WO2012028366A1 - Method for ensuring proper functioning of an automation system - Google Patents
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- WO2012028366A1 WO2012028366A1 PCT/EP2011/061720 EP2011061720W WO2012028366A1 WO 2012028366 A1 WO2012028366 A1 WO 2012028366A1 EP 2011061720 W EP2011061720 W EP 2011061720W WO 2012028366 A1 WO2012028366 A1 WO 2012028366A1
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Definitions
- FF Fieldbus Foundation
- HCF HART Communication Foundation
- PNO Profibus User Organization
- Automation system logged and - provided with timestamp - must be stored.
- Plant acceptance is detected, so if it is ensured that the automation system is in a state in which it works correctly.
- the network topology of the automation system is determined via a scan process
- the recorded information is stored in at least one database.
- This database is preferably assigned to the higher-level control unit.
- the message with the information on the deviations between the actual state and the desired state is printed out as a report.
- FIG. 1 a a schematic representation of the field device configuration state and the topology configuration state in FIG
- FIG. 1 b a schematic representation of the field device configuration state and the topology configuration state in FIG
- Automation system 1 at a given time t TO.
- FIG. 1 b shows the actual state of the automation system 1.
- FIGS. 1 a and 1 b exemplary hardware components are shown, which control the process of the
- Controller RIO
- Gateway connected to the mode of operation of the individual nodes.
- the mode of operation of the individual nodes is known in automation technology.
- Different types of fieldbuses which can be used in connection with the invention have already been mentioned in the introduction to the description.
- the node controllers, RIO, Gateway are connected to a higher-level control units PC1, PC2,... Via either the same data bus DB1 or DB2 or another data bus DB2.
- the data buses can also be Ethernet.
- Ethernet is used at the company level, while the fieldbus level uses the secure fieldbuses.
- the higher-level control units PC1, PC2,... Are control systems, diagnostic systems and / or management / configuration systems, etc. On the higher-level control units 1 is preferred
- the standardized software system is e.g. to an already described in more detail in the introduction FDT frame, the comfortable access to the
- Device driver DeviceDTM which are assigned to the individual components, allowed.
- FIGS. 1 a and 1 b show the project and the network topology, the available or used device drivers Device DTM and the corresponding data records with parameterization / configuration data.
- the right section describes the software image of the right side, which shows the hardware components.
- Fig. 1 a represents - as already stated - the desired state, which for the
- Automation system 1 is defined at a fixed time. This time preferably corresponds to the time of plant acceptance of the automation system. 1 This defined target state changes over time. These changes can be different.
- a field device F1 will be fielded in the field with a
- Parameterization data of the field device F1 are stored as a current DD-based data record by means of a standardized device description, e.g. a device description DD, stored.
- Antivirus scanner or an operating system update installed
- an additional field device Fn is installed or an installed field device is replaced by a corresponding field device Fn
- Field device type with extended functionality replaced. - A field device type from one manufacturer is replaced by a corresponding field device type from another manufacturer.
- Topology configuration state in the automation system 1 compared to each other. Based on the comparison, the corresponding deviations are determined. In particular, to determine the
- Deviations determine the changes in the network topology, the changes in the device drivers or in the device descriptions (device descriptions) and / or in the parameterization / configuration data. Also other changes recorded.
- a message is subsequently output which informs the operating personnel of the deviations between the actual state and the desired state. Furthermore, appropriate instructions are generated in addition to the ascertained deviations between the two states, which help the operating personnel to check the consistency of the automation system 1 and, if necessary, to restore the nominal state in which the automation system was functional.
- Actual state and the target state for example, printed as a report, or it is made available to the operator via email, SMS or other transport mechanisms. Under some circumstances, it may be advantageous to store multiple versions of desired states over time and to compare these with one another or with the current state with regard to deviations.
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Abstract
Description
Verfahren zur Sicherstellung der korrekten Funktionsweise Method to ensure correct operation
einer Automatisierungsanlage an automation system
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Sicherstellung der korrekten The invention relates to a method for ensuring the correct
Funktionsweise einer Automatisierungsanlage bzw. ein Verfahren zur Functioning of an automation system or a method for
Verifizierung eines Anlagenprojekts. Die Automatisierungsanlage weist mehrere Komponenten auf: zumindest eine übergeordnete Steuereinheit, zumindest einen Knoten und mehrere Feldgeräte, wobei jeweils eine Verification of a plant project. The automation system has several components: at least one higher-level control unit, at least one node and a plurality of field devices, one each
Teilmenge der Feldgeräte über einen Datenbus, insbesondere einen Feldbus, mit dem Knoten verbunden ist, und wobei der/die Knoten über den Datenbus bzw. Feldbus oder einen weiteren Datenbus mit der zumindest einen übergeordneten Steuereinheit kommuniziert/kommunizieren. Subset of field devices via a data bus, in particular a field bus, is connected to the node, and wherein the / the node via the data bus or fieldbus or another data bus with the at least one higher-level control unit communicates / communicate.
