【正文】 eer. Furthermore, a classification in manual and automated processes is necessary because not all processes in the cellspecific production flow are relevant for the later PLC program. Automated processes again have to be divided into robotcontrolled and PLCdriven activities. Additional to these general properties for all process elements, elementspecific attributes are necessary. So for example for alternative and parallel logics the number of branches is required as well as the identification whether they are start or end 2 shows an overview of the required process Elements. Moreover bination of different elements in the process plan has to follow the rules of the IEC 611313, especially the standard for SFC. That means PLCrelevant activities and transitions have to alternate in the process plan. An alternative logic starts after an activity, followed by transitions. Contrary after a start of a parallel logic activities have to follow. The detailed bining rules can be found in [12] or in IEC 611313. . Connection between processes and resources Parallel to the process planning, the resource design takes place. Standardized resource elements for the body shop like clamps, sensors, and valves are stored in libraries. In [13] an approach is described to enhance these mechanical resource elements with electrical and logical information. Among other things resource specific PLC function blocks belong to these logical information. The function blocks describe the resource behavior in the PLC program. Furthermore they contain all necessary I/Osignals from the resource. During the resource design these internal standardized I/Osignals are mapped to cellspecific, nonambiguous signals so that all signal names appear only one time in the whole resource model. In the integrated process plan the several resources with their PLC function blocks are linked to the corresponding process elements. Thus every process “knows” on which resource it is carried out. For example, for a clamping process one valve and at least one clamp are required. Today the connection between processes and resources is used for processdriven simulation studies。較為典型的實(shí)現(xiàn)方法是基于商業(yè)軟件工具和 一個(gè) PLC 程序的生成單元。圖 5 演示了 從進(jìn)程規(guī)劃到 XML 文件的轉(zhuǎn)變 過(guò)程 已經(jīng)輸入到統(tǒng)一口 ， 例子為 MAG 焊接單元。 在使用 DPE 的進(jìn)程規(guī)劃中使用了網(wǎng)絡(luò)圖， 因此 ,生產(chǎn)流程可描述成 一個(gè)圖形 方式并能夠在規(guī)劃的不同階段自上而下詳細(xì)展開(kāi)。至少 ，與工程元素相關(guān)的 PLC 功能 塊必須嵌入 PLC 程序 ,例如 說(shuō)一個(gè) 常見(jiàn)的數(shù)據(jù)庫(kù)。這意味著第一步需要過(guò)濾 先前開(kāi)發(fā)的進(jìn)程規(guī)劃來(lái)篩選相關(guān)的 PLC 信息。