Die PackML-Richtlinien definieren ein standardisiertes Zustandsmodell, das das grundlegende Verhalten einer Verpackungsmaschine in standardisierter Form veranschaulicht.
Gemäß den PackML-Richtlinien kann jede Verpackungsmaschine zahlreiche verschiedene Betriebsarten unterstützen.
Jede Betriebsart kann bis zu 17 vesrchiedene Zustände umfassen: Aborted (Abgebrochen), Aborting (Abbruch), Clearing (Löschen), Complete (Abgeschlossen), Completing (Abschluss), Execute (Ausführung), Held (Gehalten), Holding (Halten), Idle (Ruhemodus), Resetting (Reset), Starting (Start), Stopped (Gestoppt), Stopping (Stopp), Suspended (Unterbrechung), Suspending (Unterbrechung), Un-Holding (Aufhebung des Haltemodus) und Un-Suspending (Aufhebung der Unterbrechung).
Der Wechsel von einem Zustand in einen anderen erfolgt über Zustandsübergänge. Jeder Übergang wird entweder von einem Befehl zum Zustandsübergang oder von der SC-Bedingung (State Complete = Zustand Abgeschlossen) ausgelöst.
Bei der Implementierung der PackML-Bibliothek wird der Schwerpunkt auf den Einheitensteuerungsmodus gemäß der Beschreibung im Standard ANSI/ISA TR88.00.02-2015 gelegt. Wenn im vorliegenden Dokument auf eine Betriebsart verwiesen wird, handelt es sich in jedem Fall um eine spezifische Referenz auf einen Einheitensteuerungsmodus.
Verwenden von Zustandsmodellen
Die Zustandsmodelle in der PackML-Bibliothek basieren auf dem Zustandsmodell mit 17 Zuständen nach ANSI/ISA TR88.00.02-2015 (siehe nachstehendes Diagramm). Ein Zustandsmodell muss diese Zustände bzw. eine Teilgruppe dieser Zustände enthalten.
Ein Zustandsmodell wird durch Angabe derjenigen Zustände definiert, die für die jeweilige Betriebsart vorhanden sind. Übergänge zwischen den Zuständen werden automatisch erstellt und basieren implizit auf den ausgewählten Zuständen.
ST_UnitModeDefinition ist die Struktur, die das Zustandsmodell für eine Betriebsart repräsentiert.
FC_InitStateModelExistingStates initialisiert die vorhandenen Zustände.
FC_InitStateModelChangeStates initialisiert die Zustände, in denen eine Änderung der Betriebsart zulässig ist.
FB_ModeManager führt eine Konsistenzprüfung für das Zustandsmodell durch, prüft, ob eine Änderung der Betriebsart möglich ist, und identifiziert den Zielzustand in der betreffenden Betriebsart.
FC_CheckCmd prüft, ob ein Befehl zum Zustandsübergang gültig ist, und gibt den resultierenden Zielzustand zurück.
Visualisierungsframes und FB_VisController ermöglichen die Visualisierung des Zustandsmodells und stellen eine entsprechende Inbetriebnahmeschnittstelle bereit.
Sie sind für die Implementierung des geeigneten Verlaufs im Zustandsmodell in Übereinstimmung mit den im Zustandsmodell definierten Übergängen sowie für die Implementierung der Betriebsartänderungen zuständig. Die in der Bibliothek verfügbaren POUs erleichtern die Implementierung dieser Logik (FB_ModeManager und FC_CheckCmd).
Sie sind für die Implementierung des Trackings der Zustände und Betriebsarten sowie für die Implementierung eines Maschinenverhaltens verantwortlich, das den jeweiligen Zuständen, Übergängen und Betriebsarten entspricht.
Das nachstehende Diagramm illustriert ein Zustandsmodell für Betriebsarten mit allen 17 Zuständen:
Innerhalb des Zustandsmodells wird zwischen drei verschiedenen Zustandstypen unterschieden:
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Zustandstyp |
Beschreibung aus ANSI/ISA TR88.00.02-2015 |
Beispiel |
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Wartezustand |
Zustand, der die Prüfung ermöglicht, ob eine Maschine eine Reihe vorgegebener Bedingungen erfüllt. In diesem Zustand behält die Maschine denselben Status, bis sie in einen aktiven Zustand übergeht. |
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Aktiver Zustand |
Zustand, in dem Verarbeitungsvorgänge durchgeführt werden. Dieser Zustand umfasst eine einzelne bzw. die wiederholte Ausführung von Verarbeitungsschritten in logischer Reihenfolge während eines vorgegebenen Zeitraums oder bis eine bestimmte Bedingung erfüllt ist. |
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In der nachstehenden Liste werden die Einschränkungen beschrieben, die für die Betriebsarten auf der Grundlage des Zustandsmodells gelten:
oMaximale Anzahl der Zustände: 17.
Die Zustände für eine Betriebsart können aus den im Zustandsmodell vordefinierten Zuständen ausgewählt werden. Jeder Zustand darf nur einmal auftreten und seine Position wird vom Zustandsmodell vorgegeben. Sie können weder zusätzliche Zustände hinzufügen noch die Reihenfolge der Zustände ändern.
oDas Zustandsmodell ist unidirektional.
oAuf einen Wartezustand muss ein aktiver Zustand folgen.
oDie Logik kann in jedem Zustand ausgeführt werden.
HINWEIS: Für die Generierung der Betriebsarten mit der PackML-Bibliothek gelten noch weitere Regeln. Siehe FB_ModeManager.
