DE102013204535A1

DE102013204535A1 - Busteilnehmer für einen Feldbus der Automatisierungstechnik

Info

Publication number: DE102013204535A1
Application number: DE201310204535
Authority: DE
Inventors: Sascha Hlusiak
Original assignee: IFM Electronic GmbH
Current assignee: IFM Electronic GmbH
Priority date: 2012-03-29
Filing date: 2013-03-15
Publication date: 2013-10-02

Abstract

Busteilnehmer 1 für einen Feldbus der Automatisierungstechnik 2, insbesondere ein Buscontroller zur Steuerung von Feldbusgeräten mit einem Bedienelement 3 und einem Display 4. Das Display 4 ist grafiktauglich und kann Serviceinformationen die den Busteilnehmer 1 und/oder an den Feldbus 2 angeschlossenen Geräte betreffen in einem zweidimensionalen Code 5 darstellen. Der zweidimensionale Code 5 ist vorzugsweise ein QR-Code. Dieser kann von einem Codeleser 6 erfasst, decodiert, von einem zugehörigen Servicegerät 7 im Klartext dargestellt und vom Bediener zwecks Parametrierung weiterer Teilnehmer des Feldbusses 2 und/oder zur Fehlersuche abgelesen werden.

Description

Die Erfindung betrifft einen Feldbus der Automatisierungstechnik mit einem Busteilnehmer gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Wartung und/oder Parametrierung von Feldbusgeräten der Automatisierungstechnik.
Insbesondere betrifft die Erfindung einen Buscontroller für einen Zweidraht-Bus. Das bevorzugte Bussystem wird als Aktuator-Sensor-Interface, AS-Interface oder AS-i-Bus bezeichnet. Die Erfindung ist jedoch auch für andere Bussysteme geeignet. Solche Buscontroller, auch Master genannt, werden von der Anmelderin hergestellt und unter der Bezeichnung AC14xx-Controller vertrieben.
Die in oben genannten Buscontroller werden über ein Tastenfeld bedient und weisen ein Display zur Anzeige von für den Bediener relevanten Informationen auf. Oftmals besitzen Sie auch einen Ethernet-Anschluss für Zugriff über ein übergeordnetes Netzwerk oder das Internet. Als übergeordnete Netzwerke kommen der PROFIBUS oder das PROFINET (Process Field Network) in Frage. Auf dem Display kann sich der Bediener neben den Feldbus betreffenden Informationen u. a. auch die aktuelle IP-Adresse, die Seriennummer, die Feldbusadresse oder den Hardwarezustand des Busteilnehmers anzeigen lassen.
In vielen Fällen werden die angezeigten Informationen an einer anderen Stelle, beispielsweise beim Parametrieren eines neu anzuschließenden Busteilnehmers (Slave), zur Konfiguration in einer übergeordneten Steuereinheit oder zur Fehlerdiagnose benötigt. In diesen Fällen muss sich der Bediener die angezeigten Informationen merken oder notieren.
Aus der Literatur ist bekannt, solche Informationen über eine W-LAN-Verbindung oder ein internetfähiges Mobiltelefon, wie ein iPhone oder ein Smartphone, von dem Gerät abzurufen.
Weiterhin ist aus der DE 10153625 A1 bekannt, den Betrieb oder die Wartung einer Anlage betreffende Informationen in Form von codierten Aufklebern an oder in einer Maschine oder Anlage anzubringen. Die Codierung erfolgt aus Sicherheitsgründen vorteilhaft in Form eines Barcodes oder als zweidimensionaler Code (2-D-Code), beispielsweise in Form eines Quick-Response-Codes (QR-Code).
Die DE 602004009707 T2 zeigt eine modulare Feldbusplatine mit einer Vielzahl von Feldbusanschlüssen. Die Feldbusplatine weist einen Überwachungstransceiver zur Erfassung von einer oder mehrerer physikalischer Größen oder auch Störungen innerhalb der Feldbusschicht auf. Er besitzt analoge und /oder digitale Schnittstellen, sowie eine Sichteinrichtung zur Anzeige der erfassten Diagnosedaten und/oder Alarmsignalen.
Der Überwachungstransceiver kann abnehmbar mit der Feldbusplatine verbunden sein. Als nachteilig wird angesehen, ein spezielles Servicegerät ständig bereit zu halten, obwohl es eigentlich nur relativ selten, nämlich zum Parametrieren eines neu anzuschließenden Busteilnehmers oder zur Fehlerdiagnose vor Ort benötigt wird.
Aus der DE 102008017278 B4 ist eine Feldbusanordnung mit einer mobilen Diagnoseeinrichtung bekannt. Die Diagnoseeinrichtung kann als Handgerät ausgeführt sein und ein Display aufweisen. Als nachteilig wird angesehen, dass das Handgerät zur Diagnose an die Adern der Busleitung angeschlossen werden muss.