In der Automatisierungstechnik, insbesondere in der Prozessauto- matisierungstechnik werden vielfach Feldgeräte eingesetzt, die zur Erfassung und/oder Beeinflussung von Prozessvariablen dienen. Zur Erfassung von Prozessvariablen dienen Sensoren, wie beispielsweise In automation technology, in particular in process automation technology, field devices are often used which serve to detect and / or influence process variables. For the detection of process variables are sensors, such as
Füllstandsmessgeräte, Durchflussmessgeräte, Druck- und Level gauges, flowmeters, pressure and pressure gauges
Temperaturmessgeräte, pH-Redoxpotentialmessgeräte, Temperature measuring instruments, pH redox potential measuring devices,
Leitfähigkeitsmessgeräte, usw., 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. Im Zusammenhang mit der Erfindung werden unter Conductivity meters, etc., which record the corresponding process variables level, flow, pressure, temperature, pH or conductivity. To influence process variables are actuators, such as valves or pumps, via which the flow of a liquid in a pipe section or the level in a container can be changed. In principle, field devices are all devices that are used close to the process and that provide or process process-relevant information. In connection with the invention are under
Feldgeräten also insbesondere auch Remote I/Os, Funkadapter bzw. Field devices so in particular also remote I / Os, radio adapters or
allgemein Geräte verstanden, die auf der Feldebene angeordnet sind. Eine Vielzahl solcher Feldgeräte wird von der Firma Endress + Hauser hergestellt und vertrieben. In modernen Prozessanlagen erfolgt die Kommunikation zwischen zumindest einer übergeordneten Steuereinheit und den Feldgeräten in der Regel über ein Bussystem, wie beispielsweise Profibus® PA, Foundation Fieldbus® oder HART®. Die Bussysteme können sowohl drahtgebunden als auch drahtlos ausgestaltet sein. Die übergeordnete Steuereinheit dient zur Prozesssteuerung, zur Prozessvisualisierung, zur Prozessüberwachung sowie zur Inbetriebnahme und Bedienung der Feldgeräte und wird auch als Konfigurier- /Managementsystem bezeichnet. Programme, die auf übergeordneten generally understood devices that are arranged at the field level. A variety of such field devices is manufactured and sold by the company Endress + Hauser. In modern process plants, communication between at least one higher-level control unit and the field devices generally takes place via a bus system, such as Profibus® PA, Foundation Fieldbus® or HART®. The bus systems can be designed both wired and wireless. The higher-level control unit is used for process control, process visualization, process monitoring and commissioning and operation of the field devices and is also referred to as a configuration / management system. Programs based on parent
Einheiten eigenständig ablaufen, sind beispielsweise das Bedientool Units run independently, are for example the operating tool
FieldCare der Firmengruppe Endress+Hauser, das Bedientool Pactware, das Bedientool AMS von Fisher-Rosemount oder das Bedientool PDM von Siemens. Bedientools, die in Leitsystem-Anwendungen integriert sind, sind das PCS7 von Siemens, das Symphony von ABB und das Delta V von Emerson. Unter dem Begriff 'Bedienen von Feldgeräten' wird insbesondere das Konfigurieren und Parametrieren von Feldgeräten, aber auch die FieldCare from the Endress + Hauser Group, the Pactware operating tool, the Fisher-Rosemount AMS control tool or the Siemens PDM control tool. Operator tools integrated into control system applications include Siemens' PCS7, ABB's Symphony, and Emerson's Delta V. The term 'operation of field devices' in particular the configuration and parameterization of field devices, but also the
Diagnose zwecks frühzeitiger Erkennung von Fehlern an den Feldgeräten oder im Prozess verstanden. Diagnosis for the early detection of errors on the field devices or in the process understood.
