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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Systems,
das mindestens ein Feldgerät
der Prozessautomatisierungstechnik mit einer Prozessoreinheit und
ein computerunterstütztes
Asset Management System aufweist. Ferner betrifft die vorliegende
Erfindung solch ein System.
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In
der Prozessautomatisierungstechnik werden vielfach Feldgeräte eingesetzt,
die zur Erfassung und/oder Beeinflussung von Prozessvariablen dienen.
Zur Erfassung von Prozessvariablen dienen Sensoren, wie beispielsweise
Füllstandsmessgeräte, Durchflussmessgeräte, Druck-
und Temperaturmessgeräte,
pH-Redoxpotentialmessgeräte,
Leitfähigkeitsmessgeräte, etc.,
welche die entsprechenden Prozessvariablen Füllstand, Durchfluss, Druck,
Temperatur, pH-Wert bzw. Leitfähigkeit
erfassen. Zur Beeinflussung von Prozessvariablen dienen Aktoren, wie
zum Beispiel Ventile oder Pumpen, über die der Durchfluss einer
Flüssigkeit
in einem Rohrleitungsabschnitt bzw. der Füllstand in einem Behälter geändert werden
kann. Als Feldgeräte
werden im Prinzip alle Geräte
bezeichnet, die prozessnah eingesetzt werden und die prozessrelevante
Informationen liefern oder verarbeiten. Eine Vielzahl solcher Feldgeräte wird
von der Firma Endress + Hauser hergestellt und vertrieben.
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In
modernen Industrieanlagen sind Feldgeräte in der Regel über Bussysteme
(Profibus®,
Foundation® Fieldbus,
HART®,
etc.) mit einer oder mehreren übergeordneten
Einheiten verbunden. Anstelle eines Bussystems kann beispielsweise
auch eine Parallelverdrahtung oder eine analoge Signalübertragung
zwischen den Feldgeräten
und der/den übergeordneten
Einheit(en) vorgesehen sein. Normalerweise handelt es sich bei den übergeordneten
Einheiten um Leitsysteme bzw. Steuereinheiten, wie beispielsweise
eine SPS (speicherprogrammierbare Steuerung) oder eine PLC (Programmable
Logic Controller). Die übergeordneten
Einheiten dienen unter anderem zur Prozesssteuerung, Prozessvisualisierung, Prozessüberwachung
sowie zur Inbetriebnahme der Feldgeräte.
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Um
die Ausfallzeiten einer Anlage, insbesondere einer Anlage der Prozessautomatisierungstechnik,
möglichst
gering zu halten und um einem Anlagenbetreiber möglichst umfassende Informationen über die
in der Anlage eingesetzten Assets bereit zustellen, werden in modernen
Anlagen häufig
computerunterstützte
Asset Management Systeme eingesetzt. Als Assets werden dabei allgemein
die Teile einer Anlage, die einen Wert der Anlage darstellen, wie beispielsweise
die in einer Anlage eingesetzten Feldgeräte, bezeichnet. Computerunterstützte Asset
Management Systeme verwalten dabei in der Regel in einer Datenbank
Informationen zu den Assets einer Anlage, insbesondere zu den einzelnen
Feldgeräten der
Anlage. Eine Hauptaufgabe heutiger computerunterstützter Asset
Management Systeme ist dabei die Identifikation der zu verwaltenden
Assets. Die von den computerunterstützten Asset Management Systemen
hierzu verwalteten Informationen, die Details bezüglich der
Identifikation der einzelnen Assets und insbesondere der einzelnen
Feldgeräte
der Anlage enthalten, werden im Folgenden als Identifikationsinformationen
bezeichnet. Daneben umfassen die verwalteten Informationen allgemein
auch weitere instandhaltungsrelevante Informationen der einzelnen Assets.
Sie können
dabei je nach Anbieter des computerunterstützten Asset Management Systems
und je nach Konfiguration der betreffenden Anlage variieren. Oftmals
führen
computerunterstützte
Asset Management Systeme die Abläufe
und Funktionen aus, die herkömmlich
von Wartungspersonal oder einer für die Instandhaltung der Anlage
verantwortlichen Verwaltungsperson manuell ausgeführt wurden,
um vorzunehmende Instandhaltungsarbeiten an den einzelnen Assets
zu planen und durchgeführte
Instandhaltungsarbeiten zu dokumentieren.
