DE102008036380A1 - Verfahren zum sicheren Betreiben eines Feldgerätes - Google Patents

Abstract

Verfahren zum Betreiben eines Feldgerätes (S) der Prozessautomatisierungstechnik über ein Feldbussystem (F), wobei das Feldgerät (S) mindestens eine Anzeigeeinheit (AE) aufweist, wobei, in dem Fall, dass wenigstens ein Parameter des Feldgerätes (S) über das Feldbussystem (F) in dem Feldgerät (S) eingestellt wird, eine dem Parameter und/oder einem Wert des Parameters entsprechende Anzeige (A) auf der Anzeigeeinheit (AE) dargestellt wird.

Description

• Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Betreiben eines Feldgerätes der Prozessautomatisierungstechnik über ein Feldbussystem, wobei das Feldgerät mindestens eine Anzeigeeinheit aufweist.
• 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-Redoxpotential-Messgeräte, 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. Neben den oberhalb genannten Sensoren und Aktoren werden als Feldgeräte allgemein auch solche Einheiten bezeichnet, die direkt an den Feldbus angeschlossen sind und zur Kommunikation mit einer übergeordneten Einheit dienen (z. B. Remote I/Os, Gateways, Linking Devices, etc.). Eine Vielzahl solcher Feldgeräte wird von der Firma Endress + Hauser hergestellt und vertrieben.
• In modernen Industrieanlagen sind Feldgeräte in der Regel über Bussysteme (Profibus^®, Foundation^® Fieldbus, HART^®, etc.) mit übergeordneten Einheiten verbunden. Normalerweise handelt es sich bei den übergeordneten Einheiten um Leitsysteme bzw. Steuereinheiten, wie beispielsweise SPS (speicherprogrammierbare Steuerung) oder PLC (Programmable Logic Controller). Die übergeordneten Einheiten dienen unter anderem zur Prozesssteuerung, Prozessvisualisierung, Prozessüberwachung sowie zur Inbetriebnahme der Feldgeräte.
• Zur Bedienung von Feldgeräten, insbesondere zur Parametrierung und Konfigurierung (im Folgenden allgemein als „Parametrierung” bezeichnet) von Feldgeräten, ist in einer übergeordneten Einheit in der Regel ein Bedienprogramm (Bedientool) vorgesehen. Parameter eines Feldgerätes sind beispielsweise ein Messbereich, Grenzwerte, Einheiten, etc. Über ein solches Bedienprogramm können Parameter des Feldgerätes eingestellt bzw. abgeändert werden. Ferner können über solch ein Bedienprogramm Parameter des Feldgerätes gelesen werden. Die übergeordnete Einheit kann dabei direkt an dem Feldbus, an dem die betreffenden Feldgeräte angeschlossen sind, oder an ein übergeordnetes Kommunikationsnetzwerk angeschlossen sein. Daneben kann ein Feldgerät auch durch ein Bediengerät, wie beispielsweise durch einen tragbaren Personal-Computer (Laptop), ein tragbares Handbediengerät (Handheld), einen PDA (engl.: Personal Digital Assistant; deutsch: Persönlicher Digitaler Assistent), etc., auf dem ein Bedienprogramm (Bedientool) vorgesehen ist, parametriert werden. Solch ein Bediengerät kann über den Feldbus, an dem das zu parametrierende Feldgerät angeschlossen ist, oder über eine entsprechende, an dem Feldgerät vorgesehene Service-Schnittstelle mit dem Feldgerät kommunizieren.
• Durch eine Benutzeraktion an dem Parametrier-Gerät kann eine Vielzahl von Parametrier-Anfragen, insbesondere von Lese- und/oder Schreib-Anfragen, von Parametern eines Feldgerätes, das über eine digitale Kommunikationsverbindung mit dem Parametrier-Gerät verbunden ist, ausgelöst werden. Das Lesen und/oder Schreiben von Parametern des Feldgerätes erfolgt parameterorientiert, d. h. einzeln durch ein separates Telegramm (mit einem zugehörigen Antworttelegramm) für jeden zu lesenden oder zu schreibenden Parameter. Bei der digitalen Kommunikationsverbindung handelt es sich bspw. um eines der o. g. Bussysteme.
• Aus dem Stand der Technik ist eine Reihe von Messgeräten bekannt, welche neben einer Sensoreinheit zur eigentlichen Gewinnung des Messwertes eine Anzeigeeinheit und eine Vor-Ort-Bedieneinheit aufweisen. Über die Anzeigeeinheit werden beispielsweise die Messdaten dargestellt. Die Bedieneinheit dient beispielsweise der Einstellung von Parametern, wofür meist drei Tasten (Plus, Minus und Bestätigen) vorgesehen sind.
• In großen Anlagen der Prozessautomatisierung kann es bei der Bedienung eines Feldgerätes von einer übergeordneten Einheit, bspw. einer Leitstelle, vorkommen, dass eine gewisse Unsicherheit herrscht, welches Feldgerät genau bedient wird, da die Feldgeräte nur über einen mehr oder weniger aussagekräftigen Gerätetag identifizierbar sind und in einer großen Anlage viele gleichartige Feldgeräte parallel am Feldbus installiert sein können.
