输至哪些另外的节点的传输器-接收器-模块关系。 [0043] 较佳地是，传输器以及接收器模块的该等通信关系的决定是利用该网络配置器2而在一起始阶段的架构中完成。因此，该网络配置器2包括一纪录模块21，以用于决定连接至该网络的控制节点，其中，该纪录模块21连接至该网络配置器2之中的一配置模块22，而该配置模块22则是会决定决定控制节点1的传输器与接收器模块12，13的通信关系，亦即，哪个控制节点会为了接收来自其传输器模块的数据，而通过其接收器模块登入另外哪个控制节点，接着，该配置模块22会依序地连接至一规划模块(programmingmodule)23，而该规划模块23则是会接着将配置模块所决定的在该网络中的节点之间的通信关系传输至这些控制节点。 [0044] 然而，在该起始阶段之后，同样地，该网络配置器2也能够动态地适应节点及/或控制节点中的客户端之间的通信关系。通过此配置，对于该产品范围的一延伸或修改的反应就有可能是简单的方式，接着，该网络配置器2允许利用简单的重新规划而实行对于各自控制节点及/或控制节点范围内的客户端之间的通信关系的相对应适应。 [0045] 图1中所示的该分布式控制系统的该起始阶段的详细内容显示于图2之中，而在图中的箭头所指示的则是所执行的数据交换。在该起始阶段的一第一步骤中，该网络配置器2会决定连接至该网络的控制节点1，因此，控制节点会包括相关联于分别的控制节点的一明确地址，且该控制节点可以经由该地址而被寻址，另外，例如，在总线系统的开机期间，该控制节点也可能会经由动态配置协议(DHCP，dynamic configuration protocol)、或经由自动IP而取得此地址。 [0046] 为了自动地辨识控制节点1，该网络配置器2可以使用各种的机制。该网络配置器2的该纪录模块可以传送一所谓的广播电报至所有连接至该网络3的控制节点1，接着，控制节点1即会利用一回复电报而响应该广播电报，以藉此通报它们的有效地址，或者，也有可能是，每一个控制节点在开机期间，皆自动地将一识别电报经其地址而传送至该网络配置器2的该纪录模块。 [0047] 再者，平行于该地址侦测，该网络配置器2的该纪录模块21亦可以自该控制节点撷取代表该控制节点的网络特性以及功能的一装置规格，及/或该控制节点也可以在开机期间，自动地将该装置规格传送至该网络配置器的该纪录模块。 [0048] 然后，以已决定的控制节点的数量以及它们的装置特性作为基础，该网络配置器2的该配置模块22会接着决定在该网络的控制节点之间的通信关系，亦即，哪一个控制节点应该要通过其接收器模块而登入另外哪一个控制节点，以接收其传输器模块的数据，而为了此目的，较佳地是，该配置模块22包括一系统对象模型(system object model)，且为了定义该通信关系，该系统对象模型会包括与已决定的控制节点的装置特性相结合的一标准化的系统说明以及一程序叙述，另外，作为经由该控制节点而输入该装置规格的另一选择，该装置规格亦可以是经由一外部数据库而被读入、或是直接经由一人机接口而被输入该网络配置器2之中，此外，举例而言，也可以经由一工程系统而将该系统说明以及该程序叙述提供给该网络配置器。 [0049] 该网络配置器2所决定的控制节点1之间的通信关系，会分别地指示传输数据的传输器模块与接收数据的接收器模块，以及数据传输型态与数据型态，其中，利用该网络配置器2的该规划模块23，包括通信关系的数据纪录可经由该总线系统3而被写入控制节点1之中，接着，在结束该起始程序之后，该分布式控制系统会切换为机械操作，以实行所需的生产以及制造程序，而在此操作模式中，则不再需要该网络配置器2，所以，该网络配置器2不是接着会被关闭、就是会接管该生产以及制造程序中的一监视功能，亦即，举例而言，故障监视以及诊断。 [0050] 在该生产以及制造程序期间，该控制节点会根据该网络配置器所提供的通信关系而进行数据交换，因此，在一点对点连接中，该传输控制节点的该传输器模块可直接将数据传输至该接收控制节点的该接收器模块，或者，作为一另一选择，该传输控制节点的该传输器模块亦可以将数据发送至多个接收控制节点的多个接收器模块，再者，亦有可能经由该传输控制节点的该传输器模块而将数据传输至与该网络相连接的所有控制节点的接收器模块，在此，一般的原则是，非实时数据会经由点对点连接、且以非循环的方式交换，因为，如此的非实时数据是在描绘产品以及程序流程特征时的事件数据、或参数数据，不过，数据，特别是执行实时应用所需的程序数据，则是会以循环的方式而传送至所有的控制节点，并且，在实时数据的情形中，点对多点连接、及/或广播传输都是可实行的。 [0051] 图3示意地显示一控制节点的可能配置，其中，除了包括该传输器模块12以及该接收器模块13的该网络接口11之外，每一个控制节点亦会包括代表该控制节点的功能与通信特性的一装置规格，较佳地是，此装置规格的形式对所有控制节点而言都是标准化的，且是被储存在该控制节点的记忆区域14中作为一个档案，并且，该装置规格可以被上级系统、或是被该网络配置器所存取，另外，该装置规格亦可以由外部进行修改(亦即，转而利用该网络配置器及/或一上级系统、或是一人机接口)，以将该控制节点的功能与通信特性调适为当前的状态。 [0052] 举例说明该控制节点的硬件与其功能、及/或对外接口的该控制节点的该装置规格，其会关联于在该控制节点中的一机械模型15，该机械模型15会将装置特性以功能的形式转为影像，并且使装置功能与该真实硬件控制分开，另外，利用该机械模型，该系统、及/或在控制节点范围内的功能将能够以简单且有效率的方式进行模块化，因而构成一分散控制系统，其中，由于该机械模型含有该装置功能，因此会提供对所有装置，通信，以及功能单元都能够以自行支持方式操作(亦即，不需要管理系统)的自动模块单元，且其每一个都会遵循着一统一的摘要操作流程。 [0053] 为了处理事件、参数、以及程序数据流，该等控制节点的每一个都可以获得一事件纪录模块17，以及一数据纪录模块18，它们会连接至该网络接口11、该传输器模块12、以及该接收器模块13，正如在图3中所示，其中，事件(亦即，正在进行的机械操作中的指示、通知、错误等)会由该事件纪录模块17进行分类，并接续地进行理解，再者，特别地是，上级控制节点具有存取已理解事件的可能性，因此，该事件会被分类为必须认可的事件以及没有必要认可的事件，其中，在必须要认可的事件自该事件纪录模块17中移除之前，它们必须要由一已认证的单元来进行认可，此外，该数据纪录模块18则是会储存该参数以及程序数据，并且，会让更进一步的，特别是上级的控制节点，以及让该网络配置器，能够存取这些参数以及程序数据。 [0054] 该机械模型15会被分割成为一组织单元151以及一功能单元152，其中，该组织单元151会决定该控制节点的状态，而该控制节点的状态则是用以指示该操作模式，亦即，该机器是正在进行手动、半自动、或是自动操作，以及该机器是正处于一起始模式、或是处于一机械操作模式，再者，该控制节点的该操作状态是在该组织单元151中进行定义，其中，操作状态可以为，举例而言，开始、停止、或错误模式，并且，该操作状态可以利用在该控制节点1中的该机械模型15的该组织单元151，而明确地进行定义以及处理，再者，在该控制节点1中的该机械模型15的该组织单元151，其则是可以在操作状态间提供清楚的过渡，因此，该组织单元151是代表一有限状态机器，且其所提供会的是，即使在不仰赖外部事件的情形下，该所需状态亦会由该控制节点来达成。 [0055] 在该控制节点1中的该机械模型15的该功能单元152会包括应用程序，而该应用程序会关联于分别操作状态，特别是由该功能单元152根据该组织单元所设定的操作状态而起始的制造顺序，并且，在该控制节点的该功能单元中、及/或在该控制节点中的该客户端的该功能单元里，该应用程序可经由各自的识别而进行存取，因此，该组织单元151会包括该功能单元152中要被存取的辨识以及功能参数，以及会实现该存取，所以，一功能单元会提供可由外部进行参数设定的一基本功能，接着，就可以由该基本功能的配置而得出总功能，其中，这些基本功能可以包含下级基本功能，以及依序而形成的一基本超级功能。 [0056] 该控制节点可以细分为客户端16A，16B，16C，其可以分别地且以自行支持的方式定义该控制节点的可存取功能，将该控制节点细分为客户端的方式可以自由地进行建构，并且是独立于真实的硬件控制，另外，通过将该控制节点细分成为客户端，数据通信率可以被最佳化，并且，在该控制节点间进行数据传输的情形下，该数据传输可以是根据网络协议(亦即，特别是根据该以太网络协议)而实行，因此，该传输控制节点可利用其传输器模块而将待传输的输出程序影像转换成为一网络数据封包(亦即，举例而言，一以太网络电报)，然后在一预定的时间点将该数据封包输出至该网络，之后，利用其接收器模块而登入至此传输器模块的控制节点，其会将所接收的数据封包重新转换成为一输入程序影像，不过，相反的，若是该数据通信是在该控制节点中的客户端之间的控制节点内部实行，则较佳地是，该数据交换是利用数据影像处理程序而以一透明的方式实行，并且会伴随着对于在客户端间传输的该控制程序影像的一直接客户端数据存取，此外，在控制节点中的客户端的这些直接数据影像处理程序，其可以在不需要经由该传输器以及接收器的大量转换程序、及/或传输程序的情形下，即提供快速的数据交换。 [0057] 较佳地是，该等数据传输程序(亦即，在该等客户端之间的直接数据影像处理以及在控制节点之间的网络协议转换)是在上述的起始程序过程中通过该网络配置器所提供，因此，在该控制节点中的客户端间的通信关系会以类似于控制节点之间的通信关系的方式，再被细分为事件、参数、及程序数据流，并且，同时间，亦会决定在客户端之间的数据传输型态，亦即，该数据传输是以一循环、或非循环的方式实行。 [0058] 利用可独立存取且可自由被配置的各自功能而将控制节点细分成为客户端的方式，让任何所需的制造程序皆可以进行理想的细分，因此，该制造程序的总顺序会被分割成为分布至各个控制节点的部分制造顺序，另外，该机械模型15的该功能单元152会包括一顺序表153，其可决定与该制造程序的总频率范围内的该控制节点1产生关联的制造顺序，其中，该顺序表153包括对于在该制造顺序范围内的一动作的一识别，对于可通过本身所包含的功能而实行该动作的该控制节点的一辨别，以及对于执行该动作所需的该参数集的一辨别，另外，每一个客户端16A，16B，16C都可包括一顺序解释器(sequence interpreter)161A，161B，161C，其能够读取以及解释该顺序表153，并且可以起始关联于该客户端的该行动。 [0059] 客户端16的顺序解释器161受到讯号数据的控制，而该顺序解释器161能够以该讯号数据作为基础而处理该顺序表153，因此，特别地是，该讯号数据会包括一触发讯号，可根据该顺序表而让在该客户端中的该讯号解释器实行关联于该户用端的该动作，另外，较佳地是，分别的客户端所需要的讯号数据是由该顺序表153本身所提供，因此，就可以决定该客户端为了处理该顺序表所需的是单一个触发讯号、或数个触发讯号，其中，这些触发讯号可以依序地是由其它客户端所产生，而若这些客户端的已执行动作是实行该客户端的该动作的一条件时，则这尤其会是这样的状况。 [0060] 然而，若是在一不同的控制节点的一客户端中的一动作是在执行于一控制节点的一客户端中的一动作时所需要的时，则用于该客户端的讯号数据的产生就可以通过一同步组件来实现，其中，该同步组件代表该控制节点的一功能，并且被对待为一包括一顺序解释器161的客户端16，该同步组件的该顺序解释器会读取以及解释施加至该控制节点1的该接收器模块12的该讯号数据，且该讯号数据会接续地根据该控制节点1的该顺序表153而从一另一控制节点的一传输器模块进行传送，因此，较佳地是，与在该顺序表中的该同步组件产生关联的数据纪录是代表用于所使用的讯号数据的一布尔运算(Boolean operation)，例如，逻辑与(AND)，逻辑或(OR)，逻辑与非(NAND)，逻辑或非(NOR)，或逻辑异或(XOR)，进而产生用于该控制节点中的一、或多个客户端的一触发讯号数据，接着，客户端会继续根据此讯号发送日期而处理该控制节点的该顺序表。 [0061] 由该传输控制节点的该传输器模块传送至该接收控制节点的该接收器模块(其是用于触发该接收控制节点中的客户端)的讯号数据，其较佳地是利用该传输控制节点的一同步组件而依序地产生，其中，该传输控制节点会被建构为一独立客户端，并且，该传输控制节点的此同步组件会通过处理该传输控制节点的该顺序表而利用其顺序解释器来产生该讯号数据，并且，会将它们递送至该传输器模块，进而往前递送至该接收控制节点的该接收器模块，因此，较佳地是，每一个作为一客户端的控制节点都包括二个同步组件，以产生用于该控制节点中的客户端的一内部讯号发送，及/或产生用于该控制节点中的客户端的一外部讯号发送，另外，这二个功能亦可以结合在该控制节点的单一个同步组件之中。 [0062] 再者，较佳地是，在该顺序表中的数据纪录是利用二进制的方式进行编码，因此，较佳地是，对于与该控制节点的一制造程序产生关联的动作的识别，可以连续地在数据纪录中被计算总数，另外，较佳地是，对于实行该动作的一客户端的辨别被分为二部分，其显示了被该动作所触发的该客户端、及/或客户端的特征，再者，它们的特征亦在于，一动作被结束的方式，亦即，其是否需要该动作发送自己本身的结束，此外，较佳地是，对于与动作产生关联的参数集的识别，会连续地被计算总数，类似于对于动作本身的识别。 [0063] 另外，较佳地是，该等各种参数集可以总结成为一列表，并提供与对应于该顺序表中的识别一样的一识别，再者，关联于一动作的该参数集会包含一产品状态输出日期，以与执行该动作之前的一产品状态进行比较，代表成功结束该动作后的产品状态的一产品状态最终日期，以及决定该动作的功能的动作参数，此外，可选择地是，为了避免该制造程序、及/或其它客户端由于在该动作的执行期间的一错误所造成的一阻塞，以及为了能够以一简单的方式控制该动作，也会提供该动作的一暂停日期。 [0064] 为了起始该已寻址的动作，在一相对应触发讯号之后，该客户端16可以利用其顺序解释器161而从该控制节点1的一内存中读取在该顺序表中所识别的参数集，其中，举例而言，该内存可以是在该包含该装置规格的控制节点中的该内存14，而在此程序之中，该客户端则是会接收一真实状态数值，以作为于会在该动作过程中进行处理的一产品的一讯号发送日期，另外，当处理该顺序表153时，该顺序解释器161会将此真实产品状态数值与在关联于该动作的参数集中的该产品状态输出日期进行比较，进而决定一错误，以及，若适合的话，将此错误发送至在该控制节点中的该记录模块17，此外，会指示在该动作过程中进行处理的产品的该真实状态数值的该讯号发送日期，亦可以同时为该触发讯号，以造成该客户端16的该顺序解释器161起始该动作。 [0065] 接着，在成功的完成该动作之后，该客户端16的该顺序解释器161会输出一讯号发送日期，以指示在该动作的架构范围内进行处理的该产品的该真实状态数值，以及，若适当的话，作为一另一客户端的一触发讯号，因此，该客户端16的该顺序解释器161会接管关联于该动作的参数集的产品状态最终日期，以作为该真实产品状态的一讯号发送日期，另外，在该控制节点的范围内，该讯号数据会被传送至数据影像处理程序中的其它客户端，在此，其它客户端可以直接地存取该讯号数据，然后，如一触发讯号一样，该输出信号数据会利用该些其它客户端的该顺序解释器而再次地起始该顺序表的更进一步处理，此外，作为一另一选择，若是该同步组件在该顺序表中指示了该已存取客户端的识别，则该同步组件可产生一触发讯号，以用于在其它控制节点的其中之一中的一客户端，而该触发讯号则是接着会经由该控制节点的该传输器模块而被输出。 [0066] 通过将一制造程序分割成为以一顺序表的形式而关联于各自控制节点的部分制造顺序，即有可能通过重新规划该顺序表而实行在该制造程序中的修改，其中，该顺序表的各自参数集可以具弹性地适用于在该制造程序中的修改，同样地，可以是在不需要进行该控制节点的广泛直接规划的情形下，另外，举例而言，在该起始程序期间，该顺序表、及/或参数集可以利用该网络配置器2而被传送至各自控制节点，此外，亦有可能在机械操作期间，利用该网络配置器2、或是利用另一个控制单元而修改该顺序表、及/或参数集。 [0067] 作为一例子，图4举例说明具有二控制节点的一制造程序，其中，一个控制节点是一运输带101，以及另一个控制节点是一包括握爪的附着单元102。该控制节点运输带101会被分割为六个具有独立功能的客户端，亦即，一识别单元111，较佳地是，一已知为一射频识别(RFID)读取器者，一数据收集单元121，一同步组件131，一固定单元141，一运输单元151，以及一识别单元161，较佳地是，一RFID转发器(transponder)，另外，该附着单元102会包括一同步组件112，一握爪122，以及一黏合132，以作为具可各自寻址功能的客户端。 [0068] 图4A显示一制造程序的总顺序，图4B是该控制节点运输带101的顺序表，图4C是该控制节点运输带101的参数集，以及图4D是该控制节点附着单元102的顺序表。该控制节点运输带101的该制造顺序包括十个动作，并利用十个数据记录描绘其特征，该控制节点运输带的该顺序表的该等数据记录会被分割为三个种类，正如在图4B中所显示，其中，第一个种类会识别在该制造顺序范围内的各自动作，并且会连续地编号为0至9，第二种类的数据记录的特征在于该客户端会实行一动作，此种类有二个部分，并且，会指示该客户端，以及亦会于同时间识别该动作是否需要以讯号发送自身的结束，其中，该第二种类的该二个数据会以二进制的方式进行编码，在此，状态真(TRUE)会以1表示，至于第三种类，该数据记录则是会包括对于关联于该动作的一参数集的一识别，其中，该等参数集再次地被连续编号，在此，从0至3。 [0069] 正如在图4C中所显示，用于该控制节点运输带101的该顺序表的三个参数集可以总结于一配方表之中，并且，会包括一索引，其对应于该顺序表的索引，因此，该等参数集会包括下列的种类：一产品状态输出日期，一产品状态最终日期，二动作参数(在此例子中，距离以及速度)，以及一暂停日期。 [0070] 该控制节点附着单元102的该顺序表以及参数集是以类似的方式进行配置，因此，图4D中仅显示包括连续编号为0至5的六个动作的顺序表，而关联于该动作的参数集则是没有显示为图4D之中。 [0071] 图4A显示该顺序表利用在该控制节点运输带101之中、及/或在该控制节点附着单元102之中的客户端的顺序解释器所进行的处理，在此，于客户端之间传送的该讯号数据的数据路径是利用箭头作为表示，每一个客户端的该顺序解释器都预期用于该待处理产品的一真实产品状态数值，以作为在关联于该客户端的动作架构中的一触发讯号，接着，该所执行的动作会根据在该相关联参数集中的该产品状态最终日期而修改此真实产品状态数值，然后，在完成该动作之后，该客户端的该顺序解释器所发出的该真实产品状态数值就会根据该顺序表而起始在接着待起始的客户端中的所需另一动作，并因此提供该动作所需的同步。 [0072] 图4A将该制造程序的时序显示为每一个客户端由顶部至底部的线条，其中，各自客户端所实行的动作会被标绘在在线的盒型中，并且会提供动作识别以及参数集识别，另外，在图4A中所表示的程序流程中，在该运输带101中的该数据收集单元121会在一第一动作中侦测该产品，并指示该真实产品状态数值给该RFID读取器111，依序地，在执行该相关联的动作之后，该RFID读取器111会立即将该新的真实产品状态数值传送至在该运输带101中的该同步组件131，同时间，该同步组件131会自该附着单元的该同步组件112接收一另一讯号数据，因此，在该运输带101中的该同步组件131就会根据在该顺序表中所识别的该参数集而连结此二个同步数据，并会在处理该所需动作之后，立即将该真实产品状态数值发送至在该运输带101中的该固定组件141，之后，该固定单元141会在完成相关联的动作之后，立即地将该真实产品状态数值往前递送至该运输带101中的该同步组件131。 [0073] 在该运输带101中的该同步组件131于是会产生二个讯号数据，亦即，用于自己本身者，以及用于该附着单元102中的该同步组件112者，接着，在该附着单元102中的该同步组件112会利用该真实产品状态数值来起始该握爪122，以及该握爪122会在执行该相关联动作后立即地起始该黏合132，接着，在执行所需的动作之后，该黏合132会利用该真实产品状态数值而立即触发该握爪122，以及该握爪122会接续地触发在该附着单元102中的该同步组件121，而该同步组件121则是接着会产生用于该运输带101中的该同步组件131的一讯号数据，之后，在该运输带101中的该同步组件131会活化该RFID转发器151，该转发器151在执行该相关联动作之后立即利用该真实产品状态数值来起始该数据收集单元121，以接续地经由一数据输出而结束该制造程序。 [0074] 当处理该动作时，在该配方表的该参数集中的该暂停参数可提供的是，在超过该动作的一特定时间后，该客户端即实施一讯号发送，因此，在完成该动作之前，等待此讯号发送的另外客户端已经继续利用其顺序解释器而处理该顺序表，因此，在该制造程序中已知为死结(deadlock)的情形可以被避免，同时间，也可以利用该记录模块17而在该控制节点中实行一错误侦测。 [0075] 图5利用配置为客户端的同步组件而显示在控制节点间(作为举例的二个控制节点A，B)的动作同步性的详细内容，其中，每一个控制节点A、B会包括一接收同步组件A1，B1，以用于接收其它控制节点的讯号数据，以及一传输同步组件A2、B2，以用于将讯号数据输出至其它的控制节点，此外，图5也显示了在所举例的控制节点中的更进一步功能客户端A3，B3，以用于执行一控制-节点功能，因此，利用该同步组件，就可以以简单的方式确保跨越控制节点界线的同步制造程序。 [0076] 在图5中的箭头是表示讯号数据路径，在该控制节点A中的接收同步组件A1会抓住来自该控制节点B的该传输同步组件B2以及一另一控制节点(未显示)的讯号数据，然后，以此讯号数据作为基础，在该控制节点A中的接收同步组件A1会利用一逻辑运算而产生用于该控制节点A中的该客户端功能对象A3的讯号发送日期，其接着会以一顺序表作为基础而起始该所需的动作，而在完成该动作之后，该客户端功能对象A3则是会发送讯号至该控制节点A中的传输同步组件A2，其则是会以此讯号发送日期作为基础而产生用于该控制节点B中的接收同步组件B1的一讯号发送日期，再者，该控制节点B中的该接收同步组件B1会接收来自一另一控制节点的一额外讯号发送日期，并且，通过一逻辑运算，该控制节点B中的该接收同步组件B1会接着产生该控制节点B中的该客户端功能对象B3的一讯号发送日期，而该客户端功能对象B3则是会以一顺序表作为基础而起始一所需动作，并且在完成该动作之后，会将一讯号发送日期向前递送该控制节点B的该传输同步组件B2，接着，该传输同步组件B2会产生该控制节点A的该接收同步组件A1的同步日期。 [0077] 图6显示在一控制节点中作为一接收以及传输同步组件的一同步组件300的可能配置的详细内容，在图6A中，示意地显示该配置，以及在图6B中，则是显示该同步程序的参数集，另外，在图6A所显示的该同步组件300之中，提供有三个讯号发送输入301，302，303以及三个讯号发送输出304，305，306，此外，对接收同步而言，该同步组件300会根据在一顺序表中产生关联的参数集而实行该等三个同步输入301，302，303的每一个的一逻辑运算。 [0078] 在图6B中，显示的是用于三个不同的同步操作的三种可能参数集，其中，参数集1实行一AND，一OR，以及一OR运算，参数集2实行一OR，一OR，以及一OR运算，以及参数集3实行一OR，一OR，以及一AND运算，而在该等参数集中，该产品状态输出日期以及该产品状态最终日期则是会以类似于该等功能客户端的参数集的方式而进行指示。 [0079] 若该同步组件300是作为用于该控制节点的一传输同步组件时，则当以该顺序表中所提供的参数集，而非逻辑运算，作为基础时，就可实行到达同步输出304，305，306的无条件讯号发送，在图6A中，该同步组件300作为传输同步组件以及接收同步组件的双重功能可以受到被安排在该等同步输出304，305，306前面的OR运算的控制，另外，除了AND以及OR之外，在根据图6B中的参数集而实行时，更进一步的逻辑运算也可为NAND，NOR，或XOR。 [0080] 让该分散控制变得更具弹性的更进一步转变则是可以额外地利用客户端的一紧密决定性连接(close deterministic coupling)来实现，即使是在跨越控制节点边界的情况下。图7显示在四个控制节点M1，M2，M3，S之间根据一主从(master-slave)客户端概念所进行的一数据交换，在该主从客户端概念中，在该控制节点中的一个客户端会被分配作为一主控客户端，以及一另一客户端(其可以在相同的、或另一个控制节点之中)会被分配作为一从属客户端，其中，该主控客户端会将该从属客户端视为一下级功能对象，且正如在图7中所示，在此概念中，有可能的是，多个主控客户端M1，M2，M3对上相同的从属客户端S。 [0081] 在主控客户端M1，M2，M3所实行的动作中，该从属客户端S会满足主控客户端M1，M2，M3的参数集，以实行其功能，正如在图7中所显示，就数据交换而言，该主控客户端会包括一代理主机Proxy D，以及该从属客户端会包括一存根模块Stub D，其中，Proxy D会将输入变量转换成为一数据电报，并将其传送至Stub D，以及在执行完该从属功能之后，Stub D会将输出变量转换成为一数据电报，并将该数据电报传送至Proxy D，另外，在一控制节点之中，在主从客户端之间的数据交换会利用控制节点的传输器以及接收器模块、并以跨越控制节点边界的数据影像处理程序的形式实行，如图6B中所示，此外，当形成具等级制度的功能结构时，该主从概念亦使得更进一步地最佳化客户端功能成为可能，因此，建构以及解除该主从连接可以在起始阶段中实行，例如，利用该网络配置器、或是利用该主控客户端本身。 |
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