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Die
Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Betreiben eines Feldgerätes der
Prozessautomatisierungstechnik über
ein Feldbussystem, wobei das Feldgerät mindestens eine Anzeigeeinheit
aufweist.
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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-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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren vorzuschlagen,
durch das ein Feldgerät
der Prozessautomatisierungstechnik sicher über den Feldbus parametriert
werden kann.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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In
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird die Anzeige auf
der Anzeigeeinheit dargestellt, bis eine Eingabe über die
Bedieneinheit erfolgt.
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Dadurch
wird sichergestellt, dass der Benutzer vor Ort über den bzw. die zuletzt eingestellten
Parameter informiert ist.
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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.
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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.
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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.
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Die
Erfindung wird anhand der nachfolgenden Zeichnungen näher erläutert. Es
zeigt:
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1:
eine schematische Darstellung einer Anlage der Prozessautomatisierungstechnik,
in der viele gleichartige Feldgeräte an einen Feldbus angeschlossen
sind,
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2:
eine beispielhafte Darstellung einer Hauptmesswertseite der Anzeigeeinheit
eines Feldgerätes,
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3:
ein Verfahrensdiagramm gemäß einer
Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens,
und
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4:
eine beispielhafte Darstellung einer erfindungsgemäßen, einem
Parameter entsprechenden Anzeige auf der Anzeigeeinheit eines Feldgerätes.
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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.
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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.
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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.
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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.
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- 1
- Anlage
der Prozessautomatisierung
- A
- Anzeige
- AE
- Anzeigeeinheit
- B
- Bedieneinheit
- F
- Feldbussystem)
- H
- Hauptmesswertanzeige
- L
- Leistelle
- PC
- Rechner
- S
- Feldgerät