• Üblicherweise leuchtet bei jeglicher Feldbuskommunikation eine Anzeige bspw. in Form eines „COM”-Symbols in der Anzeigeeinheit des Feldgerätes auf. Diese Anzeige ist für einen Benutzer vor Ort nicht aussagekräftig genug, da das „COM”-Symbol also auch bei einem evtl. parallel zum Parametrieren stattfindenden Lese- und Schreibvorgang, z. B. zur Messwertübertragung oder zur Überwachung, Steuerung und Datenerfassung (SCADA), aufleuchtet.
• Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren vorzuschlagen, durch das ein Feldgerät der Prozessautomatisierungstechnik sicher über den Feldbus parametriert werden kann.
• Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass in dem Fall, dass wenigstens ein Parameter des Feldgerätes über das Feldbussystem in dem Feldgerät eingestellt wird, eine dem Parameter und/oder einem Wert des Parameters entsprechende Anzeige, auf der Anzeigeeinheit dargestellt wird. Bei der Parametrierung des Feldgerätes über den Feldbus wird der Parameter über den Feldbus an das Feldgerät übertragen und im Feldgerät eingestellt.
• Durch die entsprechende Anzeige wird erreicht, dass ein Benutzer vor Ort über die bspw. von einer Leitstelle aus vorgenommene Einstellung des Parameters informiert wird. Infolgedessen wird sichergestellt, dass eine Parametrierung des Feldgerätes über den Feldbus genau erkannt wird. Eine „doppelte”, d. h. zeitgleiche Parametrierung (sowohl über den Feldbus als auch über die Vor-Ort-Bedieneinheit), kann dadurch vermieden werden. Die Darstellung der Parametrierung durch eine entsprechende Anzeige ist besonders vorteilhaft für den Fall, dass eine Anlage über mehrere Feldgeräte derselben Art vertilgt. Ein Benutzer, der eines von mehreren gleichartigen Feldgeräten vor Ort bspw. mittels eines Handbediengerätes bedienen möchte, kann somit leicht erkennen, ob er das gewünschte Feldgerät ausgewählt hat und welcher Parameter bzw. welcher Wert des Parameters eingestellt wird.
• In einer vorteilhaften Ausgestaltung wird die dem Parameter und/oder dem Wert des Parameters entsprechende Anzeige in Form mindestens eines Symbols auf der Anzeigeeinheit dargestellt. Bei dem Symbol bzw. den Symbolen kann es sich bspw. um ein Alarmsymbol, ein „COM”-Symbol oder einen anderen Betriebsmodus anzeigendes Symbol bspw. in Form eines Asterisks handeln.
• In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird die entsprechende Anzeige in Form von Buchstaben und/oder Zahlen, die den Wert und die Einheit des Parameters anzeigen, dargestellt. Bei der Anzeige kann es sich weiterhin um eine Bezeichnung oder um eine Abkürzung der Bezeichnung des Parameters oder der abhängigen Größe vorzugsweise in Form von Buchstaben und/oder Zahlen, die den Wert und die Einheit des Parameters angeben, handeln.
• Bei der dem Parameter entsprechenden Anzeige kann es sich insbesondere um die Anzeige einer von dem Parameter abhängigen Größe handeln. Bei einer Änderung des Parameters wird sich auch die abhängige Größe ändern. Bspw. wird die Startzeitverzögerung des Messgerätes u. a. von der Relaisverzögerung bestimmt. Unter Umständen ist aber nur die Startzeitverzögerung von Interesse. Alternativ können auch sämtliche von einer Parameteränderung betroffenen Größen, insbesondere andere Parameter, auf der Anzeigeinheit dargestellt werden. Ein Wert der abhängigen Größe, insbesondere in Form von Symbolen, kann ebenso auf der Anzeigeeinheit dargestellt werden.
• Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird, während der Parameter eingestellt wird und/oder nachdem der Parameter eingestellt wurde, die Anzeige für eine vorgegebene Zeitspanne auf der Anzeigeeinheit dargestellt. Dadurch ist für den Benutzer ersichtlich, ob gerade eine Parametrierung stattfindet oder stattgefunden hat. Der Benutzer erhält dadurch bspw. wichtige Informationen über den Stand der Parametrierung und der Konfiguration des Feldgerätes. Vorzugsweise wird die Anzeige nach einer vorgegebenen Zeitspanne wieder ausgeblendet.
• In einer Weiterbildung wird die Anzeige dargestellt, bis ein zweiter über das Feldbussystem übertragener Parameter in dem Feldgerät eingestellt wird. Somit ist für den Benutzer jederzeit der aktuell bzw. der zuletzt im Feldgerät eingestellte Parameter ersichtlich.
• In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist eine Bedieneinheit in das Feldgerät integriert. Üblicherweise bestehen diese Bedieneinheiten aus wenigstens drei Druckknöpfen. Es sind aber auch Bedieneinheiten in Form eines Touch-Screen Displays bekannt. Durch die Bedieneinheit können vor Ort am Feldgerät Einstellungen vorgenommen werden. Gleichfalls lassen sich durch die Bedieneinheit insbesondere über den Feldbus vorgenommene Einstellungen der Parameter (Parametrierung) überprüfen, bestätigen oder ändern.
