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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Zuweisen einer Polling-Adresse an ein Feldgerät, das an einem HART®-Feldbus angeschlossen ist und das einen Slave bildet.
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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-Redoxpotentialmessgeräte, 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. 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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In einem HART®-Feldbussystem ist mindestens ein Master vorgesehen, der in der Regel durch eine übergeordnete Einheit gebildet wird. Dieser Master steht über einen HART®-Feldbus mit einem oder mehreren Slave(s) in Kommunikationsverbindung, wobei die Slaves in der Regel durch Feldgeräte gebildet werden.
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Zur Adressierung von Slaves wird gemäß dem HART®-Protokoll in entsprechenden Anfrage-Telegrammen des Masters grundsätzlich ein „Long Frame” (deutsch: langer bzw. umfassender Rahmen), der eine einzigartige Adresse mit einer Datenlänge von 5 Bytes aufweist, eingesetzt (vgl. HART Communication Protocol Specifications, April 2001, Revision 6.0). Die ersten beiden Bits in dem Adressfeld geben dabei an, ob das betreffende Anfrage-Telegramm von einem primären oder einem sekundären Master gesendet wurde sowie ob das betreffende Feldgerät in einem Burst-Modus betrieben wird. Die einzigartige Adresse weist ferner einen „Unique Identifier” (deutsch: einzigartige Kennung) bzw. „Unique ID” des betreffenden Feldgerätes auf. Die „Unique ID” wird jedem hergestellten Feldgerät zugeteilt und ist weltweit einzigartig. Sie besteht gemäß dem HART®-Protokoll aus einer Hersteller-Kennung, einer Gerätetyp-Kennung sowie aus einer Geräte-Kennung. Die Geräte-Kennung muss durch den Hersteller derart vergeben werden, dass Geräte mit der gleichen Gerätetyp-Kennung jeweils eine unterschiedliche Geräte-Kennung aufweisen (ähnlich wie bei einer Seriennummer).
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Neben der Adressierung von Slaves basierend auf der „Unique ID” bietet das HART®-Protokoll auch die Möglichkeit der Verwendung von dynamischen Polling-Adressen mit einer Datenlänge von 1 Byte, die in einem „Short Frame” (deutsch: kurzer Rahmen) eingesetzt werden. Die ersten beiden Bits des Adressfeldes geben wiederum an, ob das betreffende Anfrage-Telegramm von einem primären oder einem sekundären Master gesendet wurde sowie ob das betreffende Feldgerät in einem Burst-Modus betrieben wird. Ab der Revision 6.0 des HART®-Protokolls können Polling-Adressen von 0–63 vergeben werden, während zuvor nur die Adressen von 0–15 möglich waren. Nach dem HART®-Protokoll dürfen nur „Command 0”-Telegramme (engl.: command; deutsch: Kommando bzw. Befehl), d. h. Telegramme, die das (standardisierte) Kommando „Command 0” (deutsch: „Kommando 0”) aufweisen, Polling-Adressen in einem entsprechenden „Short Frame” verwenden. Die Polling-Adresse ist dabei einem Feldgerät nicht fest zugeordnet sondern kann (dynamisch) in dem Feldgerät durch einen Benutzer (z. B. über eine entsprechende Bedieneinheit an dem Feldgerät, über ein Konfigurationstool, wie beispielsweise Field-Care® von Endress + Hauser, etc.) und/oder durch einen Master (über eine entsprechende digitale Kommunikation) eingestellt werden. Die Polling-Adresse von Feldgeräten wird von einem Master insbesondere zur Durchführung eines Netzwerkscans verwendet, um festzustellen, welche Feldgeräte an dem betreffenden HART®-Feldbus angeschlossen sind. Dabei wird ein Netzwerkscan von einem Master in der Regel bei Inbetriebnahme eines HART®-Feldbussystems durchgeführt, um de angeschlossenen Feldgeräte erstmalig zu erfassen (und in der Regel auch zu identifizieren). Ferner wird ein Netzwerkscan in der Regel auch während des Betriebs eines HART®-Feldbussystems durch den Master durchgeführt, um Änderungen der angeschlossenen Feldgeräte zu erfassen (und gegebenenfalls neu angeschlossene Feldgeräte zu identifizieren) und um ein aktuelles Abbild von dem HART®-Feldbussystem zu erhalten. Weiterhin kann der Master unter Verwendung der Polling-Adresse die „Unique ID” eines Feldgerätes abfragen.
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Beim Aufbau eines HART®-Feldbussystems und/oder beim Hinzufügen eines neuen Feldgerätes an ein bestehendes HART®-Feldbussystem muss darauf geachtet werden, dass jedem Feldgerät eine innerhalb des HART®-Feldbussystems einzigartige Polling-Adresse zugewiesen ist. Eine Möglichkeit, dies zu erreichen, besteht bisher darin, dass ein Benutzer in jedem Feldgerät, bevor es an den HART®-Feldbus angeschlossen wird, einzeln eine (bisher noch nicht belegte) Polling-Adresse zuweist. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass der Benutzer die Polling-Adresse über eine, an dem Feldgerät vorgesehene Bedieneinheit einstellt oder alternativ das Feldgerät in einer Punkt-zu-Punkt-Verbindung an einen Master anschließt und über den Master die Polling-Adresse einstellt. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, dass dann, wenn die Polling-Adressen von sämtlichen, neu anzuschließenden Feldgeräten auf „0” eingestellt sind (was in der Regel bei neu hergestellten Feldgeräten der Fall ist), die Feldgeräte einzeln nacheinander an den HART®-Feldbus angeschlossen und in Betrieb genommen werden und ihnen durch den Master direkt nach Inbetriebnahme eine entsprechende, von „0” abweichende Polling-Adresse zugewiesen wird. Bei sämtlichen erläuterten Möglichkeiten ist die Zuweisung von Polling-Adressen mit einem erheblichen Aufwand verbunden. Dies ist insbesondere dann zeit- und arbeitsaufwändig, wenn die einzelnen Feldgeräte an verschiedenen, gegebenenfalls schwer zugänglichen Orten einer Anlage positioniert sind bzw. zu positionieren sind. Ferner kann zusätzlicher Aufwand dafür erforderlich sein, festzustellen, welche Polling-Adressen in einem HART®-Feldbussystem bereits belegt sind. Darüber hinaus besteht bei den bisher erläuterten Möglichkeiten die Gefahr, dass der Benutzer eine fehlerhafte Zuweisung von Polling-Adressen vornimmt und mehrere Feldgeräte die gleiche Polling-Adresse aufweisen.
