DE102013211894A1 - HMI processing device and method for generating a graphical user interface for a machine - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine HMI-Bearbeitungsvorrichtung (2) und ein Verfahren zum Generieren einer grafischen Bedienoberfläche für eine Maschine. Die HMI-Bearbeitungsvorrichtung (2) umfasst eine Anzeigeeinrichtung (100) zur Anzeige von mindestens einer HMI-Prozessvariablen (5), die mit der HMI in Bezug auf Maschinenprozesse verwendbar ist/sind, und eine Verknüpfungseinrichtung (200) zum Verknüpfen einer vom Bediener ausgewählten HMI-Prozessvariablen (5) mit mindestens einem HMI-Steuerelement (11–13, 40–43), mit welchem die HMI-Prozessvariable (5) in Bezug auf Maschinenprozesse steuer- und regelbar und/oder analysierbar ist, wobei die Verknüpfungseinrichtung (200) zudem zum Ausgeben des mindestens einen HMI-Steuerelements (11–13, 40–43) an die Anzeigeeinrichtung (100) ausgestaltet ist, damit das mindestens eine HMI-Steuerelement (11–13, 40–43) auf der Anzeigeeinrichtung (100) zur Auswahl für einen Bediener anzeigbar ist.The present invention relates to an HMI processing device (2) and a method for generating a graphical user interface for a machine. The HMI processing device (2) comprises a display device (100) for displaying at least one HMI process variable (5) which can be used with the HMI in relation to machine processes, and a linking device (200) for linking a user-selected one HMI process variables (5) with at least one HMI control element (11-13, 40-43), with which the HMI process variable (5) can be controlled and regulated and / or analyzed with respect to machine processes, the linking device (200 ) is also designed to output the at least one HMI control element (11-13, 40-43) to the display device (100) so that the at least one HMI control element (11-13, 40-43) on the display device (100) can be displayed for selection by an operator.
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine HMI-Bearbeitungsvorrichtung und ein Verfahren zum Generieren einer grafischen Bedienoberfläche für eine Maschine.The present invention relates to an HMI processing apparatus and method for generating a graphical user interface for a machine.
Als HMI (Human-Machine-Interface = Mensch-Maschine-Schnittstelle) wird eine Bedienerschnittstelle oder Benutzerschnittstelle verstanden, bei welcher der Mensch als Bediener der Maschine oder Anlage mit der Maschine, wie beispielsweise einer halb- oder vollautomatischen Bearbeitungs- oder Fertigungsmaschine, in Kontakt tritt, um die Maschine zu bedienen. Dadurch ist es dem Bediener möglich, über die Bedienfunktion der Maschine hinaus einzelne Maschinenzustände zu beobachten und gegebenenfalls korrigierend eingreifen zu können. Zudem kann der Bediener mit Hilfe der HMI die Maschine hinsichtlich der erforderlichen Bearbeitungsprogramme programmieren.An HMI (human-machine interface) is understood to mean an operator interface or user interface in which the person in contact as the operator of the machine or plant with the machine, such as a semi-automatic or fully automatic processing or production machine occurs to operate the machine. This makes it possible for the operator to observe individual machine states beyond the operating function of the machine and, if necessary, to take corrective action. In addition, the operator can use the HMI to program the machine with regard to the required machining programs.
Bei Maschinen sind längere Stillstandszeiten der Maschine zu vermeiden, die beispielsweise aufgrund der Initialisierung des Programms bzw. der initialen Implementierung einer HMI oder der Analyse von Maschinenzuständen über die Anpassung der HMI usw. entstehen können. Daher sollte es jedem Maschinenbediener innerhalb kurzer Zeit möglich sein, die HMI entsprechend den unterschiedlichen Erfordernissen zu entwickeln oder anzupassen.For machines, longer downtimes of the machine are to be avoided, which can arise, for example, due to the initialization of the program or the initial implementation of an HMI or the analysis of machine states via the adaptation of the HMI etc. Therefore, it should be possible for every machine operator within a short time to develop or adapt the HMI according to the different requirements.
Beispielsweise ist gemäß der
Des Weiteren sind beispielsweise Programmieroberflächen für Programme, wie Visual Studio bekannt. Bei solchen sucht der Bediener entsprechend einer darzustellenden Variablen zuerst geeignete Steuerelemente, sogenannte HMI-Controls oder HMI-Steuerelemente, wie beispielsweise eine Schaltfläche (Button), ein Eingabefeld oder Vergleichbares aus einer Liste heraus. Anschließend werden die HMI-Steuerelemente auf dem Arbeitsbereich bzw. der Bedienoberfläche, die auch HMI-Screen (HMI-Bildschirm) genannt wird, der HMI-Bearbeitungseinheit bzw. der HMI-Bearbeitungsvorrichtung (HMI-Editor) platziert. Danach sind die HMI-Steuerelemente mit einer HMI-Prozessvariablen zu verbinden.Furthermore, programming interfaces for programs such as Visual Studio are known, for example. In such cases, the operator first searches for suitable controls, so-called HMI controls or HMI controls, such as a button, an input field or the like from a list, in accordance with a variable to be displayed. Subsequently, the HMI controls on the work area or the user interface, which is also called HMI screen (HMI screen), the HMI processing unit or the HMI editing device (HMI Editor) placed. Thereafter, the HMI controls are to be connected to an HMI process variable.