Die Integration von Feldgeräten in Konfigurier-/ Managementsysteme erfolgt üblicherweise über Gerätebeschreibungen, die dafür sorgen, dass die The integration of field devices in configuration / management systems is usually done via device descriptions, which ensure that the
Konfigurier/Managementsysteme die von den Feldgeräten gelieferten Datensätze erkennen und interpretieren können. Bereit gestellt werden die Gerätebeschreibungen für jeden Feldgerätetyp bzw. für jeden Feldgerätetyp in unterschiedlichen Messstellen/Anwendungen in der Regel von dem jeweiligen Gerätehersteller. Damit die Feldgeräte in unterschiedliche Configuration / management systems can recognize and interpret the datasets delivered by the field devices. The device descriptions for each field device type or for each field device type in different measuring points / applications are usually provided by the respective device manufacturer. So that the field devices in different
Feldbussysteme integriert werden können, müssen unterschiedliche Fieldbus systems can be integrated, must be different
Gerätebeschreibungen für die unterschiedlichen Feldbussysteme erstellt werden. So gibt es - um nur einige Beispiele zu nennen - HART-, Fieldbus Foundation- und Profibus-Gerätebeschreibungen. Die Anzahl der Device descriptions for the different fieldbus systems are created. So there are - to name just a few examples - HART, Fieldbus Foundation and Profibus device descriptions. The number of
Gerätebeschreibungen ist sehr groß, - entspricht sie doch der großen Zahl der unterschiedlichen Feldgeräte bzw. Feldgerätetypen in den Device descriptions is very large, - but it corresponds to the large number of different field devices or field device types in the
unterschiedlichen Messstellen bzw. in den unterschiedlichen Anwendungen und in den unterschiedlichen Bussystemen. Üblicherweise werden die Gerätebeschreibungen in dem jeweiligen Konfigurier/Managementsystem abgespeichert sein. Hinzu kommt, dass aufgrund der Weiterentwicklung der Feldgeräte die Gerätebeschreibungen immer wieder an die geänderte Funktionalität angepasst werden müssen. different measuring points or in the different applications and in the different bus systems. Usually, the Device descriptions to be stored in the respective configuration / management system. In addition, due to the further development of the field devices, the device descriptions must always be adapted to the changed functionality.
Zwecks Schaffung einer einheitlichen Beschreibungssprache für die In order to create a common description language for the
Feldgeräte, haben die Fieldbus Foundation (FF), die HART Communication Foundation (HCF) und die Profibus Nutzerorganisation (PNO) eine Field devices, the Fieldbus Foundation (FF), the HART Communication Foundation (HCF) and the Profibus User Organization (PNO) have one
einheitliche elektronische Gerätebeschreibungssprache (Electronic Device Description Language EDDL) erstellt. Die EDDL bzw. die entsprechende Electronic Device Description EDD ist in der Norm IEC 61804-2 definiert. uniform electronic device description language (EDDL). The EDDL or the corresponding Electronic Device Description EDD is defined in the standard IEC 61804-2.
Neben den zuvor beschriebenen Gerätebeschreibungen werden in In addition to the device descriptions described above, in
zunehmendem Maße sog. Device Type Manager (DTM) bzw. Gerätemanager oder Gerätetreiber eingesetzt, die als Laufzeitumgebung einen Frame bzw. eine Rahmenapplikation benötigen. DTMs dienen zur vollumfänglichen Bedienung der Feldgeräte und entsprechen insbesondere der FDT - Field Device Tool - Spezifikation. Die als Industriestandard geltende FDT- Spezifikation entspricht einer Schnittstellenspezifikation und wird von der PNO - Profibus Nutzer Organisation - in Zusammenarbeit mit dem ZVEI -Increasingly so-called Device Type Manager (DTM) or device manager or device driver are used, which require a frame or a frame application as a runtime environment. DTMs are used for full operation of the field devices and in particular comply with the FDT Field Device Tool specification. The industry-standard FDT specification corresponds to an interface specification and is used by the PNO - Profibus User Organization - in cooperation with the ZVEI -
Zentralverband Elektrotechnik- und Elektroindustrie - entwickelt. Die jeweils aktuelle FDT-Spezifikation ist über den ZVEI bzw. die PNO bzw. die FDT- Group erhältlich. Alle zuvorgenannten Definitionen sind selbstverständlich auch in Verbindung mit der erfindungsgemäßen Lösung anzuwenden. Zentralverband Elektrotechnik- und Elektroindustrie - developed. The current FDT specification is available from the ZVEI or the PNO or the FDT Group. All of the aforementioned definitions are of course also to be used in conjunction with the solution according to the invention.