• In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird die Anzeige auf der Anzeigeeinheit dargestellt, bis eine Eingabe über die Bedieneinheit erfolgt.
• Dadurch wird sichergestellt, dass der Benutzer vor Ort über den bzw. die zuletzt eingestellten Parameter informiert ist.
• In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird, während der Parameter eingestellt wird, eine Eingabe über der Bedieneinheit verhindert. Dadurch wird bspw. eine doppelte Parametrierung (s. o.) durch Benutzeraktionen an der Bedieneinheit effektiv verhindert.
• In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist das Feldgerät mindestens einen Flüssigkristallbildschirm auf und die Anzeige auf dem Flüssigkristallbildschirm des Feldgerätes wird durch Überblenden einer ersten Anzeige, insbesondere der Hauptmesswertanzeige, oder durch Änderung der Hintergrundbeleuchtung des Flüssigkristallbildschirms dargestellt.
• In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird, nachdem der Parameter im Feldgerät eingestellt ist, wieder die erste Anzeige auf dem Flüssigkristallbildschirm des Feldgeräts dargestellt. Dies hat den Vorteil, dass, nachdem der Parameter im Feldgerät eingestellt wurde, bspw. wieder die Hauptmesswertanzeige abgelesen werden kann.
• Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:
• 1: eine schematische Darstellung einer Anlage der Prozessautomatisierungstechnik, in der viele gleichartige Feldgeräte an einen Feldbus angeschlossen sind,
• 2: eine beispielhafte Darstellung einer Hauptmesswertseite der Anzeigeeinheit eines Feldgerätes,
• 3: ein Verfahrensdiagramm gemäß einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens, und
• 4: eine beispielhafte Darstellung einer erfindungsgemäßen, einem Parameter entsprechenden Anzeige auf der Anzeigeeinheit eines Feldgerätes.
• 1 zeigt mehrere gleichartige Feldgeräte S in einer Anlage der Prozessautomatisierung 1. Die Feldgeräte S sind über einen Feldbus F mit einer Leitstelle L und untereinander verbunden. Eines der Feldgeräte S weist eine Anzeigeeinheit AE auf. Die Leitstelle L besteht aus einem Rechner PC, der über ein Bedienprogramm zur Steuerung und/oder Regelung der Anlage 1 und der Feldgeräte S verfügt. Von der Leitstelle L aus, aber auch vor Ort können die Feldgeräte S parametriert und konfiguriert werden. Der Zugriff von der Leitstelle L auf die Feldgeräte S erfolgt dabei über das Feldbussystem F. Zur Parametrierung des Feldgeräts S wird ein Parameter über den Feldbus F übertragen und in dem Feldgerät S eingestellt, d. h. dort gespeichert.
• 2 zeigt die Hauptmesswertseite H eines Feldgerätes S. Die Hauptmesswertseite H ist die Standard-Anzeige der Anzeigeeinheit. In 2 ist die Hauptmesswertseite H eines Füllstandmessgerätes gezeigt. Auf der Anzeigeeinheit AE wird ein erster Füllstand „level 1” und ein zweiter Füllstand „level 2” angezeigt. Eine Kommunikation zwischen dem Feldgerät S und der Leitstelle L (s. 1) wird nicht auf der Hauptmesswertanzeige H dargestellt.
• 3 zeigt ein Verfahrensdiagramm gemäß einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Im Standard-Betrieb hat das Feldgerät S für gewöhnlich einen festen Parametersatz zur Ausübung seiner Funktion/en. Über den Feldbus F können Parameter geändert werden. Wird ein Parameter des Parametersatzes bspw. von der Leitstelle L aus geändert, wird eine entsprechende Anzeige A auf der Vor-Ort-Anzeigeeinheit AE des Feldgerätes S automatisch eingeblendet (siehe 4). Falls kein Parameter verändert wird, bleibt das Feldgerät S in seinem Standard-Betrieb, d. h. es behält seine aktuelle Anzeige, bspw. seine Hauptmesswertanzeige H (siehe 2) bei. Nachdem eine dem Parameter entsprechende Anzeige A auf der Anzeigeeinheit AE dargestellt wurde, kehrt das Feldgerät S in seinen Standard-Betrieb zurück.
• In 4 ist eine dem eingestellten Parameter entsprechende Anzeige A, die die ursprüngliche Anzeige H überblendet, gezeigt. Die Anzeige A enthält die Bezeichnung des Parameters und den Wert des Parameters. Die Bezeichnung des Parameters ist durch „Startverz. Relais” abgekürzt und der Wert des Parameters beträgt „5 s”. Die dem Parameter entsprechende Anzeige A überblendet dabei teilweise die ursprüngliche Anzeige des Feldgerätes S. Im Hintergrund ist die ursprüngliche Anzeige teilweise erkennbar. 4 zeigt auch die drei Tasten der Bedieneinheit B des Feldgerätes S.

