DE20217335U1 - Communication arrangement for operating field devices - Google Patents
Communication arrangement for operating field devicesInfo
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Abstract
Description
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ABB Patent GmbH 5. November 2002ABB Patent GmbH 5 November 2002
Wallstadter Strasse 59 71845 MS/KieWallstadter Strasse 59 71845 MS/Kie
68526 Ladenburg68526 Ladenburg
Die Erfindung betrifft eine Kommunikationsanordnung zur Bedienung von Feldgeräten in verfahrenstechnischen Anlagen. Unter Bedienung werden alle Manipulationen an Einstellungen eines Feldgerätes, insbesondere die Parametrierung und die Kalibrierung verstanden.The invention relates to a communication arrangement for operating field devices in process engineering plants. Operation is understood to mean all manipulations of the settings of a field device, in particular parameterization and calibration.
Derartige Feldgeräte sind Bestandteil eines Regelkreises und stehen in kommunikativer Verbindung mit einer zentralen Steuer- und Regeleinrichtung. Die Feldgeräte sind vor-ort- und fernbedienbar zum Zwecke der Konfiguration, Parametrierung und/oder Diagnose.Such field devices are part of a control loop and are communicatively connected to a central control and regulation device. The field devices can be operated locally and remotely for the purposes of configuration, parameterization and/or diagnosis.
Zur Vor-Ort-Bedienung ist es üblich, eine tragbare Bedieneinrichtung an das Feldgerät anzuschalten. Bei drahtgebundener Kommunikation zwischen dem Feldgerät und der zentralen Steuer- und Regeleinrichtung wird die tragbare Bedieneinrichtung an die Verbindungsleitung zwischen dem Feldgerät und der zentralen Steuer- und Regeleinrichtung geschaltet, was insbesondere bei gerade laufendem Prozess problematisch ist. Bei drahtloser Kommunikation zwischen dem Feldgerät und der zentralen Steuer- und Regeleinrichtung sind das Feldgerät und die tragbare Bedieneinrichtung jeweils mit z.B. einer Infrarot-Kommunikationsschnittstelle ausgestattet.For on-site operation, it is common to connect a portable operating device to the field device. With wired communication between the field device and the central control and regulating device, the portable operating device is connected to the connecting line between the field device and the central control and regulating device, which is particularly problematic when a process is currently running. With wireless communication between the field device and the central control and regulating device, the field device and the portable operating device are each equipped with, for example, an infrared communication interface.
Die bekannte Fernbedienung der Feldgeräte erfolgt über geeignete Komponenten im Umfang der zentralen Steuer- und Regeleinrichtung. Die zentrale Steuer- undThe known remote control of the field devices is carried out via suitable components within the scope of the central control and regulation system. The central control and
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Regeleinrichtung ist regelmäßig rechnerbasiert, so dass für die Fernbedienung der Feldgeräte spezielle Softwareprogramme mit Benutzerschnittstellen vorgesehen sind.Control equipment is usually computer-based, so that special software programs with user interfaces are provided for remote control of the field devices.
Aus dem DE-GM 201 03 982 ist eine Kommunikationsanordnung für ein Feldgerät zum Datenaustausch mit einem tragbaren Bediengerät bekannt, bei der das Feldgerät und das tragbare Bediengerät jeweils mit einer Telekommunikationsausrüstung eines Mobiltelefons ausgestattet sind, eine eindeutig identifizierende Teilnehmerkennzeichnung aufweisen und Teilnehmer in einem lokal begrenzten Telekommunikationsnetz sind. Damit wird zwar die Ortsbindung überwunden aber der Zwang zur spezifischen technischen Ausprägung des Bediengeräts bleibt erhalten.DE-GM 201 03 982 discloses a communication arrangement for a field device for exchanging data with a portable operating device, in which the field device and the portable operating device are each equipped with telecommunications equipment of a mobile phone, have a uniquely identifying subscriber identifier and are subscribers in a locally limited telecommunications network. This overcomes the location constraints, but the need for a specific technical design of the operating device remains.
