DE102009027949A1 - Verfahren zur Datensynchronisation zwischen einem Bediengerät und einem Konfigurations-/Managementsystem - Google Patents

Verfahren zur Datensynchronisation zwischen einem Bediengerät und einem Konfigurations-/Managementsystem Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Synchronisation der aktuellen, einem Feldgerät (F) der Prozessautomatisierungstechnik in Form einer standardisierten Gerätebeschreibung (DD) zugeordneten Konfigurations-/Parametrierdaten (18) mit einem das Feldgerät (F) vollumfänglich beschreibenden Gerätetreiber (7, DeviceDTM), der einem übergeordneten Management-/Konfiguriersystem (1) zugeordnet ist, wobei in dem Management-/Konfiguriersystem (1) ein standardisiertes Softwaresystem (FDT Frame) vorgesehen ist, das den Zugriff auf den Gerätetreiber (DeviceDTM) erlaubt, wobei das Feldgerät (F) vor Ort im Feld mit einem Bediengerät (2) über eine Punkt-zu-Punkt-Verbindung verbunden und über digitale Kommunikation eines Bussystems (3) konfiguriert bzw. parametriert wird, wobei die aktuellen gerätespezifischen Konfigurations-/Parametrierdaten des Feldgeräts (F) als aktueller DD-basierter Datensatz in dem Bediengerät (2) mittels einer standardisierten Gerätebeschreibung (11, DD) gespeichert werden (18), wobei das Bediengerät (2) anschließend, zeitlich und räumlich getrennt, mit dem übergeordneten Management-/Konfiguriersystem (1) verbunden wird und wobei der dem Management-/Konfiguriersystem (1) zugeordnete Gerätetreiber (7, DeviceDTM) und der im Bediengerät (2) gespeicherte aktuelle DD-basierte Datensatz synchronisiert werden, so dasss im synchronisierten Gerätetreiber (8, DeviceDTM) die aktuellen Konfigurations-/Parametrierdaten (18) zur Verfügung stehen.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Datensynchronisation zwischen einem Bediengerät und einem Konfigurations-/Managementsystem.
  • In der Prozess- ebenso wie in der Fabrikautomatisierungstechnik werden vielfach Feldgeräte eingesetzt, die zur Erfassung und/oder Beeinflussung von Prozessgrößen dienen. Zur Erfassung von Prozessgrößen dienen Messgeräte, wie beispielsweise Füllstandsmessgeräte, Durchflussmessgeräte, Druck- und Temperaturmessgeräte, pH-Messgeräte, Leitfähigkeitsmessgeräte, usw., welche die entsprechenden Prozessgrößen Füllstand, Durchfluss, Druck, Temperatur, pH-Wert bzw. Leitfähigkeit erfassen. Zur Beeinflussung der Prozessgrößen werden Aktoren verwendet, wie Ventile oder Pumpen, über die z. B. der Durchfluss einer Flüssigkeit in einer Rohrleitung oder der Füllstand eines Mediums in einem Behälter geändert wird. Als Feldgeräte werden im Prinzip alle Geräte bezeichnet, die prozessnah eingesetzt werden und die prozessrelevante Informationen liefern oder verarbeiten. Eine Vielzahl solcher Feldgeräte wird von der Firmengruppe Endress + Hauser angeboten und vertrieben. Unter dem in Verbindung mit der Erfindung verwendeten Begriff Feldgerät sind somit alle Typen von Messgeräten und Aktoren zu subsumieren. Weiterhin umfasst der Begriff Feldgerät aber auch z. B. ein Gateway, einen Funkadapter oder andere in ein Bussystem integrierte/integrierbare Busteilnehmer.
  • In modernen Industrieanlagen sind Feldgeräte in der Regel über Bussysteme, wie beispielsweise über Profibus® PA, Foundation Fieldbus® oder HART® mit zumindest einer übergeordneten Steuereinheit verbunden. Normalerweise handelt es sich bei der übergeordneten Steuereinheit – wie bereits erwähnt – um ein Leitsystem. Die übergeordnete Steuereinheit dient zur Prozesssteuerung, zur Prozessvisualisierung, zur Prozessüberwachung sowie zur Inbetriebnahme und Bedienung der Feldgeräte. Programme, die auf übergeordneten Konfigurations-/Managementsystemen eigenständig ablaufen, sind beispielsweise das Bedientool FieldCare der Firmengruppe Endress + Hauser, das Bedientool Pactware, das Bedientool AMS von Fisher-Rosemount oder das Bedientool PDM von Siemens. Konfigurations-/Managementsysteme, die in Leitsystem-Anwendungen integriert sind, sind das PCS7 von Siemens, das Symphony von ABB und das Delta V von Emerson.