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Dabei
können
solche computerunterstützten Asset
Management Systeme von einem Anlagenbetreiber einer Anlage selbst
geführt
und während
des Betriebs der Anlage aktualisiert werden. Daneben besteht die
Möglichkeit,
dass von Herstellern von Assets, insbesondere von Herstellern von
Feldgeräten, zentral
in einer entsprechenden Datenbank Informationen zu den Feldgeräten bereitgestellt
werden. Die Hersteller stellen diese Informationen zum Teil über das
Internet über
entsprechende Portalseiten, die über
passwortgeschützte
Logins zugänglich
sind, bereit. Ein Anlagenbetreiber kann dann die bereitgestellten
Informationen zu den Assets seiner Anlage über die Portalseiten abrufen
und gegebenenfalls aktualisieren. Ein solches von dem Hersteller
bereitgestelltes System wird beispielsweise von Endress + Hauser
durch das „Web-enabled
Asset Managementsystem W@M" bereitgestellt.
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Feldgeräte sind
oftmals in verschiedenen Konfigurationen betreibbar, wie beispielsweise
dass an einem Feldgerät
unterschiedliche Sensoren extern anschließbar sind, dass bei einem modular
aufgebauten Feldgerät
unterschiedliche Modulkonfigurationen möglich sind, dass verschiedene
Austauschteile an einem Feldgerät
verwendbar sind, dass das Feldgerät in verschiedenen Betriebsarten betreibbar
ist und/oder dass einzelne Platinen des Feldgerätes, die oftmals als Steckkarten
ausgebildet sind, wie beispielsweise eine Netzteilplatine, eine Messverstärkerplatine
und/oder eine I/O-Platine, durch
eine andere entsprechende Platine austauschbar sind. Je nach Konfiguration
eines Feldgerätes wird
dadurch auch dessen Funktionsweise bestimmt. Um über die jeweilige Konfiguration
eines Feldgerätes
im Detail informiert zu sein und um im Falle eines Austausches eines
Feldgerätes
die identische Konfiguration und damit die identische Funktionsweise des
neu eingesetzten Feldgerätes
zu ermöglichen, ist
wünschenswert,
dass in dem computerunterstützten
Asset Management System zu den einzelnen Feldgeräten einer Anlage detaillierte
Identifikationsinformationen in Bezug auf Eigenschaften der Feldgeräte, durch
welche die Funktionsweise der betreffenden Feldgeräte bestimmt
wird, verfügbar
sind. Ferner tritt häufig
der Fall auf, dass während
der Einsatzzeit eines Feldgerätes
in der Anlage dessen Konfiguration geändert wird. Auch bei solchen
Konfigurationsänderungen
ist es wünschenswert,
dass in dem computerunterstützten
Asset Management System zum Einen immer die aktuellsten Identifikationsinformationen
in Bezug auf das betreffende Feldgerät verfügbar sind, z. B. für die Ersatzteilorganisation,
und zum Anderen der zeitliche Ablauf der Konfigurationsänderungen
dokumentiert wird.
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In
den Standards von häufig
eingesetzten Feldbussystemen, wie beispielsweise Profibus®, Foundation® Fieldbus,
HART®,
etc., sind solche umfassenden Identifikationsinformationen für Feldgeräte und die
Erfassung von Änderungen
derselben während
der Einsatzzeit des betreffenden Feldgerätes nicht in ausreichender
Form vorgesehen. Beispielsweise sind in dem Bussystem Profibus® für Feldgeräte verschiedene
Parameter zur Angabe von einzelnen Identifikationsinformationen
definiert. Diese Parameter umfassen jedoch nur einen kleinen Anteil
der Identifikationsinformationen, durch die eine Funktionsweise
des Feldgerätes
bestimmt wird. Auch die Erfassung und Dokumentation von Änderungen
solcher Identifikationsinformationen, die sich beispielsweise aus
einer Konfigurationsänderung des
betreffenden Feldgerätes
ergeben, ist in den verschiedenen Bussystemen nicht vorgesehen.
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Wünscht ein
Anlagenbetreiber, in einem computerunterstützten Asset Management System sämtliche
Identifikationsinformationen eines Feldgerätes, durch die eine Funktionsweise
des Feldgerätes
bestimmt wird, zu erfassen, so ist er bei einem großen Anteil
der zu erfassenden Identifikationsinformationen darauf angewiesen,
diese manuell in das computerunterstützte Asset Management System einzugeben.
Auch bei Änderungen
von Identifikationsinformationen ist erforderlich, dass der Anlagenbetreiber
diese manuell in das computerunterstützte Asset Management System
eingibt, um solche Änderungen
zu erfassen und zu dokumentieren. Häufig wird die Erfassung von
nachträglichen Änderungen der
Konfiguration eines Feldgerätes
und damit die Erfassung der geänderten
Identifikationsinformationen desselben dadurch erschwert, dass Feldgeräte oftmals
an schwer zugänglichen
Stellen in der Anlage montiert sind. Austauschbare Teile im Gehäuseinneren
eines Feldgerätes
können
visuell in der Regel nur nach Öffnen
des Gehäuses
erfasst werden. Für
die Erfassung von Sensoren, die extern an einem Feldgerät angeschlossen
sind, muss von dem Feldgerät aus
der physikalische Anschluss des Sensors verfolgt werden und der
betreffende Sensor dann identifiziert und dem Feldgerät zugeordnet
werden. Bei einem modular aufgebauten Feldgerät ändert sich mit einer Änderung
der Modulkonfiguration in der Regel auch die Bestellnummer, die
dann auf einem neu auf dem Feldgerät anzubringenden Typenschild
anzugeben ist und von diesem abgelesen werden kann. Damit ist die
manuelle Erfassung mit einem erheblichen Zeitaufwand verbunden.
