DE102006008726B4

DE102006008726B4 - Method and device for updating plant software

Info

Publication number: DE102006008726B4
Application number: DE200610008726
Authority: DE
Inventors: Marco Schwaab; Alfred Theil
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2006-02-24
Filing date: 2006-02-24
Publication date: 2008-09-04
Anticipated expiration: 2026-02-25
Also published as: DE102006008726A1

Abstract

Verfahren zum Aktualisieren einer Anlagensoftware einer Anlage (2, 32, 52, 62), bei dem von der zu aktualisierenden Anlagensoftware erzeugter Datenverkehr (20) zur Steuerung von Elementen der Anlage (2, 32, 52, 62) ausgelesen und einer Aktualisierungseinheit (18, 44, 60, 70) zugeführt wird und die Aktualisierungseinheit (18, 44, 60, 70) daraus eine neue, an die Elemente angepasste Anlagensoftware (24) erstellt.method for updating plant software of a plant (2, 32, 52, 62) generated by the asset software to be updated Data traffic (20) for controlling elements of the installation (2, 32, 52, 62) and an updating unit (18, 44, 60, 70) supplied and the updating unit (18, 44, 60, 70) becomes one created new asset-matching software (24).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Aktualisieren einer Anlagensoftware.The The invention relates to a method and apparatus for updating a plant software.

Eine industrielle Anlage ist häufig mit Anlagensoftware ausgestattet, die speziell für diese Anlage oder den jeweiligen Anlagentyp erstellt wurde. Aufgrund von kundenspezifischen Anforderungen oder systembedingt kann es notwendig werden, die Anlagensoftware oder Softwaremodule auszutauschen. Hierzu muss die Funktionalität der alten Anlagensoftware bzw. des alten Softwaremoduls ermittelt und eine neue, an die Anlage angepasste Software mit entsprechender neuer Funktionalität für die Anlage entwickelt werden. Um die Funktionalität einer Anlagensoftware auch lange nach deren Programmierung noch nachvollziehen zu können, wird üblicherweise mit der Programmierung eine Dokumentation über die Anlagensoftware erstellt. Ist eine solche Dokumentation jedoch schlecht erstellt oder verloren gegangen, so ist ein Nachvollziehen der Funktionalität nur sehr aufwendig, beispielsweise anhand einer manuellen Rückdokumentation, möglich.A industrial plant is common equipped with plant software specifically for this plant or the respective Plant type was created. Due to customer specific requirements or Due to the system, it may be necessary to use the system software or Exchange software modules. This requires the functionality of the old Plant software or the old software module determined and a new, adapted to the system software with corresponding new functionality for the Plant to be developed. To the functionality of a plant software too It will usually be possible to understand them long after they have been programmed created a documentation about the system software with the programming. However, if such documentation is poorly created or lost, so a tracing the functionality is very expensive, for example by means of a manual return documentation, possible.

Nach dem Erstellen der neuen Anlagensoftware muss diese auf die Anlage aufgespielt und auf ihre Funktion überprüft werden. Je nach Änderungsumfang ist für einen Softwarewechsel eine Einschränkung des Betriebs der Anlage oder eine komplette Abschaltung der Anlage notwendig. Bevor die Anlage nach dem Softwarewechsel wieder vollständig in Betrieb gehen kann, wird die neue Anlagensoftware durch Prüfroutinen getestet. Diese Prüfung vor Inbetriebnahme ist zeitintensiv und führt häufig zu länger andauernden Einschränkungen oder Unterbrechungen des Betriebs der Anlage. Stellt sich zudem heraus, dass eine Rückdokumentation nur unvollständig ist, z. B. weil nicht alle Funktionalitäten der alten Anlagensoftware erfasst wurden, so kann es sein, dass mehrere Anläufe mit dazwischen liegenden Veränderungen der Anlagensoftware notwendig sind, um die Anlage wieder vollständig und mit allen Funktionalitäten in Betrieb setzen zu können. Die sich hieraus ergebenden langen Inbetriebsetzungszeiten führen generell zu einem hohen Inbetriebsetzungsrisiko, das in der Kalkulation zu einem Angebot für einen Softwarewechsel berücksichtigt werden muss.To To create the new plant software, this must be on the plant be played and checked for their function. Depending on the scope of change is for a software change a restriction of the operation of the system or a complete shutdown of the system necessary. Before the plant after the software change is fully operational again, the new plant software is tested by test routines. This test before commissioning is time consuming and leads often too long ongoing restrictions or interruptions to the operation of the system. Also turns out out that back documentation only incomplete is, for. B. because not all functionalities of the old plant software were recorded, so it may be that multiple attempts with intervening changes The installation software is necessary to complete the installation again with all functionalities to put into operation. The resulting long commissioning times generally lead to a high commissioning risk that in the calculation too an offer for considered a software change must become.

Aus der DE 43 21 774 C1 ist ein Verfahren zum Aktualisieren einer Anlagensoftware einer Vermittlungseinrichtung bekannt, bei dem die neue Anlagensoftware unter Verwendung einer Verwaltungs- und Wartungssoftware parallel zu der alten Anlagensoftware in einen freien Speicherbereich des Anlagenspeichers kopiert wird und der Datenverarbeitungseinrichtung in einem Folgeschritt durch eine Speicherzugriffsanweisung die neue Software als fortan gültiges Systemprogramm zugewiesen wird. Nachteiligerweise ist hierbei ein Speichervolumen für zwei Systemprogramme zuzüglich Verwaltungssoftware nötig. Außerdem kann hierbei keine Dokumentation ersetzt werden, sodass das Risiko einer unvollständigen neuen Anlagensoftware bestehen bleibt.From the DE 43 21 774 C1 a method for updating an installation software of a switching device is known in which the new system software using administrative and maintenance software parallel to the old system software in a free memory area of the system memory is copied and the data processing device in a subsequent step by a memory access instruction, the new software as from now on valid system program is assigned. Disadvantageously, this requires a storage volume for two system programs plus management software. In addition, no documentation can be replaced, so that the risk of incomplete new system software remains.