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In der Druckschrift
US 2008/0040515 A1 ist ein Verfahren zum Konfigurieren eines HART
®-Multidrop-Systems beschrieben. Dabei sendet der Master zunächst ein Broadcast-Kommando, durch welches alle an dem HART
®-Feldbus angeschlossenen Slaves in einen Multidrop-Modus geschaltet werden und eine identische Polling-Adresse erhalten. Anschließend werden die Polling-Adressen manuell durch einen Benutzer oder automatisiert derart geändert, dass jeder Slave innerhalb des HART
®-Feldbussystems eine einzigartige Polling-Adresse aufweist.
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Demgemäß besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein Verfahren sowie ein Feldgerät bereitzustellen, das mit möglichst geringem Aufwand eine Zuweisung einer innerhalb des betreffenden HART®-Feldbussystems einzigartigen Polling-Adresse an ein Feldgerät ermöglicht.
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Die Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 sowie durch ein Feldgerät gemäß Anspruch 10 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Zuweisen einer Polling-Adresse an ein Feldgerät, das an einem HART®-Feldbus angeschlossen ist, das einen Slave bildet und das in einem flexiblen Polling-Adress-Zuweisungsmodus (polling: Abfrage) betrieben wird, bereitgestellt. Das erfindungsgemäße Verfahren weist dabei nachfolgende Schritte auf:
- A) Empfangen eines Anfrage-Telegramms von einem, an dem HART®-Feldbus angeschlossenen Master durch das Feldgerät, wobei das Anfrage-Telegramm eine Adressierung in Form einer Polling-Adresse aufweist;
- B) Abhören der Kommunikation auf dem HART®-Feldbus durch das Feldgerät und Überwachen, ob ein anderes, an dem HART®-Feldbus angeschlossenes Feldgerät auf das Anfrage-Telegramm antwortet; und
- C) Antworten auf das Anfrage-Telegramm durch das Feldgerät und Übernehmen der in dem Anfrage-Telegramm enthaltenen Polling-Adresse in dem Feldgerät, wenn innerhalb einer vorbestimmten Zeitdauer ab dem Empfangen des Anfrage-Telegramms kein anderes Feldgerät auf das Anfrage-Telegramm geantwortet hat.
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Durch die erfindungsgemäße Betriebsweise des Feldgerätes in dem flexiblen Polling-Adress-Zuweisungsmodus wird sichergestellt, dass das Feldgerät nur dann eine in einem Anfrage-Telegramm enthaltene Polling-Adresse übernimmt, wenn innerhalb der vorbestimmten Zeitdauer kein anderes Feldgerät auf das Anfrage-Telegramm geantwortet hat. Antwortet kein anderes Feldgerät innerhalb der vorbestimmten Zeitdauer, so bedeutet dies in der Regel, dass kein anderes Feldgerät des HART®-Feldbussystems diese Polling-Adresse aufweist. Dadurch kann sichergestellt werden, dass innerhalb eines HART®-Feldbussystems keine Polling-Adresse doppelt vergeben wird. Die Notwendigkeit, dass ein Benutzer zur Zuweisung der Polling-Adresse eingreifen muss, entfällt, so dass der erforderliche Aufwand sowie das Risiko einer fehlerhaften Polling-Adress-Zuweisung reduziert werden. Weiterhin ist vorteilhaft, dass das erfindungsgemäße Verfahren dem HART®-Protokoll entspricht. Eine Anpassung auf Seiten des Masters und/oder der weiteren, an einem HART®-Feldbus angeschlossenen Feldgeräte ist nicht erforderlich.
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Dabei ist nicht zwingend erforderlich, dass das Feldgerät die Polling-Adresse in Schritt C) endgültig übernimmt. Vielmehr besteht auch die Möglichkeit, dass das Feldgerät weiterhin (mit der übernommenen Polling-Adresse) in dem flexiblen Polling-Adress-Zuweisungsmodus betrieben wird. In diesem Fall kann insbesondere vorgesehen sein, dass das Feldgerät die Schritte B) und C) weiterhin ausführt, wenn es ein Anfrage-Telegramm von dem Master mit einer Polling-Adresse, die der übernommenen Polling-Adresse entspricht, empfängt. Weicht dagegen die Polling-Adresse in dem Anfrage-Telegramm von der übernommenen Polling-Adresse ab, so werden die Schritte B) und C) nicht ausgeführt. Wie nachfolgend unter Bezugnahme auf Weiterbildungen der Erfindung erläutert wird, können so mögliche Konflikte aufgelöst werden.
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Neben den im einleitenden Teil genannten Sensoren und Aktoren werden als Feldgeräte allgemein alle Geräte (insbesondere alle Geräte der Prozessautomatisierungstechnik) bezeichnet, die prozessnah eingesetzt werden, die prozessrelevante Informationen liefern oder verarbeiten und denen eine Polling-Adresse zugewiesen werden kann. Dies umfasst insbesondere Bridges (deutsch: Brücken), I/O-Geräte (englisch: I/O devices) sowie Gateways. Ferner wird auch den (in Bezug auf die Netzwerkstruktur) untergeordneten Geräten, die an solchen Bridges, I/O-Geräten und/oder Gateways angeschlossen sind, in der Regel eine Polling-Adresse zugewiesen, so dass mit dem Begriff „Feldgerät” auch auf diese Geräte Bezug genommen wird. Beispielsweise können an einem I/O-Gerät mehrere untergeordnete Feldgeräte angeschlossen sein, wobei Anfrage-Telegramme des Masters durch das I/O-Gerät an das entsprechende Feldgerät durchgeleitet werden. Dementsprechend ist in Bezug auf das erfindungsgemäße Verfahren nicht zwingend erforderlich, dass das betreffende Feldgerät direkt an dem HART®-Feldbus angeschlossen ist. Vielmehr kann es auch über ein weiteres Gerät, wie beispielsweise über ein I/O-Gerät, an dem HART®-Feldbus angeschlossen sein. In entsprechender Weise kann auch der Master direkt oder über ein weiteres Gerät (und/oder Netzwerk) an dem HART®-Feldbus angeschlossen sein.