Ferner besteht die Gefahr, dass Identifikationsinformationen unbeabsichtigt falsch
in das computerunterstützte
Asset Management System eingegeben werden oder dass bei nachträglichen Änderungen
vergessen wird, diese in das computerunterstützte Asset Management System
einzugeben.
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Demgemäß besteht
die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein Verfahren und
ein System bereitzustellen, das die vollständige Erfassung von Identifikationsinformationen,
durch welche die Funktionsweise eines Feldgerätes bestimmt wird, und/oder
die Erfassung von einer Änderung
von mindestens einer solchen Identifikationsinformation in einem
computerunterstützten
Asset Management System auf zeitsparende Weise zuverlässig ermöglicht.
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Die
Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 und durch ein
System gemäß Anspruch 11
gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird ein Verfahren zum Betreiben eines Systems, das mindestens
ein Feldgerät
der Prozessautomatisierungstechnik mit einer Prozessoreinheit und
ein computerunterstütztes
Asset Management System aufweist, bereitgestellt, wobei das Verfahren
nachfolgende Schritte aufweist:
- a) vollständiges Erfassen
von denjenigen Identifikationsinformationen des Feldgerätes, durch
welche die Funktionsweise des Feldgerätes bestimmt wird, und/oder
Erfassen von einer Änderung
von mindestens einer solchen Identifikationsinformation durch die
Prozessoreinheit; und
- b) Bereitstellen der vollständig
erfassten Identifikationsinformationen und/oder der Änderung
in elektronischer Form derart, dass diese nach Übermittlung an das computerunterstützte Asset Management
System durch das computerunterstützte
Asset Management System semantisch verwertbar sind/ist.
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Mit „Feldgerät" wird insbesondere
auf Sensoren und Aktoren Bezug genommen. Als Prozessoreinheit wird
allgemein eine Daten verarbeitende Einheit, wie beispielsweise eine
CPU oder ein Mikroprozessor, bezeichnet. Neben weiteren, möglichen Funktionen
verwaltet das computerunterstützte
Asset Management System zumindest Identifikationsinformationen von
dem betreffenden Feldgerät. „Computerunterstützt" bedeutet in diesem
Zusammenhang, dass das Asset Management System eine Daten verarbeitende
Einheit aufweist. Wie im einleitenden Teil der Beschreibung erläutert wird,
sind Identifikationsinformationen, "durch welche die Funktionsweise des
Feldgerätes
bestimmt wird",
solche Identifikationsinformationen, die sich auf die Funktionsweise
(wie beispielsweise das Messverhalten, das Kommunikationsverhalten über den
Feldbus, etc.) des Feldgerätes
auswirken. Diese Identifikationsinformationen müssen beispielsweise bei einem
Austausch des Feldgerätes
bekannt sein, um ein Feldgerät
mit identischer Funktionsweise bereitstellen zu können. Diese
Identifikationsinformationen betreffen dabei nicht nur die interne
Konfiguration des Feldgerätes, sondern
auch Eigenschaften im Umfeld des Feldgerätes, die sich auf die Funktionsweise
des Feldgerätes
auswirken, wie beispielsweise extern an dem Feldgerät angeschlossene
Sensoren.
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Eine „Bereitstellung
in elektronischer Form" bedeutet
dabei, dass die bereitgestellten Informationen (vollständig erfasste
Identifikationsinformationen und/oder die Änderung) elektronisch erfassbar
und verarbeitbar sind, wie beispielsweise durch eine Prozessoreinheit,
durch einen Speicher in einem RFID-Transponder, etc.. Eine semantische
Verwertbarkeit der bereitgestellten Informationen durch das computerunterstützte Asset
Management System bedeutet, dass dem computerunterstützten Asset Management
System Sinn und Bedeutung dieser Informationen bekannt sind. Das
computerunterstützte Asset
Management System kann bei bekannter Semantik beispielsweise auch
eine Anfrage nach den entsprechenden Informationen an das Feldgerät senden.