Aus EP 0 695 990 A2 ist, ebenfalls für eine Vermittlungsstelle, ein Verfahren und eine Vorrichtung bekannt, welche(s) zur Analyse der Programmdaten aller Programmabläufe genutzt wird. Aus den Ergebnissen wird eine Spezifikation für das Programm abgeleitet.Out EP 0 695 990 A2 is also known, for a central office, a method and a device which is used for analyzing the program data of all program sequences. From the results, a specification for the program is derived.

Weiterhin ist aus EP 1 580 630 A2 ein Verfahren und eine Methode für den Betrieb eines Controllers mit einer Agenten-Funktionalität bekannt.Furthermore, it is off EP 1 580 630 A2 a method and method for the operation of a controller with an agent functionality known.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Aktualisieren einer Anlagensoftware anzugeben, mit der ein Inbetriebsetzungsrisiko mit der neuen Anlagensoftware verringert werden kann.It The object of the invention is a method and a device to update a plant software with a commissioning risk can be reduced with the new plant software.

Die auf das Verfahren gerichtete Aufgabe wird durch ein Verfahren der Eingangs genannten Art gelöst, bei dem erfindungs gemäß von der zu aktualisierenden Anlagensoftware erzeugter Datenverkehr zur Steuerung von Elementen der Anlage ausgelesen und einer Aktualisierungseinheit zugeführt wird und die Aktualisierungseinheit daraus eine neue, an die Elemente angepasste Anlagensoftware erstellt. Hierdurch kann auf eine vorhandene Dokumentation oder eine Rückdokumentation zumindest teilweise verzichtet werden und ein Inbetriebsetzungsrisiko unabhängiger von der Vollständigkeit einer Dokumentation gemacht werden.The The object directed to the method is achieved by a method of Solved in the aforementioned way, in the fiction, according to the Data traffic generated by the plant software to be updated to the controller of elements of the plant and an update unit supplied and the updating unit will turn it into a new one, to the elements customized system software created. This can be done on an existing Documentation or a return documentation be at least partially waived and a commissioning risk independent of the completeness a documentation.

Durch das Auslesen des Datenverkehrs zur Steuerung von Elementen der Anlage kann der Aktualisierungseinheit die Information bereitgestellt werden, die zu einer Steuerung der Anlage nötig ist. Aus dieser Information kann die Aktualisierungseinheit eine neue Anlagensoftware erstellen, die eine Steuerung – wie zuvor ausgelesen – realisiert, also den ausgelesenen Datenverkehr – so wie er ausgelesen wurde, oder modifiziert – nachahmt. Wurde beispielsweise aus dem Datenverkehr der alten Anlagensoftware, der vorzugsweise gespeichert wird, eine Reaktion einer Steuereinheit auf einen Dateneingang, z. B. aus einem Peripheriegerät, registriert, so kann die neue Anlagensoftware so ausgeführt sein, dass sie eben diese Reaktion in einem Steuerungsvorgang erzeugt. Hierdurch können Reaktionen der Steuereinheit auf einen Dateneingang in die Steuereinheit mit der neuen Anlagensoftware gleich oder äquivalent vollzogen werden, wie sie im ausgelesenen Datenverkehr stattgefunden haben, und zwar können alle die Reaktionen mit der neuen Anlagensoftware vollzogen werden, die ausgelesen wurden.By the reading of the data traffic for the control of elements of the plant the information can be provided to the updating unit which is necessary for a control of the plant. From this information can the update unit create new plant software, the one control - like previously read out - realized, So the read data traffic - as it was read, or modified - imitated. For example, was the traffic from the old plant software, which is preferably stored, a reaction of a control unit to a data input, z. From a peripheral device, registered, so the new plant software can be designed to do just that Reaction generated in a control process. This can cause reactions the control unit to a data input to the control unit with the same or equivalent to the new system software, as they have taken place in the read traffic, namely can all the reactions are carried out with the new plant software, the were read out.

Mithin sollte der Datenverkehr vorteilhafterweise über eine längere Zeit ausgelesen werden, um möglichst viele – oder noch besser alle – mit der alten Anlagensoftware mögliche Reaktionen aller Geräte, die die Anlagensoftware verwenden, zu erfassen. Außerdem ist es vorteilhaft, wenn der Datenverkehr zumindest in dem Maße ausgelesen wird, dass Reaktionen auf gleiche Aktionen mehrfach von der Aktualisierungseinheit aufgezeichnet werden, um eine zuverlässige Erfassung der Reaktionen zu erhalten. Zweckmäßigerweise wird der Datenverkehr so lange ausgelesen, bis der Aktualisierungseinheit alle erfassten Reaktionen mehrfach vorliegen. Auch ist es vorteilhaft, den Datenverkehr so lange auszulesen, bis der Code der Steuerung vollständig durchlaufen ist.therefore should the traffic be read advantageously over a longer period of time, as possible many - or even better all - with the old plant software possible Reactions of all devices that use the plant software to capture. It is also beneficial if the traffic is read out at least to the extent that responses recorded on the same actions multiple times by the updating unit be a reliable one Capture the reactions. Conveniently, the traffic read out until the update unit entered all Reactions occur several times. Also it is beneficial to the traffic read out until the code of the control has passed completely.

Eine initiative Steuerung, also eine Steuerung, die eine Steuereinheit ohne eine Anregung von außen durchführt, kann erfasst und eine entsprechende Steuerung durch eine neue Anlagensoftware kopiert werden, wenn die alte Anlagensoftware oder ein Teil davon gestartet wird und das Verhalten der die Anlagensoftware verwendenden Elemente anhand der von ihnen ausgesandten Signale erfasst wird.A initiative control, ie a controller, which is a control unit without an external stimulus performs, can be detected and a corresponding control copied by a new plant software when the old system software or part of it starts up will and the behavior of the elements using the plant software is detected by the signals emitted by them.

Elemente der Anlage sind insbesondere eine oder mehrere Steuereinheiten, Peripheriegeräte mit Aktorik und/oder Sensorik, Eingabegeräte (HMI: Human Machine Interface) sowie Ports und Schnittstellen. Elemente, auf denen zumindest ein Teil der Anlagensoftware ausgeführt wird, wie z. B. ein Controller, werden als Steuereinheiten bezeichnet. Andere Elemente, die an den Datenverkehr angeschlossen sind, werden als Geräte der Anlage bezeichnet.elements In particular, one or more control units are peripherals with actuators and / or sensors, input devices (HMI: Human Machine Interface) as well as ports and interfaces. Elements containing at least one Part of the plant software is, such. As a controller, are referred to as control units. Other elements that are connected to the traffic will be as devices the attachment designates.