  • Die Integration von Feldgeräten in Konfigurations-/Managementsysteme bzw. in Leitsysteme erfolgt über Gerätebeschreibungen, die dafür Sorge tragen, dass die Systeme die von den Feldgeräten gelieferte Information erkennen und interpretieren können. Bereit gestellt werden die Gerätebeschreibungen für jeden Feldgerätetyp in unterschiedlichen Anwendungen von dem jeweiligen Gerätehersteller. Damit die Feldgeräte in unterschiedliche Bussysteme integriert werden können, müssen unterschiedliche Gerätebeschreibungen für die unterschiedlichen Bussysteme erstellt werden. So gibt es – um nur einige Beispiele zu nennen – HART-, Fieldbus Foundation- und Profibus-Gerätebeschreibungen.
  • Zwecks Schaffung einer einheitlichen Beschreibung für die Feldgeräte, haben die Fieldbus Foundation (FF), die HART Communication Foundation (HCF) und die Profibus Nutzerorganisation (PNO) eine einheitliche elektronische Gerätebeschreibung (Electronic Device Description EDD) erstellt. Die EDD ist in der Norm IEC 61804-2 definiert.
  • Für eine vollumfängliche Bedienung der Feldgeräte über ein beliebiges Konfigurations-/Managementsystem sind darüber hinaus spezielle Gerätebeschreibungen, so genannte DTMs-Device Type Manager bzw. Gerätemanager bzw. Gerätetreiber- erhältlich. Diese DTMs entsprechen der FDT – Field Device Tool-Spezifikation (IEC 62453). Die jeweils aktuelle FDT-Spezifikation ist über den ZVEI bzw. die PNO bzw. die FDT-Group erhältlich.
  • Üblich ist es insbesondere in der Prozessautomatisierungstechnik, Feldgeräte vor Ort im Feld mittels eins Handhelds oder eines sonstigen Konfigurationstools, z. B. PC, über eine Punkt-zu-Punkt-Verbindung, z. B. über ein Modem, zu konfigurieren. Hierbei kann bei der Punkt zu Punkt-Verbindung HART, Profibus, FF oder ein proprietäres Service-Protokoll zum Einsatz kommen. Die Feldgeräte werden üblicherweise über Geräte-beschreibungen, wie die standardisierten EDDs oder DTMs, in die Steuerung der Prozessanlage integriert. In vielen Fällen handelt es sich bei den Feldgeräten heute noch um Zweidraht-Geräte, die üblicherweise auf der 4–20 mA Basis arbeiten. Dem analogen, den Messwert repräsentierenden Stromsignal ist hier eine digitale Kommunikation überlagert. Werden im Feld Änderungen durchgeführt, so müssen diese dem Konfigurations-/Managementsystem zwecks Datensynchronisation zugeleitet werden.
  • Es gibt mehrere Möglichkeiten der Datensynchronisation zwischen dem Feldgerät und dem Konfigurations-/Managementsystem. Zum einen kann ein Benutzer im Konfigurations-/Managementsystem einen Upload der Daten vom Feldgerät über das Bussystem auslösen.
  • Bei EDD bzw. DD basierten Konfigurations-/Managementsystemen kann eine manuelle Synchronisation zwischen dem Bediengerät und dem Konfigurations-/Managementsystem basierend auf der EDD Information vorgenommen werden. Nachteilig hierbei ist, dass ein Upload der Gerätekonfiguration viel Zeit beanspruchen kann, was insbesondere damit zu tun hat, dass die Beschreibung der Feldgeräte zunehmend komplexer wird.
  • Generell stellt sich das Problem, dass die Datensynchronisation zwischen einem Handheld, das auf einer standardisierten Gerätebeschreibung, z. B. EDD, basiert, und einem Konfigurations-/Managementsystem, das ein standardisiertes Softwaresystem, z. B. den FDT-Frame, aufweist, unter dem die Gerätetreiber lauffähig sind, nicht konsistent gewährleistet werden kann. Dies liegt daran, dass zwischen EDD Interpretern und DTMs keine einheitliche Datenaustauschschnittstelle definiert ist. Die Schaffung einer entsprechenden Schnittstelle ist nur mit hohem Aufwand möglich.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein einfaches Verfahren vorzuschlagen, das sicherstellt, dass die aktuellen einem Feldgerät der Automatisierungstechnik in Form einer standardisierten Gerätebeschreibung zugeordneten Konfigurations-/Parametrierdaten mit einem das Feldgerät vollumfänglich beschreibenden Gerätetreiber, der einem übergeordneten Management-/Konfiguriersystem zugeordnet, synchronisiert sind.