Darüber hinaus ist die Anzahl verfügbarer Telekommunikationskanäle zur gleichzeitigen Kommunikation in einer vorgegebenen Raumzelle begrenzt. Dadurch ist die Verfügbarkeit der Kommunikationsanordnung beschränkt. Insbesondere in Notfällen ist diese Beschränkung unakzeptabel.In addition, the number of available telecommunication channels for simultaneous communication in a given spatial cell is limited. This limits the availability of the communication arrangement. This limitation is unacceptable, especially in emergency situations.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine hochverfügbare Kommunikationsanordnung zur Bedienung von Feldgeräten in verfahrenstechnischen Anlagen anzugeben.The invention is therefore based on the object of specifying a highly available communication arrangement for operating field devices in process engineering plants.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit den Merkmalen des Schutzanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in dem rückbezogenen Anspruch angegeben.According to the invention, this object is achieved with the features of claim 1. Advantageous embodiments of the invention are specified in the dependent claim.
Die Erfindung geht aus von Feldgeräten in verfahrenstechnischen Anlagen, die Bestandteil eines Regelkreises sind und unter Zwischenschaltung von Netzwerkkomponenten wie Bridges, Router, Gateways und / oder Zwischenverstärkern in kommunikativer Verbindung mit einer zentralen Steuer- und Regeleinrichtung stehen. Mittels einer tragbaren Bedieneinrichtung sind Einstellungen für jedes Feldgerät manipulierbar.The invention is based on field devices in process engineering systems that are part of a control loop and are communicatively connected to a central control and regulation device via network components such as bridges, routers, gateways and/or repeaters. Settings for each field device can be manipulated using a portable operating device.
Erfindungsgemäß sind die besagten Netzwerkkomponenten zumindest teilweise mit Sende-/ Empfangseinrichtungen zur Kommunikation mit der tragbaren Bedieneinrichtung ausgestattet.According to the invention, said network components are at least partially equipped with transmitting/receiving devices for communication with the portable operating device.
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Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist auch die zentrale Steuer- und Regeleinrichtung mit Sende-/ Empfangseinrichtungen zur Kommunikation mit der tragbaren Bedieneinrichtung ausgestattet.According to a further feature of the invention, the central control and regulating device is also equipped with transmitting/receiving devices for communication with the portable operating device.
Auf diese Weise ist die verfahrenstechnische Anlage mit einem engmaschigen Netz von Sende-/ Empfangseinrichtungen zur Kommunikation mit tragbaren Bedieneinrichtungen überzogen. Folglich sind die zu überbrückenden Entfernungen zwischen der tragbaren Bedieneinrichtung und einer der stationären Sende-/ Empfangseinrichtungen derart begrenzt, dass Funkübertragungssysteme mit kurzer bis mittlerer Rechweite einsetzbar sind.In this way, the process plant is covered with a dense network of transmitting/receiving devices for communication with portable control devices. Consequently, the distances to be bridged between the portable control device and one of the stationary transmitting/receiving devices are limited to such an extent that radio transmission systems with short to medium range can be used.
Die sich daraus ergebenden kleineren Raumzellen weisen bei gleicher räulicher Dichte von bedienten tragbaren Bedieneinrichtungen vorteilhafterweise eine hohe Verfügbarkeit freier Kommunikationskanäle auf.The resulting smaller room cells advantageously have a high availability of free communication channels while maintaining the same spatial density of operated portable control devices.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.Further details and advantages of the invention are explained in more detail below using an embodiment.
Die einzige Figur zeigt eine Struktur einer verfahrenstechnischen Anlage mit einer Vielzahl von installierten Feldgeräten 1 unterschiedlicher Ausprägung. Zu den Feldgeräten 1 zählen im allgemeinen sogenannte Sensoren und Aktoren, die im einzelnen als Meßumformer, Antriebe, Schaltanlagen oder Analysengeräte ausgeführt sein können.The single figure shows a structure of a process plant with a large number of installed field devices 1 of different types. The field devices 1 generally include so-called sensors and actuators, which can be designed as measuring transducers, drives, switchgear or analysis devices.
Innerhalb besagter Regelkreise werden mit den als Sensoren ausgeführten Feldgeräten 1 Meßwerte aufgenommen. Die Meßwerte werden in der zentralen Steuer- und Regeleinrichtung 3 verarbeitet. Die dabei gebildeten Stellwerte werden an die als Aktoren ausgeführten Feldgeräte 1 gesendet und mit den Aktoren in adäquate physikalische Prozeßgrößen umgesetzt.Within said control loops, measured values are recorded using field devices 1 designed as sensors. The measured values are processed in the central control and regulating device 3. The control values thus formed are sent to field devices 1 designed as actuators and converted into appropriate physical process variables using the actuators.