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Die Bezeichnung „flexibler Polling-Adress-Zuweisungsmodus” wird in dem vorliegenden Zusammenhang insbesondere zur Unterscheidung von dem (nachfolgend detaillierter beschriebenen) fixen Polling-Adress-Modus verwendet. Der fixe Polling-Adress-Modus entspricht dabei einer normalen Betriebsweise eines Feldgerätes, dem bereits eine Polling-Adresse zugewiesen wurde. In diesem fixen Polling-Adress-Modus antwortet das Feldgerät unmittelbar und nur dann auf ein Anfrage-Telegramm, das eine Adressierung in Form einer Polling-Adresse aufweist, wenn die in dem Anfrage-Telegramm enthaltene Polling-Adresse mit der zugewiesenen Polling-Adresse übereinstimmt. Im Gegensatz dazu wird das Feldgerät in dem flexiblen Polling-Adress-Zuweisungsmodus vorzugsweise nur dann betrieben, wenn dem Feldgerät noch eine Polling-Adresse zugewiesen werden muss, beispielsweise weil das Feldgerät neu an einen HART®-Feldbus angeschlossen wurde. In diesem Fall können dann die Schritte A) bis C) durch das Feldgerät durchgeführt werden, sobald es ein entsprechendes Anfrage-Telegramm von einem Master empfängt.
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Unter „Empfangen” wird in dem vorliegenden Zusammenhang allgemein verstanden, dass das entsprechende Anfrage-Telegramm an einer Kommunikationsschnittstelle des Feldgerätes, über die das Feldgerät direkt oder über ein weiteres Gerät (z. B. ein I/O-Gerät) an dem HART®-Feldbus angeschlossen ist, eingeht. Dies gilt unabhängig davon, ob das Anfrage-Telegramm nachträglich durch das betreffende Feldgerät verworfen wird, beispielsweise weil es nicht an das betreffende Feldgerät adressiert ist. Dementsprechend werden sämtliche, über den HART®-Feldbus übermittelten Telegramme durch das Feldgerät empfangen.
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Als „Polling-Adresse” wird dabei eine Adresse verstanden, die in einem Feldgerät dynamisch einstellbar ist. Wie oberhalb erläutert wird, wird die Polling-Adresse insbesondere bei der Durchführung eines Netzwerkscans zur Adressierung der einzelnen Feldgeräte verwendet. Zusätzlich oder alternativ kann solch eine Polling-Adresse auch zur Adressierung des Feldgerätes, um von diesem weitere Identifizierungsinformationen, wie beispielsweise eine „Unique ID”, abzufragen, verwendet werden. Weiterhin kann die Polling-Adresse auch noch eine oder mehrere der Eigenschaften, die im einleitenden Teil erläutert wurden, aufweisen.
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Die „vorbestimmte Zeitdauer”, die in dem flexiblen Polling-Adress-Zuweisungsmodus durch das Feldgerät abgewartet wird, bevor es (gegebenenfalls) auf das Anfrage-Telegramm antwortet, ist insbesondere länger als eine für Feldgeräte erwartungsgemäße Responsezeit (Antwortzeit). Auf diese Weise kann sichergestellt werden, dass dann, wenn kein Feldgerät innerhalb der vorbestimmten Zeitdauer auf das Anfrage-Telegramm antwortet, die in dem Anfrage-Telegramm enthaltene Polling-Adresse innerhalb des HART®-Feldbussystems nicht belegt ist. Die vorbestimmte Zeitdauer kann auch länger als ein in dem Master vorgesehener Timeout-Zeitraum, über den auf eine Antwort auf das Anfrage-Telegramm gewartet wird und nach dessen Ablauf aufgrund einer Zeitüberschreitung das Warten auf eine Antwort abgebrochen wird (Timeout), sein. Denn in der Regel sendet der Master das Anfrage-Telegramm (mit der selben Polling-Adresse) nach Auftreten solch einer Zeitüberschreitung erneut. Häufig ist der Master derart eingerichtet, dass er ein Anfrage-Telegramm insgesamt bis zu drei mal sendet, wenn er keine Antwort erhält, so dass die vorbestimmte Zeitdauer maximal bis kurz vor Eintreten der dritten Zeitüberschreitung dauern kann.
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Die Schritte des Abhörens und Überwachens (vgl. B)) sowie gegebenenfalls des Antwortens und Übernehmens (vgl. C)) werden insbesondere automatisiert durch das Feldgerät durchgeführt. Vorzugsweise ist das erfindungsgemäße Verfahren, insbesondere die Schritte des Abhörens und Überwachens (vgl. B)) sowie gegebenenfalls des Antwortens und Übernehmens (vgl. C)), in dem Feldgerät in der Schicht 2, d. h. der Data Link Layer (deutsch: Sicherungsschicht) des OSI-Referenzmodells (OSI: Open Systems Interconnection) implementiert.
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Die Schritte des Abhörens und des Überwachens (vgl. B)) sowie gegebenenfalls (bei Vorliegen der unter C) genannten Voraussetzungen) der Schritte des Antwortens und des Übernehmens (vgl. C)) müssen dabei nicht zwingend bei jedem empfangenen Anfrage-Telegramm, das eine Adressierung in Form einer Polling-Adresse aufweist, durchgeführt werden. Gemäß einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass in dem Feldgerät in dem flexiblen Polling-Adress-Zuweisungsmodus eine vorläufige Polling-Adresse eingestellt ist und das Feldgerät nur dann nach Ablauf der vorbestimmten Zeitdauer auf das Anfrage-Telegramm antwortet und die in dem Anfrage-Telegramm enthaltene Polling-Adresse übernimmt, wenn die in dem Anfrage-Telegramm enthaltene Polling-Adresse mit der vorläufigen Polling-Adresse übereinstimmt (und wenn die weiteren unter C) genannten Voraussetzungen erfüllt sind). Bei dieser Weiterbildung müssen auch die Schritte des Abhörens und des Überwachens (vgl. B)) nicht zwingend durchgeführt werden, wenn die in dem Anfrage-Telegramm enthaltene Polling-Adresse von der vorläufigen Polling-Adresse abweicht. Insbesondere kann solch ein Anfrage-Telegramm direkt durch das Feldgerät verworfen werden. Die bereits eingestellte vorläufige Polling-Adresse wird deshalb als „vorläufig” bezeichnet, da das Feldgerät diese nur dann übernimmt, wenn kein anderes, an dem HART®-Feldbus angeschlossenes Feldgerät auf das Anfrage-Telegramm, welches die vorläufige Polling-Adresse als Adressierung enthält, innerhalb der vorbestimmten Zeitdauer antwortet.
