DE3408674A1

DE3408674A1 - Steuerungsverfahren

Info

Publication number: DE3408674A1
Application number: DE19843408674
Authority: DE
Inventors: Koichi Yokohama Kanagawa Haruna; Norihisa Kawasaki Kanagawa Komoda; Tsutomu Sagamihara Kanagawa Tashiro
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1983-03-09
Filing date: 1984-03-09
Publication date: 1984-10-04
Also published as: JPS59163605A; GB2136174A; US4628435A; JPH0650442B2; GB2136174B; GB8403398D0

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Computer-Steuerung für ein System aus einer Vielzahl von Vorrichtungen, v/ie z.B. eine automatisierte Fertigungsanlage. Insbesondere betrifft sie ein Vorrichtungs-Steuerverfahren, wobei die Zustände der jeweiligen Vorrichtungen empfangen, Bedingungen in Übereinstimmung mit einer vorgegebenen Steuerlogik überprüft und, falls die Bedingungen erfüllt sind, durch die Steuerlogik angezeigte Betriebsanweisungen an die jeweiligen Vorrichtungen ausgegeben werden (dieses Verfahren wird im folgenden als "Bedingungen unterscheidende Steuerung"/"Condition Discriminative Control" bezeichnet).

Im allgemeinen baut die oben genannte Steuerung auf ein System auf, in dem die Steuerlogik zur überprüfung der Bedingungen und zur Festlegung der Steueranweisungen unter Verwendung einer Allzwecksprache, wie z.B. Assembler, programmiert ist und auf einer Steueranlage umgesetzt wird. In diesem Falle wird zum Entwurf der Steuerlogik selbst zusätzlich der Entwurf von Software mit einer Programmtabelle sowie einem Prograitmi-VsrarbsitungssysteK! notwendig. Hierbei ist sin beträchtlicher Aufwand für die Software-Entwicklung erforderlich, um die von einem Fachmann auf dem Gebiet der Steuerungstechnik entworfene Steuerlogik und das Programm fehlerfrei umzusetzen. Damit besteht das Erfordernis nach besonders geschultem Programmierpersonal. Daneben sind zusätzliche Unterlagen (Be-Schreibungen, Entwurfszeichnungen usw.) erforderlich, um das Programm am Laufen zu halten. Ein weiteres Problem liegt darin, daß das Programm, selbst bei Verwendung dieser Unterlagen, von ungeschultem Bedienpersonal kaum zu verändern ist.

Als ein System zur Arbeitseinsparung bei der Programmentwicklung ist ein Entscheidungstabellen-System bekannt, das die Steuerlogik als Tabellendaten vorgibt. Falls der Aufbau der

Steuerlogik kompliziert ist, ist in der Bedingungseingabe der Entscheidungstabelle jedoch eine große Anzahl von Bedingungen festzulegen, und es ist sehr mühsam, einen Überblick über die gesamte Logik zu gewinnen und die Bedingungseingabe so aufzubauen, daß die Steuerlogik mit hinreichender Genauigkeit umgesetzt wird. Weiterhin ist es bei der Änderung der Steuerlogik nahezu unmöglich, die vorhandene Steuerlogik aus dem inhalt der Tabelle auszulesen und diese entsprechend zu verändern. Es gibt auch Ansätze, eine Bedingungs- oder Tätigkeitseingabe in natürlicher Sprache beschreibbar zu machen, um das Verständnis der Steuerlogik zu erhöhen (vgl. E. H. Mamdani, "A Fuzzy Rule-Based Method of Controlling Dynamic Process", Proceedings of the 20th IEEE Conf. on Decision and Control, pp. 1098 - 1103, Dezember (1981)).

Ein danach aufgebautes Verfahren zum Ausdruck der Steuerlogik ist jedoch dem der Entscheidungstabelle ähnlich, und alle für Entscheidungen notwendigen Bedingungen müssen für die jeweiligen Funktionen angeordnet und festgelegt werden. Demgemäß sind Beschreibung und Änderungen von komplizierter Steuerlogik ebenso schwierig wie in der Entscheidungstabelle.

Die generelle Aufgabe der Erfindung ist darin zu sehen, ein Verfahren zur Steuerung von Vorrichtungen anzugeben, das die Nachteile des Standes der Technik zumindest teilweise überwindet.

Eine spezielle Aufgabe der Erfindung liegt darin, ein Verfahren zur Steuerung von Vorrichtungen zu schaffen, mit dem eine Bedingungen unterscheidende Steuerung ohne die Notwendigkeit der Programmentwicklung und nur durch Vorgabe von Daten möglich ist, wobei ein Fachmann auf dem Gebiet der Steuerungstechnik die Steuerlogik mit diesen Daten umschreibt, und mit dem die Steuerlogik einfach beschrieben und verändert werden kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe gibt die vorliegende Erfindung ein f Verfahren zur Steuerung für eine Anlage an, die eine Vielzahl von Vorrichtungen so steuert, daß sie Aufträge
(Jobs) durchführen. Wesentliche Merkmale der Erfindung sind ^; ein Bereich zur Speicherung von Regeln, die jeweils einen Bedingungsteil, der zumindest eine zu beurteilende Bedingung
bsschreibt, und einen Folgerungs- oder Konklusionsteil aufwei-, sen, der einen bei Erfüllung der Bedingung auszuführenden oder .7, ~ ι Jzu bewertenden Gehalt beschreibt, sowie ein Bereich zur Anwen- P dung der Regeln, der Information der Vorrichtungen, Informa-; ' ' f tion des von den Vorrichtungen durchzuführenden Auftrags und
einen durch die Regel festgelegten Zustand mit den im Regel-

Speicherbereich gespeicherten Bedingungsteilen der Regeln ver- U

-, gleicht und den Gehalt des Folgerungsteils der Regel bei Er- §

"füllung der Bedingung als Folge der Vergleichsoperationen in , |

■ einen neuen Zustand bringt. Die Steuerbefehle für die Vor- ' »

richtungen werden hierbei durch Kombination der Regeln in ■ Vv'

,,!,Übereinstimmung mit den Zuständen der Vorrichtungen festge- \

''legt. ' έ

·,.;^Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung |*

/ · it

werden im folgenden anhand der beiliegenden Zeichnungen bei- ' %'

spielhaft beschrieben. In den Zeichnungen zeigen: %

Fig. 1 ein Diagramm zur Verdeutlichung einer IF-THEN-Regel te

für die Anwendung in der vorliegenden Erfindung; ^

Fig. 2 den schematischen Aufbau eines Beispiels des erfin- |

dungsgemäßen Steuersystems; %

Fig, 3 ein beispielhaftes Diagramm zur Beschreibung der %

Steuerlogik mit IF-THEN-Regeln; ψ

Fig. 4 ein beispielhaftes Diagramm für Zeichenketten, die f

³⁰" erzeugt werden, wenn Steueranweisungen auf Grundla- %

ge der IF-rTHEN-Regeln festgelegt sind;
Fig. 5 ein Blockschaltbild eines Aufbaus der vorliegenden

Erfindung;

Fig. 6 ein Diagramm eines Speicherteils für ein Eingabe-/

Ausgabe-Signal und eine Zeichenketten-Information;

Fig. 7 ein Diagramm eines Trigger-Speicherteils einer IF-THEN-Regel;
Fig. 8 ein Diagramm eines Speicherteils einer IF-THEN-Re-

gel;

Fig. 9 ein Diagramm eines Speicherteils einer Zeichenkette; Fig. 10 ein Diagramm eines Speicherteilss einer Prozedur-In-' ^; formation;

\1o Fig. 11 ein Wirkungs-Blockdiagramm für einen Steuerblock;

'„ Fig. 12 einen Ablauf plan für den Betrieb des Steuerblocks; = - „ Fig. 13 ein Diagramm zur Verdeutlichung der Beziehungen zwischen verschiedenen Tabellen und funktionalen Blöcken : im Entscheidungsteil einer Steueranweisungs-Zeichen- : -'-."15 '*' · kette;

Fig. 14 einen Betriebs-Ablaufplan für einen Steuerteil zur * Festlegung einer Steueranweisungs-Zeichenkette; ,i Fig. 15 einen Betriebs-Ablaufplan eines Teils zur Erzeugung <-\ ■ einer logischen "UND"-Kombination; · '

/2o Fig. 16 ein Diagramm, das beispielhaft die Kombination von ,* - _t * Werten und Variablen.in der "ÜND"-Logik zeigt;

Fig. 17 ein weiteres Ausführungsbeispiel des Produktionssy_f stems nach Fig. 2; und

Fig. 18 ein Diagramm der für das modifizierte Ausführungsbeispiel des Produktionssystems nach Fig. 17 geänderten

IF-THEN-Regeln.