Über die Lebenszeit einer Automatisierungsanlage sind aus verschiedensten Gründen Änderungen in der Anlage notwendig. Beispielsweise ist eine Änderung notwendig, wenn die Funktionalität der Anlage erweitert wird, wenn anstelle eines Feldgeräts ein Feldgerät mit einer geänderten bzw. erweiterten Funktionalität eingesetzt wird, wenn sich die je Knoten zugewiesene Over the lifetime of an automation system, changes in the system are necessary for a variety of reasons. For example, a change is necessary if the functionality of the system is expanded if, instead of a field device, a field device with a modified or extended functionality is used, if the one assigned to each node
Treiberidentifikation ändert, wenn sich das Betriebssystem der Driver identification changes when the operating system of the
übergeordneten Steuereinheit ändert, usw. Allgemein lässt sich sagen, dass die Änderungen sowohl im Feld, also auf der Ebene der Feldgeräte, als auch in der entsprechenden Konfigurationssoftware begründet sein können. Parent control unit changes, etc. Generally, it can be said that the changes can be justified both in the field, ie at the level of the field devices, as well as in the corresponding configuration software.
Aus der EP 1 631 865 B1 ist ein Verfahren zum Überwachen eines Feldgeräts bekannt geworden, das über einen Datenbus mit einer Steuereinheit verbunden ist. Um sicherzustellen, dass das Feldgerät nicht unautorisiert manipuliert werden kann, indem das Feldgerät zumindest in Teilen ersetzt wird, fordert die Steuereinheit in vorgegebenen zeitlichen Abständen von dem Feldgerät eine individuelle Kennung an und vergleicht diese mit einer in der Steuereinheit abgespeicherten Kennung. Bei der Kennung handelt es sich beispielsweise um die Seriennummer des Feldgeräts, einen Schlüssel in der Gerätefirmware, eine Prüfsumme, usw. Wird eine Änderung der Kennung detektiert, so wird eine Warnmeldung erzeugt. From EP 1 631 865 B1, a method for monitoring a field device has become known which is connected to a control unit via a data bus. To ensure that the field device can not be manipulated unauthorized by the field device is at least partially replaced, the control unit requests an individual identifier from the field device at predetermined time intervals and compares them with an identifier stored in the control unit. The identifier is, for example, the serial number of the field device, a key in the device firmware, a checksum, etc. If a change of the identifier is detected, a warning message is generated.
Generell ist es heute jedoch schwer, Änderungen gegenüber dem Zustand einer definierten Referenz sicherzustellen und die Konsistenz zwischen der Konfiguration im Feld und der Konfigurationssoftware zu bewerten. In general, however, it is difficult today to make changes to the state of a defined reference and to evaluate the consistency between the configuration in the field and the configuration software.
Diesbezügliche Analysen sind aufwändig und müssen in der Regel manuell durchgeführt werden. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren vorzuschlagen, bei dem auch nach einer Änderung die korrekte Funktionalität der Analyzes of this kind are time-consuming and usually have to be carried out manually. The invention has for its object to propose a method in which, even after a change, the correct functionality of
Automatisierungsanlage sichergestellt ist. Automation system is ensured.
Die Aufgabe wird durch ein Verfahren gelöst, das die folgenden The task is solved by a method that the following
Verfahrensschritte umfasst: Process steps include:
- Ermitteln des Topologiekonfigurationszustandes und des Feldgeräte- konfigurationszustandes in der Automatisierungsanlage zu einem gegebenen Zeitpunkt; Determining the topology configuration state and the field device configuration state in the automation system at a given time;
- Speichern der zu dem gegebenen Zeitpunkt erfassten Informationen als Sollzustand; - storing the information acquired at the given time as a desired state;
- Ermitteln des Topologiekonfigurationszustandes und des Feldgeräte- konfigurationszustandes in der Automatisierungsanlage zu einem späteren Zeitpunkt; - Speichern der zu dem späteren Zeitpunkt erfassten Informationen als Istzustand; Determining the topology configuration state and the field device configuration state in the automation system at a later time; - storing the information acquired at the later time as an actual state;
- Ermitteln der Abweichungen zwischen den erfassten Informationen im Istzustand und im Sollzustand; - determining the deviations between the recorded information in the actual state and in the desired state;
- Ausgeben einer Meldung, die die Abweichungen zwischen dem Istzustand und dem Sollzustand dem Bedienpersonal zugänglich macht, falls - Issuing a message that makes the deviations between the actual state and the target state accessible to the operating personnel, if
Abweichungen zwischen dem Sollzustand und dem Istzustand bestehen. Die erfindungsgemäße Lösung beschreibt ein Verfahren zur komfortablen Ermittelung von Projektänderungen nach der Inbetriebnahme der Deviations between the desired state and the actual state exist. The solution according to the invention describes a method for the comfortable determination of project changes after the commissioning of the
Automatisierungsanlage gegenüber einem zuvor definierten und Automation system compared to a previously defined and
abgespeicherten Referenz- bzw. Sollzustand. So wird ein umfassender Überblick über den Konfigurationszustand der Automatisierungsanlage geliefert. Besonders wichtig ist die Lösung für die regulierte Industrie, also z.B. die Pharmaindustrie, wo alle vorgenommenen Änderungen in der stored reference or desired state. This provides a comprehensive overview of the configuration state of the automation system. Of particular importance is the solution for the regulated industry, e.g. the pharmaceutical industry, where all changes made in the
Automatisierungsanlage protokolliert und - mit Zeitstempel versehen - abgespeichert werden müssen. Automation system logged and - provided with timestamp - must be stored.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass eine Meldung ausgegeben wird, die dem Bedienpersonal mitteilt, dass der Istzustand immer noch mit dem Sollzustand übereinstimmt. An advantageous embodiment of the method according to the invention provides that a message is output, which informs the operator that the actual state still agrees with the desired state.