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Gemäß einer Weiterbildung ist ferner vorgesehen, dass das Feldgerät dann, wenn es bei dem Schritt des Überwachens feststellt, dass auf ein Anfrage-Telegramm mit einer Polling-Adresse, die mit der vorläufigen Polling-Adresse übereinstimmt, vor Ablauf der vorbestimmten Zeitdauer ein anderes Feldgerät antwortet, die vorläufige Polling-Adresse ändert. Antwortet vor Ablauf der vorbestimmten Zeitdauer ein anderes Feldgerät, so bedeutet dies, dass die vorläufige Polling-Aderesse in dem HART®-Feldbussystem bereits belegt ist und das Feldgerät auf eine andere Polling-Adresse ausweichen muss. Beispielsweise kann das Feldgerät die Polling-Adresse um eins inkrementieren. Es kann die Polling-Adresse aber auch nach einem anderen Algorithmus ändern oder die Änderung von zusätzlichen Kriterien abhängig machen.
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Gemäß einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Feldgerät auch bei Anfrage-Telegrammen mit einer Polling-Adresse, die von der vorläufigen Polling-Adresse abweicht, überwacht, ob ein anderes, an dem HART®-Feldbus angeschlossenes Feldgerät auf das Anfrage-Telegramm antwortet. Insbesondere kann das Feldgerät auf diese Weise auswerten und speichern, welche Polling-Adressen in dem HART®-Feldbussystem bereits belegt sind. Stellt es bei einem Anfrage-Telegramm, das seine vorläufige Polling-Adresse als Adressierung aufweist, fest, dass innerhalb der vorbestimmten Zeitdauer ein anderes, an dem HART®-Feldbus angeschlossenes Feldgerät darauf antwortet und damit seine vorläufige Polling-Adresse belegt ist, so kann es als nächstes auf eine freie Polling-Adresse ausweichen. Auf diese Weise kann vermieden werden, dass das Feldgerät unnötig oft seine vorläufige Polling-Adresse ändern muss, bevor es eine Polling-Adresse übernimmt. Ferner kann so durch Vorsehung eines entsprechenden Algorithmus, der vorgibt, welche vorläufige Polling-Adresse als nächstes eingestellt wird, falls die bisherige Polling-Adresse belegt ist, gesteuert werden, dass innerhalb eines HART®-Feldbussystems nur möglichst niedrige Polling-Adressen belegt werden. Auf diese Weise kann die für einen Netzwerkscan erforderliche Zeitdauer reduziert werden.
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Gemäß einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Feldgerät in dem flexiblen Polling-Adress-Zuweisungsmodus bei einem empfangenen Anfrage-Telegramm, das eine Adressierung in Form einer Polling-Adresse aufweist, unabhängig von der darin enthaltenen Polling-Adresse die Schritte des Abhörens und des Überwachens (vgl. B)) und gegebenenfalls, sofern innerhalb der vorbestimmten Zeitdauer ab dem Empfangen des Anfrage-Telegramms kein anderes Feldgerät auf das Anfrage-Telegramm geantwortet hat, die Schritte des Antwortens und des Übernehmens (vgl. C)) durchführt. Auf diese Weise wird durch das Feldgerät die erste (in Bezug auf die Folge der Abfrage bei Durchführung eines Netzwerkscans) freie Polling-Adresse übernommen. Ein empfangenes Anfrage-Telegramm muss dabei nicht das zusätzliche Kriterium erfüllen, dass eine darin enthaltene Polling-Adresse mit einer in dem Feldgerät vorläufig eingestellten Polling-Adresse übereinstimmt. Dies bedeutet, dass ein empfangenes Telegramm unabhängig von der darin enthaltenen Polling-Adresse in dem Feldgerät verarbeitet wird und die Schritte des Abhörens und des Überwachens sowie gegebenenfalls die Schritte des Antwortens und des Übernehmens durchgeführt werden. Auf diese Weise kann eine vergleichsweise schnelle Zuweisung von Polling-Adressen an Feldgeräte erfolgen. Ferner kann so auf einfache Weise realisiert werden, dass in einem HART®-Feldbussystem nur möglichst niedrige Polling-Adressen belegt sind.
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Wurde einem Feldgerät einmal eine Polling-Adresse zugewiesen, die innerhalb des betreffenden HART®-Feldbussystems einzigartig ist, so ist in der Regel gewünscht, dass diese während des weiteren Betriebs des HART®-Feldbussystems beibehalten wird. Gemäß einer Weiterbildung schaltet das Feldgerät nach dem Schritt des Übernehmens in einen fixen Polling-Adress-Modus um, wobei das Feldgerät in dem fixen Polling-Adress-Modus unmittelbar und nur dann auf ein Anfrage-Telegramm, das eine Adressierung in Form einer Polling-Adresse aufweist, antwortet, wenn die in dem Anfrage-Telegramm enthaltene Polling-Adresse mit der übernommenen Polling-Adresse übereinstimmt. Dies entspricht der normalen Betriebsweise eines Feldgerätes, das sich, z. B. bei Durchführung eines Netzwerkscans, (nur) unter seiner Polling-Adresse meldet. Durch das Umschalten in den fixen Polling-Adress-Modus wird insbesondere sichergestellt, dass innerhalb eines HART®-Feldbussystems den Feldgeräten nicht bei jedem Netzwerkscan erneut Polling-Adressen zugewiesen werden. Unter einem „unmittelbaren” Antworten wird dabei verstanden, dass das Feldgerät ohne zusätzliche zeitliche Verzögerung antwortet, wobei dies eine, in dem Feldgerät für die Bearbeitung eines Anfrage-Telegramms erforderliche Zeitdauer dauern kann. Eine „unmittelbare” Antwort erfolgt dabei (sofern keine Fehler auftreten) innerhalb der erwartungsgemäßen Responsezeit (Antwortzeit) des Feldgerätes.