Vor der Beschreibung der eigentlichen erfindungsgemäßen Ausfüh- ,' rungsformen werden die IF-THEN-Regeln und die Prinzipien zur Beurteilung der Bedingungen und zur Festlegung der auf diesen aufbauenden Steueranweisungen erklärt.

Die IF-THEN-Regel ist ein Bedingungs-Folgerungs-Paar, das aus einer Vielzahl von Zeichenketten besteht, die in einen Bedingungsteil (IF-Teil) und einen Folgerungsteil .(THEN-Teil) auf-*

geteilt sind. Der IF-Teil beschreibt hierbei die zu beurteilenden Bedingungen/ der THEN-Teil den zu bewertenden oder auszuführenden Inhalt bei Erfüllung der Bedingungen. Die Vielzahl der im IF-Teil beschriebenen Bedingungen wird als eine logisehe "UND"-Verknüpfung behandelt. Im THEN-Teil wird die Folgerung beschrieben, die gleichzeitig bei Erfüllung der Bedingungen des IF-Teils gilt. Eine logische ."ODER"-Verknüpfung zwischen Bedingungen läßt sich als eine Vielzahl von IF-THEN-, ' Regeln ausdrücken, die übereinstimmende THEN-Teile und unter-ί schiedliche IF-Teile aufweisen. Grundsätzlich führt ein Steuer- '\.f block die Musteranpassung zwischen der Zeichenkette des IF-. Teils der Regel und jeder in einer Arbeitstabelle in einem • Speicherblock gespeicherten Zeichenkette durch. Bei Vorhandensein einer angepaßten Zeichenkette in der Arbeitstabelle ' , schreibt dieser Steuerblock zusätzlich, die Zeichenkette des ,„' \ - -THEN-Teils in die Arbeitstabelle. Das Format der den IF-Teil ^Y-_t _ ' und den THEN-Teil bildenden Zeichenketten sowie die Form der \ />: . IF-THEN-Regeln sind in Fig. 1 gezeigt. Die Zeichenketten zwi-■ . > sehen den runden Klammern bestehen aus festen Teilen 11 zur klaren Angabe der Bedeutung der Bedingungen und der Folgerun-,' '' gen sowie aus zwischen spitzen Klammern stehenden Parameterteilen 12 zur Beschreibung von Konstanten oder Variablen/ die ', ' die Vorrichtungen oder ähnliches Jcennzeichnen, auf -die die Be-

dingungen oder Folgerungen Anwendung finden. In Fig., 1 steht ..... für eine beliebige Zeichenkette und $ gibt an, daß eine Vielzahl von Einzelpunkten eingesetzt werden kann. Der IF-Teil der Zeichenkette wird mit "IF" eingeleitet und besteht aus den Zeichen zwischen der ersten runden Klammer nach diesem "IF" und der dieser geöffneten Klammer entsprechenden ge-'-.schlossenen Klammer. Falls eine Vielzahl von Bedingungen

!(Zeichenketten) im IF-Teil beschrieben ist, wird nacheinan- ' der eine entsprechende Anzahl von Teilen der Form "IF (beliebige Zeichenketten)" eingesetzt. Der IF-Teil einer Regel reicht bis zum nächst auftretenden ¹THEN". Der THEN-Teil ist die Zeichenkette, die mit "THEN" eingeleitet wird und die

If · ·

aus den Zeichen zwischen der ersten runden Klammer nach dem "THEN" und der dieser geöffneten Klammer entsprechenden geschlossenen Klammer besteht. Falls eine Vielzahl von Folgerungen (Zeichenketten) im THEN-Teil beschrieben ist, wird nacheinander eine entsprechende Anzahl von Teilen der Form "THEN (beliebige Zeichenketten)" eingesetzt. Die IF-THEN-Regeln können in drei Formen, die im folgenden beschrieben werden, auftreten. In einigen Systemen zur Ausführung des ' '/-Steuerblocks ist die Anzahl der Zeichen und Parameterteile, -die in einer Zeichenkette beschrieben werden können, be-. schränkt, was jedoch das Wesen der vorliegenden Erfindung nicht berührt. Im folgenden wird angenommen, daß die Zeichen und Parameterteile beliebig verwendbar sind. Weiterhin sind die tatsächlich verwendbaren Zeichen in Abhängig-' ₍ keit von den Verarbeitungssystemen beschränkt, was jedoch ebenfalls das Wesen der Erfindung nicht berührt. Im folgen- - den werden Zeichenketten mit beliebigen Zeichen zum leichteren Verständnis der Beschreibung verwendet.

In einer Regel der Form 1 werden in den Parameterteilen nur Konstanten (Vorrichtungs-Nummern, Auftragsnamen usw.) ange-, geben. Sie wird zur Festlegung der Inanspruchnahme jeder einzelnen Vorrichtung verwendet, d.h. die Vorrichtung Nr. 1 soll z.B. in irgendeiner Weise verwendet werden, wenn sie frei ist. In dieser Form wird die Anpassung der Zeichenketten hinsieht- _■ lieh aller Teile (sowohl der festen Teile als auch der Parameterteile) der Zeichenkette des IF-Teils beurteilt. Die zusätzlich in die Arbeitstabelle zu schreibende Zeichenkette ist dieselbe, die in den THEN-Teil eingesetzt ist.

In einer Regel der Form 2 enthalten die Parameterteile Variable (W, X, Y, Z usw.), obwohl auch Parameterteile mit Kon-·' stanten vorhanden sein können. Sie wird als eine allgemeine Regel für die Inanspruchnahme von Vorrichtungen derselben Art, wie z.B. aller freien Vorrichtungen, verwendet. In dieser Form

*> *t I'

wird die Anpassung der Zeichenketten hinsichtlich der Teile der Zeichenkette des IF-Teils mit Ausnahme des Parameterteils beurteilt, in den die Variable eingesetzt ist. Danach wird in der gesamten angepaßten Zeichenkette in der Arbeitstabelle der Parameterteil der Zeichenkette in der Arbeitstabelle, der dem , Parameterteil der Zeichenkette des IF-Teils, in den die Variable eingesetzt ist, entspricht, als der Wert der Variablen in eine Tabelle im Speicherblock abgespeichert. Die zusätzlich in die Arbeitstabelle zu schreibende Zeichenkette ist so i aufgebaut, daß die Parameterteile der Zeichenkette des THEN- I Teils, in die Variable eingesetzt sind, nur durch die gespei- I cherten Variablen werte ersetzt werden, die das logische | "UND" des IF-Teils erfüllen.

In einer Regel der Form 3 wird neben dem Merkmal der Form 2 i_m THEN-Teil ein Prozedurname angegeben. Er erscheint unmittelbar nach dem "THEN" in spitzen Klammern (<>). Diese Form der Regel dient dazu, den Verarbeitungssehritt, wie z.B. die Auswahl des Maximalwertes oder die Bearbeitung numerischer Werte, in eine Steuerlogik einzufügen. In dieser Form erfolgt grundsätzlich dieselbe Verarbeitung wie in der Form Der unterschied zur Form 2 liegt darin, daß die Steuerung sofort zu der angegebenen Prozedur springt, bevor die Zeichenkette des THEN-Teils erzeugt wird. In diesem Fall werden die Werte aller Variablen, die das logische "UND" des IF-Teils erfüllen, als Subtrahenden geliefert. Die Auswahl des Maximalwertes, die Bearbeitung numerischer Werte usw. wird durchgeführt,und die gelieferten Werte der Variablen werden innerhalb der Prozedur verändert, woraufhin die Steuerung in die Ausgangslage zurückgesetzt werden kann. Die zu erzeugende Zeichenkette ist so aufgebaut, daß die geänderten Variablenwerte in die entsprechenden Parameterteile der THEN-Teile eingesetzt sind.