Demzufolge müssen die HMI-Steuerelemente einzeln und zeitaufwändig platziert und zusätzlich noch an die entsprechende Prozessvariable angebunden werden. Dies ist für den Bediener nicht nur mühsam und in Bezug auf das Einrichten und den Betrieb der Maschine sehr zeit- und kostenintensiv, sondern birgt auch ein hohes Fehlerrisiko. Der Bediener benötigt weitreichende Kenntnisse hinsichtlich der Problematiken einzelner Datentypen der Variablen und deren Darstellbarkeit. Des Weiteren besteht bei diesem Vorgehen die Gefahr, dass das zuvor ausgewählte HMI-Steuerelement nicht zu der HMI-Prozessvariablen bzw. dem Datentyp der Variablen, wie beispielsweise Checkbox und Stringvariable, usw., passt. Folge davon ist eine weitere zeit- und arbeitsintensive Anpassung bzw. Änderung des Steuerelementtyps.As a result, the HMI controls must be placed individually and time-consuming and additionally linked to the corresponding process variable. This is not only troublesome for the operator and very time consuming and costly in terms of setting up and operating the machine, but also involves a high risk of error. The operator requires extensive knowledge of the problems of individual data types of the variables and their representability. Furthermore, this procedure involves the risk that the previously selected HMI control does not match the HMI process variable or the data type of the variable, such as checkbox and string variable, and so on. The consequence of this is another time-consuming and labor-intensive adaptation or change of the control type.
Daher ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren bereitzustellen, mit welchen die zuvor genannten Probleme des Standes der Technik beseitigt werden. Insbesondere soll eine Vorrichtung und ein Verfahren bereitgestellt werden, mit welchen eine Handhabung bei der Erstellung oder Änderung einer grafischen Bedienoberfläche vereinfacht und der hierfür erforderliche initiale Aufwand reduziert wird.Therefore, it is the object of the present invention to provide an apparatus and a method with which the aforementioned problems of the prior art are eliminated. In particular, an apparatus and a method are to be provided with which a handling in the creation or modification of a graphical user interface is simplified and the required initial effort is reduced.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zum Generieren einer grafischen Bedienoberfläche für Maschinen und insbesondere für Maschinenanwendungen gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Die Aufgabe wird zudem durch ein Verfahren zur speicherprogrammierbaren Steuerung von Maschinenanwendungen von Bearbeitungsmaschinen gemäß Patentanspruch 9 gelöst.This object is achieved by a device for generating a graphical user interface for machines and in particular for machine applications according to
Vorteilhafte weitere Ausgestaltungen der Vorrichtung und des Verfahrens sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.Advantageous further embodiments of the device and the method are given in the dependent claims.
Mit der Vorrichtung und dem Verfahren gemäß den Patentansprüchen ist es möglich, die Handhabung bei der Erstellung einer grafischen Bedienoberfläche (HMI) zu vereinfachen, indem ein generischer Ansatz bei der Auswahl der HMI-Steuerelemente gewählt wird, die auch UI-Controls oder UI Steuerelemente (UI = User Interface = Benutzerschnittstelle) genannt werden können. Hierbei kann die Entwicklung und die Anpassung von grafischen Bedienoberflächen (HMI) für Maschinenanwendungen vereinfacht werden. Dadurch wird der Aufwand bei der Erstellung der grafischen Bedienoberfläche (HMI) reduziert.With the apparatus and method according to the claims it is possible to simplify the handling of the creation of a graphical user interface (HMI) by choosing a generic approach in the selection of the HMI controls, which are also UI controls or UI controls ( UI = User Interface). Here, the development and customization of graphical user interfaces (HMI) for machine applications can be simplified. This reduces the effort involved in creating the graphical user interface (HMI).