1

Anlage der Prozessautomatisierung

A

Anzeige

AE

Anzeigeeinheit

B

Bedieneinheit

F

Feldbussystem)

H

Hauptmesswertanzeige

L

Leistelle

PC

Rechner

S

Feldgerät

Claims (10)

1. Verfahren zum Betreiben eines Feldgerätes (S) der Prozessautomatisierungstechnik über ein Feldbussystem (F), wobei das Feldgerät (S) mindestens eine Anzeigeeinheit (AE) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass, in dem Fall, dass wenigstens ein Parameter des Feldgerätes (S) über das Feldbussystem (F) in dem Feldgerät (S) eingestellt wird, eine dem Parameter und/oder einem Wert des Parameters entsprechende Anzeige (A), auf der Anzeigeeinheit (AE) dargestellt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die dem Parameter und/oder dem Wert des Parameters entsprechende Anzeige in Form mindestens eines Symbols auf der Anzeigeeinheit dargestellt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die entsprechende Anzeige in Form von Buchstaben und/oder Zahlen, die den Wert und die Einheit des Parameters anzeigen, dargestellt wird.
4. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass, während der Parameter eingestellt wird und/oder nachdem der Parameter eingestellt wurde, die Anzeige (A) für eine vorgegebene Zeitspanne auf der Anzeigeeinheit (AE) dargestellt wird.
5. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeige (A) dargestellt wird, bis ein zweiter über das Feldbussystem (F) übertragener Parameter in dem Feldgerät (S) eingestellt wird.
6. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Bedieneinheit (B) in das Feldgerät (S) integriert ist.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeige (A) dargestellt wird, bis eine Eingabe über die Bedieneinheit (B) erfolgt.
8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass, wenigstens während der Parameter eingestellt wird, eine Eingabe mittels der Bedieneinheit (B) verhindert wird.
9. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Feldgerät (S) mindestens einen Flüssigkristallbildschirm aufweist, und dass die Anzeige (A) auf dem Flüssigkristallbildschirm des Feldgerätes (S) durch Überblenden einer ersten Anzeige, insbesondere der Hauptmesswertanzeige, oder durch Änderung der Hintergrundbeleuchtung des Flüssigkristallbildschirms dargestellt wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass nachdem der Parameter eingestellt wurde, wieder die erste Anzeige (A) auf dem Flüssigkristallbildschirm des Feldgeräts (S) dargestellt wird.