Im folgenden werden die Prinzipien der Festlegung der Steueranweisungen beschrieben. In der vorliegenden Erfindung über-

· ■· ** ♦ 1

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wacht der Steuerblock Signale, die den Zustand der jeweiligen Vorrichtungen wiedergeben. Ist ein spezifizierter Zustand (Signal) aufgetreten (der Zustand für die Anwendung von Regeln kann im voraus festgelegt werden, Serien von für jeweilige Zustände anzuwendenden Regeln können verschieden festgelegt werden) , erfolgt die anschließende Verarbeitung unter Verwendung der Serien von Regeln, die in Übereinstimmung mit dem jeweiligen Zustand anzuwenden sind. Zuerst wird der Zustand der Vorrichtungen in eine Zeichenketfce umgeformt, die als eine Initial-Zeichenkette in der Arbeitstabelle gespeichert wird. Im folgenden erfolgt die Musteranpassung zwischen den IF-Teilen der Serien von Regeln und der Zeichenkette in der Arbeitstabelle, und es werden nacheinander in Übereinstimmung mit der Verarbeitung der oben genannten IF-THEN-Regel neue Zeichenketten zusätzlich in die Arbeitstabelle eingeschrieben. Weiterhin erfolgt eine erneute Musteranpassung zwischen den IF-Teilen der Serien von Regeln und der Zeichenkette in der Arbeitstabelle einschließlich der neu hinzugefügten Zeichenketten, und es werden der Arbeitstabelle wiederum neue Zeichenketten hinzugefügt. Derartige Operationen werden aufeinanderfolgend wiederholt, und man erhält schließlich die Steueranweisung in Form einer Zeichenkette. (Die erhaltene Zeichenkette wird in externe Signale umgeformt, die an die jeweiligen Vorrichtungen gegeben werden.)

Im folgenden wird ein Beispiel für die Steuerung eines Produktionssystems nach Fig. 2 beschrieben, um das Verständnis der IF-THEN-Regeln sowie der Prinzipien zur Beurteilung der Bedingungen und, aufbauend darauf, zur Festlegung der Steueranweisung zu erleichtern. In diesem System wird ein Werkstück 22, das von einer Linie 21 automatisch zugeführt wird, von einem Träger 1 (23) an entsprechende.Arbeitsstationen übertragen. In diesen ArbeitsStationen wird das Werkstück z.B. Fertigungs- und Montagevorgängen unterzogen. Das fertiggestellte Produkt wird von einem Träger 2 (25). auf eine

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Förderlinie 26 übertragen/ um automatisch abgeführt zu werden. Es wird hier angenommen, daß zwei Typen von Werkstücken zugeführt werden, die einem Montage-Auftrag A bzw. einem Fertigungs-Montage-Auftrag B unterzogen werden müssen. Der Ausdruck "Arbeitsstation" soll eine Produktionsvorrichtung bezeichnen, die aus einer Vielzahl von Robotern oder/und Werkzeugmaschinen aufgebaut ist. Es wird angenommen, daß Station 1 sowohl den Montage-Vorgang A als auch den Fertigungs-Montage-Vorgang B durchführen kann, wobei ihre Geschwindigkeit für die Bearbeitung des Werkstücks doppelt so hoch oder höher als die der anderen Stationen ist. Es wird weiterhin angenom-

. men, daß die Stationen 2 und 3 nur den Montage-Vorgang A bzw. den Fertigungs-Montage-Vorgang B durchführen können.

Ein Beispiel, in dem einige Teile der Steuerlogik zur Steuerung des Produktionssystems nach Fig= 2 durch IF-THEN-Regeln beschrieben sind, ist in Fig. 3 dargestellt. Die Steuerlogik wird hierbei in zwei Klassen eingeteilt: Auftragszuweisung, in der das zugeführte Werkstück den Stationen zugewiesen wird, und Abführung des Produkts, in der das Endprodukt abtransportiert wird. Jede der beiden Klassen der Steuerlogik wird unter Verwendung mehrerer IF-.THEN-Regeln beschrieben. Diese Regeln beschreiben die auf folgenden Voraussetzungen basierende Steuerlogik:

(1) Die Werkstücke werden in der Reihenfolge ihrer Zuführung zugewiesen (ein Übergehen ist nicht zulässig),

(2) die. Station mit einer niedrigeren Nummer (d.h. mit einem höheren Bearbeitungsvermögen) wird früher benutzt, und

(3) die Produkte werden in der Reihenfolge ihrer Fertigstellung abgeführt.

Bei der Auftragszuweisung legt Regel Nr. 1 das zuzuweisende Werkstück fest. Die Regeln Nr. 2 und Nr. 3 legen die Station fest, der das einzelne Werkstück zugewiesen wird. Das heißt,

Ii₁ . - ^u -

ί/ die Stationen, die die Funktion haben, den Auftrag für das je-

{l weilige Werkstück durchzuführen, und die zu diesem Zeitpunkt

frei sind, werden von Regel Nr. 2 als Alternativmöglichkeiten

*"' genannt. Mit Regel Nr. 3 wird diejenige Alternative mit der

ί 5 kleineren Nummer gewählt. Regel Nr. 4 stellt weiterhin die

\i Verwendbarkeit des das Werkstück liefernden Trägers fest und

V stellt schließlieh eine Steuer anweisung auf. Bei d.-r P^-odukt-

„ abführung legen die Regeln Nr. 5 und Nr. 6 das abzuführende

?· Werkstück fest. Das heißt, die fertiggestellten Werkstücke

t ίο werden von Regel Nr. 5 ausgewählt, und das Werkstück mit der

"f niedrigsten Nummer wird von Regel Nr. 6 als das abzuführende

If Werkstück festgelegt. Regel Nr. 7 stellt die Verwendbarkeit des

I Produktabführ-Trägers fest und legt schließlich eine Steueran-

(| Weisung fest.

I 15 Das Verfahren, nach dem die Steueranweisung auf der Grundlage

I der Regeln der Auftrags Zuweisung in Fig. 3 aufgestellt wird,

i ist in Fig. 4 dargestellt. In dieser Figur sind die in der Ar-

I beitstabelle gespeicherten Zeichenketten von links nach rechts

§ in der Reihenfolge angegeben, in der sie gespeichert wurden.

S 2o Die eingegebenen Zustände der Vorrichtungen sind nach ihrer

ff. Umformung in Zeichenketten auf der linken Seite der Figur ge-

|ί zeigt. Die festgelegte Steueranweisung ist auf der rechten

•k Seite der Figur gezeigt. Zuerst wird eine Zeichenkette zur

ί Zuweisung eines Werkstücks <34> auf der Grundlage von Regel

I 25 Nr. 1 in Fig. 3 neu in die Arbeitstabelle abgespeichert.

I; Daraufhin überprüft Regel Nr. 2 die Bedingungen der freien Zustände,.der ausführbaren Aufträge usw. der Stationen und

; legt die Stationen <1> und <2> als Auftragsalternativen fest.

|I Regel Nr. 3 wählt weiterhin die Station <1> mit der niedri-

y. 3o geren Nummer aus. Zum Schluß werden konkrete Steueranweisun-

I gen auf Grundlage der Regel Nr. 4 festgelegt. (Der anschliessende Steuerblock formt die Zeichenketten der Steueranweisungen in Signale um und sendet diese.)

Um die obigen Operationen tunzusetzen, hat der Steuerblock die Funktion, die Zustände der Vorrichtungen zu überwachen und nach Auftreten eines bestimmten Zustands eine Serie von anzuwendenden Regeln auszuwählen, die Zustände der Vorrichtungen in eine Zeichenkette umzuformen, auf der Grundlage der Regeln eine Steueranweisung aufzustellen und diese Steueranweisung in Signale umzuformen sowie die Signale zu den entsprechenden Vorrichtungen zu senden.

Im folgenden wird der Inhalt der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen im einzelnen beschrieben.

Fig. 5 zeigt ein Blockdiagramm einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Diese Ausführungsform weist einen Speicherblock 501, einen Steuerblock 502, Vorrichtungen 503, Zu- ; stands-Signalleitungen 504 und Steuersignalleitungen 505 auf. 15- Der Speicherblock 501 weist im einzelnen einen Informations-. Speicherbereich 506 für Eingabe-/Ausgabe-Signale als Funktion "-von Zeichenketten, einen Speicherbereich 507 für die IF-THEN-Regel-Triggerung, einen Speicherbereich 508 für die IF-THEN- ;' Regel, einen Speicherbereich 509 für Zeichenketten und einen 7 Prozedur-Informationsspeicherbereich. 510 auf. Der Speicherblock 501 ist ein Bereich, der Daten der IF-THEN-Regeln, die - Korrespondenztabelle der externen Signale und internen Zeichenketten usw. speichert. Der Steuerblock 502 empfängt die die Zustände der Vorrichtungen 503 kennzeichnenden Zustands- oder Status-Signale (Markierung 504) , legt auf Grundlage der Daten des Speicherblocks 501 eine Steueranweisung fest und sendet die Anweisungssignale von Operationen zu den jeweiligen Vorrichtungen (Markierung 505).