Die DE 602004008731 T2 betrifft die Kurzstreckenkommunikation zwischen zwei Digitalgeräten. Aus dieser Schrift ist bekannt, mit der Bilderfassungseinrichtung eines Mobiltelefons einen auf dem Display eines anderen Digitalgerätes dargestellten visuellen Code zu erfassen und an ein Entschlüsselungssystem zu übertragen. Die eigentliche Datenübertragung erfolgt anschießend über eine zusätzliche drahtlose Kurzstreckenkommunikationsverbindung zwischen den beiden Digitalgeräten. Die zusätzliche Kurzstreckenkommunikationsverbindung ist angesichts der zur Wartung und Parametrierung von Feldbusgeräten der Automatisierungstechnik zu übertragenden geringen Datenmengen unzweckmäßig und viel zu aufwändig.
Die DE 102010022794 A1 betrifft ein System und ein Gerät zum Verifizieren von Daten auf einem lokalen Kontrollpunkt. Die Daten betreffen Kupons oder dienen zur Identifikationen von Waren. Das Validierungsterminal kann zumindest teilweise von einem Mobiltelefon gebildet werden, das die Daten mit der eingebauten Fotokamera erfasst und über das Telefonnetz mit dem Validierungsserver kommuniziert. Nachteilig sind die Notwendigkeit eines Aufklebers und die ständige Kommunikation mit dem Validierungsserver.
Die zur nachveröffentlichten DE 102010050192 A1 gehörende ältere Anmeldung offenbart einen Fehlercodescanner für Haustechnik- oder Haushaltsgeräte und ein Verfahren zur Übermittlung der Daten. Die Daten werden in codierter Form, z. B. als QR-Code von einem Display des Haustechnikgerätes dargestellt, von einer mobilen Scannvorrichtung, beispielsweise einem Mobiltelefon erfasst, an einen PC oder Laptop übertragen, aber auch durch eine integrierte Software zumindest teilweise decodiert und dem Benutzer angezeigt.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die genannten Nachteile des Standes der Technik zu überwinden. Dazu sollen eine Anordnung und ein Verfahren angegeben werden, das besonders zur Wartung und Parametrierung von Feldbusgeräten der Automatisierungstechnik, insbesondere für den Buscontroller eines Zweidrahtbusses, geeignet ist. Dazu sollen für einen Bediener relevante Informationen, insbesondere für den Service zur Inbetriebnahme, Wartung und Diagnose, schnell und störsicher auf ein verfügbares mobiles Servicegerät (Service-Tool) übertragen und für den Bediener sichtbar angezeigt werden.
Diese Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen des Sachanspruchs 1 bzw. des Verfahrensanspruchs 5 gelöst. Die abhängigen Ansprüche betreffen die vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung.
Die Wesentliche Idee der Erfindung besteht darin, die gewünschten Informationen mit der bereits vorhandenen Technik zu erzeugen, wobei aus Sicherheitsgründen, aber auch wegen der höheren Übertragungskapazität ein zweidimensionaler Code, insbesondere ein QR-Code Anwendung finden soll. Dieser kann nicht in bekannter Weise als Aufkleber oder Label an der Anlage angebracht werden, sondern wird erfindungsgemäß während des Betriebes auf einem Display des Feldbusteilnehmers erzeugt. Der angezeigte Code wird in wiederum bekannter Weise mit einem tragbaren Servicegerät, beispielsweise mit der Kamera eines Mobiltelefons aufgenommen, decodiert und einem Bediener auf dem Display des Servicegerätes angezeigt.
Der Vorteil besteht darin, dass aktuelle, den gegenwärtigen Zustand der Anlage betreffende Informationen, beispielsweise die aktuelle IP-Adresse, oder auch Fehlermeldungen schnell und sicher übertragen werden können. Dadurch wird die Arbeit des Bedieners erleichtert, weil die für ihn zeitaufwändige und fehleranfällige Notation von alphanumerischen Zeichenketten, wie eines Adresscodes oder einer IP-Adresse entfällt.
Die Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert.
1 zeigt einen Buscontroller 1 für einen Feldbus der Automatisierungstechnik 2
2 zeigt eine Anordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
1 zeigt einen Buscontroller 1 für einen Feldbus der Automatisierungstechnik 2 mit Bedienelementen 3 zur manuellen Bedienung und einem Display 4 zur Anzeige alphanumerischen Zeichen.
An den Seiten sind der Feldbusanschluss 2, hier ein AS-i-Bus, und der Netzwerkanschluss 8 für das übergeordnete PROFINET dargestellt.
Das Display 4 ist zumindest teilweise grafiktauglich und weist einem Modus zur grafischen Anzeige auf, in auf dem ein vorzugsweise zweidimensionaler Code, insbesondere der hier dargestellte QR-Code 5 angezeigt werden kann.
2 zeigt eine Anordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Der Busteilnehmer 1 ist mit einem AS-i-Bus 2 verbunden. In diesem Fall dient der Busteilnehmer 1 auch als AS-i-Profinet-Gateway zur Verbindung mit einem übergeordneten Netzwerk (PROFINET).