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Dabei kann, wie bereits oberhalb erläutert wird, vorgesehen sein, dass das Feldgerät nicht unmittelbar nach dem Schritt des Übernehmens in den fixen Polling-Adress-Modus umschaltet. Vielmehr kann es auch noch weiter in dem flexiblen Polling-Adress-Zuweisungsmodus betrieben werden, bis sichergestellt ist, dass dem Feldgerät innerhalb des HART®-Feldbussystems tatsächlich eine einzigartige Polling-Adresse zugewiesen wurde. Insbesondere kann der Fall auftreten, dass zwei oder mehrere Feldgeräte gleichzeitig oder unmittelbar hintereinander auf ein Anfrage-Telegramm des Masters mit einer Polling-Adresse antworten, was zur Folge hat, dass beide Feldgeräte die gleiche Polling-Adresse übernehmen, da dieser Konflikt für die Feldgeräte selbst nicht erkennbar ist. Ferner kann der Fall auftreten, dass das Feldgerät zwar auf ein Anfrage-Telegramm des Masters antwortet, das Antwort-Telegramm aber nicht bei dem Master ankommt. Auch dies ist für das Feldgerät nicht erkennbar. Dementsprechend ist es zweckmäßig, mit einer endgültigen Übernahme der übernommenen Polling-Adresse und damit mit dem Umschalten in den fixen Polling-Adress-Modus so lange zu warten, bis der Master zu erkennen gibt, dass er die Antwort des Feldgerätes korrekt empfangen hat. Gemäß einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Umschalten in den fixen Polling-Adress-Modus durch den Empfang eines Anfrage-Telegramms des Masters, in dem das Feldgerät über dessen „Unique ID” (bzw. allgemein über dessen einzigartige Adresse) adressiert wird, ausgelöst wird. Denn das Feldgerät übersendet in der Regel seine „Unique ID” (bzw. allgemein seine einzigartige Adresse) in Antwort auf ein Anfrage-Telegramm des Masters, das eine Polling-Adresse als Adressierung aufweist. Dementsprechend ist die Verwendung der korrekten „Unique ID” ein Beleg dafür, dass der Master das Feldgerät erkannt hat und kein Konflikt aufgetreten ist.
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Solange das Feldgerät nach dem Übernehmen einer Polling-Adresse weiter in dem flexiblen Polling-Adress-Zuweisungsmodus betrieben wird, ist insbesondere vorgesehen, dass das Feldgerät die Schritte B) und C) weiterhin ausführt, wenn es ein Anfrage-Telegramm von dem Master mit einer Polling-Adresse, die der übernommenen Polling-Adresse entspricht, empfängt. Weicht dagegen die Polling-Adresse in dem Anfrage-Telegramm von der übernommenen Polling-Adresse ab, so werden die Schritte B) und C) nicht ausgeführt. Gemäß einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Feldgerät jedes mal dann, wenn es auf ein Anfrage-Telegramm des Masters, das eine Adressierung in Form einer Polling-Adresse aufweist, geantwortet hat, die vorbestimmte Zeitdauer, die in dem flexiblen Polling-Adress-Zuweisungsmodus durch das Feldgerät abgewartet wird, ändert. Vorzugsweise sind dabei sämtliche, an dem HART®-Feldbus angeschlossenen Feldgeräte gemäß dieser Weiterbildung ausgebildet. Dementsprechend kann in Fällen, in denen bei Erhalt eines ersten Anfrage-Telegramms mit einer Polling-Adresse zwei oder mehrere Feldgeräte gleichzeitig oder kurz hintereinander antworten, der auftretende Konflikt dadurch aufgelöst werden, dass die Feldgeräte weiterhin in dem flexiblen Polling-Adress-Zuweisungsmodus betrieben werden. Der Master, der erkennt, dass zwei oder mehrere Feldgeräte gleichzeitig geantwortet haben, kann erneut ein Anfrage-Telegramm mit der gleichen Polling-Adresse senden. Dadurch, dass die vorbestimmte Zeitdauer der Feldgeräte (bzw. von mindestens einem der Feldgeräte) nun geändert wurde, antworten diese nicht erneut gleichzeitig und es kann jedem Feldgerät eine, innerhalb des HART®-Feldbussystems einzigartige Polling-Adresse zugewiesen werden.
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Es kann nicht ausgeschlossen werden, dass in einem Feldgerät, das in dem fixen Polling-Adress-Modus betrieben wird, nach Empfangen eines Anfrage-Telegramms, das die Polling-Adresse des Feldgerätes enthält, eine zeitliche Verzögerung auftritt und das Feldgerät erst verzögert auf das Anfrage-Telegramm antwortet. Dabei besteht die Gefahr, dass ein weiteres, an dem HART®-Feldbus angeschlossenes Feldgerät, das in dem flexiblen Polling-Adress-Zuweisungsmodus betrieben wird, zuvorkommt und auf das Anfrage-Telegramm antwortet sowie die darin enthaltene Polling-Adresse übernimmt. Dies würde dazu führen, dass in einem HART®-Feldbussystem eine Polling-Adresse mehrfach belegt ist. Gemäß einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Feldgerät während des Betriebs in dem fixen Polling-Adress-Modus nach Empfangen eines Anfrage-Telegramms mit einer Polling-Adresse, die mit der übernommenen Polling-Adresse des Feldgerätes übereinstimmt, prüft, ob ein anderes Feldgerät auf das Anfrage-Telegramm vor ihm antwortet, und, falls dies der Fall ist, in den flexiblen Polling-Adress-Zuweisungsmodus umschaltet. Auf diese Weise kann dem Feldgerät, falls ein anderes Feldgerät seine Polling-Adresse übernommen hat, eine neue Polling-Adresse zugewiesen werden.
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Gemäß einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Anfrage-Telegramm, das eine Adressierung in Form einer Polling-Adresse aufweist, durch ein Anfrage-Identifizierungstelegramm (insbesondere Telegramme mit einem „identity command” (deutsch: Identifizierungs-Kommando)) gebildet wird und dass das Feldgerät beim Antworten auf das Anfrage-Identifizierungstelegramm Identifizierungsinformationen des Feldgerätes übermittelt. Die übermittelten Identifizierungsinformationen weisen insbesondere eine einzigartige Adresse des Feldgerätes, die spezifisch für das betreffende Feldgerät ist, auf. In der Regel benötigt der Master diese für eine weitere Kommunikation mit dem Feldgerät. Insbesondere wird durch das Feldgerät die in dem HART®-Protokoll beschriebene „Unique ID” des Feldgerätes übermittelt. Daneben kann das Feldgerät auch weitere Identifizierungsinformationen des Feldgerätes in Antwort auf das Anfrage-Identifizierungstelegramm übermitteln, durch die das Feldgerät weitergehend charakterisiert wird. Dies können insbesondere Informationen, die der Master für eine Kommunikation mit dem Feldgerät benötigt und/oder Informationen, die der Master für die Auswahl der korrekten Informationen zur Geräteintegration, wie beispielsweise einer Gerätebeschreibung (engl.: Device Description oder DD) oder eines Gerätetreibers (z. B. DTM; engl.: Device Type Manager; deutsch: Gerätetyp-Manager), für das Feldgerät benötigt. Die weiteren Identifizierungsinformationen können beispielsweise eine Version der Hard- und/oder Software des Feldgerätes sein. Das Anfrage-Identifizierungstelegramm kann insbesondere durch ein „Command 0”-Anfrage-Telegramm gebildet werden, das in dem HART®-Protokoll beschrieben ist. Wie oberhalb erläutert wird, ermöglicht solch ein „Command 0”-Anfrage-Telegramm, dass die Polling-Adresse in dem „Short Frame” des Anfrage-Telegramms enthalten ist.