;Fig. 6 zeigt Einzelheiten des Informationsspeicherbereichs 3b 506 für Eingabe-/Ausgabe-Signale als Funktion von Zeichen ketten. Dieser Speicherbereich speichert Information für die Schnittstellen zwischen den externen Signalen (Markierungen

504, 505 in Flg. 5) und der internen Verarbeitung. Eine Korrespondenztabelle 61 zwischen einem Eingabesignal und einer Zeichenkette nach Fig. 6 speichert Daten für die Umformung der Zustands-Signale (Markierung 504) in die Form einer im Steuerblock 502 zu handhabenden Zeichenkette. Diese Tabelle besteht aus einem Eingang der Zustands-Signalleitung zur Speicherung der Eingangsadressen der Zustands-Signalleitungen und aus einem Bereich für den Zustand der Vorrichtungen zum Speichern von Zeichenketten, die die dem Auftreten der Signa-.' Ie auf den Signalleitungen entsprechenden Vorrichtungszustän-. ' de wiedergeben. Auf der Grundlage der Daten dieser Tabelle

hat der Steuerblock 502 Zugriff zu den jeweiligen Zustands-A Signalleitungen 504 und erzeugt die entsprechenden Zeichenketten abhängig vom Auftreten der Signale (in Entsprechung ^;15 'zu den nach Fig. 4 in Zeichenketten umgeformten Zuständen U der Vorrichtungen). Die erzeugten Zeichenketten werden in ,den entsprechenden Speicherbereich 509 abgespeichert. Falls die Information der Zustands-Signalleitung 504 die binäre -..Information für "EIN" oder "AUS" ist, generiert der Steuer-.block 502 die Zeichenkette, v;ie sie in der Tabelle abgespei-' chert ist (z^B. Adresse B oder C in Fig. 6). Falls die Infor- -;mation der Zustands-Signalleitung.504 eine numerische Information (wie z.B. die Leseinformation eines Bar-Codes) oder /ähnliches ist, generiert der. Steuerblock eine Zeichenkette, wobei die Information als ein Wert in den Parameterteil der , in der Tabelle abgespeicherten Zeichenkette eingeschrieben ist, in den eine Variable (W, X, Y, Z) eingesetzt ist (z.B. Adresse A oder D in Fig. 6). Tritt also im Beispiel nach Fig. 6 die numerische Information 34 an der Zustands-Signalleitungs-Adresse A auf, generiert der Steuerblock 502 die entsprechende Zeichenkette: (Werkstück <34> ist das Kopfstück einer Warteschlange). Die Korrespondenztabelle zwischen einer Zeichenkette und einem Ausgabesignal nach Fig. speichert Daten zum Senden der Anweisungssignale (Markierungen 505) an die Vorrichtungen 503 auf Grundlage von Zeichen-

ketten, die die von dem Steuerblock 502 festgelegten Steueranweisungen wiedergeben (entsprechend den nach Fig. 4 als Zeichenketten erhaltenen und im Speicherbereich 509 für Zeichenketten abgespeicherten Steueranweisungen)..Diese Tabelle besteht aus entsprechenden Bereichen zur Speicherung der

die Steueranweisungen wiedergebenden Zeichenketten und aus einem Anweisungs-Signalleitungs-Eingang sur Speicherung der , . Eingangsadressen der Anweisungs-Signalleitungen 505, an die '.—•die Anweisung3-Signale zu geben sind, wenn die Steueranwei-Mo 'Äsungen vom Steuerblock 502 festgelegt sind. Falls der Steuer- ° block 502 die Anpassung zwischen der die festgelegte Steuer-' anweisung wiedergebenden Zeichenkette und der in diese Tabel-"Ie eingesetzten Zeichenkette verglichen hat, generiert er entsprechend der jeweiligen Zeichenkette die Signale für die An-1 weisungs-Signalleitungen 505. Falls die Variablen (W, X, Y, Z)

, · in die Parameterteile in der in die Tabelle eingegebenen Zei- - chenkette eingesetzt sind, werden zu diesem Zeitpunkt die Werte der Parameterteile, die den Variablen in der die festgeleg-,.' te Steueranweisung wiedergebenden Zeichenkette entsprechen, ,-.auf die Signalleitungen geliefert. Falls beispielsweise die -!Zeichenkette: (Träger <1> soll geliefertes Werkstück <34> auf Station <1> übertragen) die festgelegte Steueranweisung

,, angibt, werden die Werte 34 und 1 in dieser Reihenfolge auf ',die Signalleitungs-Adresse E geliefert, um den Träger 1 anzu-■25 weisen, das Werkstück 34 auf die Station 1 zu übertragen (der Inhalt der gesendeten Signale ist für den Träger 1 vorgesehen). " Falls jedoch keine Variable in die Parameterteile der Zeichenkette eingesetzt ist, wird das binäre Signal für "EIN" oder "AUS" an die entsprechende Signalleitungs-Adresse (z.B. Adresse F in Fig. 6) geliefert.

(Fig. 7 zeigt die Einzelheiten des Speicherbereichs 507 für die IF-THEN-Regel-Triggerung. Dieser Bereich speichert Information für die Festlegung einer Serie von zu triggernden

Regelsätzen (zur Festlegung der Steueranweisung durch den Steuerblock 502) , wobei die Regelsätze in Abhängigkeit von den Zuständen der Vorrichtungen vorgegeben sind. Die Steueriogik zur Steuerung des Produktionssystems nach Fig. 2 wurde beispielsweise, wie in Fig. 3 gezeigt/ in zwei Regelsätze aufgeteilt. Der Regelsatz "Auftragszuweisung" muß in diesem Fall für die Beurteilung der Bedingungen und für die Festlegung der Steueranweisungen getriggert werden, wenn das Werk- - ; stück bis zum Kopf der Zuführlinie 21 in Fig. 2 gebracht ist, \.wenn irgendeine Arbeitsstation 24 verwendbar (frei) geworden ist, oder wenn der Träger 1 (23) verwendbar (frei) geworden ί ist. Ähnlich muß der Regelsatz "Abführung von Produkten" zur .Beurteilung der Bedingungen und zur Festlegung von Steueranweisungen getriggert werden, wenn der Auftrag in einer Ar— beitsstation 24 abgeschlossen ist oder wenn der Träger 2 (25) -verwendbar (frei) geworden ist. Falls sich die Vorrichtungen nicht in diesen Zuständen befinden, muß der Steuerblock 502 -.keine Steueranweisung festlegen. Auf diese Weise werden die zu.triggernden Regelsätze für die jeweiligen Zustände der Vorrichtungen vorgegeben (es gibt einigeVorrichtungs-Zusfcändei, die keine Triggerung der Regelsätze erfordern, wie z.B.: "Station ' <1> arbeitet" und "Träger <2> überträgt"). Die Bedingungsta- ' belle 71 für Trigger-Regelsätze nach Fig. 7 speichert die Namen der zu triggernden Regelsätze für die jeweiligen Zustände ' der Vorrichtungen. Diese Tabelle besteht aus einem Zustands-Signalleitungs-Eingang zur Speicherung der Eingangsadressen . der Zustands-Signalleitungen 504, die die Vorrichtungs-Zustände wiedergeben:, und aus Bereichen zum Festlegen der Namen der zu triggernden Regelsätze nach Auftreten ■ der Signale auf den Signalieitungen (die Adressen der Zustands-Signalleitungen 504, die den Vorrichtungs-Zuständen entsprechen, für die keine Trigger-Regelsätze notwendig sind, sind nicht in diese Tabelle eingesetzt). Ein Verwendungs-'": bereich 72 für den Trigger-Regelsatznamen speichert den Namen eines Regelsatzes, der für die Festlegung einer Steuer-

• - * - Φ-4 * I

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anweisung durch den Steuerblock 502 zu verwenden ist. Der Steuerblock 502 fragt die jeweiligen Zustands-Signalleitungen 504 auf der Grundlage der Daten der Bedingungstabelle 71 für die Trigger-Regelsätze ab. Ist ein Signal aufgetreten, speichert er den der Signalleitung entsprechenden Trigger-Regelsatznamen in den Verwendungsbereich 72 und geht danach zum nächsten Verarbeitungsschritt über.