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Gemäß einer
ersten Variante der vorliegenden Erfindung werden diejenigen Identifikationsinformationen
des Feldgerätes,
durch welche die Funktionsweise des Feldgerätes bestimmt wird, durch die Prozessoreinheit
vollständig
erfasst und in elektronischer Form bereitgestellt. Gemäß einer
zweiten Variante der vorliegenden Erfindung wird eine Änderung von
mindestens einer solchen Identifikationsinformation durch die Prozessoreinheit
erfasst und in elektronischer Form bereitgestellt. Diese beiden
Varianten können
jeweils einzeln oder auch gemeinsam vorgesehen sein. Vorzugsweise
werden bei der zweiten Variante Änderungen
von sämtlichen
Identifikationsinformationen des Feldgerätes, durch welche die Funktionsweise
des Feldgerätes
bestimmt wird, erfasst. Bei beiden Varianten erfolgt die Erfassung
der Informationen (vollständige
Identifikationsinformationen und/oder eine Änderung derselben) durch die Prozessoreinheit
des Feldgerätes.
Dadurch können diese
Informationen automatisiert, schnell und fehlerfrei ermittelt werden.
Durch die Bereitstellung der erfassten Informationen in elektronsicher
Form derart, dass diese nach Übermittlung
an das computerunterstützte
Asset Management System durch das computerunterstützte Asset
Management System semantisch verwertbar sind, ist nicht erforderlich,
dass diese Informationen manuell in das computerunterstützte Asset
Management System (in einer für
das Asset Management System verständlichen Sprache) eingegeben
werden. Vielmehr können
die elektronisch bereitgestellten Informationen direkt an das computerunterstützte Asset
Management System übermittelt
werden und in diesem interpretiert werden.
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Gemäß einer
vorteilhaften Weiterbildung werden/wird nach dem Schritt des Bereitstellens
die Identifikationsinformationen und/oder die Änderung in elektronischer Form
an das computerunterstützte Asset
Management System übermittelt,
so dass die betreffenden Informationen in dem computerunterstützten Asset
Management System verfügbar
sind und weiterverarbeitet werden können. Vorzugsweise erfolgt
die Übermittlung über einen
Feldbus (z. B. Profibus®, Foundation® Fieldbus,
HART®,
etc.), an dem das Feldgerät
angeschlossen ist. Dadurch kann die Übermittlung der elektronisch
bereitgestellten Informationen direkt von dem Feldgerät über den
Feldbus an das computerunterstütze
Asset Management System erfolgen. Dabei muss das computerunterstützte Asset
Management System nicht direkt an dem Feldbus angeschlossen sein,
sondern es kann beispielsweise über
ein weiteres Netzwerksystem an dem Feldbus angeschlossen sein. Bei
der Übertragung
der Informationen über
den Feldbus können
die jeweils verfügbaren
Kommunikationsmechanismen, wie beispielsweise ein Publish/Subscribe-,
ein Master-/Slave- oder ein Polling-Kommunikationsmechanismus, für die Übertragung
eingesetzt werden. Ferner ist die Übermittlung auch in einem getriggerten Modus
durchführbar.
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Gemäß einer
vorteilhaften Weiterbildung werden/wird die Identifikationsinformationen und/oder
die Änderung
durch eine RF-Identifikation an dem Feldgerät bereitgestellt. Die RF-Identifikation erfolgt
dabei in der Regel durch Speichern der entsprechenden Informationen
auf einem RFID-Transponder, der an dem Feldgerät vorgesehen ist. Anschließend kann
(z. B. in regelmäßigen Zeitabständen) ein
drahtloses Auslesen der Informationen über ein RFID-Lesegerät durchgeführt werden.
Von dem RFID-Lesegerät können die
ausgelesenen Informationen dann auf das computerunterstützte Asset
Management System übertragen
werden. Der RFID-Transponder muss dabei nicht direkt an dem Feldgerät angebracht
sein, sondern er kann auch in unmittelbarer Nähe desselben vorgesehen sein.
Die Bereitstellung der Informationen durch eine RF-Identifikation
hat den Vorteil, dass diese Informationen auf schnelle und einfache
Weise auf ein RF-Lesegerät übertragbar
sind. Dieser Übertragungsvorgang
ist selbst dann möglich,
wenn das Feldgerät
an einer schwer zugänglichen
Position in der Anlage angebracht ist.
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Gemäß einer
vorteilhaften Weiterbildung werden/wird die Identifikationsinformationen und/oder
die Änderung
an einer Service-Schnittstelle des Feldgerätes bereitgestellt. Dies ermöglicht,
dass die jeweiligen Informationen auf schnelle und einfache Weise
durch ein Bediengerät,
das an der Service-Schnittstelle angeschlossen wird, ausgelesen werden
können.