此外 ,他們 包含了 資源 所有必需的輸入 /輸出 信號(hào)。圖 2 給出了 要求的過(guò)程元素 的 。此外， 過(guò)程 規(guī)劃有 明確的和全面的文檔 介質(zhì)以及不同部門之間中央通訊平臺(tái)的功能。 其目的是整體的規(guī)劃、評(píng)價(jià)和 不斷改進(jìn)與產(chǎn)品密切互動(dòng)中的現(xiàn)實(shí)工廠中 所 有相關(guān)結(jié)構(gòu)、過(guò)程和資源 。因此這些變化必須可以在運(yùn)行生產(chǎn)進(jìn)程中集成到 PLC 程序中去?？紤] 一個(gè) 制造單元規(guī)劃過(guò)程中的 潛在用途 ，下面表 1 中比較給出了這些方法各自的優(yōu)點(diǎn)以及不利之處。使用 Open PCS 作為 PLC 編程工具，有公司的信息小組開(kāi)發(fā)并分派?；谶@些技術(shù)條件，數(shù)字規(guī)劃工具的數(shù)據(jù)在語(yǔ)義橋梁的 幫助下輸出和轉(zhuǎn)移到面向本體的相關(guān)模型上。 ?2． 3．有關(guān)于 Osmers 的基于虛擬現(xiàn)實(shí)軟件（ VR）的 PLC軟件生成 Osmers 的論文著目于在 VR 技術(shù)的幫助下 提高 PLC 的預(yù)測(cè) 。該模型用 擴(kuò)展 的統(tǒng)一建模語(yǔ)言 UML 生成，以適應(yīng)控制工程的特殊要求。 具體部門的差異不可避免的造成 信息的丟失，重復(fù)的手動(dòng)輸入，額外的迭代循環(huán)以及對(duì) PLC 項(xiàng)目高度 的時(shí)間壓力。所以 進(jìn)程規(guī)劃 包含了 PLC程序所有逐步專業(yè)化的必要信息。由于這種 PLC軟件生成的特殊需求，引入了新 的進(jìn)程元素及屬性 。除此之外 , 在機(jī)械設(shè)計(jì)和控制工程間存 在很大的差距 ， 尤其在使用不同的工作方法、工具、 使用 不同 的具體 部門 的 條款時(shí)這種現(xiàn)象格外明顯。 ?2． 1． DFG項(xiàng)目 DisPa(分布式過(guò)程自動(dòng)化 ) 在 DisPa 這個(gè) 研究項(xiàng)目 中采用了面向?qū)ο?的方法， 使得 可執(zhí)行 PLC 軟件代 碼的生成基于一個(gè)抽象的 、 神經(jīng)系統(tǒng)模型。對(duì)比 IEC 611313 中所述的編程語(yǔ)言，采用 SPIN 的 一個(gè)重要 優(yōu)勢(shì)在于 SPIN的專用算法自動(dòng)分析程序的透明度和正確性。為此 ,開(kāi)發(fā)了面向本體的相關(guān)模型 —— 嵌入在一種技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施中 —— 執(zhí)行中央數(shù)據(jù)撥號(hào)功能。數(shù)字過(guò)程開(kāi)發(fā)計(jì)劃由 DELMIA 公司的數(shù)字過(guò)程規(guī)劃工具 DELMIA 過(guò)程工程師 (DPE)生成。 ?2． 6． 評(píng)估 在前面的段落中闡述了全自動(dòng) PLC 軟件生成的不同方法，這些方法基于不同的假設(shè)，方法和 IT 工具。 ?隨過(guò)程變化進(jìn)行功能升級(jí) 在改善 和生產(chǎn)過(guò)程 中，過(guò)程改變經(jīng)常是必要的，例如，新的產(chǎn)品變量的一體化。 數(shù)字 化 工廠 是： ?擴(kuò)展的或類似的數(shù)字化產(chǎn)品的生產(chǎn)設(shè)備 ?產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和 生產(chǎn) 之間的橋梁 ?真實(shí)的工廠 的數(shù)字代表 在 [10]中 數(shù)字化工廠被定義為“ 由一個(gè)無(wú)縫數(shù)據(jù)管理集成的整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)字模型 ,方法和工具的 通用的術(shù)語(yǔ) 。 因此 ,這個(gè)數(shù)字 化進(jìn)程規(guī)劃 是一個(gè) 把涉及的部門各自對(duì)進(jìn)程設(shè)計(jì)的特殊貢獻(xiàn)做綜合的 簡(jiǎn)單的工作 介質(zhì)。 例如說(shuō)不論 在選擇 還是并行 邏輯 是分支的數(shù)目是要求的，并要識(shí)別 他們是否是開(kāi)始或結(jié)束節(jié)點(diǎn)。功能塊 描述了 資源 在 PLC 程序中 的行為。 但是對(duì)于 PLC 程序 的生成，例如手動(dòng)和 機(jī)器控制 活動(dòng)是不相關(guān)的。質(zhì)疑 意味著 ,一個(gè)夾活動(dòng) 后過(guò)渡要質(zhì)疑 夾子 的信號(hào)“關(guān)閉” ,在 非 夾 活動(dòng)后則是“開(kāi)”信號(hào) 。這些新的元素和屬性成為 計(jì)劃類型設(shè)置的一 部分并可用于 參與規(guī)劃進(jìn)程的 所有部門的工作 。在統(tǒng)一接口的幫助下 ,所有的 PLC 編程語(yǔ)言與可變 量列表可以 輸入和輸出 。因此，在規(guī)劃進(jìn)程時(shí)不需要 額外的 負(fù)擔(dān)或者數(shù)據(jù)模型。r DaimlerChrysler Research amp。例如，開(kāi)放 PLC 的 SML 專門化。 生成的 SFC 和功能塊之間的 連接往往通過(guò)全局變量 實(shí)現(xiàn)的 。 所有的 規(guī)劃 結(jié)果 都被 存儲(chǔ)在一個(gè)叫 PPRhub 的 數(shù)據(jù)庫(kù) 中 。