Fig. 8 zeigt die Einzelheiten des Speicherbereichs 508 für IF-THEN-Regeln. Dieser Bereich speichert Information über die für die Steuerlogik beschreibenden IF-THEN-Regeln. Die IF-THEN-Regeln sind für die jeweiligen Regelsätze unterschiedlich gespeichert. Ein Regelsatz-Verzeichnis 81 speichert Information, die die Positionen der jeweiligen Regelsätze auf einer Regeltabelle 82 angibt, die die IF-THEN-Regeln speichert. In diesem Verzeichnis sind die Namen der jeweiligen Regelsätze sowie die Positionen der Regelsätze gespeichert, die die erste bzw. die letzte Position auf der Regeltabelle angeben, in der die Regelsätze gespeichert sind (die Regeln sind so gespeichert, daß jeder Regelsatz von der ersten Position bis zur letzten Position reicht). In der Regeltabelle 82 ist jede Regel so gespeichert, daß die Zeichenkette des IF-Teils und die Zeichenkette des THEN-Teils unterschieden ist. In dieser Tabelle ist der Regeltyp eine Information, um die Regeln, die letztlich eine Steueranweisung festlegen, von den anderen Regeln zu unterscheiden. Die Regeln zur letztlichen Festlegung von Steueranweisungen sind mit "1", die anderen mit "0" gekennzeichnet. Die Information dient dazu, zu unterscheiden, welche Zeichenkette die erhaltene Steueranweisung ist, wenn der Steuerblock 502 die Steueranweisung festlegt.

Fig. 9 zeigt die Einzelheiten des Speicherbereichs 509 für Zeichenketten. In diesem Bereich :ist Zeichenketten-Infprmation gespeichert, wie z.B. Zeichenketten, die bei der Festlegung

W * · Ψ ■ ■» »4

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der Steueranweisurigen, wie in Fig. 4 dargestellt, erzeugt werden, und Zeichenketten, die die Werte von Variablen wiedergeben, die nach der Verarbeitung der die Variablen enthaltenden IF-THEN-Regeln, wie Regeln der Form 2 und der Form 3, empfangen werden. In einer Tabelle 91 sind die Zeichenketten gespeichert, die nacheinander erzeugt werden, wenn der Steuerblock 502 die Steueranweisungen festlegt. Hierbei sind die Zeichenketten, die die letztlich erhaltenen Steueranweisungen wiedergeben, in einer Steueranweisungs-Zeichenkettentabelle 93 abgespeichert (der Steuerblock 502 führt eine derartige Verarbeitung auf Grundlage der Regeltypen in Fig. 8 durch). Beispielsweise werden die nach Fig. 4 erhaltenen Zeichenketten , die keine Steueranweisungen wiedergeben, in der Zeichenketten-Speichertabelle 91 abgespeichert, während die

^15 als Zeichenketten erhaltenen Steueranweisungen in der Tabelle 93 abgespeichert werden. Es ist in einigen Fällen wünschenswert, im vorhinein festgelegte Zeichenketten in der Speichertabelle 91 fest abzuspeichern. Dazu ist ein Bereich 92 für die letzte Position eines festen Teiles vorgesehen. Dieser Bereich nimmt die letzte Position der festen Zeichenketten in der Zeich.enketten-Speichertabe3.le 91 auf--Der Steuerblock 5Q2 löscht zuerst einen Teil unter dieser Position, und verwendet ihn anschließend zur Abspeicherung der Zeichenketten. Beispiele für die vorgegebenen Zeichenketten., die fest abgespeichert werden sollen, sind die Zeichenketten nach Fig. 4 von "(Station <1> ist verwendbar für <Montage A>)" bis "(Station <3> ist verwendbar für <Fertigung-rMontage B>)". Das geschieht, um die festen Bedingungen, wie z.B. die Funktionen der Stationen, eher wiederzugeben als die sich ständig ändernden Zustände der Stationen. Es ist vorteilhafter, solche Bedingungen als feste Bedingungen im vorhinein festzulegen, als sie zu jedem Zeitpunkt als externe Signale zu empfangen. Eine temporäre Tabelle 94 für den Variablenwert und eine Erfüllungstabelle 95 in Fig. 9 dienen dazu, die Operationen der IF-THEN-Regeln der Formen 2 und 3.umzusetzen.

In der temporären Tabelle 94 für den Variablenwert wird bei der Musteranpassung zwischen der Zeichenkette eines bestimmten IF-Teiles und den Zeichenketten der Arbeitstabelle (Zeichenketten-Speichertabelle 91) der Wert des Parameterteils der Zeichenkette in der Arbeitstabelle, der an die Zeichenkette des IF-Teils angepaßt ist (beurteilt im Bereich der Zeichenkette mit Ausnahme des Parameterteils, in den eine Variable eingesetzt ist), der als der Wert der entsprechenden Variablen der Zeichenkette des IF-Teils empfangen wird, gespeichert. Weiterhin werden in der Tabelle 95 diejenigen empfangenen Variablenwerte gespeichert, dis die "UND"-Logik des IF-Teils erfüllen.

Fig. 10 zeigt die Einzelheiten des Prozedur-Informationsspeicherbereichs. In diesem Bereich sind die den IF-THEN-Regeln der Form 3 geeignet zugeordneten Prozeduren sowie ihre Eingangsadressen abgespeichert. In einer Prozedur-Eingangstabelle 101 sind der Name jeder Prozedur und die Eingangsadresse der Prozedur abgespeichert. Entsprechende Prozeduren 104 sind unter den entsprechenden Eingangsadressen gespeichert.

Fig. 11 zeigt ein funktionales Blockdiagramm einer Ausführungsföirni des Steuerbiocks 5ö2. Diese Ausfuhrungsform weist einen Teil zur Beurteilung einer Regelsatz-Triggerbedingung 111, einen Teil zur Erzeugung der Zeichenkette für einen Vorrichtungs-Zustand 112, einen Teil zur Festlegung der Zeichenkette für eine Steueranweisung 113 und einen Teil zur Erzeugung einer Steueranweisung 114 auf. Fig. 12 zeigt den Operationsablauf des Steuerblocks 502. Zunächst soll unter Bezugnahme auf Fig. 6 bis 12 der Betriebsablauf des Steuerblocks 502 beschrieben werden. Nach Beginn des Betriebs des Steuerblocks 502 wird zunächst vom Teil 111 für die Beurteilung der Regelsatz-Triggerbedingung die Zuordnung der Zustands-Signalleitungen 504 in Gang gesetzt. Im einzelnen fragt der Teil nacheinander die Signalleitungen der Zustands-Signalleitungs-Eingabe ab, die in der Bedingungstabelle 71 für die Regelsatz-

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Triggerung gespeichert sind, um zu überprüfen, ob ein Signal aufgetreten ist (Kasten 121). Ist kein Signal erzeugt, werden die aufeinanderfolgenden Abfragen zyklisch fortgesetzt. Ist ein Signal erzeugt, wird ein in Übereinstimmung mit der Signalleitung festgelegter Name für den Trigger-Regelsatz im Bereich 72 für den verwendeten Regelsatznamen gesetzt, um den Teil 112 zur Erzeugung der Zeichenkette für den Voxx±cut.v'-.%&- Zustand zu triggern (Kasten 122). Zunächst löscht dieser Teil 112 äenBereich der Zeichenketten-Speichertabelle 91 unter der letzten Position der festen Teile (gesetzt im Bereich 92)« Danach fragt er nacheinander die Signalleitungen der Zustands-Signalleitungs-Eingabe ab, die in der Korrespondenztabelle 61 für Eingangssignal/Zeichenkette gespeichert sind, um Zeichenketten für den Vorrichtungs-Zustand entsprechend den signaltragenden Signalleitungen zu erzeugen (bezüglich der Einzelheiten der Erzeugung von Zeichenketten vgl. die vorhergehende Beschreibung von Fig. 6) und um diese nacheinander in dem Bereich der Zeichenketten-Speichertabelle 91 unter der letzten Position des festen Teiles (gesetzt im Bereich 92) zu speiehern, woraufhin der Teil 113 für die Festlegung der Steueranweisungs-Zeichenkette getriggert wird (Kasten 123). Der Teil 113 zur Festlegung der Steueranweisungs-Zeiehenkette löscht die Tabelle 93 für die Steueranweisungs-Zeichenketten und speichert in sie eine letztlich eine Steueranweisung wiedergebende Zeichenkette durch eine später zu beschreibende Prozedur ab (erfüllt der Zustand der Vorrichtungen die durch die IF-THEN-Regel beschriebenen Bedingungen der Steuerlogik nicht, soll in der Tabelle 93 für die Steueranweisungs-Zeiehenkette nichts gespeichert werden), woraufhin der Teil 114 zur Erzeugung einer Steueranweisung getriggert wird (Kasten 124). Dieser Teil 114 überprüft, ob die Steueranweisungs-Zeiehenkette in der entsprechenden Tabelle 93 abgespeichert ist. Ist nichts gespeichert, wird der Betriebsablauf zum Teil 111 für die Festlegung der Regelsatz-Triggerbedingung zurückgesetzt. Ist eine