Der von der alten Anlagensoftware erzeugte Datenverkehr umfasst insbesondere den zwischen Elementen der Anlage fließenden Datenverkehr. Ist auch ein Abgriff zur Erfassung von innerhalb einer Steuereinheit fließendem Datenverkehr möglich, so wird zweckmäßigerweise auch dieser erzeugte Datenverkehr erfasst und der Aktualisierungseinheit zugeführt. Vorteilhafterweise wird der Datenverkehr zwischen Elementen in beide bzw. alle Richtungen auslesen. Ein Aktualisieren kann jegliches Verändern der Anlagensoftware sein, insbesondere ein Ersetzen von zumindest Teilen der Anlagensoftware durch neue Softwareteile.Of the In particular, data traffic generated by the old plant software includes the traffic flowing between elements of the attachment. Is too a tap to detect traffic flowing within a controller possible, so will suitably also this generated traffic detected and the update unit fed. Advantageously, the traffic between elements in both or read out all directions. An update can do any Changing the Plant software, in particular a replacement of at least parts the plant software through new software parts.

Das Verfahren kann besonders einfach gehalten werden, wenn ausschließlich der Datenverkehr von und zu einer einzigen Steuereinheit ausgelesen wird, beispielsweise bei einer nur von einer Steuereinheit gesteuerten Anlage. In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird jedoch sämtlicher mit der Anlagensoftware verarbeitete Datenverkehr zwischen voneinander separaten Elementen der Anlage ausgelesen, wodurch eine hohe Vollständigkeit in der Erfassung des Datenverkehrs erreicht werden kann. Voneinander separat können die Elemente angesehen werden, wenn sie üblicherweise nicht als Funktionseinheit gedacht sind. So sind beispielsweise eine Steuereinheit und ein Sensorgerät als separat, ein Prozessor und ein Speicher einer Steuereinheit als nicht separat voneinander zu sehen. Als der von der Anlagensoftware verarbeitete Datenverkehr kann der von der Anlagensoftware erzeugte und aufgenommene Datenverkehr angesehen werden. Als sämtlicher Datenverkehr wird zweckmäßigerweise der vollständige, während eines Zeitintervalls fließende Datenverkehr angesehen. Ausgelesen wird beispielsweise Datenverkehr zwischen einer Steuereinheit und einem Gerät der Aktorik und/oder Sensorik der Anlage und einer Steuereinheit und einem Eingabeelement der Anlage, beispielsweise einem HMI.The Method can be kept very simple, if only the Data traffic is read from and to a single control unit is controlled, for example, in a controlled only by a control unit Investment. In a preferred embodiment of the invention, however all with the plant software processed data traffic between each other separate elements of the system read, resulting in a high degree of completeness can be achieved in the collection of traffic. from one another can separately The items are considered, if they are not usually as a functional unit are meant. For example, a control unit and a Sensor device as separately, a processor and a memory of a control unit as not seen separately from each other. Than that of the plant software Processed traffic may be that generated by the plant software and recorded traffic. As all Data traffic is expediently the complete, while a time interval flowing Traffic viewed. For example, data traffic is read out between a control unit and a device of the actuators and / or sensors the plant and a control unit and an input element of Plant, for example an HMI.

Ein den Betrieb der Anlage wenig störendes Verfahren kann erreicht werden, wenn der Datenverkehr während des Betriebs der Anlage ausgelesen wird. Der Betrieb der Anlage kann ein regulärer Betrieb sein, der auch ohne das Verfahren durchgeführt werden würde. Der Betrieb kann alternativ ein modifizierter Betrieb sein, in dem die Anlage zwar ihre Funktion, z. B. die Herstellung eines Produkts, zumindest teilweise erfüllt, der Betrieb jedoch besonders viele Zustände durchläuft, um einen variationsreichen Datenverkehr zu erhalten.One the operation of the system little disturbing process can be achieved if traffic during operation of the plant is read out. The operation of the plant can be a regular operation which would also be done without the procedure. Of the Operation may alternatively be a modified operation in which the Although its function, z. B. the production of a product, at least partially fulfilled, however, the operation goes through a particularly large number of conditions to obtain a varied one To receive traffic.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird in einem Simulationsmodus ein Betrieb simuliert und Datenverkehr wird aus diesem Betrieb ausgelesen. Hierbei erfüllt die Anlage ihre Funktion insbesondere nicht mehr, sondern durchläuft einen Simulationsbetrieb, der zwar einen Datenverkehr zwischen den Elementen der Anlage erzeugt, nicht jedoch zur Erfüllung der Funktion der Anlage gedacht ist. In diesem Simulationsbetrieb durchläuft die Anlage vorteilhafterweise alle von der Anlagensoftware beherrschten Zustände der Anlage. Alternativ oder zusätzlich kann im Simulationsmodus eine Simulation zumindest eines Betriebsteils der Anlage, insbesondere ohne Geräte der Anlage, durchgeführt werden, beispielsweise im Datenaustausch einer Steuereinheit mit einem externen Simulationsgerät, das Peripheriegeräte simuliert.In a further embodiment The invention simulates operation in a simulation mode and traffic is read from this operation. Here, the met Plant no longer performs its function, but goes through a simulation mode, which generates traffic between the elements of the plant, not, however, to fulfillment the function of the system is intended. In this simulation mode goes through the plant advantageously all controlled by the plant software conditions the plant. Alternatively or in addition can simulate at least one operating part in simulation mode the plant, in particular without equipment of the plant, are performed, For example, in the data exchange of a control unit with an external Simulation device, the peripherals simulated.