Mit der Vorrichtung und dem Verfahren gemäß den Patentansprüchen wird die Auswahl des Steuerelementes, die Prozessanbindung und die Parametrierung des Steuerelementes insbesondere in einem einzigen Arbeitsschritt ermöglicht.With the device and the method according to the claims, the selection of the control element, the process connection and the parameterization of the control element are made possible in particular in a single work step.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung erzeugt vorzugsweise automatisch nach einer Selektion einzelner HMI-Prozessvariablen aus beispielsweise einer Variablenauswahlliste durch den Bediener eine (Vor-)Auswahl an HMI-Steuerelementen, welche für die Darstellung der HMI-Prozessvariablen geeignet sind. Unter den HMI-Steuerelementen kann nun der Bediener das für seine Zwecke geeignetste HMI-Steuerelement auswählen kann. Bei der automatischen Vorselektion der HMI-Steuerelemente gleicht die Vorrichtung vorzugsweise alle in Frage kommenden Steuerelemente mit den einzelnen selektierten HMI-Prozessvariablen bzw. deren Datentypen ab. Als Folge davon werden dem Bediener lediglich die HMI-Steuerelemente vorgeschlagen, welche auch geeignet sind, mit den einzelnen HMI-Prozessvariablen entsprechend zu interagieren.The inventive device preferably generates automatically after a selection of individual HMI process variables from, for example, a variable selection list by the operator a (pre-) selection of HMI controls, which for the representation of the HMI process variables are suitable. Among the HMI controls, the operator can now select the most suitable HMI control for his purpose. In the case of automatic preselection of the HMI controls, the device preferably matches all relevant control elements with the individual selected HMI process variables or their data types. As a result, only the HMI controls are suggested to the operator, which are also capable of interacting with the individual HMI process variables accordingly.
Vorteilhaft wird mit Hilfe der vorliegenden Erfindung ein beschleunigtes Entwickeln bzw. Anpassen einer grafischen Bedienoberfläche einer Maschinenanwendung ermöglicht. Dies kann auch HMI-Engineering genannt werden. Folglich kann mit der beanspruchten Vorrichtung und dem zugehörigen Verfahren der initiale Aufwand bei der Erstellung einer neuen bzw. abgeänderten HMI-Bedienoberfläche (HMI Screen) reduziert werden. Dies führt wiederum zu einer Abflachung der Lernkurve des Anwenders, sodass vorzugsweise jeder Bediener in die Lage versetzt wird, eine HMI-Bedienoberfläche zu erstellen.Advantageously, an accelerated development or adaptation of a graphical user interface of a machine application is made possible with the aid of the present invention. This can also be called HMI engineering. Consequently, with the claimed device and the associated method, the initial effort when creating a new or modified HMI user interface (HMI screen) can be reduced. This in turn leads to a flattening of the learning curve of the user, so preferably each operator is enabled to create an HMI user interface.
Vorzugsweise können mit der Vorrichtung einzelne Bereiche der Maschinenanwendungen einer Bearbeitungsmaschine bzw. einer Fertigungsmaschine, wie beispielsweise einer Druckmaschine, Produktionsmaschine, Fräsmaschine usw., dargestellt, angepasst und/oder bedient werden, sodass eine Erstellung oder Änderung der grafischen HMI-Bedienoberfläche das Gesamtbild der grafischen Bedienoberfläche der Maschine verändern kann. Vorzugsweise wird die grafische Bedienoberfläche der Maschine jedoch als übergeordnetes (Abbildungs-)System verstanden, unter welches sich die einzelnen grafischen Bedienoberflächen unterordnen, um folglich die grafische Bedienoberfläche der Maschine zu prägen, aber vorzugsweise nicht zu bestimmen.Preferably, the device can be used to display, adapt and / or operate individual regions of the machine applications of a processing machine or a production machine, such as a printing machine, production machine, milling machine, etc., such that creation or modification of the graphical HMI user interface is the overall picture of the graphical user interface Change the user interface of the machine. Preferably, however, the graphical user interface of the machine is understood to be a superordinate (imaging) system, under which the individual graphical user interfaces are subordinate, so as to characterize but preferably not to determine the graphical user interface of the machine.
Als Folge davon wird das Erstellen von grafischen Bedienoberflächen für den Anwender deutlich einfacher und komfortabler und damit weniger mühsam und weniger zeitaufwändig. Daraus resultiert eine Einsparung von Kosten.As a result, the creation of graphical user interfaces becomes significantly easier and more convenient for the user and thus less troublesome and less time-consuming. This results in a saving of costs.
Weitere mögliche Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsformen beschriebenen Merkmalen oder Ausführungsvarianten. Dabei wird der Fachmann auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen zu der jeweiligen Grundform der Erfindung hinzufügen.Further possible implementations of the invention also include not explicitly mentioned combinations of features or variants described above or below with regard to the embodiments. The skilled person will also add individual aspects as improvements or additions to the respective basic form of the invention.