Bevorzugt wird der Sollzustand der Automatisierungsanlage nach der Preferably, the desired state of the automation system after the
Anlagenabnahme erfasst wird, wenn also sichergestellt wird, dass sich die Automatisierungsanlage in einem Zustand befindet, in dem sie korrekt funktioniert. Plant acceptance is detected, so if it is ensured that the automation system is in a state in which it works correctly.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Istzustand entweder automatisch in vorgegebenen Zeitabständen, oder zu einem beliebigen Zeitpunkt, getriggert durch das Bedienpersonal, oder im Rahmen eines Audits erfasst. According to an advantageous embodiment of the method according to the invention, the actual state is detected either automatically at predetermined time intervals, or at any time, triggered by the operating personnel, or as part of an audit.
Als besonders vorteilhaft wird es in Verbindung mit dem erfindungsgemäßen Verfahren angesehen, wenn der Feldgerätekonfigurationszustand und der Topologiekonfigurationszustand der Automatisierungsanlage aufgeteilt wird in einen feldseitigen Anteil und in einen konfigurationssoftwareseitigen Anteil. It is considered particularly advantageous in connection with the method according to the invention if the field device configuration state and the Topology configuration state of the automation system is divided into a field-side portion and in a configuration software-related portion.
Um den feldseitigen Anteil zu ermitteln, wird zumindest einer der In order to determine the field-side share, at least one of the
nachfolgenden Verfahrensschritte durchgeführt: following process steps carried out:
die Netzwerk-Topologie der Automatisierungsanlage wird über einen Scan- Prozess ermittelt; the network topology of the automation system is determined via a scan process;
die am Datenbus bzw. am Feldbus angeschlossenen Feldgeräte werden identifiziert; the field devices connected to the data bus or to the fieldbus are identified;
jeweils aktuelle den einzelnen Feldgeräten zugeordneten Datensätze von Parametrier-/Konfigurationsdaten werden ermittelt. in each case current data sets of parameterization / configuration data assigned to the individual field devices are determined.
Um den konfigurationssoftwareseitigen Anteil zu ermitteln, wird zumindest einer der nachfolgenden Verfahrensschritte durchgeführt: In order to determine the proportion of configuration software, at least one of the following method steps is carried out:
die jeweilige Konfigurationstoolsoftware wird ermittelt; the respective configuration tool software is determined;
zu dem zugehörigen in der Automatisierungsanlage realisierten Projekt wird die Projekttopologie ermittelt; the project topology is determined for the associated project implemented in the automation system;
je Knoten wird die zugewiesene Treiberidentifikation ermittelt; for each node, the assigned driver identification is determined;
zu jedem Knoten wird der offline Datensatz des Gerätetreibers und die Information, ob dieser Datensatz dem aktuellen Upload des Gerätetreibers entspricht, ermittelt; for each node, the offline record of the device driver and the information as to whether this record corresponds to the current upload of the device driver is determined;
es werden die in der Automatisierungsanlage installierten Gerätetreiber identifiziert; the device drivers installed in the automation system are identified;
es wird die Laufzeitumgebung der übergeordneten Steuereinheit ermittelt. the runtime environment of the higher-level control unit is determined.