  • Die Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Synchronisation von aktuellen einem Feldgerät der Prozessautomatisierungstechnik in Form einer standardisierten Gerätebeschreibung zugeordneten Konfigurations-/Parametrierdaten mit einem das Feldgerät vollumfänglich beschreibenden Gerätetreiber gelöst, wobei der Gerätetreiber einem übergeordneten Management-/Konfiguriersystem zugeordnet ist und wobei in dem Management-/Konfiguriersystem ein standardisiertes Softwaresystem vorgesehen ist, das den Zugriff auf den Gerätetreiber erlaubt. Erfindungsgemäß wird das Feldgerät vor Ort, also im Feld, mit einem Bediengerät über eine Punkt zu Punkt-Verbindung, z. B. mittels eines Modems, verbunden und über digitale Kommunikation eines Bussystems konfiguriert bzw. parametriert. Üblicherweise erfolgt die Konfiguration bzw. Parametrierung im Feld sukzessive an einer Vielzahl von Feldgeräten. Die aktuellen gerätespezifischen Konfigurations-/Parametrierdaten des Feldgeräts bzw. der Feldgeräte werden als aktueller DD-basierter Datensatz bzw. als aktuelle DD-basierte Datensätze in dem Bediengerät mittels einer standardisierten Gerätebeschreibung gespeichert. Anschließend wird das Bediengerät – zeitlich und räumlich getrennt – mit dem übergeordneten Management-/Konfiguriersystem verbunden. Der dem Management-/Konfiguriersystem zugeordnete Gerätetreiber und der im Bediengerät gespeicherte aktuelle DD-basierte Datensatz werden synchronisiert, so dass im synchronisierten Gerätetreiber die aktuellen Konfigurations-/Parametrierdaten zur Verfügung stehen.
  • Bekannte Konfigurations-/Managementsysteme sind in der Beschreibungseinleitung bereits genannt worden. Zu erwähnen bleibt, dass es sich bei dem Konfigurations-/Managementsystem auch um ein Plant Asset Managementsystem (PAM) handeln kann, wie es beispielsweise von der Anmelderin unter dem Begriff 'FieldCare' angeboten und vertrieben.
  • Ein Gerätetreiber kapselt alle gerätespezifischen Daten, Funktionen und Betriebsregeln, wie z. B. die Gerätestruktur, vorhandene Kommunikationsmöglichkeiten und die grafische Benutzeroberfläche, sprich die GUI, für ein bestimmtes Feldgerät oder für eine bestimmten Feldgerätetyp.
  • Als Laufzeitumgebung benötigen die DTMs eine Rahmenapplikation, sprich FDT-Frame, eingesetzt. Die Rahmenapplikation und die entsprechenden DTMs erlauben einen sehr komfortablen Zugriff auf Feldgeräte, z. B. auf Geräteparameter, auf Messwerte, Diagnoseinformation, Statusinformation, etc., sowie den Aufruf von speziellen Funktionen, die einzelnen DTMs zur Verfügung stehen. Damit die DTMs von verschiedenen Herstellern in der Rahmenapplikation korrekt funktionieren, müssen die Schnittstellen zur Rahmenapplikation und zu den übrigen DTMs klar definiert werden. Diese Schnittstellendefinition verbirgt sich hinter der Abkürzung FDT. Die FDT-Technologie vereinheitlicht die Kommunikationsschnittstelle zwischen den Feldgeräten und dem übergeordneter Konfigurations-/Managementsystem.
  • FDT ermöglicht es, beliebige Feldgeräte über beliebige übergeordnete Konfigurations-/Managementsysteme über beliebige Bussysteme anzusprechen. Bei einem bekannten FDT-Frame handelt es sich um das bereits erwähnte Tool 'FieldCare' der Anmelderin.
  • Bei dem Bediengerät, kann es sich um ein wie auch immer geartetes Handbediengerät handeln, das vor Ort im Feld zur Bedienung der Feldgeräte eingesetzt werden kann. Beispielsweise kann es sich um einen tragbaren PC oder ein PDA oder als Handheld bekanntes Bediengerät handeln.
  • Bevorzugt wird als standardisierte Gerätebeschreibung eine EDD, eine Electronic Device Description, eingesetzt, die im Bereich der Prozessautomatisierung weit verbreitet ist. Es versteht sich von selbst, dass auch andere Gerätebeschreibungen in Verbindung mit der erfindungsgemäßen Lösung zum Einsatz kommen können.
  • Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird vorgeschlagen, dass zwecks Synchronisation der in dem Bediengerät in Form einer standardisierten Gerätebeschreibung gespeicherten aktuellen Konfigurations-/Parametrierdaten und dem in dem Management-/Konfiguriersystem gespeicherten zu aktualisierenden Gerätetreiber ein bediengerätespezifischer Kommunikationstreiber erstellt wird – im Beispiel FDT ein Kommunikations-DTM
  • Weiterhin ist vorgesehen, dass in dem standardisierten Softwaresystem des Management-/Konfiguriersystems die steuersystemseitige Topologie von allen Feldgeräten, die in einer Prozessanlage mit dem Management-/Konfiguriersystem verbunden sind, gespeichert wird.
  • Für den Fall, dass alle Feldgeräte oder nur ein Teil der Feldgeräte, die in der Prozessanlage angeordnet sind/ist, so ausgestaltet sind/ist, dass sie mit dem Management-/Konfiguriersystem über das Softwaresystem kommunizieren, werden die kommunizierfähigen Feldgeräte jeweils durch einen Gerätetreiber in zwei unterschiedlichen Topologien referenziert: durch die zu aktualisierenden Gerätetreiber in der management-/konfiguriersystemseitigen Topologie und durch die entsprechenden aktualisierten Gerätetreiber unter dem Kommunikations-Treiber in der bediengeräteseitigen Topologie.
  • Eine vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass die Datensynchronisation der dem Management-/Konfiguriersystem zugeordneten zu aktualisierenden Gerätetreiber über den Kommunikationstreiber des Bediengerätes mittels eines Feldbusprotokolls bzw. mittels entsprechender Feldbus-Kommandos durchgeführt wird.
  • Bevorzugte Varianten der erfindungsgemäßen Lösung sehen vor, dass zwecks Datensynchronisation zwischen den beiden Gerätetreibern alternativ die nachfolgenden Funktionalitäten herangezogen werden:
    • – in beiden Topologien, der management-/konfiguriersystemseitigen Topologie und der bediengeräteseitigen Topologie, wird über das standardisierte Softwaresystem für jeden Gerätetreiber ein Stellvertreter-Gerätetreiber implementiert, der auf die jeweilige Gerätetreiber-Instanz in den beiden Topologien verweist,
    • – der zu aktualisierende Gerätetreiber und der aktualisierte Gerätetreiber werden über den wechselweise gespeicherten Datensatz im Datenspeicher 17 synchronisiert,
    • – mittels einer über die Steuersoftware aufgerufenen und im Gerätetreiber realisierten Vergleichsfunktion der beiden Gerätetreiber werden die beiden Datensätze miteinander verglichen und entsprechende Abweichungen werden angezeigt.
  • Darüber hinaus ist vorgesehen, dass der zu aktualisierende Datensatz entsprechend der aufgefundenen Abweichungen im Dialog nach Zustimmung durch das Bedienpersonal abgeglichen wird.
  • Eine alternative Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Lösung schlägt vor, dass für den Fall, dass keines der mit der Steuereinheit verbundenen Feldgeräte der Prozessanlage eine Ausstattung aufweist, die es ihm erlaubt, mit der Steuereinheit über das standardisierte Softwaresystem zu kommunizieren, in der Management-/Konfiguriersystemseitigen Topologie nur der bediengerätespezifische Kommunikations-Treiber aufgelistet wird, unter dem alle Gerätetreiber der nicht kommunikationsfähigen Feldgeräte der Prozessanlage eingebunden sind.
  • In diesem Zusammenhang ist vorgesehen, dass zwecks Datensynchronisation der jeweils zu aktualisierende Gerätetreiber online mit dem Bediengerät über den dem Bediengerät zugeordneten Kommunikations-Gerätetreiber gesetzt wird, und wobei die aktuellen Konfigurations-/Parametrierdaten über das Bussystem in den zu aktualisierenden Gerätetreiber übertragen werden, so dass alle gerätespezifischen oder gerätetyp-spezifischen Offline-Funktionalitäten der Gerätetreiber mit den Daten des Feldgeräts zur Verfügung stehen.
  • Weiterhin wird vorgeschlagen, dass die offline geänderten Konfigurations-/Parametrierdaten der Gerätetreiber in das Bediengerät übertragen werden und dass die Konfigurations-/Parametrierdaten der Gerätetreiber nachfolgend über das Bediengerät im Feld in das Feldgerät übertragen werden. Alternativ werden die offline geänderten Konfigurations-/Parametrierdaten der Gerätetreiber in das Bediengerät übertragen; nachfolgend werden die Konfigurations-/Parametrierdaten der Gerätetreiber mit dem Bediengerät in der Fertigung in ein Feldgerät gleichen Typs und gleicher Anwendung übertragen. Diese Methode bietet sich auch an, da in der Produktion in vielen Anwendungsfällen ähnliche Prozessstellen oder identische Prozessanlagen parallel zueinander betrieben werden.
  • Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert. Es zeigt:
  • 1: eine Darstellung von beispielhaften Hardwarekomponenten einer Prozesssteuerung der Automatisierungstechnik, die zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet sind,
  • 1a: der linke Ausschnitt der in 1 gezeigten Hardwarekomponenten,
  • 2: eine zu der in 1a gezeigten Vorrichtung passenden Darstellung einer FDT Softwaretopologie zur Durchführung einer ersten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens,
  • 3: eine Darstellung einer zweiten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens,
  • 4: eine Darstellung einer dritten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens und
  • 5: eine Darstellung einer vierten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens.
  • 1 zeigt eine Darstellung von beispielhaften Hardwarekomponenten einer Prozesssteuerung der Automatisierungstechnik, die zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet sind. Das erfindungsgemäße Verfahren dient zur Synchronisation der aktuellen einem Feldgerät F der Prozessautomatisierungstechnik in Form einer standardisierten Gerätebeschreibung, z. B. DD, zugeordneten Konfigurations-/Parametrierdaten 18 mit einem das Feldgerät F vollumfänglich beschreibenden Gerätetreiber 7, DeviceDTM, der dem übergeordneten Management-/Konfiguriersystem 1 zugeordnet ist. Auf dem Management-/Konfiguriersystem 1 läuft ein standardisiertes Softwaresystem FDT Frame. Bei dem standardisierten Softwaresystem handelt es sich im gezeigten Fall um einen FDT Frame, welcher den Zugriff auf den Gerätetreiber 7, DeviceDTM erlaubt. In einer ersten Ausgestaltung – Szenario 1 (1a) – ist das standardisierte Softwaresystem FDT Frame in einem Management-/Konfiguriersystem 1 integriert. Das Leitsystem 1 ist über ein Firmennetzwerk Factory LAN und eine Steuerungseinheit 5 mit der Feldbusebene 9, 12 verbunden. Während auf der Firmennetzwerkebene Factory LAN die Kommunikation bevorzugt über eine schnelle Verbindung, z. B. Ethernet-TCP/IP, erfolgt, wird die Kommunikation auf der Feldbusebene z. B.: über Profibus DP, Profibus PA 12 und HART 9 durchgeführt. Mittels des Gateways 4 erfolgt eine Umsetzung des Feldbusprotokolls Profibus PA auf das HART Protokoll.
  • In einer zweiten Ausgestaltung – Szenario 2 (1) – ist das standardisierte Softwaresystem FDT Frame in einem über ein Feldbus Interface 6 bzw. über einen Plant Access Point an das Bussystem 9, 12 angeschlossenen Plant Asset Managementsystem PAM 1 integriert. Genannt sei an dieser Stelle das Produkt FieldCare der Anmelderin. Da Anwender ihre Anlagennetzwerke Factory LAN üblicherweise über eine Firewall 13 schützen, greift das PAM System 1 über ein sicheres Feldbus Interface 6 und ein Gateway 4 auf der Feldbusebene auf das Bussystem 9 und auf die Feldgeräte F, F1, F2, ... zu.
  • Das Feldgerät F wird vor Ort im Feld mit einem Bediengerät 2 über eine Punkt zu Punkt-Verbindung 3, insbesondere über ein Modem, verbunden. Die Verbindung kann drahtgebunden oder drahtlos realisiert sein. Über das Busprotokoll des Bussystems 3 wird das Feldgerät F über das Bediengerät 2konfiguriert bzw. parametriert. Auf dem Bussystem 3 erfolgt die Kommunikation bevorzugt über eines der zuvor bereits genannten Feldbusprotokolle des verwendeten Bussystems. Die aktuellen gerätespezifischen Konfigurations-/Parametrierdaten 18 des Feldgeräts F werden als aktueller DD-basierter Datensatz 18 in dem Bediengerät 2 mittels einer standardisierten Gerätebeschreibung, hier einer DD, gespeichert.
  • Wie aus 2 ersichtlich, wird das Bediengerät 2 nachfolgend, zeitlich und räumlich getrennt, mit dem übergeordneten Management-/Konfiguriersystem 1 verbunden wird. Die Verbindung erfolgt über einen bediengerätespezifischen Kommunikationsanschluss 10, beispielsweise über USB oder Blue Tooth. Nachfolgend erfolgt die Synchronisation des dem Management-/Konfiguriersystem 1 zugeordneten Gerätetreibers 7, DeviceDTM und des im Bediengerät 2 gespeicherten aktuellen DD-basierten Datensatzes DD', so dass im synchronisierten Gerätetreiber 8, DeviceDTM gleichfalls die aktuellen Konfigurations-/Parametrierdaten 18 zur Verfügung stehen. Die Synchronisierung erfolgt auf Basis der Feldbuskommunikation.