Nachfolgend ist die Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung und anhand von Ausführungsformen näher beschrieben. Es zeigen:The invention is described in more detail below with reference to the accompanying drawings and embodiments. Show it:
In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente, sofern nichts anderes angegeben ist, mit denselben Bezugszeichen versehen.In the figures, identical or functionally identical elements are provided with the same reference numerals, unless stated otherwise.
Wie in der
Wählt der Bediener eine hier nicht gezeigte HMI-Prozessvariable aus einer Vielzahl von HMI-Prozessvariablen aus, wird durch diese Auswahl die Verknüpfungseinrichtung
Als HMI-Steuerelemente bzw. Steuerelemente werden hierbei Elemente bezeichnet, durch welche es ermöglicht wird, die einzelnen Maschinenprozesse, das heißt die HMI-Prozessvariablen bzw. Prozessvariablen der Bearbeitungsmaschine bzw. Maschine zu analysieren, zu beobachten, einzustellen usw. Ein HMI-Steuerelement kann beispielsweise eine Schaltfläche (Button), ein Eingabefeld oder Vergleichbares sein, die auf der Anzeigeeinrichtung
Des Weiteren dient die Verknüpfungseinrichtung
Vorzugsweise werden die HMI-Steuerelemente in einem Steuerelementauswahldialog, der beispielsweise in
Des Weiteren weist die HMI-Bearbeitungsvorrichtung
Demzufolge dient die Steuerelementauswahleinrichtung
Die Attributauswahleinrichtung
Vorzugsweise agieren die einzelnen Einrichtungen
In der
Die einzelnen Variablen
Aus der Variablenauswahlliste
Die Platzierung der ausgewählten Variable
Sobald die Variable
Grundlage hierfür ist ein im Vorfeld implementiertes Datenbanksystem, in welchem die Variationen der einzelnen Variablen
Demzufolge ist es möglich, dass der Datentyp einer logischen Funktion (Boolean) beispielsweise mittels eines Druckknopfes
Die ermittelten Steuerelemente
Die vom Bediener getroffene Auswahl des HMI-Steuerelementes
Damit wird ein Verfahren zum Generieren einer grafischen Bedienoberfläche
In einer Modifikation der ersten Ausführungsform ist es möglich, aus der vorselektierten Anzahl an Steuerelementen
Demzufolge ist es denkbar, dass den einzelnen Steuerelementen
Vorzugsweise kann daraufhin der Bediener die Steuerelemente
In der
Hierbei kann jedes verfügbare HMI-Steuerelement (HMI-Control) einen festgelegten Satz an Eigenschaften oder Attributen besitzen, die explizit oder optional vom Bediener konfiguriert werden müssen. Beispielsweise hat das HMI-Steuerelement
Anhand des Typs der verknüpften Prozessvariablen stehen nur bestimmte Attribute im Auswahldialog für den Bediener zur Verfügung bzw. sind diese bereits mit sinnvollen Werten belegt. Beispielsweise sind für das Beispiel von
Die Eigenschaften-Liste
Zusammengefasst kann der Benutzer bei diesem Ausführungsbeispiel also vorgeschlagene/zur Verfügung stehende Attribute mit Werten versehen.In summary, in this embodiment, the user can thus provide values for proposed / available attributes.
Gemäß einer vierten Ausführungsform ist es möglich, wie beispielsweise in
Selektiert der Bediener eine Mehrzahl an Variablen
Entsprechend einer Modifikation dieser Ausführungsform ist es auch möglich, dass sich der Bediener mittels Betätigung eines entsprechenden Feldes
Ebenfalls ist es denkbar, dass nach der manuellen oder automatischen Auswahl der einzelnen Steuerelemente
In der
Alle zuvor beschriebenen Ausgestaltungen der HMI-Bearbeitungsvorrichtung
Die in den Figuren dargestellten Teile sind schematisch dargestellt und können in der genauen Ausgestaltung von den in den Figuren gezeigten Formen abweichen, solange deren zuvor beschriebenen Funktionen gewährleistet sind.The parts shown in the figures are shown schematically and may differ in the exact embodiment of the shapes shown in the figures, as long as their functions described above are guaranteed.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- US 7590970 B2 [0004] US 7590970 B2 [0004]
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Citations (1)
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---|---|---|---|---|
US7590970B2 (en) | 2003-09-25 | 2009-09-15 | Rockwell Automation Technologies, Inc. | Autogeneration of code via human-machine interfaces (HMI) and self-building HMI |
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2013
- 2013-06-24 DE DE102013211894.5A patent/DE102013211894A1/en active Pending
Patent Citations (1)
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US7590970B2 (en) | 2003-09-25 | 2009-09-15 | Rockwell Automation Technologies, Inc. | Autogeneration of code via human-machine interfaces (HMI) and self-building HMI |
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