In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung erfasst die Aktualisierungseinheit eine Funktionalität der zu aktualisierenden Anlagensoftware, wodurch eine einfache Erstellung der neuen Anlagensoftware erreicht werden kann. Außerdem kann eine zuverlässige neue Anlagensoftware geschaffen werden. Zur Erfassung der Funktionalität können Signale aus dem Datenverkehr gelesen und interpretiert werden und daraus direkt eine Funktion oder zunächst Befehle und daraus eine Funktion erfasst werden. Eine Funktion kann hierbei aus einem einzigen oder einer Anzahl von Befehlen bestehen. Des Weiteren kann eine Funktion eine Steuerung eines Elements der Anlage sein, beispielsweise eine Steuerung eines Motors in Abhängigkeit von verschiedenen Betriebstemperaturen, oder eine Steuerung eines mehrere Schritte umfassenden Vorgangs. Die Funktionen können Funktionen von Teilen der Anlagensoftware, einer Steuereinheit oder eines Geräts der Anlage sein.In an advantageous embodiment of the invention, the updating unit detects a functionality of the system software to be updated, whereby a simple creation of the new system software can be achieved. In addition, reliable new plant software can be created. To capture the functionality signals from the data traffic can be read and interpreted and from this directly a function or first commands and from it a function can be detected. A function can consist of a single or a number of commands. Further, a function may be control of an element of the plant, such as controlling an engine in response to different operating temperatures, or controlling a multi-step process. The functions may be functions of parts of the plant software, a control unit or a device of the plant.

Ein einfaches und wenig fehleranfälliges Erstellen der neuen Anlagensoftware kann erreicht werden, wenn die neue Anlagensoftware Standardsoftwareelemente aufweist. Solche Standardsoftwareelemente können Einheiten von üblicher Software sein. Ebenfalls als Standardsoftwareelement bezeichnet wird eine funktionelle Programmeinheit in einer Standardsprache, z. B. nach der IEC-Norm, die in der neuen Anlagensoftware mehrfach verwendet wird.One simple and low error prone Creating the new plant software can be achieved when the new plant software has standard software elements. Such standard software elements can Units of usual Be software. Also referred to as a standard software item becomes a functional program unit in a standard language, z. For example, according to the IEC standard, the multiple in the new plant software is used.

Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die – möglichst vollständige – Erfassung von Datenverkehr aus allen Zuständen der Anlage vorteilhaft, die mit der alten Anlagensoftware kontrolliert werden. Da sich in der Regel verschiedene Zustände der Anlage durch jeweils unterschiedlichen Datenverkehr auszeichnen, kann in einem solchen Fall ein noch nicht erfasster Zustand durch einen noch nicht erfassten Datenverkehr erkannt werden, also durch eine noch nicht erfasste Sequenz von Signalen. Werden zwischen den Elementen fließende Signalsequenzen und die Häufigkeit neu erkannter Signalsequenzen erfasst, so kann aus der Häufigkeit auf die Vollständigkeit geschlossen werden, mit der die Gesamtheit aller von der alten Anlagensoftware gesteuerten Zustände der Anlage bereits erfasst wurde. Ist die Häufigkeit im Laufe des Auslesens des Datenverkehrs gering geworden, kann das Ausle sen des Datenverkehrs beendet und aus der gewonnenen Information die neue Anlagensoftware erstellt werden. Die Signalsequenzen können Steuerbefehle von einer Steuereinheit an ein Gerät oder eine Zustandsinformation eines Geräts an eine Steuereinheit sein. Die Häufigkeit ist beispielsweise ein Verhältnis neu erfasster Signalsequenzen zu einer weiteren Größe, beispielsweise zur Gesamtzahl der erfassten Signalsequenzen über einen Zeitraum hinweg. Die Häufigkeit kann bezüglich des gesamten Datenverkehrs und/oder nur bezüglich eines Teils des Datenverkehrs, beispielsweise nur zu einem Teil der Anlage oder nur zu einem Gerät ermittelt werden. So kann vorteilhafterweise aus der Häufigkeit auf nicht oder ungenügend erfasste Zustände der Anlage geschlossen wird.at the implementation the method according to the invention is the - possible complete - recording traffic from all states advantageous to the plant that controls with the old plant software become. As a rule, different states of the plant are due to each can distinguish in a different traffic Case an as yet unrecognized state by a not yet detected Data traffic are detected, so by an unrecorded Sequence of signals. Be between the elements flowing signal sequences and the frequency newly detected signal sequences detected, so may from the frequency on the completeness be closed, with the entirety of all of the old plant software controlled states the plant has already been recorded. Is the frequency in the course of readout Data traffic can become low, which may result in the loss of data traffic finished and created from the information obtained, the new system software become. The signal sequences can Control commands from a control unit to a device or state information of a device to be a control unit. The frequency is for example a relationship newly detected signal sequences to another size, for example to the total number of captured signal sequences over a period of time. The frequency can respect all traffic and / or only part of the traffic, For example, only a part of the system or only one device determined become. So can advantageously from the frequency of not or insufficiently detected conditions the plant is closed.

Liegt aus irgend einem Grund die Vermutung nahe, dass trotz eines eine gewissen Zeit dauernden Auslesens des Datenverkehrs nicht alle Zustände der Anlage erfasst wurden und damit nicht alle Funktionen der alten Anlagensoftware erfassbar waren, ist es vorteilhaft, Software aus einem Software beherbergenden Element auszulesen und auf Funktionen der zu aktualisierenden Anlagensoftware, die aus dem Auslesen des Datenverkehrs nicht erfasst wurden, zu untersuchen. Die Untersuchung geschieht beispielsweise durch Analyse der Software, oder einen die Software verwendenden Simulationsbetrieb, insbesondere unter Berücksichtigung von aus dem Auslesen des Datenverkehrs gewonnener Information.Lies For some reason, the assumption that despite one not reading all the states of the time Plant were captured and therefore not all the functions of the old Plant software were detectable, it is advantageous to software out read out a software harboring element and functions of the to be updated plant software, which consists of reading the data traffic were not recorded. The investigation happens, for example by analyzing the software, or using the software Simulation operation, in particular taking into account from the read-out data traffic.