Ein Bediengerät
kann beispielsweise durch einen tragbaren Personal-Computer (Laptop),
ein tragbares Handbediengerät
(Handheld) oder einen PDA (engl.: Personal Digital Assistant; deutsch:
Persönlicher
Digitaler Assistent) gebildet werden. In der Regel ist auf solch
einem Bediengerät ein
entsprechendes Bedienprogramm implementiert, durch das im vorliegenden
Fall beispielsweise das Auslesen und Speichern dieser Informationen
ermöglicht
wird.
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Gemäß einer
vorteilhaften Weiterbildung werden/wird die übermittelten Identifikationsinformationen
und/oder die übermittelte Änderung
in dem computerunterstützten
Asset Management System gespeichert und deren zeitlicher Ablauf
dokumentiert. Damit kann der Benutzer oder Anlagenbetreiber auf
diese Informationen zentral zugreifen.
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Gemäß einer
vorteilhaften Weiterbildung weisen die Identifikationsinformationen
eine Herstellernummer, eine Bestellnummer, eine Seriennummer, eine
TAG-Information, eine Netzwerkadresse, eine Kennnummer bezüglich der
implementierten Softwareversion des Feldgerätes, eine Kennnummer bezüglich der
Hardwareversion des Feldgerätes und/oder
das Installationsdatum des Feldgerätes auf. Diese Identifikationsinformationen
sind teilweise typspezifisch, was bedeutet, dass Feldgeräte des gleichen
Typs jeweils die gleichen typspezifischen Identifikationsinformationen
aufweisen. Solche typspezifischen Identifikationsinformationen sind
beispielsweise eine Herstellernummer oder eine Bestellnummer. Zum
Teil sind diese Identifikationsinformationen auch instanzspezifisch,
was bedeutet, dass sich selbst Feldgeräte des gleichen Typs in diesen
instanzspezifischen Identifikationsinformationen unterscheiden. Solch
eine instanzspezifische Identifikationsinformation, die für das betreffende
Feldgerät
einzigartig ist, ist beispielsweise eine TAG-Information. Für die vollständige Angabe
der Identifikationsinformationen eines Feldgerätes, durch welche die Funktionsweise des
Feldgerätes
bestimmt wird, ist in der Regel erforderlich, dass sowohl typspezifische
als auch instanzspezifische Identifikationsinformationen angegeben werden.
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Vorzugsweise
weisen die Identifikationsinformationen mindestens eine der nachfolgenden
Informationen auf: Identifikationsinformationen bezüglich mindestens
eines an dem Feldgerät
extern angeschlossenen Sensors; Identifikationsinformationen bezüglich einer
Modulkonfiguration des Feldgerätes; Identifikationsinformationen
bezüglich
einer von dem Benutzer aus mehreren möglichen Betriebsarten ausgewählten Betriebsart
des Feldgerätes;
und/oder Identifikationsinformationen bezüglich der in dem Feldgerät vorgesehenen
Platinen. Ferner können auch
Identifikationsinformationen für
verschiedene mögliche
Austauschteile eines Feldgerätes
vorgesehen sein. Die Eigenschaften eines Feldgerätes, auf die sich diese Informationen
beziehen, ändern
sich oftmals während
der Einsatzzeit des Feldgerätes, beispielsweise
weil ein Sensor, eine Platine oder ein anderes Austauschteil ausgetauscht
wird, weil die Modulkonfiguration des Feldgerätes geändert wird oder weil der Anlagenbetreiber
eine andere Betriebsart des Feldgerätes auswählt. Durch die Erfassung und
Bereitstellung mindestens einer dieser Identifikationsinformationen
werden somit wesentliche Identifikationsinformationen, durch welche
die Funktionsweise des Feldgerätes
bestimmt wird, angegeben.
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Bei
Feldgeräten,
an denen extern ein Sensor anschließbar ist, wird die Funktionsweise
derselben in der Regel auch durch den extern angeschlossenen Sensor
bestimmt. Der Anschluss eines Sensors, wie beispielsweise eines
Temperatursensors, erfolgt oftmals über eine einfache Zweidraht-Signalleitung, über die
das Messsignal übertragen
wird. Um in dem Feldgerät
automatisiert erfassen zu können,
ob ein externer Sensor angeschlossen ist, von welchem Typ dieser
Sensor ist und/oder ob sich diesbezüglich eine Änderung ergeben hat, werden/wird
gemäß einer vorteilhaften
Weiterbildung diese Identifikationsinformationen und/oder eine Änderung
derselben durch mechanisches Erfassen einer sensortypspezifischen Steckercodierung
eines Anschlusssteckers des Sensors durch das Feldgerät erfasst.