  • Zur Synchronisation der in dem Bediengerät 2 in Form einer standardisierten Gerätebeschreibung DD gespeicherten aktuellen Konfigurier-/Parametrierdaten 18 und dem in dem Management-/Konfiguriersystem 1 gespeicherten zu aktualisierenden Gerätetreiber 7, DeviceDTM dient der bediengerätespezifische Kommunikationstreiber 14, CommDTM, bei dem es sich im gezeigten Fall um einen FDT-Kommunikationstreiber handelt.
  • Wie aus 2 ersichtlich, stellt das Softwaresystem FDT Frame zwecks Synchronisation zwei Funktionalitäten bereit: Es gibt zwei Topologien, eine steuersystemseitige Topologie und eine bediengeräteseitige Topologie, in denen jedes Feldgerät F durch einen entsprechenden Gerätetreiber DeviceDTM von jeweils gleichem Typ 7 und 8 referenziert ist. Ein Gerätetreiber 7, DeviceDTM ist in die steuersystemseitige Topologie bzw. in die Netzwerktopologie eingebunden. Der zweite Gerätetreiber 8, DeviceDTM 8 ist in die Subtopologie, also die bediengeräteseitige Topologie, unter dem bediengerätespezifischen Kommunikationstreiber 14, CommDTM eingebunden. Mittels des Softwaresystems FDT Frame erfolgt nun die Datensynchronisation des Gerätetreibers 7, DeviceDTM über den bediengerätespezifischen Kommunikationstreiber 14, CommDTM mit dem Gerätetreiber 8, DeviceDTM.
  • Zur Synchronisation der Konfigurier-/Parametrierdaten des Gerätetreibers 7, DeviceDTM mit dem Gerätetreiber 8, DeviceDTM in den beiden Topologiezweigen werden folgende Funktionalitäten implementiert:
    • – Das Softwaresystem FDT Frame hat in beiden Topologiezweigen Proxy-Gerätetreiber ProxyDTMs 15, 16, die auf eine einzelne Gerätetreiber Instanz DeviceDTM 8 verweisen. Diese Ausgestaltung ist in 3 dargestellt. Der Zugriff auf den Datensatz der Gerätetreiber Instanz DeviceDTM 8 wird von dem Softwaresystem FDT Frame über den wechselweitigem Zugriff über den ProxyDTM 15 oder den ProxyDTM 16 synchronisiert.
    • – Das Softwaresystem FDT Frame erlaubt das wechselseitig synchronisierte Abspeichern beider Gerätetreiber 7, DeviceDTM, 8, DeviceDTM in einem Datenspeicher 17 (2)
    • – Ein Gerätetreiber DeviceDTM bietet eine Softwaresystem spezifische Vergleichsfunktion zum Abgleichen der Datensätze DD, DD' durch den Benutzer an. (4)
  • In 5 ist eine weitere Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt. Bei dieser Variante besitzt das vom Bediengerät 2 zu synchronisierende Feldgerät F nicht die Möglichkeit, über das Softwaresystem FDT Frame mit dem Kommunikations-Gerätetreiber 14, CommDTM zu kommunizieren. Beispielsweise handelt es sich bei dem Feldgerät um ein 4–20 mA Gerät. Nunmehr stellt das Softwaresystem FDT Frame folgende Funktionalität zwecks Synchronisation bereit. Das Softwaresystem FDT Frame hat lediglich den bediengerätespezifischen Kommunikations-Gerätetreiber 14, CommDTM in seiner Topologie. Unter dem bediengerätespezifischen Kommunikations-Gerätetreiber 14 sind alle Gerätetreiber 7, DeviceDTM, ... der zu aktualisierenden Feldgeräte F, F1, F2, ... eingebunden. Zwecks Synchronsation wird der zu aktualisierende Gerätetreiber 7, DeviceDTM/werden die zu aktualisierenden Gerätetreiber DeviceDTM 7, ... online gesetzt und kommunizieren mit dem Bediengerät 2 über das jeweilige Feldbusprotokoll 10. Das nicht mit dem Softwaresystem FDT Frame verbundene Feldgerät F verhält sich nunmehr wie ein über das Softwaresystem FDT Frame kommunizierfähiges Feldgerät F. Über eine in dem Gerätetreiber 7, DeviceDTM implementierte Funktionalität DeviceDTM Upload werden alle Parameter 18 vom Bediengerät 2 in den Gerätetreiber 7, DeviceDTM geladen. Eine in dem Gerätetreiber 7, DeviceDTM implementierte Funktionalität DeviceDTM Download schreibt die aktuellen Konfigurier-/Parametrierdaten 18 in das Bediengerät 2, um es nachfolgend im Feld oder in der Fertigung in ein Feldgerät F gleichen Typs zu schreiben.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Konfigurier-/Managementsystem
    2
    Bediengerät
    3
    Feldbus/Bussystem
    4
    Gateway/Umsetzereinheit
    5
    Steuerung/Control
    6
    Fieldbus Interface
    7
    zu aktualisierender Gerätetreiber/DeviceDTM
    8
    aktueller Gerätetreiber/DeviceDTM
    9
    Systemseitige Feldbuskommunikation
    10
    Bediengerätspezifischer Kommunikationsanschluss z. B.: über USB, BlueTooth, ...