Im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Lösung beinhalten In connection with the solution according to the invention include
Projektänderungen alle Anteile, die relevant für die Konsistenz der Project changes all shares that are relevant to the consistency of
Automatisierungsanlage sind. Sie schließen damit Änderungen im Feld und im Bereich der Konfigurationssoftware inklusive deren Laufzeitumgebung ein Automation system are. They thus include changes in the field and in the area of the configuration software including its runtime environment
Eine vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass zu den ermittelten Abweichungen zwischen dem Sollzustand und dem Istzustand Anleitungen generiert werden, die das Bedienpersonal dabei unterstützen, die Konsistenz der Automatisierungsanlage zu überprüfen bzw. den Istzustand wiederherzustellen. An advantageous embodiment of the method according to the invention provides that to the determined deviations between the desired state and the actual state instructions are generated, the operator help to check the consistency of the automation system or to restore the current state.
In einer Alternative wird vorgeschlagen, dass anstelle der Ermittlung von Sollzustand und Istzustand einer Automatisierungsanlage zu In an alternative, it is proposed that instead of determining the desired state and actual state of an automation system
unterschiedlichen Zeiten gleichartige Topologien in gleichartigen different times similar topologies in similar
Automatisierungsanlagen miteinander verglichen werden. Somit werden gleichartige Projekte untereinander vergleichbar. Automation systems are compared. This makes similar projects comparable.
Um den Vergleich einfach durchführen zu können, werden die erfassten Informationen in zumindest einer Datenbank abgespeichert. Diese Datenbank ist bevorzugt der übergeordneten Steuereinheit zugeordnet. In order to be able to carry out the comparison simply, the recorded information is stored in at least one database. This database is preferably assigned to the higher-level control unit.
Bevorzugt wird die Meldung mit den Hinweisen auf die Abweichungen zwischen dem Istzustand und dem Sollzustand als Report ausgedruckt. Preferably, the message with the information on the deviations between the actual state and the desired state is printed out as a report.
Alternativ wird die Meldung über Email, über SMS oder über einen anderen gebräuchlichen Transportmechanismus an das Bedienpersonal übersandt. Alternatively, the message is sent to the operator via e-mail, SMS or other conventional transport mechanism.
Es kann durchaus vorkommen, dass über die Zeit mehrere Versionen von Sollzuständen gespeichert auftreten. Eine vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass diese Sollzustände It can happen that several versions of nominal states occur over time. An advantageous development of the method according to the invention provides that these nominal states
untereinander oder mit dem aktuellen Istzustand verglichen werden. be compared with each other or with the current actual state.
Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert. Es zeigt: The invention will be explained in more detail with reference to the following figures. It shows:
Fig. 1 a: eine schematische Darstellung des Feldgerätekonfigurations- zustandes und des Topologiekonfigurationszustandes in der FIG. 1 a: a schematic representation of the field device configuration state and the topology configuration state in FIG
Automatisierungsanlage 1 zu einem gegebenen Zeitpunkt t = TO ; Automation system 1 at a given time t = TO;
Fig. 1 b: eine schematische Darstellung des Feldgerätekonfigurations- zustandes und des Topologiekonfigurationszustandes in der FIG. 1 b: a schematic representation of the field device configuration state and the topology configuration state in FIG
Automatisierungsanlage 1 zu einem späteren Zeitpunkt t = T1 ; Fig. 2: eine schematische Darstellung einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Fig. 1 a zeigt eine schematische Darstellung des Feldgerätekonfigurations- zustandes und des Topologiekonfigurationszustandes in der Automation system 1 at a later time t = T1; 2 shows a schematic representation of a preferred embodiment of the method according to the invention. FIG. 1a shows a schematic representation of the field device configuration state and the topology configuration state in FIG
Automatisierungsanlage 1 zu einem gegebenen Zeitpunkt t = TO. Fig. 1 b zeigt den entsprechenden Zustand der Automatisierungsanlage 1 zu einem späteren Zeitpunkt t = T1 . Fig. 1 beschreibt den Sollzustand und Fig. 1 b den Istzustand der Automatisierungsanlage 1 . Automation system 1 at a given time t = TO. Fig. 1 b shows the corresponding state of the automation system 1 at a later time t = T1. 1 describes the desired state and FIG. 1 b shows the actual state of the automation system 1.