Die auf die Vorrichtung gerichtete Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung der Eingangs genannten Art, die erfindungsgemäß eine Schnittstelle zum Auslesen von von der zu aktualisierenden Anlagensoftware erzeugtem Datenverkehr zur Steuerung von Elementen der Anlage und eine Aktualisierungseinheit zur Analyse des Datenverkehrs und zur Erstellung einer neuen, an die Elemente angepassten Anlagensoftware aus der Analyse aufweist. Es kann eine neue Anlagensoftware erstellt werden, ohne auf eine vollständige Dokumentation der zu aktualisierenden Anlagensoftware angewiesen zu sein. Außerdem kann ein Inbetriebsetzungsrisiko gering gehalten werden. Die Vorrich tung ist vorteilhafterweise eine Vorrichtung zur Durchführung des oben erläuterten Verfahrens, wobei hierbei insbesondere die Aktualisierungseinheit zur Durchführung des Verfahrens vorgesehen ist. Die Aktualisierungseinheit kann eine Hard- und Software umfassende Einheit sein und kann als Einheit zur Analyse des ausgelesenen Datenverkehrs und zusätzlich als Einheit zur Erstellung der neuen Anlagensoftware ausgeführt sein.The directed to the device object is achieved by a device of Input type mentioned, the present invention an interface for reading of traffic generated by the asset software to be updated for controlling elements of the plant and an updating unit to analyze traffic and create a new one the elements have customized facility software from the analysis. It is possible to create new plant software without having to do one full Documentation of the system software to be updated to be. Furthermore a commissioning risk can be kept low. The device is advantageously a device for carrying out the explained above Method, in which case in particular the update unit to carry out of the method is provided. The updating unit may include hardware and software Unit can be and as a unit to analyze the read traffic and additionally be executed as a unit for creating the new plant software.

Bevorzugt umfasst die Analyse eine Zuordnung von Daten aus dem Datenverkehr zu Betriebsfunktionen der Anlage. Hierdurch kann eine auf Betriebsfunktionen ausgerichtete neue Anlagensoftware geschaffen werden, die im Rahmen der jeweiligen Betriebsfunktion frei gestaltet werden kann und z. B. den ausgelesenen Datenverkehr nicht exakt kopieren muss.Prefers the analysis includes an association of data from the traffic to operating functions of the system. This allows one to operate functions aligned new plant software will be created in the context the respective operating function can be freely designed and z. B. does not have to copy the read data exactly.

Die Erfindung wird anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert, die in den Zeichnungen dargestellt sind. Es zeigen:The Invention is based on embodiments explained in more detail, the are shown in the drawings. Show it:

1 eine kleine industrielle Anlage und eine Aktualisierungseinheit, 1 a small industrial plant and an updating unit,

2 ein Diagramm mit der Anzahl ausgelesener, verschiedener Signalsequenzen aufgetragen gegen die Zeit, 2 a diagram with the number of selected, different signal sequences plotted against time,

3 eine weitere Anlage mit zusätzlichen Datenabgriffen, 3 another system with additional data taps,

4 eine große industrielle Anlage und eine Aktualisierungseinheit und 4 a large industrial plant and an updating unit and

5 eine weitere Anlage und eine Aktualisierungseinheit zur Simulation von Datenverkehr. 5 another system and an update unit for the simulation of traffic.

1 zeigt eine kleine industrielle Anlage 2 zur Fertigung eines Produkts in einer stark vereinfachten Darstellung mit einer Steuereinheit 4, die mit einer Eingabeeinheit 6 und einem Gerät 8 zur Steuerung von Sensorik 10 und Aktuatorik 12 verbunden ist, wobei die Eingabeeinheit 6 zusätzlich als Anzeigeeinheit zum Anzeigen von Zuständen der Anlage 2 vorgesehen ist. Auf die Darstellung weiterer Details der Anlage 2 wurde der Übersichtlichkeit halber verzichtet. An Datenleitungen 14 sind jeweils eine Schnittstelle 16 angeordnet, über die eine Aktualisierungseinheit 18 sowohl Datenverkehr 20 zwischen der Eingabeeinheit 6 und der Steuereinheit 4 als auch zwischen dem Gerät 8 und der Steuereinheit 4 auslesen kann. Die Aktualisierungseinheit 18 weist eine Einheit 22 zur Datenverarbeitung auf, die zum Auslesen des Datenverkehrs 20, zur Interpretation des Datenverkehrs 20 und zur Erzeugung einer neuen Anlagensoftware 24 vorbereitet ist. 1 shows a small industrial plant 2 for manufacturing a product in a highly simplified representation with a control unit 4 that with an input unit 6 and a device 8th for controlling sensor technology 10 and actuators 12 is connected, wherein the input unit 6 additionally as a display unit for displaying states of the system 2 is provided. On the presentation of further details of the plant 2 was omitted for clarity. On data lines 14 are each an interface 16 arranged over which an update unit 18 both traffic 20 between the input unit 6 and the control unit 4 as well as between the device 8th and the control unit 4 can read. The update unit 18 has a unit 22 for data processing, for reading the data traffic 20 , for the interpretation of data traffic 20 and to generate new plant software 24 is prepared.

Während eines regulären Betriebs der Anlage 2 fließt zwischen dem Gerät 8, der Steuereinheit 4 und der Eingabeeinheit 6 Datenverkehr 20, der über die Schnittstellen 16 von der Aktualisierungseinheit während eines Zeitraums ausgelesen wird. Während dieses Zeitraums werden von der Einheit 22 Signalsequenzen 26 (2) und deren Herkunft und Zielelement erfasst. Außerdem wird eine Reaktion des jeweiligen Zielelements auf eine Signalsequenz 26 erfasst. Als zusätzliche Information können der Aktualisierungseinheit 18 die Arten von in der Anlage 2 vorhandenen Elementen und deren Zieladressierung mitgeteilt worden sein, beispielsweise durch eine von einem Bediener veranlasste Dateneingabe oder durch eine gezielte Anfrage der Aktualisierungseinheit 18 an die Steuereinheit 4 über eine Datenleitung 28 oder die Schnittstellen 16.During a regular operation of the plant 2 flows between the device 8th , the control unit 4 and the input unit 6 traffic 20 that over the interfaces 16 is read out by the updating unit during a period. During this period will be from the unit 22 signal sequences 26 ( 2 ) and their origin and target element. In addition, a reaction of the respective target element to a signal sequence 26 detected. As additional information, the update unit 18 the types of in the plant 2 existing elements and their destination addressing have been communicated, for example, by an operator initiated data entry or by a specific request of the update unit 18 to the control unit 4 via a data line 28 or the interfaces 16 ,

