DE102017112763A1

DE102017112763A1 - Automation device, automation system and method for processing process parameters in automation systems

Info

Publication number: DE102017112763A1
Application number: DE102017112763.1A
Authority: DE
Inventors: Niels Fangmeier
Original assignee: Wago Verwaltungs GmbH
Current assignee: Wago Verwaltungs GmbH
Priority date: 2017-06-09
Filing date: 2017-06-09
Publication date: 2018-12-13

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Automatisierungseinrichtung, die zur Ausführung wenigstens einer Funktion einer Automatisierungsanlage ausgelegt ist und der mindestens eine Prozesskenngröße der Automatisierungsanlage in einer primären Maßeinheit bereitstellbar ist. Mit Hilfe einer einheitlichen Umrechnungsfunktion lassen sich dabei die Prozesskenngrößen in verschiedene sekundäre Maßeinheiten umrechnen.The invention relates to an automation device which is designed to execute at least one function of an automation system and the at least one process parameter of the automation system can be provided in a primary unit of measure. With the help of a uniform conversion function, the process parameters can be converted into different secondary units.

Description

Die Erfindung betrifft eine Automatisierungseinrichtung, die zur Ausführung wenigstens einer Funktion einer Automatisierungsanlage ausgelegt ist und der mindestens eine durch wenigstens eine Sensoreinrichtung ermittelte Prozesskenngröße der Automatisierungsanlage in einer primären Maßeinheit bereitstellbar ist. Die Erfindung betrifft ebenso eine Automatisierungsanlage mit einer derartigen Automatisierungseinrichtung hierzu sowie ein Verfahren zum Verarbeiten von Prozesskenngrößen einer Automatisierungsanlage.The invention relates to an automation device which is designed to carry out at least one function of an automation system and the at least one determined by at least one sensor device process characteristic of the automation system in a primary unit of measurement is provided. The invention also relates to an automation system with such an automation device for this purpose and to a method for processing process parameters of an automation system.

Gattungsgemäße Automatisierungsanlagen dienen dazu, den der Automatisierungsanlage zugrunde liegenden Prozess durch Überwachung, Steuerung und Regelung zu automatisieren. Hierzu werden von speziellen Sensoren bzw. Sensoreinrichtungen Prozesskenngrößen des zu automatisierenden Prozesses erfasst und für die Überwachung, Steuerung und/oder Regelung des Automationsprozesses genutzt.Generic automation systems are used to automate the process underlying the automation system by monitoring, control and regulation. For this purpose, process parameters of the process to be automated are detected by special sensors or sensor devices and used for the monitoring, control and / or regulation of the automation process.

Die erfassten Prozesskenngrößen können dabei bspw. dezentral durch Feldgeräte bzw. Endgeräte der Automatisierungsanlage empfangen, verarbeitet und zur Ansteuerung von Aktoren genutzt werden. Diese Prozesskenngrößen können aber auch zentral durch eine Steuer- und Kontrolleinrichtung erfasst und ausgewertet werden, um so zentral die an der Automation beteiligten Einrichtungen der Automatisierungsanlage ansteuern zu können.In this case, the acquired process parameters can be received, processed and used for controlling actuators decentrally by field devices or terminals of the automation system, for example. However, these process parameters can also be centrally recorded and evaluated by a control and monitoring device in order to be able to centrally control the automation system devices involved in the automation.

Heutzutage werden die Maßeinheiten in einer standardisierten Maßeinheit, bspw. einer SI-Einheit, bereitgestellt und müssen gegebenenfalls in andere Maßeinheiten umgerechnet werden, damit die erfasste Prozesskenngröße durch eine nachgelagerte Verarbeitung der Prozesskenngröße übergeben werden kann. Das Umrechnen der Prozesskenngrößen von einer ersten Maßeinheit in eine zweite Maßeinheit ist in der jeweiligen Einrichtung, welche die Prozesskenngröße umrechnen soll, fest vorgegeben, sodass Änderungen bzgl. der Umrechnungsvorschrift einen sehr hohen Aufwand erfordern, da hierfür in der Regel eine neue Software auf die Automatisierungseinrichtung aufgespielt werden muss.Nowadays, the units of measurement are provided in a standardized unit of measure, for example an SI unit, and may have to be converted into other units of measurement so that the acquired process parameter can be transferred by downstream processing of the process parameter. The conversion of the process parameters from a first unit of measurement into a second unit of measurement is fixed in the respective device, which is to convert the process parameter, so that changes with respect to the conversion rule require a very high effort, since this usually involves a new software on the automation device must be played.