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Steueranweisungs-Zeichenkette gespeichert, wird sie mit der Steueranweisungs-Zeichenkette verglichen, die in der Korrespondenztabelle 64 abgespeichert ist. Sind sie angepaßt, werden Signale für die entsprechenden Signalleitungen der Anweisungs-Signalleitungs-Eingabe erzeugt (bezüglich der Einzelheiten der Erzeugung dieser Signale vgl. die Beschreibung von Fig. 6). Nachdem die Signalerzeugung, wie oben beschrieben, in Übereinstimmung mit allen, in der Tabelle 93 für die Steueranwei-"sungs-Zeichenketten gespeicherten Zeichenketten durchgeführt ^;ist, wird der Betriebsablauf zum Teil 111 für die Beurteilung der Regelsatz-Triggerbedingung zurückgesetzt (obiger Kasten 125). und die Abfrage erneut in Gang gesetzt (Kasten 121).

.Fig. 13 ist ein Diagramm, das die Beziehungen zwischen den oben genannten Tabellen und funktionalen Blöcken im Teil 113 ' ',-zur Festlegung der Steueranweisungs-Zeichenkette zeigt. Dieser Teil 113 weist einen Steuerteil 131 zur Festlegung der Steueranweisungs-Zeichenkette, einen Teil 132 zur Musteran- -~ passung, einen Teil 133 zur Erzeugung einer "UND"-Logik-Kombination, einen Teil 134 zum Schreiben einer Folgerung und einen Teil 135 zur Prozedur-Triggerung auf. Ist der Teil 113 „ 'zur Festlegung der Steueranweisungs-Zeichenkette getriggert, wird zunächst der Steuerteil 131 getriggert. Unter Verwendung der anderen funktionalen Module erzeugt dieser Steuer- \teil 131, wie in Fig. 4 beispielhaft dargestellt, nacheinan^rder Zeichenketten, um die Steueranweisungs-Zeichenkette Schließlich in die entsprechende Tabelle 93 abzuspeichern. Fig. 14 zeigt den Betriebsablauf des Steuerteils 131 zur Festlegung derSteueranweisungs-Zeichenkette. Im folgenden werden die einzelnen Operationen beschrieben. Ist der Steuerteil 131 getriggert, löscht er zunächst die Tabelle 93 für die Steueranweisungs-Zeichenkette (Kasten 141) und wählt anschließend aus dem Regelsatz-Verzeichnis 81 den Regelsatz-Namen aus, der dem im Verwendungsbereich 72 gesetzten entspricht, und erhält die ersten und letzten Positionen der

zu verwendenden Regeln (Kasten 142). Die folgende Verarbeitung wird nur für die Regeln zwischen diesen ersten und letzten Positionen durchgeführt. Danach wiederholt der Steuerteil 131 die folgende Verarbeitung für jede der Regeln so lange, bis es, was die Regeln vom Typ 0 in der Regeltabelle 82 anlangt, keine Regeln mehr gibt, um die Zeichenkette des THEN-Teils erneut in die Speichertabelle 91 zu schreiben (Kasten 143). Ist keine derartige Regel mehr vorhanden, wird die Vsrarbei-. . tung weiterhin für jede der Regeln vom Typ 1 in der Regeita- " io" belle 82 wiederholt (Kasten 1414), wonach der Teil 114 zur } Erzeugung der Steueranweisung getriggert wird- Der Steuerteil

•131 zur Festlegung der Steueranweisungs-Zeichenkette nimmt ' eine bestimmte Regel heraus und führt die Bearbeitung für jede Zeichenkette durch, die in den IF-Teil der Regel einge- -15 '· setzt ist. Zuerst wird der Teil 132 zur Musteranpassung ge-„ triggert, um die Anpassung zwischen einer Zeichenkette des " IF-Teils der gewählten Regel und einer in der Tabelle 91 ge- - speicherten Zeichenkette zu beurteilen (Kasten 143) . Der Mu-'" <. steranpassungs-Teil 132 führt die Beurteilung der Anpassung bezüglich aller gespeicherten Zeichenketten,ausgehend vom „Γ Kopf der Speichertabelle 91, durch. Was die Anpassungs-Beurteilung betrifft, so wird in einem Fall, in dem keine Variable ■ in den Parameterteil 12 der Zeichenkette eingesetzt ist (Regel der Form 1), beurteilt, ob sowohl der feste Teil 11 als auch der Parameterteil 12 der Zeichenkette angepaßt sind. Falls in den Parameterteil 12 der Zeichenkette eine Variable eingesetzt ist (Regel der Form 2 oder 3), wird zusätzlich die Anpassungs-Beurteilung für den Teil mit Ausnahme des Parameterteils oder der Teile, in die Variable eingesetzt sind, durchgeführt. Sind die Zeichenketten angepaßt,- wird der Parameterteil 12 der Zeichenkette (in der Tabelle 91 gespeicherte Zeichenkette) in die temporäre Tabelle 94 für die Variablenwerte als Wert der Variablen abgespeichert, die in den entsprechenden Parameterteil 12 einer Zeichenkette des gerade der Anpassungs-Beurteilung

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ausgesetztem- IF^Tells eingesetzt■· ist.

In diesem Fall wird zu jedem Zeitpunkt die Zeichenkette, deren fester Teil 21 angepaßt ist, in der Speichertabelle 91 gefunden, der Variablenwert wird empfangen, und diese Variablenwerte werden nacheinander in die jeweiligen Zeilen der temporären Tabelle 94 abgespeichert. Falls als Ergebnis der obigen Verarbeitung keine passende Zeichenkette vorhanden ist, wird die nächste Regel herausgenommen und die Musteranpassung erneut in Gang gesetzt (Kasten 144). Falls unter Vorhandensein · ',16';'/der angepaßten Zeichenketten eine der Anpassungs-Beurteilung '" " '^ausgesetzte Zeichenkette des IF-Teils im Parameterteil 12 ' eine Variable enthält, wird der Teil 133 zur Erzeugung einer

'"UND"-Logik-Kombination getriggert (Kasten 145) , und die Korn-; " - bination der Variablenwerte, die die "UND"-Logik des IF-Teils', \ 15, _t; erfüllt, wird durch eine unten darzustellende Prozedur er-

f ' : f

, Ί zeugt (Kasten 146). Das Ergebnis wird in die Tabelle 95 ab-

- '" gespeichert, die angibt, welcher Variablenwert die "UND"- ; Logik erfüllt. Falls die Kombination der Variablenwerte, die ;die "ÜND"-Logik erfüllt, nicht existiert, wird die jetzt in ' ^Verarbeitung befindliche Regel abgelegt, und die nächste Regel herausgenommen, um die Musteranpassung erneut in Gang zu setzen (Kasten 147). Falls eine Zeichenkette des gegenwärtig der Anpassungs-Beurteilung ausgesetzten IF-Teils im Parameterteil 12 keine Variable enthält, wird obige Verarbeitung nicht durchgeführt (Kasten 145). Nachdem die bislang beschriebene Bearbeitung für alle in den IF-Teil der bestimmten Regel eingesetzten Zeichenketten durchgeführt ist, erfolgt der nächste Verarbeitungsschritt (Kasten 148). Zuerst wird ein Zeichen des THEN-Teils der momentan verarbeiteten Regel herausgenommen und geprüft, ob der Zeichenkette ein Prozedurname zugeschrieben ist (Kasten 149). Bei Vorhandensein des Prozedurnamens wird der Teil 135 zur Prozedur-Triggerung 'in Gang gesetzt, um die zugeschriebene Prozedur auszulösen (Kasten 149). Bei Fehlen des Prozedurnamens wird der Teil 135 nicht in Gang gesetzt.(Kasten 149). Der Teil 135 zur Prozedur-Triggerung gewinnt die Eingangsadresse des der Zei-