Im jeweils linken Bereich der Figuren Fig. 1 a und Fig. 1 b sind beispielhafte Hardwarekomponenten dargestellt, die die Prozesssteuerung der In each case on the left-hand side of the FIGS. 1 a and 1 b exemplary hardware components are shown, which control the process of the
Automatisierungsanlage 1 erlauben. Bei den Hardware-Komponenten handelt es sich im gezeigten Fall um drei übergeordnete Steuereinheiten PC1 , PC2, .., um mehrere Knoten, die die Funktionen eines Controllers, einer RIO und eines Gateways ausführen, und um mehrere Feldgeräte F1 , F2, die unter den einzelnen Knoten Controller, RIO, Gateway angeordnet sind. Jeweils eine Teilmenge der Feldgeräte F1 , F2, ... ist über Datenbusse DB1 , DB2, bei denen es sich insbesondere um Feldbusse handelt, mit einem Knoten Automation system 1 allow. In the case shown, the hardware components are three superordinate control units PC1, PC2,..., A plurality of nodes that perform the functions of a controller, an RIO and a gateway, and a plurality of field devices F1, F2 that belong to the single node controller, RIO, gateway are arranged. In each case a subset of the field devices F1, F2,... Is connected to a node via data buses DB1, DB2, which are in particular field buses
Controller, RIO, Gateway verbunden. Die Funktionsweise der einzelnen Knoten ist in der Automatisierungstechnik bekannt. Unterschiedliche Arten von Feldbussen, die in Verbindung mit der Erfindung eingesetzt werden können, sind bereits in der Beschreibungseinleitung genannt worden. Controller, RIO, Gateway connected. The mode of operation of the individual nodes is known in automation technology. Different types of fieldbuses which can be used in connection with the invention have already been mentioned in the introduction to the description.
Die Knoten Controller, RIO, Gateway sind entweder über den gleichen Datenbus DB1 bzw. DB2 oder einen weiteren Datenbus DB2 mit einer übergeordneten Steuereinheiten PC1 , PC2, .. verbunden. Es versteht sich von selbst, dass es sich bei den Datenbussen auch um Ethernet handelt kann. Bevorzugt kommt Ethernet auf der Firmenebene zum Einsatz, während in der Feldebene die sicheren Feldbusse eingesetzt werden. Bei den übergeordneten Steuereinheiten PC1 , PC2, ... handelt es sich um Leitsysteme, Diagnosesysteme und/oder um Management-/Konfigurationssysteme, usw. Auf den übergeordneten Steuereinheiten 1 läuft bevorzugt ein The node controllers, RIO, Gateway are connected to a higher-level control units PC1, PC2,... Via either the same data bus DB1 or DB2 or another data bus DB2. It goes without saying that the data buses can also be Ethernet. Preferably, Ethernet is used at the company level, while the fieldbus level uses the secure fieldbuses. The higher-level control units PC1, PC2,... Are control systems, diagnostic systems and / or management / configuration systems, etc. On the higher-level control units 1 is preferred
standardisiertes Softwaresystem. Bei dem standardisierten Softwaresystem handelt es sich z.B. um einen bereits in der Beschreibungseinleitung näher beschriebenen FDT Frame, der einen komfortablen Zugriff auf die standardized software system. The standardized software system is e.g. to an already described in more detail in the introduction FDT frame, the comfortable access to the
Gerätetreiber DeviceDTM, die den einzelnen Komponenten zugeordnet sind, erlaubt. Device driver DeviceDTM, which are assigned to the individual components, allowed.
Im rechten Bereich der Figuren Fig. 1 a und Fig. 1 b sind das Projekt und die Netzwerktopologie, die verfügbaren bzw. die genutzten Gerätetreiber Device DTM und die entsprechenden Datensätze mit Parametrier-/Konfigurierdaten dargestellt. Der rechte Bereich beschreibt das Software Abbild der rechten Seite, auf der die Hardwarekomponenten dargestellt sind. Fig. 1 a repräsentiert - wie bereits gesagt - den Sollzustand, der für dieThe right-hand area of the FIGS. 1 a and 1 b shows the project and the network topology, the available or used device drivers Device DTM and the corresponding data records with parameterization / configuration data. The right section describes the software image of the right side, which shows the hardware components. Fig. 1 a represents - as already stated - the desired state, which for the
Automatisierungsanlage 1 zu einem festen Zeitpunkt definiert wird. Dieser Zeitpunkt entspricht bevorzugt dem Zeitpunkt der Anlagenabnahme der Automatisierungsanlage 1 . Dieser definierte Sollzustand ändert sich im Laufe der Zeit. Diese Änderungen können unterschiedlicher Art sein. Automation system 1 is defined at a fixed time. This time preferably corresponds to the time of plant acceptance of the automation system. 1 This defined target state changes over time. These changes can be different.