Aus den Signalsequenzen 26 und den von ihnen hervorgerufenen Reaktionen ordnet die Aktualisierungseinheit 18 den Signalsequenzen 26 Funktionen zu. Beispielsweise wird einer Signalsequenz 26 eine Steuerung eines Geräts der Aktorik 10 zugeordnet und einer weiteren Signalsequenz 26 eine Information eines Geräts der Sensorik 12 von dem Gerät 8 an die Steuereinheit 4. Aus der Summe der aus dem Auslesen erhaltenen Information lernt die Aktualisierungseinheit 18, wie die Steuereinheit 4, bzw. die auf ihr installierte alte Anlagensoftware, die Elemente der Anlage 2 steuert, Daten aus der Eingabeeinheit 6 verarbeitet und darauf reagiert und wie sie auf Signalsequenzen 26 des Geräts 8 reagiert. Durch dieses Lernen steht der Aktualisierungseinheit 18 nach einer gewissen Zeit genügend Information zur Verfügung, um eine neue Software schreiben zu können, die den ausgelesenen Datenverkehr anstelle der alten Anlagensoftware erzeugen und beispielsweise genauso so reagieren kann, wie die alte Anlagensoftware.From the signal sequences 26 and the responses that they cause are ordered by the update unit 18 the signal sequences 26 Functions too. For example, a signal sequence 26 a controller of a device of the actuators 10 assigned and another signal sequence 26 an information of a device of the sensor 12 from the device 8th to the control unit 4 , The updating unit learns from the sum of the information obtained from the readout 18 as the control unit 4 , or the old system software installed on it, the elements of the system 2 controls data from the input unit 6 processed and responded to and how they respond to signal sequences 26 of the device 8th responding. Through this learning stands the updating unit 18 After a certain time, enough information is available to write new software that can generate the data traffic read instead of the old system software and, for example, react just as well as the old system software.

Zur Erzeugung der neuen Anlagensoftware 24 sind in der Aktualisierungseinheit 18 Softwarebausteine in Form von Standardsoftwareelementen 27 hinterlegt, wobei jedes Standardsoftwareelement 27 einer Funktion zugeordnet ist. Reagiert beispielsweise die Steuereinheit 4 auf eine bestimmte Signalsequenz 26 mit einer bestimmten Funktion, so kann die Aktualisierungseinheit 18 dieser Funktion ein Standardsoftwareelement 27 zuordnen und so in der neuen Anlagensoftware 24 platzieren, dass das Eintreffen dieser Signalsequenz 26 das Abarbeiten dieses Standardsoftwareelements 27 auslöst und demzufolge die Steuereinheit 4 mit der neuen Anlagensoftware 24 ebenso reagiert, wie die Steuereinheit 4 mit der zu aktualisierenden Anlagensoftware. Die Signalsequenz 26 kann hierbei eine Abfolge von Signalen bzw. Informationen sein, die unmittelbar hintereinander ausgesendet wurden. Ebenso kann eine Signalsequenz eine Zusammenstellung von Signalen bzw. Informationen sein, die einen bestimmten Zustand der ganzen Anlage 2 oder eines Teils der Anlage 2 wiedergeben und nicht zwingend unmittelbar hintereinander ausgesendet bzw. empfangen werden müssen. Eine solche Signalsequenz 26 kann aus Signalen von verschiedenen Elementen der Anlage 2 zusammengesetzt sein.To generate the new system software 24 are in the update unit 18 Software components in the form of standard software elements 27 deposited, with each standard software element 27 is assigned to a function. Responds, for example, the control unit 4 to a specific signal sequence 26 with a specific function, so can the update unit 18 This feature is a standard software element 27 assign and so in the new plant software 24 place that arrival of this signal sequence 26 the execution of this standard software element 27 triggers and consequently the control unit 4 with the new system software 24 as well as the control unit 4 with the plant software to be updated. The signal sequence 26 may be a sequence of signals or information that were sent out immediately after each other. Likewise, a signal sequence may be a collection of signals or information representing a particular state of the whole system 2 or part of the plant 2 play and not necessarily immediately after each other sent out or must be received. Such a signal sequence 26 can be from signals from different elements of the plant 2 be composed.

Während des Auslesens des Datenverkehrs wird von der Aktualisierungseinheit 18 die Anzahl von neu erfassten Signalsequenzen 26 erfasst. Hieraus kann von der Aktualisierungseinheit 18 auf die Anzahl der bereits erkannten Zustände der Anlage 2 geschlossen werden. 2 zeigt die Anzahl Z von durch die Aktualisierungseinheit 18 erfassten Signalsequenzen 26 gegen die Zeit t. Mit fortschreitender Zeit t nimmt die Häufigkeit neu erfasster Signalsequenzen 26 – also die Anzahl neu erkannter Signalsequenzen 26 und mithin beispielsweise neu erkannter Anlagenzustände pro Zeit – kontinuierlich ab und läuft gegen einen Grenzwert Z₁. Zum Zeitpunkt t₁ ist dieser Grenzwert Z₁ fast erreicht und die Anzahl neu erkannter Signalsequenzen 26 pro Zeit gering geworden. Daher signalisiert die Aktualisierungseinheit 18 zum Zeitpunkt t₁ einem Bediener, dass das Auslesen des Datenverkehrs 20 nunmehr beendet werden kann und genügend Information zum Erstellen der neuen Anlagensoftware zur Verfügung steht.While the traffic is being read by the update unit 18 the number of newly acquired signal sequences 26 detected. This can be done by the updating unit 18 on the number of already detected states of the system 2 getting closed. 2 shows the number Z of by the updating unit 18 recorded signal sequences 26 against time t. As time t progresses, the frequency of newly acquired signal sequences decreases 26 - ie the number of newly detected signal sequences 26 and thus, for example, newly detected system states per time - continuously off and running against a limit Z ₁ . At time t ₁ , this limit Z _{1 is} almost reached and the number of newly detected signal sequences 26 become low per time. Therefore, the update unit signals 18 At time t ₁ an operator that reads the data traffic 20 can now be terminated and enough information to create the new system software is available.