    11
    standardisierte Gerätebeschreibung DD
    12
    Kommunikationstreiber (bussystemspezifisch)
    13
    Firewall zur Absicherung des Factory LAN
    14
    Kommunikations-Gerätetreiber (bediengerätespezifisch)
    15
    Proxy Gerätetreiber
    16
    Proxy Gerätetreiber
    17
    Datenspeicher
    18
    im Bediengerät gespeicherte Konfigurier-/Parametrierdaten auf der Basis der DD/EDD
    F
    Feldgerät
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Nicht-Patentliteratur
    • - Norm IEC 61804-2 [0005]
    • - IEC 62453 [0006]

Claims (11)

  1. Verfahren zur Synchronisation der aktuellen einem Feldgerät (F) der Prozessautomatisierungstechnik in Form einer standardisierten Gerätebeschreibung (DD) zugeordneten Konfigurations-/Parametrierdaten (18) mit einem das Feldgerät (F) vollumfänglich beschreibenden Gerätetreiber (DeviceDTM), der einem übergeordneten Management-/Konfiguriersystem (1) zugeordnet ist, wobei in dem Management-/Konfiguriersystem (1) ein standardisiertes Softwaresystem (FDT Frame) vorgesehen ist, das den Zugriff auf den Gerätetreiber (7, DeviceDTM) erlaubt, wobei das Feldgerät (F) vor Ort im Feld mit einem Bediengerät (2) über eine Punkt zu Punkt-Verbindung 3 verbunden und über digitale Kommunikation eines Bussystems (9, 12) konfiguriert bzw. parametriert wird, wobei die aktuellen gerätespezifischen Konfigurations-/Parametrierdaten (18) des Feldgeräts (F) als aktueller DD-basierter Datensatz in dem Bediengerät (2) mittels einer standardisierten Gerätebeschreibung (DD, 11) gespeichert werden, wobei das Bediengerät (2) anschließend, zeitlich und räumlich getrennt, mit dem übergeordneten Management-/Konfiguriersystem (1) verbunden wird, und wobei der dem Management-/Konfiguriersystem (1) zugeordnete Gerätetreiber (7, DeviceDTM) und der im Bediengerät (2) gespeicherte aktuelle DD-basierte Datensatz 18 synchronisiert werden, so dass im synchronisierten Gerätetreiber (8, DeviceDTM) die aktuellen Konfigurations-/Parametrierdaten (18) zur Verfügung stehen.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei zwecks Synchronisation die in dem Bediengerät (2) in Form einer standardisierten Gerätebeschreibung (DD) gespeicherten aktuellen Konfigurations-/Parametrierdaten (18) und dem in dem Management-/Konfiguriersystem (1) gespeicherten zu aktualisierenden Gerätetreiber (7, DeviceDTM) ein bediengerätespezifischer Kommunikationstreiber (14, CommDTM) erstellt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei in dem standardisierten Softwaresystem (FDT Frame) des Management-/Konfiguriersystems (1) die steuersystemseitige Topologie von allen Feldgeräten (F, F1, F2, ...), die in einer Prozessanlage mit dem Management-/Konfiguriersystem (1) verbunden sind, gespeichert wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei für den Fall, dass alle Feldgeräte (F, F1, F2, ...) oder nur ein Teil der Feldgeräte (F, F1, F2, ...), die in der Prozessanlage angeordnet sind/ist, so ausgestaltet sind/ist, dass sie mit dem Management-/Konfiguriersystem (1) über das Softwaresystem (FDT Frame) mit standardisierten Kommunikationstreibern kommunizieren, die kommunizierfähigen Feldgeräte (F, F1, F2, ...) jeweils durch einen Gerätetreiber (7, DeviceDTM; 8, DeviceDTM) in zwei unterschiedlichen Topologien referenziert werden: durch die zu aktualisierenden Gerätetreiber (7, DeviceDTM) in der management-/konfiguriersystemseitigen Topologie und durch die entsprechenden aktualisierten Gerätetreiber (8, DeviceDTM) unter dem Kommunikations-Treiber (14, CommDTM) in der bediengeräteseitigen Topologie.