圖 3 顯示了從一個(gè)集成的進(jìn)程規(guī)劃變?yōu)?SFC 的過(guò)程。 自動(dòng)生成這種關(guān)聯(lián)，出口工具必須區(qū)分不同的進(jìn)程類型 (如夾持過(guò)程 ,非夾持過(guò)程 )。舉例來(lái)說(shuō) ， 一個(gè)夾 物 過(guò)程 中 至少一個(gè)閥門 和過(guò)程元素 可變邏輯 并行邏輯 開(kāi)始節(jié)點(diǎn) 過(guò)渡 活動(dòng) 邏輯參數(shù) 技術(shù)元素 結(jié)束節(jié)點(diǎn) 一個(gè)夾 子 是必需的。一個(gè)可變邏輯跟在一個(gè)活動(dòng)之后，接著是一個(gè)過(guò)渡 。 分別的，摸棱兩可的，不一致進(jìn)程描述。 差錯(cuò)導(dǎo)致的 誤解 —— 尤其是對(duì)于 后期 PLC 軟件生成 是 分別的 以及模棱兩可的過(guò)程 描述 的必然結(jié)果 。 ?雙向數(shù)據(jù)交換 對(duì)于自動(dòng) PLC 軟件 生成的實(shí)用性，在規(guī)劃工具改善和生產(chǎn)過(guò)程中有必要進(jìn)行 PLC程序的再移植變化。至今為止，并沒(méi)有一個(gè)可行而經(jīng)濟(jì)的解決方案。仿照 MODALE 項(xiàng)目延伸的方法，數(shù)字化進(jìn)程描述隨控制技術(shù)信息增強(qiáng)，例如，輸入 /輸出信號(hào)。 使用初等實(shí)例論證了 IT 基礎(chǔ)設(shè)施的原型轉(zhuǎn)換以及主要可操作性的驗(yàn)證。這些 對(duì)象 都化做三維圖像被嵌入到單元模型里。 ?2． 2．基于實(shí)驗(yàn)室網(wǎng)絡(luò)的全自動(dòng) PLC 軟件生成 在文獻(xiàn) [2],[3]中給出了 的一個(gè) 基于信號(hào)解釋說(shuō)明網(wǎng) (SIPN)的 全自動(dòng) PLC 軟件生成的概念， 其基本思想 與基于 UML 方法的研究項(xiàng)目 DisPa 是相似的 。作為概述 ，該文以一個(gè)看待這個(gè)問(wèn)題重要而有代表性的方法的簡(jiǎn)單描述作為開(kāi)始， 基于現(xiàn)存方法明確的優(yōu)點(diǎn)和弊病，給出了對(duì)于一個(gè)全自動(dòng) PLC 軟件生成的新的綜合方法的要求。相應(yīng)的，創(chuàng)新和模型的周期不斷減小。 基于標(biāo)準(zhǔn)化 數(shù)字處理信息的 PLC軟件 自動(dòng)生成 摘要： 為滿足汽車產(chǎn)業(yè)中的諸多挑戰(zhàn)， 研究 新的集成的 生產(chǎn)規(guī)劃與 提速生產(chǎn) 過(guò)程 的 方法是必要的。 激烈 的競(jìng)爭(zhēng)狀況不可避免地導(dǎo)致在整 個(gè)生產(chǎn) 規(guī)劃 和提 速生產(chǎn) 過(guò)程的加度復(fù)雜化。 簡(jiǎn)短的介紹了數(shù)字 化 工廠的概念之后， 介紹 了 能夠滿足前面 所提要求的新方法，包括了從數(shù)字化進(jìn)程規(guī)劃到一個(gè)符合 IEC 61131 – 3 規(guī)則的 PLC 程序等幾個(gè)步驟。 模仿 標(biāo)準(zhǔn)的 描述語(yǔ)言 UML， SIPN 采用了一種面向過(guò)程 控制算法 的 透明的圖形 化的 描述 方法， 通過(guò) 專門 的 翻譯 軟件 ，可將 這些 SIPN 譯 成 可執(zhí)行的 IL 代碼（ IL：指令表）。在下一步中通過(guò)與用戶預(yù)先互動(dòng)（可視 化 程序），把這些獨(dú)立的對(duì)象邏輯連接到布爾操作器上 ， 借助于一個(gè)特別發(fā)達(dá) 的 IL 專有的編譯器，這些信息就從虛 擬現(xiàn)實(shí)工具轉(zhuǎn)變成了機(jī)器可識(shí)別的模式 ， 然后生成的 PLC 代碼被 下載到一個(gè) PLC 編程工具。一個(gè)實(shí)際場(chǎng)景著目于一個(gè)與 IEC 611313 相關(guān)的 PLC 序列運(yùn)行功能表的自動(dòng)生成。通過(guò)手動(dòng)添加所需參數(shù)或?qū)①Y源 (夾、閥門、機(jī)器 人等 )與數(shù)字進(jìn)程模型中相對(duì)應(yīng)的操作連接均可增強(qiáng)描述。 ?3． PLC 軟件生成的需求 根據(jù)先前的描述的不利之處 ， 一些要求 引導(dǎo)自動(dòng) PLC 軟件生成的 新 概念。只有這樣，才能 保證數(shù)據(jù)的一致性。 為了彌補(bǔ)這個(gè)不足 ，一個(gè) 清晰 ,放之四海而皆準(zhǔn) 應(yīng)用進(jìn)程規(guī)劃產(chǎn)生了。 使用一種的明確的集成的進(jìn)程規(guī)劃 基于標(biāo)準(zhǔn)化，配置的進(jìn)程元素 ?整個(gè)單元進(jìn)程的文件中介 ?不同部門間的通信平臺(tái) ?完成仿真研究的基礎(chǔ) ?自動(dòng)化 PLC軟件生成的基礎(chǔ) 當(dāng)前 目標(biāo) ?4． 3． 過(guò)程元素和 IEC 611313 的 要求 一個(gè)遵守 IEC 61131 – 3 的 SFC 由 以下 步驟 轉(zhuǎn)換，平行 、 替代 和替代邏輯 組成，因此，有串行和并行進(jìn)程的進(jìn)程規(guī)劃必須有控制工程跟邏輯器件一起處理。相反的一個(gè)平行邏輯開(kāi)始必須跟著一個(gè)活動(dòng)，細(xì)節(jié)跟規(guī)則可以查詢 [12]或者 IEC 611313。