Soll – beispielsweise bei einer komplexen zu aktualisierenden Anlagensoftware – jeder Anlagenzustand mehrfach erfasst werden, um mit einer hohen Sicherheit eine Reaktion der alten Anlagensoftware vorhersagen zu können, kann ein Bediener der Aktualisierungseinheit 18 einen Sicherheitsgrad vorgeben, beispielsweise, dass jede Signalsequenz 26 oder jeder Zustand mindestens drei Mal mit gleicher Reaktion von Elementen der Anlage erkannt sein muss. Mit der gestrichelten Kurve ist in 2 der Verlauf der Anzahl Z von in dieser Weise erkannten Anlagenzuständen angegeben, der naturgemäß flacher ist, als der Verlauf der Anzahl erkannter Zustände Z pro Zeit. Zum Zeitpunkt t₂ liegt jedoch schließlich auch dieser Verlauf so dicht am Grenzwert Z₁, dass ein mögliches Abschließen des Ausleseprozesses signalisiert wird. Je nach Größe des Grenzwerts Z₁ ist es auch möglich, dass die Aktualisierungseinheit 18 selbst einen Sicherheitsgrad vorgibt. Ist z. B. Z₁ sehr groß, die Anlage mithin komplex, kann die Aktualisierungseinheit 18 von sich aus einen hohen Sicherheitsgrad vorgeben, um eine zuverlässige neue Anlagensoftware 24 erstellen zu können.If, for example, in the case of complex plant software to be updated, every plant state is to be recorded multiple times in order to be able to predict with a high degree of certainty a reaction of the old plant software, an operator of the updating unit 18 specify a security level, for example, that each signal sequence 26 or each state may be detected at least three times with the same response from elements of the plant got to. With the dashed curve is in 2 the course of the number Z of system states recognized in this way, which is naturally flatter, than the course of the number of detected states Z per time. At the time t ₂ , however, this course is finally so close to the limit value Z ₁ that a possible completion of the read-out process is signaled. Depending on the size of the limit Z ₁ , it is also possible for the updating unit 18 even sets a security level. Is z. B. Z ₁ very large, the complex thus complex, the update unit 18 to provide a high degree of security to a reliable new plant software 24 to create.

3 zeigt eine weitere Anlage 32, beispielsweise zur Steuerung eines Transportprozesses. Im Wesentlichen gleichbleibende Bauteile sind grundsätzlich mit den gleichen Bezugszeichen beziffert. Ferner kann bezüglich gleich bleibender Merkmale und Funktionen auf die Beschreibung zum Ausführungsbeispiel in den 1 und 2 verwiesen werden. Die nachfolgende Beschreibung beschränkt sich im Wesentlichen auf die Unterschiede zum Ausführungsbeispiel aus den 1 und 2. Die Anlage 32 umfasst eine Steuereinheit 34 mit einer ersten Dateneinheit 36 und einer zweiten Dateneinheit 38 zum Bearbei ten oder Speichern von Daten, beispielsweise einem Prozessor und einem Datenspeicher. In einer Datenleitung 40 zwischen dem Prozessor und dem Datenspeicher ist eine weitere Schnittstelle 42 zum Anschluss einer Aktualisierungseinheit 44 angeordnet, so dass diese auch den Datenverkehr zwischen den Dateneinheiten 36 und 38 der Steuereinheit 34 auslesen kann. Ferner umfasst die Steuereinheit 34 einen weiteren Datenspeicher 46, in dem zumindest ein Teil der alten und zu aktualisierenden Anlagensoftware abgelegt ist und der durch eine Schnittstelle 48 von der Aktualisierungseinheit 44 auslesbar ist. 3 shows another attachment 32 For example, to control a transport process. Substantially identical components are basically numbered with the same reference numerals. Furthermore, with regard to features and functions that remain the same, the description of the exemplary embodiment in FIGS 1 and 2 to get expelled. The following description is essentially limited to the differences from the embodiment of the 1 and 2 , The attachment 32 includes a control unit 34 with a first data unit 36 and a second data unit 38 for processing or storing data, such as a processor and a data memory. In a data line 40 between the processor and the data memory is another interface 42 to connect an update unit 44 arranged so that it also controls the traffic between the data units 36 and 38 the control unit 34 can read. Furthermore, the control unit comprises 34 another data store 46 , in which at least a part of the old and to be updated plant software is stored and by an interface 48 from the update unit 44 is readable.

Durch die Schnittstelle 42 kann die Aktualisierungseinheit 44 zusätzlich zum Datenverkehr 20 außerhalb der Steuereinheit 34 auch interne Datenverarbeitung erfassen, wodurch ein Erfassen von Strukturen der alten Anlagensoftware erleichtert wird. Die Schnittstelle 48 kann hilfreich sein, wenn trotz einer langen Auslesezeit nicht alle Zustände der Anlage erfasst wurden oder bekanntermaßen nicht alle Funktionen der alten Software erfasst wurde, beispielsweise Reaktionen in Notfällen oder andere Sicherheitsfunktionen, die in einem regulären Betrieb nicht erfasst werden können.Through the interface 42 can be the update unit 44 in addition to the traffic 20 outside the control unit 34 also capture internal data processing, which facilitates capturing structures of the old plant software. the interface 48 This can be useful if, despite a long readout time, not all of the equipment's states have been detected, or not all features of the old software have been detected, such as emergency response or other safety features that can not be captured in regular operation.

4 zeigt in schematischer Weise eine komplexe Anlage 52 zur Steuerung eines Kraftwerks mit einer Mehrzahl von Steuereinheiten 4, Eingabeeinheiten 6, Geräten 8 und Sensorik 10 und Aktorik 12 und einem Datenbus 54, der die Steuereinheiten 4, die Eingabeeinheiten 6, die Geräte 8 und eine Station 56 für einen Software-Ingenieur zum Eingriff in die Anlagensoftware aufweist. In dem Datenbus 54 ist eine Schnittstelle 58 für eine Aktualisierungseinheit 60 angeordnet, über die diese den Datenverkehr 20 auslesen kann. Über die Gesamtheit der Schnittstellen 16, 58 kann die Aktualisierungseinheit 60 den gesamten Datenverkehr 20 zwischen allen von der Anlagensoftware gesteuerten Elementen der Anlage 52 bzw. sämtlichen mit der Anlagensoftware verarbeiteten Datenverkehr zwischen voneinander separaten Elementen der Anlage auslesen. 4 schematically shows a complex plant 52 for controlling a power plant with a plurality of control units 4 , Input units 6 , Devices 8th and sensors 10 and actuators 12 and a data bus 54 who controls the units 4 , the input units 6 , the devices 8th and a station 56 for a software engineer to interfere with the plant software. In the data bus 54 is an interface 58 for an update unit 60 arranged over which this the traffic 20 can read. About the whole of the interfaces 16 . 58 can be the update unit 60 all traffic 20 between all elements of the plant controlled by the plant software 52 or read all data traffic processed with the system software between separate elements of the system.