Eine solche Berechnungsvorschrift kann sich bspw. dann ändern, wenn das zugrunde liegende Umrechnungsverhältnis sich aufgrund von äußeren Einflüssen des Automatisierungsprozesses oder der Automatisierungsanlage ändert. So ist es bspw. denkbar, dass eine Änderung an einer Automatisierungsanlage dazu führt, dass sich das Verhältnis von Fördergeschwindigkeit in Meter pro Sekunde zu Teile pro Stunde einer Fördereinrichtung der Automatisierungsanlage ändert, was herkömmlicherweise dazu führen würde, dass die entsprechende Automatisierungseinrichtung durch ein Update auf einen neuen Softwarestand gebracht werden müsste.Such a calculation rule may, for example, then change if the underlying conversion ratio changes due to external influences of the automation process or the automation system. Thus, for example, it is conceivable that a change in an automation system causes the ratio of conveying speed in meters per second to parts per hour of a conveyor of the automation system changes, which would conventionally lead to the corresponding automation device by updating a new software version would have to be brought.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Automatisierungseinrichtung, eine verbesserte Automatisierungsanlage sowie ein verbessertes Verfahren zum Verarbeiten von Prozesskenngrößen einer Automatisierungsanlage anzugeben, mit denen die Umrechnung von Maßeinheiten soweit vereinfacht werden kann, dass eine Änderung an den Berechnungsvorschriften nicht zwangsläufig zu einem Softwareupdate der betreffenden Einrichtung führen muss. Es ist insbesondere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Automatisierungseinrichtung, eine Automatisierungsanlage und ein Verfahren anzugeben, mit denen die Umrechnung von Prozesskenngrößen einer Automatisierungsanlage unabhängig und getrennt von der Firmwareversion des jeweiligen Gerätes bzw. der Softwareversion der Steuer- und Kontrolleinrichtung ist.It is therefore an object of the present invention to provide an improved automation device, an improved automation system and an improved method for processing process parameters of an automation system with which the conversion of units of measurement can be simplified so that a change to the calculation rules does not necessarily lead to a software update the institution concerned. It is a particular object of the present invention to provide an automation device, an automation system and a method with which the conversion of process parameters of an automation system is independent and separate from the firmware version of the respective device or the software version of the control and monitoring device.

Die Aufgabe wird mit der Automatisierungseinrichtung gemäß Anspruch 1, der Automatisierungsanlage gemäß Anspruch 11 sowie dem Verfahren gemäß Anspruch 13 erfindungsgemäß gelöst.The object is achieved with the automation device according to claim 1, the automation system according to claim 11 and the method according to claim 13 according to the invention.

Gemäß Anspruch 1 wird eine Automatisierungseinrichtung vorgeschlagen, die zur Ausführung wenigstens einer Funktion einer Automatisierungsanlage ausgelegt ist und der mindestens eine Prozesskenngröße der Automatisierungsanlage in einer primären Maßeinheit bereitstelltbar ist. Die Prozesskenngröße wird dabei in Form eines Eingangswertes in der primären Maßeinheit bereitgestellt bzw. der Automatisierungseinrichtung zugeführt. Die mindestens eine Prozesskenngröße kann dabei bspw. durch eine Sensoreinrichtung der Automatisierungsanlage ermittelt werden, wobei die Sensoreinrichtung Bestandteil der Automatisierungseinrichtung sein kann.According to claim 1, an automation device is proposed which is designed to carry out at least one function of an automation system and the at least one process parameter of the automation system can be provided in a primary unit of measure. The process parameter is provided in the form of an input value in the primary unit of measure or supplied to the automation device. The at least one process parameter can be determined, for example, by a sensor device of the automation system, wherein the sensor device can be part of the automation device.