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Alternativ kann das Identifizierungstelegramm aber auch durch ein Anfrage-Telegramm mit einem herstellerspezifischen Kommando gebildet werden, wobei die jeweilige Polling-Adresse dann in dem Nutzdatenanteil des Anfrage-Telegramms übermittelt wird. Das Anfrage-Telegramm weist in diesem Fall insbesondere einen „Long Frame” auf, in dem entweder die „Unique ID” eines speziellen Feldgerätes oder die Broadcast-Adresse (engl.: broadcast; deutsch: senden), so dass das Anfrage-Telegramm an sämtliche, an dem HART®-Feldbus angeschlossenen Feldgeräte adressiert ist, enthalten ist. Das herstellerspezifische Kommando muss derart definiert sein, dass das Feldgerät (in dem fixen Polling-Adress-Modus) nur dann auf das Anfrage-Telegramm antwortet und die angeforderten Identifizierungsinformationen übermittelt, wenn die in dem Nutzdatenanteil enthaltene Polling-Adresse mit der Polling-Adresse des Feldgerätes übereinstimmt. Auch bei solch einem Anfrage-Telegramm mit einem herstellerspezifischen Kommando ist das erfindungsgemäße Verfahren in entsprechender Weise möglich. Ein Telegramm mit ähnlichem Aufbau wird beispielsweise durch das in dem HART®-Protokoll spezifizierte „Command 11”-Anfrage-Telegramm gebildet, bei dem in dem Nutzdatenanteil ein „Tag” des betreffenden Feldgerätes übermittelt wird.
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Vorzugsweise ist ferner vorgesehen, dass Feldgeräte in dem flexiblen Polling-Adress-Zuweisungsmodus jeweils eine unterschiedliche, „vorbestimmte Zeitdauer” abwarten, bevor sie (gegebenenfalls) auf ein Anfrage-Telegramm antworten. Auf diese Weise kann in Fällen, in denen mehrere Feldgeräte gleichzeitig an einen HART®-Feldbus neu angeschlossen und in Betrieb genommen werden, vermieden werden, dass zwei oder mehrere Feldgeräte gleichzeitig auf das gleiche Anfrage-Telegramm antworten und die darin enthaltene Polling-Adresse übernehmen. Vorzugsweise unterscheiden sich die „vorbestimmten Zeitdauern” von verschiedenen Feldgeräten um eine Mindestzeitdauer voneinander. Diese Mindestzeitdauer wird dabei vorzugsweise derart hoch gewählt, dass sichergestellt werden kann, dass nicht zwei oder mehrere Feldgeräte kurz hintereinander auf ein- und dasselbe Anfrage-Telegramm antworten, weil das später antwortende Feldgerät die Antwort des früher antwortenden Feldgerätes vor Absenden der Antwort nicht mehr verarbeiten konnte. Wie oberhalb erläutert wird, können die „vorbestimmten Zeitdauern” über einen Zeitraum bis beispielsweise kurz vor Eintreten der dritten Zeitüberschreitung des Masters verteilt werden, sofern der Master bei Auftreten einer Zeitüberschreitung das betreffende Anfrage-Telegramm insgesamt bis zu drei mal sendet. Je nachdem, wie oft der Master ein Anfrage-Telegramm bei Auftreten einer Zeitüberschreitung sendet, kann auch ein anderer Zeitraum zur Verfügung stehen.
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Gemäß einer Weiterbildung weisen alle, an dem HART®-Feldbus angeschlossenen Feldgeräte eine voneinander unterschiedliche, vorbestimmte Zeitdauer, die in dem flexiblen Polling-Adress-Zuweisungsmodus durch das jeweilige Feldgerät abgewartet wird, auf. Dies kann beispielsweise durch Verknüpfen der jeweiligen vorbestimmten Zeitdauer mit der „Unique ID” des betreffenden Feldgerätes und/oder mit dessen Seriennummer erreicht werden. Daneben bestehen aber auch noch andere Möglichkeiten, um dies zu erreichen.
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Das erfindungsgemäße Verfahren (mit gegebenenfalls einer oder mehreren der oberhalb erläuterten Weiterbildungen und Varianten) wird insbesondere dann durchgeführt, wenn eines oder mehrere Feldgeräte neu an den HART®-Feldbus eines bestehenden HART®-Feldbussystems angeschlossen werden. In diesem Fall wird das Verfahren vorzugsweise nur bei den neu angeschlossenen Feldgeräten durchgeführt. Wird ein HART®-Feldbussystem vollständig neu in Betrieb genommen, so wird das erfindungsgemäße Verfahren insbesondere in allen, an dem HART®-Feldbus angeschlossenen Feldgeräten durchgeführt. Allgemein kann vorgesehen sein, dass der flexible Polling-Adress-Zuweisungsmodus immer dann, wenn das Feldgerät neu in Betrieb genommen wird, in dem Feldgerät voreingestellt ist. Maßgeblich hierfür kann beispielsweise sein, dass das Feldgerät (insbesondere nach einer längeren Trennung von der Stromversorgung) an eine Stromversorgung angeschlossen wird. Wird ein Feldgerät getaktet betrieben, wie es häufig in einem Funknetzwerk der Fall ist, so sollte eine solche kurzzeitige Unterbrechung oder Reduzierung der Stromversorgung nicht der Auslöser dafür sein, dass das Feldgerät in den flexiblen Polling-Adress-Zuweisungsmodus umschaltet. Alternativ oder zusätzlich kann auch vorgesehen sein, dass das Feldgerät manuell durch einen Benutzer in den flexiblen Polling-Adress-Zuweisungsmodus umgeschaltet werden kann. Dies kann beispielsweise über eine an dem Feldgerät vorgesehene Bedieneinheit, über ein Konfigurationstool, das beispielsweise über eine Punkt-zu-Punkt-Verbindung mit dem Feldgerät in Kommunikationsverbindung steht, und/oder über ein Handbediengerät, das über eine Service-schnittstelle des Feldgerätes mit dem Feldgerät in Kommunikationsverbindung steht, erfolgen. Ferner kann vorgesehen sein, dass der flexible Polling-Adress-Zuweisungsmodus bei neu hergestellten Feldgeräten bereits voreingestellt ist.