- So wird beispielsweise ein Feldgerät F1 vor Ort im Feld mit einem For example, a field device F1 will be fielded in the field with a
Bediengerät verbunden, wobei die Verbindung drahtgebunden oder drahtlos realisiert sein kann. Über das Busprotokoll des Datenbusses DB1 wird das Feldgerät F1 über das Bediengerät neu konfiguriert bzw. parametriert. Die aktuellen gerätespezifischen Konfigurations- Connected control unit, wherein the connection can be realized wired or wireless. The field device F1 is reconfigured or parameterized via the bus protocol of the data bus DB1 via the HMI device. The current device-specific configuration
/Parametrierdaten des Feldgeräts F1 werden als aktueller DD-basierter Datensatz mittels einer standardisierten Gerätebeschreibung, z.B. einer Gerätebeschreibung DD, gespeichert. / Parameterization data of the field device F1 are stored as a current DD-based data record by means of a standardized device description, e.g. a device description DD, stored.
- Auf der übergeordneten Steuereinheit PC1 wird ein Update eines - On the higher-level control unit PC1 is an update of a
Antivirus-Scanner oder ein Update des Betriebssystems installiert. Antivirus scanner or an operating system update installed.
- Auf der Feldebene wird ein zusätzliches Feldgerät Fn installiert bzw. ein installiertes Feldgerät wird durch einen entsprechenden - At the field level, an additional field device Fn is installed or an installed field device is replaced by a corresponding field device Fn
Feldgerätetyp mit erweiterter Funktionalität ersetzt. - Ein Feldgerätetyp eines Herstellers wird durch einen entsprechenden Feldgerätetyp eines anderen Herstellers ersetzt. Field device type with extended functionality replaced. - A field device type from one manufacturer is replaced by a corresponding field device type from another manufacturer.
Dieser geänderte Istzustand wird zu einem späteren Zeitpunkt, also auf jeden Fall nach der Anlagenabnahme erfasst. This changed actual status is recorded at a later date, ie in any case after the plant acceptance.
Erfindungsgemäß werden zwecks Sicherstellung der korrekten According to the invention for the purpose of ensuring the correct
Funktionsweise der Automatisierungsanlage 1 der Istzustand und der Sollzustand des Feldgerätekonfigurationszustandes und des Functioning of the automation system 1, the actual state and the desired state of the field device configuration state and the
Topologiekonfigurationszustandes in der Automatisierungsanlage 1 miteinander verglichen. Anhand des Vergleichs werden die entsprechenden Abweichungen ermittelt. Insbesondere werden zur Ermittelung der Topology configuration state in the automation system 1 compared to each other. Based on the comparison, the corresponding deviations are determined. In particular, to determine the
Abweichungen die Änderungen in der Netzwerktopologie, die Änderungen in den Gerätetreibern oder in den Device Descriptions (Gerätebeschreibungen) und/oder in den Parametrier-/Konfigurierdaten ermittelt. Auch anderweitige Änderungen erfasst. Deviations determine the changes in the network topology, the changes in the device drivers or in the device descriptions (device descriptions) and / or in the parameterization / configuration data. Also other changes recorded.
Werden bei dem Vergleich Abweichungen zwischen dem Istzustand und dem Sollzustand ermittelt, so wird anschließend eine Meldung ausgegeben, die dem Bedienpersonal die Abweichungen zwischen dem Istzustand und dem Sollzustand zur Kenntnis bringt. Bevorzugt werden darüber hinaus zu den ermittelten Abweichungen zwischen den beiden Zuständen entsprechende Anleitungen generiert, die das Bedienpersonal dabei unterstützen, die Konsistenz der Automatisierungsanlage 1 zu überprüfen und ggf. den Sollzustand, in dem die Automatisierungsanlage funktionstüchtig war, wiederherzustellen. If deviations between the actual state and the desired state are determined during the comparison, a message is subsequently output which informs the operating personnel of the deviations between the actual state and the desired state. Furthermore, appropriate instructions are generated in addition to the ascertained deviations between the two states, which help the operating personnel to check the consistency of the automation system 1 and, if necessary, to restore the nominal state in which the automation system was functional.
Die Meldung mit den Hinweisen auf die Abweichungen zwischen dem The message with the indications of the deviations between the
Istzustand und dem Sollzustand wird beispielsweise als Report ausgedruckt, oder sie wird über Email, SMS oder andere Transportmechanismen dem Bedienpersonal zugänglich gemacht. Unter Umständen mag es vorteilhaft sein, über die Zeit mehrere Versionen von Sollzuständen zu speichern und diese untereinander oder mit dem aktuellen Istzustand im Hinblick auf Aweichungen zu vergleichen. Actual state and the target state, for example, printed as a report, or it is made available to the operator via email, SMS or other transport mechanisms. Under some circumstances, it may be advantageous to store multiple versions of desired states over time and to compare these with one another or with the current state with regard to deviations.
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