Beispielsweise kann der Anschlussstecker des Sensors für diesen Sensortyp
charakteristische mechanische Pins aufweisen, die dann an einem
korrespondierenden Anschlussstecker des Feldgerätes erfasst werden. Alternativ
oder zusätzlich
können
auch durch den Sensor Sensor-Identifikationsinformationen auf das über die
Signalleitung übermittelte
Messsignal aufmoduliert werden und diese Sensor-Identifikationsinformationen können dann
durch das Feldgerät
ausgewertet werden. Alternativ oder zusätzlich kann auch eine separate
Datenleitung zwischen dem Sensor und dem Feldgerät vorgesehen werden, wobei über die Datenleitung
Sensor-Identifikationsinformationen von dem Sensor auf das Feldgerät übertragen
werden. Diese können
dann durch das Feldgerät
ausgewertet werden. Alternativ oder zusätzlich können entsprechende Sensor-Identifikationsinformationen auch
in dem Sensor als RF-Identifikation, insbesondere durch Speichern
derselben auf einem RFID-Transponder des Sensors, bereitgestellt
werden. Diese können
dann durch ein an dem Feldgerät vorgesehenes
RFID-Lesegerät
ausgelesen und durch das Feldgerät
ausgewertet werden.
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Gemäß einer
vorteilhaften Weiterbildung wird der Schritt des vollständigen Erfassens
und/oder des Erfassens (d. h. Schritt a) des erfindungsgemäßen Verfahrens)
jedesmal dann durchgeführt,
wenn das Feldgerät
neu gestartet und/oder erstmalig in Betrieb genommen wird. Damit
sind sämtliche
Identifikationsinformationen und/oder eine vorgenommene Änderung(en)
derselben direkt nach einem Neustart oder einer Inbetriebnahme des
Feldgerätes
in dem computerunterstützten
Asset Management System verfügbar.
Ferner ist vorteilhaft, im Betrieb des Feldgerätes diesen Schritt in zyklischen
Zeitabständen durchzuführen. Dies
kann beispielsweise auf eigene Initiative des Feldgerätes oder
auch auf Anfrage des computerunterstützten Asset Management Systems erfolgen.
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Um
die Semantik der in dem Feldgerät
vorgesehenen Identifikationsinformationen und/oder einer Änderung
derselben dem computerunterstützten Asset
Management System bekannt zu machen, ist diese gemäß einer
vorteilhaften Weiterbildung in einer „Device Description" (DD) (Gerätebeschreibung) und/oder
in einem Gerätetreiber,
insbesondere in einem „Device
Type Manager" (DTM),
des Feldgerätes angegeben
und das computerunterstützte
Asset Management System weist einen entsprechenden Interpreter für die „Device
Description" und/oder
eine entsprechende Rahmenapplikation für den Gerätetreiber, insbesondere eine
FDT-Rahmenapplikation (FDT:
Field Device Tool), auf. Gerätebeschreibungen werden
in der Regel in textbasierter Form erstellt (z. B. im ASCII-Textformat)
und enthalten Informationen über
Daten und Funktionen des jeweiligen Feldgerätes. Die in der Gerätebeschreibung
bereitgestellten Informationen werden durch den Interpreter in dem computerunterstützten Asset
Management System interpretiert bzw. übersetzt und an ein entsprechendes
Bedienprogramm, das auf dem computerunterstützten Asset Management System
implementiert ist, bereitgestellt. Ein DTM ist eine gerätespezifische Software,
die Daten und Funktionen des betreffenden Feldgerätes kapselt
und gleichzeitig grafische Bedienelemente bereitstellt. Insbesondere
stellt ein DTM Funktionen zum Zugang zu Variablen des Feldgerätes, zum
Parametrieren und Betreiben des Feldgerätes und Diagnosefunktionen
bereit. Ein DTM ist alleine nicht lauffähig. Als Laufzeitumgebung dient eine
dem FDT-Standard entsprechende Rahmenapplikation, die gemäß der vorliegenden
Weiterbildung in dem computerunterstützten Asset Management System
implementiert ist.
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Alternativ
kann auch vorgesehen sein, dass die Semantik der in dem Feldgerät vorgesehenen Identifikationsinformationen
und/oder einer Änderung
derselben in einem Feldbussystem, wie beispielsweise Profibus®,
Foundation® Fieldbus, HART®,
etc., als Standard definiert ist und entsprechende Funktionen sowohl
in dem Feldgerät
als auch indem computerunterstützten
Asset Management System implementiert sind.
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ferner ein System, das mindestens
ein Feldgerät
der Prozessautomatisierungstechnik mit einer Prozessoreinheit und
ein computerunterstütztes
Asset Management System aufweist. Die Prozessoreinheit ist dabei
derart ausgebildet, dass durch die Prozessoreinheit diejenigen Identifikationsinformationen
des Feldgerätes, durch
welche die Funktionsweise des Feldgerätes bestimmt wird, vollständig erfassbar
sind und/oder eine Änderung
von mindestens einer solchen Identifikationsinformation erfassbar
ist, und dass durch die Prozessoreinheit die vollständig erfassten
Identifikationsinformationen und/oder die Änderung in elektronischer Form
derart bereitstellbar sind/ist, dass diese nach Übermittlung an das computerunterstützte Asset
Management System durch das computerunterstützte Asset Management System
semantisch verwertbar sind/ist. Die oberhalb in Bezug auf das erfindungsgemäße Verfahren
erläuterten
Vorteile, Varianten und Weiterbildungen sind in entsprechender Weise
auch bei dem erfindungsgemäßen System
realisierbar.