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Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Feldgerät, das einen Slave bildet und das eine Kommunikationsschnittstelle aufweist, über die es an einen HART®-Feldbus anschließbar ist, wobei das Feldgerät derart ausgebildet ist, dass es zum Zuweisen einer Polling-Adresse an das Feldgerät in einem flexiblen Polling-Adress-Zuweisungsmodus (polling: Abfrage) betreibbar ist. In dem flexiblen Polling-Adress-Zuweisungsmodus hört das Feldgerät im Einsatz, in dem es über die Kommunikationsschnittstelle an einem HART®-Feldbus angeschlossen ist, nach Empfangen eines Anfrage-Telegramms von einem Master über die Kommunikationsschnittstelle, wobei das Anfrage-Telegramm eine Adressierung in Form einer Polling-Adresse aufweist, die Kommunikation auf dem HART®-Feldbus ab und überwacht, ob ein anderes Feldgerät auf das Anfrage-Telegramm antwortet. Das Feldgerät antwortet auf das Anfrage-Telegramm und übernimmt die in dem Anfrage-Telegramm enthaltene Polling-Adresse, wenn innerhalb einer vorbestimmten Zeitdauer ab dem Empfangen des Anfrage-Telegramms kein anderes Feldgerät auf das Anfrage-Telegramm geantwortet hat. Dabei wird die Kommunikationsschnittstelle dann, wenn das Feldgerät direkt an einen HART®-Feldbus anschließbar ist, durch eine HART®-Kommunikationsschnittstelle gebildet.
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Bei dem erfindungsgemäßen Feldgerät sind die oberhalb in Bezug auf das erfindungsgemäße Verfahren erläuterten Weiterbildungen und Varianten in entsprechender Weise realisierbar. Dazu muss das Feldgerät jeweils in entsprechender Weise eingerichtet bzw. angepasst sein.
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Weitere Vorteile und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich anhand der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren. Von den Figuren zeigen:
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1: eine schematische Darstellung eines einfachen HART®-Feldbussystems;
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2: ein Flussdiagramm, in dem eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt ist; und
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3: eine graphische Darstellung, bei der verschiedene Zustände eines Masters und zweier Slaves über der Zeit aufgetragen sind.
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1 ist eine beispielhafte, schematische Darstellung eines einfachen HART®-Feldbussystems, bei dem eine Steuereinheit M und drei Feldgeräte FG1, FG2 und FG3, die jeweils Sensoren und/oder Aktoren bilden, direkt an einem HART®-Feldbus F angeschlossen sind. Ferner ist an dem HART®-Feldbus F ein I/O-Gerät FG4 angeschlossen, an dessen Kanäle wiederum weitere Feldgeräte, wie beispielsweise Sensoren und/oder Aktoren anschließbar sind. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind an dem I/O-Gerät FG4 zwei weitere Sensoren FG5 und FG6 angeschlossen. Die Steuereinheit M ist ein (primärer) Master. Die Feldgeräte FG1, FG2 und FG3, das I/O-Gerät FG4 und die Sensoren FG5 und FG6, bilden jeweils Slaves. Die Kommunikation über den HART®-Feldbus erfolgt gemäß dem HART®-Protokoll. Dabei können an dem HART®-Feldbus F auch noch weitere Geräte und/oder ein weiteres Netzwerk, etc. angeschlossen sein, wie schematisch durch die offenen Enden des HART®-Feldbusses F dargestellt ist.
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Wie oberhalb beschrieben ist, werden diese Geräte FG1–FG6 alle als Feldgeräte bezeichnet. Sie weisen jeweils eine dynamisch einstellbare Polling-Adresse auf, wobei die Zuweisung von Polling-Adressen an die einzelnen Feldgeräte FG1–FG6 derart erfolgen sollte, dass jede Polling-Adresse innerhalb des HART®-Feldbussystems nur einmal vergeben ist. Insbesondere kann die Zuweisung einer Polling-Adresse an eines oder mehrere der Feldgeräte FG1–FG6 durch das erfindungsgemäße Verfahren (gegebenenfalls auch gemäß einer der oberhalb erläuterten Weiterbildungen und/oder Varianten) erfolgen.
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Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf 2 eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens erläutert. Das Flussdiagramm bezieht sich auf ein Feldgerät, das an einem HART®-Feldbus angeschlossen ist und das einen Slave bildet. Dabei ist in dem Feldgerät eine vorläufige Polling-Adresse, die in dem vorliegenden Fall „1” ist, eingestellt. Als erster Schritt empfängt das Feldgerät ein „Command 0”-Anfrage-Telegramm von einem, an dem HART®-Feldbus angeschlossenen Master, wobei das „Command 0”-Anfrage-Telegramm als Adressierung die Polling-Adresse „1” aufweist (vgl. Schritt „EMPFANGEN ANFRAGE” in 2). Der Master übersendet das „Command 0”-Anfrage-Telegramm dabei im Rahmen der Durchführung eines Netzwerkscans, bei dem nacheinander die Polling-Adressen von 0 bis 63, vorzugsweise in dieser Reihenfolge, abgefragt werden. Dabei ist das Feldgerät derart ausgebildet, dass „Command 0”-Anfrage-Telegramme mit einer anderen Polling-Adresse als die in dem Feldgerät vorläufig eingestellte Polling-Adresse direkt verworfen werden.
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Der nächste Schritt hängt davon ab, ob sich das Feldgerät in dem flexiblen Polling-Adress-Zuweisungsmodus oder in dem fixen Polling-Adress-Modus befindet (vgl. „FLEXIBLER MODUS?” in 2). Befindet sich das Feldgerät in dem fixen Polling-Adress-Modus („NEIN” bei „FLEXIBLER MODUS?”), so antwortet es unmittelbar (insbesondere innerhalb der erwartungsgemäßen Responsezeit) auf das „Command 0”-Anfrage-Telegramm (vgl. „ANTWORTEN” in 2). Befindet sich das Feldgerät in dem flexiblen Polling-Adress-Zuweisungsmodus („JA” bei „FLEXIBLER MODUS?”), so hört es die Kommunikation auf dem HART®-Feldbus ab und überwacht, ob ein anderes, an dem HART®-Feldbus angeschlossenes Feldgerät auf das „Command 0”-Anfrage-Telegramm antwortet (vgl. „ABHÖREN UND ÜBERWACHEN” in 2). Antwortet innerhalb einer vorbestimmten Zeitdauer ab dem Empfangen des „Command 0”-Anfrage-Telegramms kein anderes Feldgerät auf das „Command 0”-Anfrage-Telegramm („NEIN” bei „ANTWORT ANDERES FG?” in 2), so antwortet das Feldgerät und übernimmt die in dem „Command 0”-Anfrage-Telegramm enthaltene Polling-Adresse von „1” (vgl. „ANTWORTEN” in 2). Antwortet innerhalb der vorbestimmten Zeitdauer ein anderes Feldgerät auf das „Command 0”-Anfrage-Telegramm („JA” bei „ANTWORT ANDERES FG?” in 2), so ändert das Feldgerät die vorläufige Polling-Adresse (vgl. „ÄNDERN D. VORL. POLLING-ADRESSE” in 2), beispielsweise von „1” auf „2”.