Der auf dem Display 4 dargestellte QR-Code 5 wird mit dem Codeleser 6 eines Servicegeräts 7, beispielsweise mit der Kamera eines Mobiltelefons (Fotohandy) erfasst, mit einem Softwareprogramm decodiert und auf dem Display des Servicegeräts 7 als Klartext zur Anzeige gebracht.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung kann die Software zur Dekodierung über die drahtlose Telefonverbindung des Servicegeräts 7 geladen werden.
Die weiteren Busteilnehmer 10 können selbst ein Display zur Darstellung von QR-Codes aufweisen.
Der erfindungsgemäße Busteilnehmer 1 dient zur Steuerung von Feldbusgeräten. Der Feldbus 2 ist vorzugsweise ein Actuator-Sensor-Interface (AS-i-Bus). Der Busteilnehmer 1 weist Bedienelemente 3 in Form von Tasten und ein Display 4, sowie meist einen Netzwerkanschluss 8 zur Verbindung mit einem Teilnehmer 9 eines übergeordneten Netzwerks auf.
Das Display 4 ist zur Darstellung von zweidimensionalen Codes 5, insbesondere eines QR-Codes geeignet. Diese QR-Codes sind durch Tastendruck aktivierbar und enthalten vom Busteilnehmer 1 bereitgestellte Serviceinformationen. Diese können den Busteilnehmer 1 selbst, beispielsweise seine aktuelle IP-Adresse und/oder seine Seriennummer und/oder seine Feldbusadresse und/oder seinen Hardwarezustand, oder an den Feldbus 2 angeschlossene weitere Busteilnehmer 10 betreffen. Diese Serviceinformationen können von einem Codeleser 6 in ein Servicegerät 7, vorzugsweise mit der Kamera eines Mobiltelefons, eingelesen, decodiert und alphanumerisch im Klartext auf dem Display des Servicegerätes 7 angezeigt und/oder von diesem sofort weitergeleitet oder weiterverarbeitet werden.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung kann der Busteilnehmer 1 mindestens zwei unterschiedliche Serviceinformationen als QR-Code bereitstellen, wobei diese Anzeige durch Betätigung eines Bedienelements 3 aufrufbar oder änderbar ist. Außerdem kann die Art der Codierung mit den Bedienelementen 3 geändert werden, so dass dieselbe Anzeige unterschiedlich codiert erscheint. Darüber hinaus kann der dargestellte zweidimensionale Code durch über die Bedienelemente 3 eingegebene Informationen ergänzt oder geändert werden (Notiz). Außerdem kann diese Information vom Servicegerät 7 angezeigt oder an eine Servicezentrale weitergeleitet werden.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Diagnose und/oder zur Parametrierung von Feldbusgeräten 1 der Automatisierungstechnik, z. B. eines Buscontrollers AC14xx, wobei das Display 4 zur Darstellung eines dynamischen QR-Codes 5 genutzt wird, um auch aktuelle Daten des Feldbusteilnehmers 1, wie IP-Adresse, Seriennummer, Feldbusadresse oder Hardwarezustand des Buscontrollers oder anderer an den Feldbus 2 angeschlossene Teilnehmer 10 einem Bediener zugänglich zu machen. Die gewünschte Serviceinformation wird in codierter Form nach dem Eingeben einer Tastenkombination vom Display 4 des Feldbusgeräts 1 grafisch dargestellt, von einem Servicegerät 7 mit einem optischen Codeleser 6 aufgezeichnet, decodiert und im Klartext angezeigt.
In einem ersten Verfahrensschritt wird am Feldbusteilnehmer 1 ein Bedienelement 3 betätigt, um eine gewünschte Information abzurufen.
In einem zweiten Verfahrensschritt wird diese Information als zweidimensionaler optischer Code 5 auf dem Display 4 des Feldbusteilnehmers 1 angezeigt.
In einem dritten Verfahrensschritt wird der angezeigte QR-Code von einem optischen Codeleser 6 eines Servicegerätes 7 erfasst.
Und in einem vierten Verfahrensschritt wird diese Information im Klartext von einem mit dem optischen Codeleser 6 verbundenen bzw. diesen enthaltenden Servicegerät 7 angezeigt und/oder ausgedruckt.
Darüber hinaus können Mit dem QR-Code auch unterschiedliche Sicherheitslevels an dem Controller realisiert werden. Dem Anwender wird ein QR-Code am Display dargestellt. Diesen Code fotografiert er mit seinem Mobiltelefon (Smartphone) ab und sendet den Code an einen Server, für den er eine Zugangsberechtigung besitzen muss. Der Server decodiert diesen Code und sendet den Klartext an das Mobiltelefon zurück. Nur wenn der Anwender die entsprechende Berechtigung besitzt, kann er die Information lesen. Gleiches funktioniert auch mit Bedienberechtigungen. Der Anwender kann eine Einstellung nur ändern, wenn er die Berechtigung besitzt, um den entsprechenden Parameter an seinem Mobiltelefon im Klartext dargestellt zu bekommen. Dann ändert er den Parameter und der geänderte Parameter wird in die Steuerung übertragen. Zur Realisierung kann im Mobiltelefon entsprechende Bedien-Applikationen installiert werden.
Bezugszeichenliste