5 zeigt eine weitere Anlage 62 mit einer Steuereinheit 64, die zwei Datenspeicher 66, 68 aufweist. Im Datenspeicher 66 ist die Anlagensoftware zum üblichen Betrieb der Anlage 62 und im anderen Datenspeicher 68 eine Software zur Simulation eines Betriebs der Anlage 62 abgelegt. Im Simulationsbetrieb der Anlage 62 durchläuft die Anlage 62 systematisch alle vorgesehenen Zustände der Anlage 62 und erzeugt hierdurch einen variationsreichen Datenverkehr, aus dem eine Aktualisierungseinheit 70 zügig alle notwendigen Daten zur Erzeugung einer neuen Anlagensoftware erhalten kann. Mittels einer Steuerleitung 72 kann die Aktualisierungseinheit 70 bestimmen, auf welchen der Datenspeicher 66, 68 die Steuereinheit 64 zugreift. 5 shows another attachment 62 with a control unit 64 that have two data stores 66 . 68 having. In the data store 66 is the plant software for the normal operation of the plant 62 and in the other data store 68 a software for simulating an operation of the plant 62 stored. In simulation mode of the system 62 goes through the plant 62 systematically all planned states of the plant 62 and thereby generates a varied data traffic, from which an update unit 70 quickly get all the necessary data to create a new system software. By means of a control line 72 can be the update unit 70 determine which of the datastores 66 . 68 the control unit 64 accesses.

Zusätzlich kann die Aktualisierungseinheit 70 Trenneinheiten 74 aufweisen, mit denen die Datenleitungen 14 zwischen der Steuereinheit 64 und der Eingabeeinheit 6 und dem Gerät 8 unterbrochen werden können. Diese Trenneinheiten 74 können auch ohne das Mittel der zwei Datenspeicher 66, 68 und die Steuerleitung 72 vorgesehen sein und sind unabhängig von diesen. Zur Steigerung des Variationsreichtums des Datenverkehrs 20 kann die Aktualisierungseinheit 70 auf die Trenneinheiten 74 Signale geben, die Signale von dem Gerät 8 bzw. von der Eingabeeinheit 6 simulieren und beispielsweise Extremsituationen vorspielen. Auf diese Weise kann die Aktualisierungseinheit 70 gezielt Zustände der Anlage 62 simulieren, die in einem Auslesevorgang zuvor nicht erreicht wurden. Hat z. B. ein Temperatursensor aus der Sensorik 10 der Anlage 62 im regulären Betrieb nur eine Temperatur von 120°C erreicht, so kann die Aktualisierungseinheit 70 bei trennender Trenneinheit 74 durch eine entsprechende Signaleingabe auf die Datenleitung 14 eine Temperatur von 200°C simulieren, um zu ermitteln, wie die Steuereinheit 64 bei einem solchen Zustand reagiert und auf diese Weise die alte Anlagensoftware weiter zu erfassen. Auf solche Art kann die alte Anlagensoftware vollständig erfasst und eine neue, alle sinnvollen Zustände der Anlage 62 kontrollierende neue Anlagensoftware erstellt werden.In addition, the update unit 70 separation units 74 have, with which the data lines 14 between the control unit 64 and the input unit 6 and the device 8th can be interrupted. These separation units 74 can also do without the means of two data storage 66 . 68 and the control line 72 be provided and are independent of these. To increase the wealth of data traffic 20 can be the update unit 70 on the separation units 74 Signals give the signals from the device 8th or from the input unit 6 simulate and play for example extreme situations. In this way, the updating unit 70 targeted states of the plant 62 simulate that were not reached before in a read-out process. Has z. B. a temperature sensor from the sensor 10 the plant 62 in regular operation only reaches a temperature of 120 ° C, so can the update unit 70 with separating separation unit 74 by an appropriate signal input to the data line 14 simulate a temperature of 200 ° C to determine how the control unit 64 reacts in such a state and continue to capture the old plant software in this way. In this way, the old plant software can be completely captured and a new, all sensible states of the plant 62 be created controlling new plant software.

Claims

Method for updating a system software of a system ( 2 . 32 . 52 . 62 ), in which traffic generated by the plant software to be updated ( 20 ) for controlling elements of the installation ( 2 . 32 . 52 . 62 ) and an updating unit ( 18 . 44 . 60 . 70 ) and the updating unit ( 18 . 44 . 60 . 70 ) from it a new, adapted to the elements plant software ( 24 ) created.

Method according to Claim 1, characterized in that all the data traffic processed with the system software to be updated ( 20 ) between separate elements of the installation ( 2 . 32 . 52 . 62 ) is read out.

Method according to claim 1 or 2, characterized in that the data traffic ( 20 ) during operation of the installation ( 2 . 32 . 52 . 62 ) is read out.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that in a simulation mode an operation is simulated and data traffic ( 20 ) is read out of this operation.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the updating unit ( 18 . 44 . 60 . 70 ) detects a functionality of the plant software to be updated.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the new installation software ( 24 ) Has standard software elements.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that signal sequences flowing between the elements ( 26 ) and the frequency of newly recognized signal sequences ( 26 ) is detected.

A method according to claim 7, characterized in that from the frequency of not or insufficiently detected states of the system ( 2 . 32 . 52 . 62 ) is closed.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that software is read out of a software-harboring element and functions of the system software to be updated, which consist of reading the data traffic ( 20 ) are not recorded.

Device for updating a plant software of a plant ( 2 . 32 . 52 . 62 ) with an interface for reading out data traffic generated by the system software to be updated ( 20 ) for controlling elements of the installation ( 2 . 32 . 52 . 62 ) and an updating unit ( 18 . 44 . 60 . 70 ) for the analysis of data traffic ( 20 ) and to create a new element-specific installation software ( 24 ) from the analysis.

Apparatus according to claim 10, characterized in that the analysis is an association of data from the data traffic ( 20 ) to operating functions of the system ( 2 . 32 . 52 . 62 ).