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Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf 3 ein Beispiel erläutert, bei dem ein Feldgerät, das nachfolgend als „SLAVE 1” bezeichnet wird, neu an einen HART®-Feldbus eines bestehenden HART®-Feldbussystems angeschlossen wird. Zum Zuweisen einer Polling-Adresse befindet sich der „SLAVE 1” in dem flexiblen Polling-Adress-Zuweisungsmodus. In dem „SLAVE 1” ist eine vorläufige Polling-Adresse, die in dem vorliegenden Fall „0” ist, eingestellt. Dabei ist der „SLAVE 1” derart ausgebildet, dass er „Command 0”-Anfrage-Telegramme, die eine andere Polling-Adresse als die vorläufige Polling-Adresse des Feldgerätes aufweisen, direkt verwirft. Das HART®-Feldbussystem weist unter anderem einen Master „MASTER” sowie einen weiteren Slave „SLAVE 2” auf, die jeweils direkt an dem HART®-Feldbus angeschlossen sind. In dem Diagramm der 3 ist entlang der Abszisse die Zeit T aufgetragen. Entlang der Ordinate sind (in 3) von oben nach unten der Sende- und Empfangszustand (vgl. „SENDEN” und „EMPF.” in der ersten Zeile der 3) des Masters „MASTER”, der Sende- und Empfangszustand (vgl. „SENDEN” und „EMPF.” in der zweiten Zeile von 3) des „SLAVE 1”, der Modus (vgl. „FIX” und „FLEX.” in der dritten Zeile von 3) des „SLAVE 1”, die Polling-Adresse des „SLAVE 1” (vgl. „SLAVE 1 ADRESSE” in der vierten Zeile von 3) sowie der Sende- und Empfangszustand (vgl. „SENDEN” und „EMPF.” in der fünften Zeile von 3) des „SLAVE 2” dargestellt.
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Der „MASTER” führt in dem dargestellten Beispiel einen Netzwerkscan durch und fragt nacheinander die einzelnen Polling-Adressen von 0 bis 63 (vorzugsweise in dieser Reihenfolge) ab. Hierzu verwendet er jeweils ein „Command 0”-Anfrage-Telegramm, das die jeweils abzufragende Polling-Adresse als Adressierung aufweist. Zunächst versendet der „MASTER” ein „Command 0”-Anfrage-Telegramm, das als Adressierung die Polling-Adresse „0” aufweist (vgl. „ANFRAGE AN ADRESSE 0” in der ersten Zeile in 3). Dieses Telegramm wird von sämtlichen, an dem HART®-Feldbus angeschlossenen Feldgeräten (und damit auch von dem „SLAVE 1” und dem „SLAVE 2”) empfangen. Der „SLAVE 1” befindet sich in dem flexiblen Polling-Adress-Zuweisungsmodus und antwortet dementsprechend nicht unmittelbar auf das „Command 0”-Anfrage-Telegramm (vgl. zweite Zeile in 3). Vielmehr hört der „SLAVE 1” die Kommunikation auf dem HART®-Feldbus ab und überwacht, ob ein anderes, an dem HART®-Feldbus angeschlossenes Feldgerät auf das „Command 0”-Anfrage-Telegramm antwortet. Der „SLAVE 2” befindet sich in dem fixen Polling-Adress-Modus, wobei in diesem die Polling-Adresse „0” eingestellt ist. Dementsprechend antwortet der „SLAVE 2” unmittelbar auf das „Command 0”-Anfrage-Telegramm, das die Polling-Adresse „0” enthält (vgl. fünfte Zeile in 3).
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Durch den „SLAVE 1” wird festgestellt, dass vor Ablauf der vorbestimmten Zeitdauer ein anderes Feldgerät (hier: der „SLAVE 2”) auf das „Command 0”-Anfrage-Telegramm geantwortet hat. Als nächstes ändert der „SLAVE 1” seine vorläufige Polling-Adresse auf „1” (vgl. vierte Zeile in 3).
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Im Rahmen des Netzwerkscans übersendet der „MASTER” als nächstes ein „Command 0”-Anfrage-Telegramm, das als Adressierung die Polling-Adresse „1” aufweist (vgl. „ANFRAGE AN ADRESSE 1” in der ersten Zeile in 3). Dieses Telegramm wird wiederum von sämtlichen, an dem HART®-Feldbus angeschlossenen Feldgeräten (und damit auch von dem „SLAVE 1” und dem „SLAVE 2”) empfangen. Der „SLAVE 1” befindet sich weiterhin in dem flexiblen Polling-Adress-Zuweisungsmodus und antwortet dementsprechend nicht unmittelbar auf das „Command 0”-Anfrage-Telegramm (vgl. zweite Zeile in 3). Vielmehr hört der „SLAVE 1” die Kommunikation auf dem HART®-Feldbus ab und überwacht, ob ein anderes, an dem HART®-Feldbus angeschlossenes Feldgerät auf das „Command 0”-Anfrage-Telegramm antwortet. Vorliegend hat innerhalb der vorbestimmten Zeitdauer kein anderes Feldgerät auf das „Command 0”-Anfrage-Telegramm geantwortet. Nach Ablauf der vorbestimmten Zeitdauer antwortet der „SLAVE 1” auf das Anfrage-Telegramm (vgl. zweite Zeile in 3) und übernimmt die Polling-Adresse von „1”. Ferner schaltet der „SLAVE 1” von dem flexiblen Polling-Adress-Zuweisungsmodus (vgl. „FLEX.” in der dritten Zeile in 3) in den fixen Polling-Adress-Modus (vgl. „FIX” in der dritten Zeile in 3) um. Der „SLAVE 1” behält nun während des weiteren Betriebs diese Polling-Adresse von „1”. Bei einem erneuten Netzwerkscan antwortet der „SLAVE 1” auf ein „Command 0”-Anfrage-Telegramm des Masters, das an die Polling-Adresse „1” adressiert ist, unmittelbar.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 2008/0040515 A1 [0008]
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- HART Communication Protocol Specifications, April 2001, Revision 6.0 [0005]