1: Feldbusteilnehmer, vorzugsweise ein Buscontroller oder Gateway
2: Feldbus der Automatisierungstechnik, 2-Leiter-Bus, Zweidraht-Bus, AS-i-Bus
3: Bedienelement, Taste
4: Grafiktaugliches Display
5: Zweidimensionaler Code, vorzugsweise ein QR-Code
6: Codeleser, Kamera eines Mobiltelefons
7: Servicegerät, Wartungsgerät, Servicetool, Mobiltelefon
8: Netzwerkanschluss für ein übergeordnetes Netzwerk, PROFIBUS, PROFINET
9: Teilnehmer eines übergeordneten Netzwerks, PROFIBUS oder PROFINET
10: Feldbusteilnehmer, vorzugsweise ein Slave

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 Patentliteratur

DE 10153625 A1 [0006]
DE 602004009707 T2 [0007]
DE 102008017278 B4 [0009]
DE 602004008731 T2 [0010]
DE 102010022794 A1 [0011]
DE 102010050192 A1 [0012]

Claims

Busteilnehmer (1) für einen Feldbus der Automatisierungstechnik (2), mit einem Bedienelement (3) und einem grafiktauglichem Display (4) dadurch gekennzeichnet, dass das Display (4) zur Anzeige eines zweidimensionalen Codes (5) geeignet ist, wobei der zweidimensionale Code (5) Informationen zur IP-Adresse und/oder zur Seriennummer und/oder zur Feldbusadresse und/oder zum Hardwarezustand des Busteilnehmers (1) enthält, die den Busteilnehmer 1 und/oder an den Feldbus 2 angeschlossene weitere Busteilnehmer (10) betreffen.
Busteilnehmer (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Display (4) mindestens zwei Codes (5) mit unterschiedlichen Serviceinformationen oder auch in unterschiedlicher Codierung darstellbar sind, und diese Anzeige durch Betätigung eines Bedienelements (3) aufrufbar oder änderbar ist.
Busteilnehmer (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Feldbus (2) ein Zweidraht-Bus, insbesondere ein AS-i-Bus ist.
Busteilnehmer (1) nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Busteilnehmer (1) ein Buscontroller, insbesondere in AS-i-Profinet-Gateway ist.
Verfahren zur Diagnose und/oder zur Parametrierung von Feldbusgeräten der Automatisierungstechnik mit einer Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einem ersten Verfahrensschritt ein Bedienelement (3) betätigt wird, um eine gewünschte Information abzurufen, in einem zweiten Verfahrensschritt die Information als zweidimensionaler Code (5) auf dem Display (4) angezeigt wird, in einem dritten Verfahrensschritt der vom Display (4) angezeigte Code (5) von einem optischen Codeleser (6) erfasst, und in einem vierten Verfahrensschritt diese Information im Klartext von einem mit dem Codeleser (6) verbundenen Servicegerät (7) decodiert und angezeigt werden.