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Weitere
Vorteile und Zweckmäßigkeiten
der Erfindung ergeben sich anhand der nachfolgenden Beschreibung
von Ausführungsbeispielen
unter Bezugnahme auf die beigefügten
Figuren. Von den Figuren zeigen:
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1:
eine schematische Darstellung eines computerunterstützten Asset
Management Systems und eines Feldbus-Netzwerkes mit mehreren Feldgeräten zur
Erläuterung
einer ersten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung;
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2:
eine schematische Darstellung eines computerunterstützten Asset
Management Systems und eines Feldbus-Netzwerkes mit mehreren Feldgeräten zur
Erläuterung
einer zweiten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung; und
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3:
eine schematische Darstellung eines computerunterstützten Asset
Management Systems und eines Feldbus-Netzwerkes mit mehreren Feldgeräten zur
Erläuterung
einer dritten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung.
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1 ist
eine beispielhafte, schematische Darstellung eines einfachen Feldbus-Netzwerkes, bei dem
drei Feldgeräte
F1, F2 und F3, und eine Steuereinheit SPS an einem Feldbus F angeschlossen
sind. Der Feldbus F arbeitet nach dem Profibus®-Standard. Die Steuereinheit
SPS ist ein Master, während
die Feldgeräte
F1, F2 und F3 Slaves sind. Die Kommunikation zwischen der Steuereinheit
SPS und den Feldgeräten
F1, F2 und F3 erfolgt gemäß dem Profibus®-Standard.
Das Feldgerät
F3 weist eine Prozessoreinheit 2 und zwei extern an dem Feldgerät F3 angebrachte
Temperatursensoren 4, 6 auf. Die beiden Temperatursensoren 4, 6 weisen
jeweils eine Zweidraht-Signalleitung 8, 10 zur Übertragung
eines Messsignals von den Temperatursensoren 4, 6 an
das Feldgerät
F3 auf. Ein Anschluss der Temperatursensoren 4, 6 an
dem Feldgerät
F3 erfolgt über
(nicht dargestellte) Anschlussstecker, die jeweils an dem freien
Ende der Zweidraht-Signalleitungen 8, 10 vorgesehen
sind. Ferner ist an dem Feldgerät
F3 ein RFID-Transponder 12 vorgesehen. Die Feldgeräte F1 und
F2, die in 1 nur schematisch dargestellt
sind, sind in entsprechender Weise aufgebaut und das nachfolgend
erläuterte
Verfahren ist bei diesen in gleicher Weise durchführbar.
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In
dem Feldgerät
F3 werden durch die Prozessoreinheit 2 jeweils bei Inbetriebnahme
vollständig
die Identifikationsinformationen, durch welche die Funktionsweise
des Feldgerätes
F3 bestimmt wird, sowie Änderungen
dieser Identifikationsinformationen erfasst. Diese Erfassung wird
ferner während des
Betriebes zyklisch durchgeführt.
Dabei werden im vorliegenden Fall insbesondere Identifikationsinformationen
bezüglich
der beiden extern an dem Feldgerät
F3 angeschlossenen Temperatursensoren 4, 6 erfasst.
Die erfassten Informationen werden in einem (nicht dargestellten)
Spei cher des Feldgerätes F3
gespeichert. Ferner werden diese Informationen auf dem RFID-Transponder 12 gespeichert,
so dass sie für
einen drahtlosen Auslesevorgang verfügbar sind. Um die gespeicherten
Informationen von dem RFID-Transponder 12 auszulesen, sucht
eine Wartungsperson 14, die ein RFID-Lesegerät 16 mit
sich führt,
das Feldgerät
F3 auf. Wie es aus dem Bereich der RFID-Technik bekannt ist, werden
bei dem Auslesevorgang die gespeicherten Informationen durch das
RFID-Lesegerät 16 drahtlos
ausgelesen. Anschließend
sucht die Wartungsperson 14 mit dem RFID-Lesegerät 16 einen
Personalcomputer 18, auf dem ein computerunterstütztes Asset
Management System der betreffenden Anlage implementiert ist, auf
und überträgt die gespeicherten
Informationen auf das computerunterstützte Asset Management System.