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chenkette zugeordneten Prozedurnamens aus der Prozedur-Eingabetabelle 101 wieder und löst die Prozedur der Adresse aus. Innerhalb der Prozedur können die Werte der Tabelle 95, die die Variablenwerte angibt, die die "ÜND"-Logik erfüllen, beliebig geändert werden (Kasten 1410). Danach wird der Typ der Regel geprüft, die gerade verarbeitet wird (Regeltyp in Tabelle 82). Ist der Typ 0/ wird eine Zeichenkette des THEN-Teils der gerade verarbeiteten Regel in die Tabelle 91 ab-': ^L.. gespeichert (die Speicherung erfolgt in einem freien Platz -1ο,. direkt neben dem Teil/ in den die Zeichenketten zuvor abgespeichert wurden) (Kasten 1411). Ist der Regeltyp 1 (Regeln zur Festlegung von Steueranweisungen), wird eine Zeichenkette ' :' des TEEN-Teils der gerade verarbeiteten Regel in die Tabelle 93 für die Steueranweisungs-Zeichenketten abgespeichert (Ka- >. sten 1412). Die obigen Verarbeitungsschritte werden für alle ,, 'Zeichenketten des THEN-Teils wiederholt (Kasten 1413). Die Speicherung der Zeichenketten des THEN-Teils erfolgt durch Triggerung des Teils 134 zum Schreiben der Folgerung. Falls die zu schreibende Zeichenkette des THEN-Teils schon in der ' Tabelle 91 oder der Tabelle 93 abgespeichert ist, schreibt der Folgerungs-Sehreibteil 134 die Zeichenkette nicht erneut. / Die Zeichenkette des THEN-Teils wird unverändert geschrieben, wenn keine Variable in den Parameterteil 12 der Zeichenkette eingesetzt ist (Regel der Form 1). Ist jedoch eine Variable einzusetzen, werden die jeweiligen, in der Tabelle 95 gespeicherten Variablenwer.te für die entsprechenden Variablen der Parameterteile 12 der Zeichenkette des zu schreibenden THEN-Teils eingefügt, wonach die Zeichenkette geschrieben wird. Diese Verarbeitung wird für alle Variablenwerte wiederholt, die in der'Tabelle 95 gespeichert sind, die die Werte angibt, die die "UND"-Logik erfüllen.

Der Betriebsablauf des Teils 133 zur Erzeugung einer "UND"-Logik-Kombination ist in Fig. 15 gezeigt.. Dieser Teil 133 kombiniert den Wert einer neuerlich durch die Musteranpassung zwischen einer Zeichenkette des IF-Teils mit.der Zeichenketten-

Tabelle 93 empfangenen Variablen (in der temporären Tabelle 94 gespeichert) und einen Variablenwert, der die "UND"-Logik bezüglich der Zeichenkette des IF-Teils, der zuvor dem Verarbeitungsschritt der Musteranpassung unterzogen wurde, erfüllt (in der Tabelle 95 gespeichert), um einen Variablenwert zu erzeugen, der die "ÜND"-Logik erneut erfüllt (wiederum in der Tabelle 95 abgespeichert). Im einzelnen wird, wie in Fig. 15 dargestellt, für alle Kombinationen zwischen den jeweiligen Zeilen der temporären Tabelle 94 für den Variablenwert und denen der Tabelle 95, die die Variablenwerte angibt, die die "UND"-Logik erfüllen, beurteilt, ob die "ÜND"-Logik erfüllt ist (Kasten 151). Ist sie erfüllt, wird erneut die Kombination der Variablenwerte gebildet und temporär gespeichert (Kasten 152). Schließlich wird die neue, temporär gespeicherte Kombination der Variablenwerte wieder in der Tabelle 95 abgespeichert (Kasten 153). Die "UND"-Logik ist dann erfüllt, wenn zwischen einer bestimmten Zeile auf Seite der temporären Tabelle 94 und einer bestimmten Zeile ■ auf Seite der Tabelle 95 entweder die Variablenwerte desselben Variablennamens übereinstimmen, oder wenn ein Variablenwert frei ist. Die Kombination der neuen Variablenwerte wird so gebildet, daß in einem Satz von die "UND"-Logik erfüllenden Variablenwerten die Variable, deren Werte übereinstimmen, auf den übereinstimmenden Wert gesetzt, während die Variable, deren einer Wert frei ist, auf den belegten Variablenwert gesetzt wird. Fig.. 16 zeigt ein Beispiel für die Bildung der die "UND"~Logik erfüllenden Variablen-Kombination. In diesem Beispiel erfüllen die Werte W = a, X=frei,Y = b und Z = frei der ersten Zeile der temporären Tabelle für die Variablenwerte und die Werte W=frei,X = e, y = b und Z = frei der ersten Zeile der Tabelle, die .die Variablenwerte angibt, die der "ÜND"-Logik genügen, die "UND"-Logik, und es werden W = a, X = e, Y = b und Z - "frei erneut gebildet (erste Zeile der Tabelle auf der rechten Seite).

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Wie oben dargestellt, kann mit der vorliegenden Ausführungsform verschiedene Steuerlogik ohne weiteres unter Verwendung der natürlichen Sprache, wie in Fig. 3 gezeigt, beschrieben werden, so daß eine Bedingungen unterscheidende Steuerung einfach, nur durch Speicherung der Regeln in den Tabellen des Speicherblocks 501 durchzuführen ist. Weiterhin sind die Veränderungen der Steuerlogik, die auf die Änderung eines gesteuerten Systems, die Änderung eines Betriebssystems usw. folgen, ohne weiteres zu bewältigen. Um beispielsweise zuzulassen, daß das Produktionssystem nach Fig. 2 ein nachfolgendes Werkstück eher bearbeitet, wenn irgendeine Station verfügbar ist, wird es so umgestaltet, daß der Träger 1 (23) nicht nur zum ersten Werkstück, sondern auch zu den nachfolgenden Werkstücken auf der Zuführlinie 21 Zugriff hat (Fig.

.15 17) . In diesem Fall ist, wie in Fig. 18 dargestellt, die Steuerlogik einfach auszudrücken, indem einige Regeln der AuftragsZuweisung in Fig. 3 geändert werden. Das heißt, es ist nur erforderlich, die Regel Nr. 1, die das zugewiesene Werkstück auswählt, in die modifizierte Regel 181 und als Folge davon teilweise die IF-Teile der Regeln Nr. 2 und Nr. zu ändern. Mit der modifizierten Regel wird zuerst beurteilt, ob der Auftrag für zugeführte Werkstücke in irgendeiner Station durchgeführt werden kann, danach werden ausschließlich die Werkstücke festgestellt, die in den Auftrag eingesetzt werden können, und es wird schließlieh das Werkstück, das zuerst zugeführt ist (mit der niedrigsten Nummer) ausgewählt. Mit der vorliegenden Ausführungsform bedingen die genannten Veränderungen der Steuerlogik ausschließlich Abänderungen der Tabellendaten des Speicherblocks 501, und die auf der veränderten Steuerlogik basierende,Bedingungen unterscheidende Steuerung ist ohne -irgendeine Programmänderung durchzuführen. Darüberhinaus wird es mit vorliegender Ausführungsform möglich, mit der Regelsatz-Triggerbedingungs-Tabelle 71 nur diejenigen Vorrichtungs-Zustände zu überwachen, die eine Regel-Triggerung erfordern (es müssen nur die Signal-Leitungs-

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adressen eingesetzt werden, die den Vorrichtungs-Zuständen entsprechen, für die eine Überwachung erforderlich ist). Damit kann das nutzlose Abfragen von Signalleitungen reduziert I und die Abfrageperiode pro Signalleitung verkürzt werden. WeI-I 5 terhin können aufgrund des Regelsatz-Verzeichnisses 81 Sätzen I von Serien von Regeln, die nach Auftreten bestimmter Vorrich-

jf tungszustände zu triggern sind, Namen zugewiesen, und diese

I . Regeln so abgespeichert werden, daß sie nach dem jeweiligen I Namen klassifiziert sind. Damit ist es gemeinsam mit der Re- I Io gelsatz-Triggerbedingungs-Tabelle möglich,nach Auftreten eines I bestimmten Vorrichtungszustandes nur die notwendigen Regeln zu I verwenden und den Gebrauch nutzloser Regeln zu vermeiden. Da-

I neben kann die Vorgabe fester Teile in der Zeichenketten-Spei-I chertabelle 91 (gekennzeichnet durch den Bereich 92 für die

\ 15 letzte Position des festen Teils) den ständigen Empfang vorge-I gebener Bedingungen in den Vorrichtungen von Signalleitungen I überflüssig machen.