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei die Datensynchronisation der dem Management-/Konfiguriersystem (1) zugeordneten zu aktualisierenden Gerätetreiber (8, DeviceDTM) über den Kommunikationstreiber (14, CommDTM) des Bediengerätes (2) mittels eines Feldbusprotokolls bzw. mittels entsprechender Feldbus-Kommandos des Bussystem (3) durchgeführt wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 4 und/oder 5, wobei zwecks Datensynchronisation zwischen den beiden Gerätetreibern (7, DeviceDTM; 8, DeviceDTM) alternativ die nachfolgenden Funktionalitäten herangezogen werden: – in beiden Topologien, der management-/konfiguriersystemseitigen Topologie und der bediengeräteseitigen Topologie, wird über das standardisierte Softwaresystem (FDT Frame) für jeden Gerätetreiber (7, DeviceDTM, 8, DeviceDTM) ein Stellvertreter-Gerätetreiber (15, 16; ProxyDTM) implementiert, der auf die jeweilige Gerätetreiber-Instanz in den beiden Topologien verweist, – der zu aktualisierende Gerätetreiber (7, DeviceDTM) und der aktualisierte Gerätetreiber (8, DeviceDTM) werden über den wechselweise gespeicherten Datensatz im Datenspeicher (17) synchronisiert, – mittels einer über die Steuersoftware aufgerufenen und im Gerätetreiber (7, DeviceDTM) realisierten Vergleichsfunktion der beiden Gerätetreiber (7, 8) werden die beiden Datensätze miteinander verglichen und entsprechende Abweichungen werden angezeigt.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei der zu aktualisierende DD-basierte Datensatz entsprechend der aufgefundenen Abweichungen im Dialog nach Zustimmung durch das Bedienpersonal abgeglichen wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei für den Fall, dass keines der mit dem Management-/Konfiguriersystem (1) verbundenen Feldgeräte (F, F1, F2, ...) der Prozessanlage eine Ausstattung aufweist, die es ihm erlaubt, mit der Steuereinheit (1) über das standardisierte Softwaresystem (FDT Frame) zu kommunizieren, in der management-/konfiguriersystemseitigen Topologie nur der bediengerätespezifische Kommunikations-Treiber (14, CommDTM) aufgelistet wird, unter dem alle Gerätetreiber (DeviceDTM) der nicht kommunikationsfähigen Feldgeräte der Prozessanlage eingebunden sind.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei zwecks Datensynchronisation der jeweils zu aktualisierende Gerätetreiber (7, DeviceDTM) online mit dem Bediengerät (2) über den dem Bediengerät (2) zugeordneten Kommunikations-Gerätetreiber (14, CommDTM) gesetzt wird, und wobei die aktuellen Konfigurations-/Parametrierdaten (18) über das Feldbusprotokoll des Bussytems (12) zu dem zu aktualisierenden Gerätetreiber (7, DeviceDTM) übertragen werden, so dass alle Geräte-spezifischen oder Gerätetyp-spezifischen Offline-Funktionalitäten der Gerätetreiber (7, DeviceDTM) mit den Daten des Feldgeräts (F, F1, F2, ...) zur Verfügung stehen.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei die offline geänderten Konfigurations-/Parametrierdaten (18) der Gerätetreiber (8, DeviceDTM) in das Bediengerät (2) übertragen werden und wobei die Konfigurations-/Parametrierdaten der Gerätetreiber (8, DeviceDTM) nachfolgend mit dem Bediengerät (2) im Feld in das Feldgerät (F) übertragen werden.
  11. Verfahren nach Anspruch 9, wobei die offline geänderten Konfigurations-/Parametrierdaten (18) der Gerätetreiber (8, DeviceDTM) in das Bediengerät (2) übertragen werden und wobei die Konfigurations-/Parametrierdaten (18) der Gerätetreiber (8, DeviceDTM) nachfolgend mit dem Bediengerät (2) in der Wartung oder Fertigung zur Vorkonfiguration in ein Feldgerät (F, F1, F2, ...) gleichen Typs und gleicher Anwendung übertragen werden.
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