Die zentrale Steuer- und Regeleinrichtung 3 ist rechnerbasiert und umfaßt geeignete Komponenten zum Zwecke der Konfiguration, Parametrierung und/oder Diagnose der Feldgeräte 1. Für die Fernbedienung der Feldgeräte 1 sind spezielle Softwareprogramme mit Benutzerschnittstellen vorgesehen.The central control and regulation device 3 is computer-based and comprises suitable components for the purpose of configuring, parameterizing and/or diagnosing the field devices 1. Special software programs with user interfaces are provided for remote control of the field devices 1.
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Alle Feldgeräte 1 sind Bestandteile von Regelkreisen und unter Zwischenschaltung von Netzwerkkomponenten 2 wie Bridges, Router, Gateways und / oder Zwischenverstärkern eines drahtgebundenen Kommunikationsnetzwerkes mit der zentralen Steuer- und Regeleinrichtung 3 kommunikativ verbunden.All field devices 1 are components of control loops and are communicatively connected to the central control and regulation device 3 via network components 2 such as bridges, routers, gateways and/or repeaters of a wired communication network.
Zur ortsunabhängigen Veränderung von Betriebsdaten oder Voreinstellungen sowie die Bedienung eines Feldgerätes 1 ist eine tragbaren Bedieneinrichtung 4 vorgesehen. Die Ortsunabhängigkeit der tragbaren Bedieneinrichtung 4 impliziert die unmittelbare Nähe zum zu bedienenden Feldgerät 1 zu dessen Beobachtung während der Bedienung.A portable operating device 4 is provided for location-independent changes to operating data or presets as well as for operating a field device 1. The location-independent nature of the portable operating device 4 implies that it must be in close proximity to the field device 1 to be operated in order to observe it during operation.
Als tragbare Bedieneinrichtung 4 ist jedes portable rechnerbasierte Gerät mit Mitteln zur Dateneingabe und zur visuellen Datenausgabe einsetzbar. Als besonders geeignet sind als tragbare Bedieneinrichtung tragbare Computer, beispielsweise sogenannte Laptops oder Notebooks, Mobiltelefone und Kleincomputer, handelsüblich als sogenannte Organizer oder Personal Digital Assistant (PDA), anzusehen. Die tragbare Bedieneinrichtung 4 ist mit einer vorinstallierten Software zur Konfiguration, Parametrierung, Inbetriebnahme, Service/Diagnose und / oder Kalibrierung eines Feldgerätes 1 ausgestattet.Any portable computer-based device with means for data input and visual data output can be used as a portable operating device 4. Portable computers, for example so-called laptops or notebooks, mobile phones and small computers, commercially known as so-called organizers or personal digital assistants (PDAs), are particularly suitable as portable operating devices. The portable operating device 4 is equipped with pre-installed software for configuration, parameterization, commissioning, service/diagnosis and/or calibration of a field device 1.
Soweit diese Geräte nicht bereits von vorn herein mit einer Kommunikationsschnittstelle 5 ausgerüstet sind, ist eine solche ergänzt. Besonders vorteilhaft ist dabei eine Kommunikationsschnittstelle 5 zur drahtlosen Kommunikation. Dabei sind prinzipiell alle bekannten drahtlosen Kommunikationsverfahren geeignet, wegen der größeren überbrückbaren Reichweite jedoch insbesondere die Funkkommunikation bevorzugt.If these devices are not already equipped with a communication interface 5, one is added. A communication interface 5 for wireless communication is particularly advantageous. In principle, all known wireless communication methods are suitable, but radio communication is particularly preferred due to the greater range that can be covered.
Die Netzwerkkomponenten 2 sind zumindest teilweise mit Sende-/ Empfangseinrichtungen, im weiteren als Kommunikationsschnittstelle 5 bezeichnet, zur Kommunikation mit der tragbaren Bedieneinrichtung 4 ausgestattet.The network components 2 are at least partially equipped with transmitting/receiving devices, hereinafter referred to as communication interface 5, for communication with the portable operating device 4.
Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass auch die zentrale Steuer- und Regeleinrichtung 3 mit einer Kommunikationsschnittstelle 5 zur Kommunikation mit der tragbaren Bedieneinrichtung 4 ausgestattet ist.Furthermore, it can be provided that the central control and regulating device 3 is also equipped with a communication interface 5 for communication with the portable operating device 4.
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Zur Bedienung eines Feldgeräts 1 nimmt die tragbare Bedieneinrichtung 4 mit der nächstgelegenen Kommunikationsschnittstelle 5 Kontakt auf. Das kann eine der Netzwerkkomponenten 2 oder die zentrale Steuer- und Regeleinrichtung 3 sein.To operate a field device 1, the portable operating device 4 contacts the nearest communication interface 5. This can be one of the network components 2 or the central control and regulating device 3.
Dabei kann vorgesehen sein, dass die Kommunikation der tragbaren Bedieneinrichtung 4 unabhängig vom Aufenthaltsort derselben ausschließlich mit der zentralen Steuer- und Regeleinrichtung 3 als logische Kommunikationsgegenstelle erfolgt.It can be provided that the communication of the portable operating device 4, regardless of its location, takes place exclusively with the central control and regulating device 3 as the logical communication counterpart.
Dabei werden im Wege der Kommunikation der tragbaren Bedieneinrichtung 4 mit der zentralen Steuer- und Regeleinrichtung 3 die Datenmanipulation und / oder Steuereingriffe durch die tragbare Bedieneinrichtung 4 nur initiiert. Die Ausführung dieser Aktionen erfolgt anschließend mittelbar durch die zentrale Steuer- und Regeleinrichtung 3 unter Anwendung aller Kriterien, die auch bei der zentralen Fernbedienung oder -konfigurierung Anwendung finden würden. Dazu werden die manipulierten Einstellungen im einzelnen zumindest auf Gültigkeit und Plausibilität geprüft. Bei vorliegenden Prüfkriterien werden die manipulierten Einstellungen in die zentrale Datenhaltung übernommen und an das jeweilige Feldgerät 1 gesendet.In this case, the data manipulation and/or control interventions are only initiated by the portable operating device 4 through communication between the portable operating device 4 and the central control and regulating device 3. These actions are then carried out indirectly by the central control and regulating device 3 using all the criteria that would also apply to central remote control or configuration. To this end, the manipulated settings are checked in detail at least for validity and plausibility. If the test criteria are present, the manipulated settings are transferred to the central data storage and sent to the respective field device 1.
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1 Feldgerät 1 field device
2 Netzwerkkomponente2 Network component
3 zentrale Steuer- und Regeleinrichtung3 central control and regulation device
4 Bedieneinrichtung4 Control device
5 Kommunikationsschnittstelle5 Communication interface
Claims (2)
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| DE20217335U DE20217335U1 (en) | 2002-11-11 | 2002-11-11 | Communication arrangement for operating field devices |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| DE20217335U DE20217335U1 (en) | 2002-11-11 | 2002-11-11 | Communication arrangement for operating field devices |
Publications (1)
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| DE20217335U1 true DE20217335U1 (en) | 2003-01-16 |
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ID=7976814
Family Applications (1)
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| Country | Link |
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10344575A1 (en) * | 2003-09-25 | 2005-04-28 | Siemens Ag | Device for transmitting data and portable electronic device and field device for such a device |
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| DE102023112005A1 (en) * | 2023-05-08 | 2024-11-14 | Endress+Hauser Process Solutions Ag | measuring system with one or more field devices |
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2002
- 2002-11-11 DE DE20217335U patent/DE20217335U1/en not_active Expired - Lifetime
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R207 | Utility model specification |
Effective date: 20030220 |
|
| R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years |
Effective date: 20051209 |
|
| R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: ABB AG, DE Free format text: FORMER OWNER: ABB PATENT GMBH, 68526 LADENBURG, DE Effective date: 20080612 |
|
| R151 | Utility model maintained after payment of second maintenance fee after six years |
Effective date: 20081203 |
|
| R152 | Utility model maintained after payment of third maintenance fee after eight years |
Effective date: 20101209 |
|
| R071 | Expiry of right | ||
| R071 | Expiry of right |