I Statt des Abfragens der Zustands-Signalleitungen mittels des j Steuerblocks kann auch ein externer Unterbrecher als der Trig-

I 2o ger für die Operations-Serien des Steuerblocks verwendet wer-I den. In diesem Fall kann dar Betrieb des vorliegenden Steuer-I systems so umgesetzt werden, daß den jeweiligen Vorrichtungs-I Zuständen, die als die Bedingungen für die Regel-Triggerung I . wirken, Unterbrechungsfaktoren und diesen die Namen der zu

25 triggernden Regelsätze zugewiesen werden. Daneben sind Prioritätspegel für die Festlegungen der Steueranweisungen möglich, indem Unterbrechungspegel im Regelsatz-Verzeichnis 81 vorgesehen werden.

Es gibt auch ein System, in dem die Zeichenketten der .IF- und 3o der THEN-Teile in einer einzigen Tabelle abgespeichert sind (In dieser Ausführungsform sind sie getrennt in der Regeltabelle 82 abgespeichert). In diesem Fall werden Indizes zur Unterscheidung der IF- und der THEN-Teile notwendig (z.B. "IF"

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und "THEN").

Im Beispiel nach Fig. 1 wurde angenommen/ daß ein Werkstück nach dem anderen zugeführt wird. Falls die Werkstücke in einem Lager oder ähnlichem in Verwahrung gehalten werden, und der Träger 1 sie in Übereinstimmung mit einem vorgegebenen Schema herausnimmt, kann auch eine Schemasteuerung verv?ir\3icht werden. Danach ist im Zeichenketten-Speicher 509 eine Tabelle zur Speicherung eines AuftragsSchemas vorgesehen. In dieser Tabelle wird ein vorgegebener Auftragsplan im voraus a Ls ?eichenkette geschrieben: "Auftrag <Nr. 150> ist der <Arm-Mor!tage>-Auftrag für das Produkt <Robeter A>". In Übereinstimmung mit dem Inhalt dieser Tabelle werden die nächsten auszuführenden Aufträge nacheinander in die Zeichenketten-Speichertabelle. 91 geschrieben, wonach die Auftragsstationen, die Träger usw.,wie in der Ausführungsform beschrieben, automatisch zugewiesen werden. Auf diese Weise ist die spezielle Schemasteuerung zu realisieren.

Falls dieselbe Regel in einer Vielzahl von Regelsätzen doppelt verwendet wird, wird anstatt der Speicherung der ersten und der letzten Adressen der Regelsätze ein System gewählt, in dem sämtliche Adressen von zti verwendenden Regeln für die jeweiligen Regelsätze im Verzeichnis 81 aufgeführt sind. Damit lassen sich die Regeln in der Regeltabelle 82 abspeichern, ohne daß sie doppelt auftreten, und der Umfang des Speicherblocks 501 kann reduziert werden.

Nach vorliegender Erfindung muß die Kontroll-Logik nicht mit einer Allzwecksprache, wie z.B. Assembler, programmiert werden, und wenn ein Steuerungstechniker die Steuerlogik als Daten vorgibt, kann eine Bedingungen unterscheidende Steuerung durchgeführt werden, so daß spezielles Programmierpersonal nicht erforderlich ist. Zusätzlich kann nach dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Beschreibung der Steuerlogik selbst

eine Logik mit komplizierten Bedingungen, für die bislang ein großer Beschreibungsaufwand mit Entscheidungstabellen usw. notwendig war, einfach für entsprechende Gruppen mehrerer Bedingungen unter Verwendung einer natürlichen Sprache angegeben werden (die gesamte Bedingungs-Beurteilung, die auf der jeweils angegebenen Logik basiert, wird nach vorliegender Erfindung automatisch durchgeführt). Die Steuerlogik kann hierbei einfach beschrieben und geändert werden. Daneben kann ein ■' ,'Prozedurname in Regeln eingesetzt/und- auch ein kompliziertes ■1o - System betrieben werden; leibst wenn neben "der-Steueribgik ' ' -eine algebraische Operation oder ähnliches,;'was nicht¹ in Form'^ ■einer Regel zu schreiben ist, besteht"^:und"beschrieben werden muß. " „

Äh/bi

Claims

STREHL SCHÜBEL-HOPF SCHULZ

WIDENMAYERSTRASSE 17, D-8000 MÜNCHEN 22

HITACHI, LTD.
DEA-26414

9. März 1984

Steuerunqsverfahren

Steuerungsverfahren für eine Anlage zur Steuerung einer Vielzahl von Vorrichtungen,
- \ gekennzeichnet durch

einen Speicherbereich, der Regeln abspeichert, die jeweils einen Bedingungsteil, der zumindest eine zu beurteilende Bedingung beschreibt, und einen Folgerungsteil aufweisen, der den auszuführenden oder zu bewertenden Inhalt bei Erfüllung - der Bedingung schreibt, und durch

einen Regel-Anwendungsbereich, der Information der Vorrichtungen, Information eines von den Vorrichtungen durchzuführenden Auftrags und einen durch die Regel herbeigeführten Zustand . mit den Bedingungsteilen der im Speicherbereich abgespeicherten Regeln vergleicht, und der den Inhalt des Folgerungsteils der Regel, die die Bedingung erfüllt hat, als Ergebnis der Vergleichsoperationen in einen neuen Zustand bringt, wobei Steuerungsanweisungen für die Vorrichtungen durch Kombination der Regeln in Übereinstimmung mit den Zuständen der Vorrichtungen

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festgelegt werden.
2. Steuerungsverfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch

den Schritt der Umformung von Signalen von den Vorrichtungen in interne Information, die von dem Regelanwendungsbereich

behandelt wird, den Schritt des Sendens von Signalen von ',„' ■'Steuerungsanweisungen in Form der internen information zu "7 „den ^Vorrichtungen und ' .

den Schritt der Umformung der Zustände der Vorrichtungen in '- 1o die interne Information und des Empfangs der letzteren, der Festlegung der Steuerungsanweisungen der Vorrichtungen und Tder übertragung von Anweisungs-Signalen an die Vorrichtungen auf der Grundlage der festgelegten Steuerungsänweisungen.
3. Steuerungsverfahren nach Anspruch 1 oder 2,

15- gekennzeichnet durch - ^'

den Schritt der Speicherung eines - Schemas der auszuführenden ^l,> f Aufträge, wobei die auszuführenden Aufträge in übereinstim- ' / mung mit Regeln gekennzeichnet werden, die in Entsprechung zu Kombinationen zwischen den Zuständen der Vorrichtungen /.

und dem Auftragsschema vorgegeben werden.
4. Steaerungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,

daß Regeln, die auf entsprechende, das Triggern der Regeln erfordernde Zustände angewandt werden, als Gruppen behandelt werden, wodurch die ausschließliche Verwendung der nach Auf-

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treten eines bestimmten Zustande notwendigen Regeln ermöglicht wird.
5. Steuerungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der im Bedingungsteil und im Folgerungsteil der Regel zu beschreibende Inhalt in einen festen Teil und in einen Parameterteil, in den eine Variable einsetzbar ist/ aufgeteilt wird, wobei der Paraxneterteil einen beliebigen Wert annehmen kann/ wodurch es möglich ist, eine große Anzahl von Bedingungen mit einer Regel zu beschreiben.
6. Steuerungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5/ . dadurch gekennzeichnet, daß ein Bereich vorgesehen wird, der Prozedurnamen sowie Information abspeichert, die deren Speicherstellen angibt, und daß der Regelanwendungsbereich eine Prozedur des in die Regel eingesetzten Prozedurnamens auslöst, wodurch eine arithmetische Verarbeitung einbezogen werden kann, die nicht in Regelform zu beschreiben ist.
7. Steuerungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennz eichnet, daß Information vorgesehen wird, die Regeln zur abschliessenden Festlegung von Steuerungsanweisungen und andere Regeln unterscheidet, und daß der Regelanwendungsbereich

#■■ ♦ *

einen Zeitpunkt, zu dem die Regel zur Festlegung der Steuerungsanweisung verarbeitet w.rden ist.-, als Ende der Regelverari>ej^ung_l;annimmt, un<l· das; Signal der isendet.