Der Personalcomputer 18 ist bei der vorliegenden Ausführungsform
dabei getrennt von dem Feldbus F, an dem das Feldgerät F3 angeschlossen ist,
angeordnet. In dem computerunterstützten Asset Management System
werden die übertragenen
Informationen gespeichert. Das computerunterstützte Asset Management System
ist dabei derart angepasst, dass die übertragenen Identifikationsinformationen und
deren zeitliche Änderungen
des Feldgerätes
F3 darin dokumentiert werden. Eine Dokumentation der Identifikationsinformationen
und deren zeitlicher Änderungen
der Feldgeräte
F1 und F2 kann in dem computerunterstützten Asset Management System
in entsprechender Weise erfolgen.
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Im
Folgenden wird unter Bezugnahme auf 2 eine zweite
Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Verfahrens
erläutert,
wobei vorwiegend auf die Unterschiede gegenüber der ersten Ausführungsform
eingegangen wird. Für
gleiche Bauteile werden die gleichen Bezugszeichen verwendet. Im
Unterschied zu der ersten Ausführungsform
werden die in dem Feldgerät
F3 durch die Prozessoreinheit 2 erfassten Identifikationsinformationen
und die Änderungen
derselben an einer Service-Schnittstelle 20 des
Feldgerätes
F3 bereitgestellt. Um diese Informationen von dem Feldgerät F3 über die
Service-Schnittstelle 20 auf das computerunterstützte Asset
Management System zu übertragen,
sucht eine Wartungsperson 14, die ein Handheld 22 mit sich
führt,
das Feldgerät
F3 auf. Die Informationen werden über die Service-Schnittstelle 20 auf
das Handheld 22 übertragen.
Anschließend
werden die Informationen von dem Handheld 22 aus auf den Personalcomputer 18,
auf dem das computerunterstützte
Asset Management System implementiert ist, übertragen, so dass die übertragenen
Identifikationsinformationen und deren zeitliche Änderungen des Feldgerätes F3 darin
dokumentiert werden. In entsprechender Weise kann auch eine Erfassung
und eine Dokumentation der Identifikationsinformationen und deren
zeitlicher Änderungen
der Feldgeräte
F1 und F2 erfolgen.
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Im
Folgenden wird unter Bezugnahme auf 3 eine dritte
Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Verfahrens
erläutert,
wobei vorwiegend auf die Unterschiede gegenüber der ersten Ausführungsform
eingegangen wird. Für
gleiche Bauteile werden wiederum die gleichen Bezugszeichen verwendet.
Im Unterschied zu der ersten Ausführungsform werden die in dem
Feldgerät
F3 durch die Prozessoreinheit 2 erfassten Identifikationsinformationen
und die Änderungen
derselben über
den Feldbus F zu dem computerunterstützten Asset Management System,
das wiederum auf einem Personalcomputer 18 implementiert
ist, übertragen.
Dabei ist der Personalcomputer 18 nicht direkt an dem Feldbus
F angeschlossen. Vielmehr ist der Personalcomputer an einem übergeordneten
Netzwerk N angeschlossen, wobei das übergeordnete Netzwerk N über ein
Gateway G mit dem Feldbus F verbunden ist. Die erfassten Identifikationsinformationen
werden dementsprechend von dem Feldgerät F3 über den Feldbus F, das Gateway
G und das übergeordnete
Netzwerk N auf den Personalcomputer 18 übertragen. In dem Asset Management
System, das auf dem Personalcomputer 18 implementiert ist,
werden die übertragenen
Identifikationsinformationen des Feldgerätes F3 und deren zeitliche Änderungen
dokumentiert. Von den Feldgeräten
F1 und F2 aus können
die darin erfassten Identifikationsinformationen und deren zeitliche Änderungen
in entsprechender Weise über
den Feldbus F an das computerunterstützte Asset Management System übertragen
und in diesem dokumentiert werden.
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Die
vorliegende Erfindung ist nicht auf die in den Figuren erläuterten
Ausführungsbeispiele
beschränkt.
Insbesondere sind die möglichen Übertragungswege
der vollständig
erfassten Identifikationsinformationen und/oder einer Änderung
derselben nicht auf die oberhalb erläuterten Ausführungsbeispiele
beschränkt.
Beispielsweise kann auch ein Bediengerät, wie zum Beispiel ein Laptop,
an dem Feldbus angeschlossen werden, so dass die betreffenden Informationen
von dem Feldgerät über den
Feldbus an den Laptop übermittelt
werden können.
Von dem Laptop aus können
die Informationen dann, zum Beispiel über ein Intranet oder das Internet,
auf das computerunterstützte
Asset Management System übertragen
werden. Ferner können auch
mehrere der oberhalb erläuterten Übertragungsarten
für die
Identifikationsinformationen und/oder deren zeitliche Änderungen
parallel vorgesehen sein.