Die Automatisierungseinrichtung weist erfindungsgemäß ein Normierungsmodul auf, das ein Umrechnungsmodell enthält, das zum Umrechnen der in der primären Maßeinheit bereitgestellten Prozesskenngröße in zumindest eine sekundäre Maßeinheit ausgelegt ist. Das Umrechnungsmodell weist dabei eine für die zumindest eine sekundäre Maßeinheit zugehörige Umrechnungsfunktion mit einer Anzahl von Koeffizienten auf, sodass für die Umrechnung von einer primären Maßeinheit in eine sekundäre Maßeinheit nur eine Berechnungsgrundlage, nämlich die zugehörige Umrechnungsfunktion, vorgegeben ist. Dabei kann die Anzahl genau einen oder mehrere Koeffizienten umfassen. Für die verschiedenen Koeffizienten der Umrechnungsfunktion werden jeweils Werte bereitgestellt bzw. vorgegeben, sodass die Umrechnungsfunktion durch die konkreten Werte der Koeffizienten entsprechend dazu ausgebildet wird, die primäre Maßeinheit in die gewünschte sekundäre Maßeinheit umzurechnen.According to the invention, the automation device has a normalization module that contains a conversion model that is designed to convert the process parameter provided in the primary measurement unit into at least one secondary measurement unit. In this case, the conversion model has a conversion function with a number of coefficients associated with the at least one secondary unit of measurement, so that only one calculation basis, namely the associated conversion function, is specified for the conversion from a primary unit of measurement into a secondary unit of measurement. The number may include exactly one or more coefficients. For the different coefficients of the conversion function, respectively values are provided or specified, so that the conversion function is formed by the concrete values of the coefficients corresponding to converting the primary unit of measure into the desired secondary unit of measure.

Das Normierungsmodul ist demzufolge eingerichtet, für die sekundäre Maßeinheit über eine Schnittstelle jeweils entsprechende Werte der Koeffizienten für die Umrechnungsfunktion zu erhalten, die jeweils für die Umrechnung von der primären Maßeinheit in die jeweilige sekundäre Maßeinheit vorgesehen sind. Für jede sekundäre Maßeinheit, in die die primäre Maßeinheit umgerechnet werden soll, wird somit jeweils ein Satz Koeffizienten dem Normierungsmodul bereitgestellt, die eingesetzt in die einheitliche Umrechnungsfunktion die Umrechnung der primären Maßeinheit in die entsprechende sekundäre Maßeinheit bewirken. Accordingly, the normalization module is set up to receive respective values of the coefficients for the conversion function for the secondary unit of measurement via an interface, which values are respectively provided for the conversion from the primary unit of measure into the respective secondary unit of measurement. For each secondary unit of measurement into which the primary unit of measurement is to be converted, a set of coefficients is thus provided to the standardization module which, when used in the uniform conversion function, effects the conversion of the primary unit of measurement into the corresponding secondary unit of measure.

Das Normierungsmodul ist weiterhin ausgebildet, Metadaten über die Schnittstelle zu erhalten, die eine textuelle Beschreibung der jeweiligen sekundären Maßeinheiten beinhalten.The normalization module is further configured to obtain metadata about the interface that includes a textual description of the respective secondary measurement units.

Das Normierungsmodul ist des Weiteren erfindungsgemäß so ausgebildet, dass ein Eingangswert der Prozesskenngröße, der in der primäre Maßeinheit vorliegt, in einen Ausgangswert in der sekundären Maßeinheit basierend auf der Umrechnungsfunktion mit den entsprechenden Werten der Koeffizienten, die für die sekundäre Maßeinheit bereitgestellt wurden, umgerechnet werden kann. Durch Eingeben des konkreten Eingangswertes der Prozesskenngröße in die Umrechnungsfunktion mit den Werten der Koeffizienten derjenigen sekundären Maßeinheit, in die die Prozesskenngröße umgerechnet werden soll, lässt sich somit die Prozesskenngröße von der bereitgestellten primären Maßeinheit in die sekundäre Maßeinheit überführen.The normalization module is further configured, according to the invention, to convert an input value of the process parameter present in the primary measurement unit into an output value in the secondary measurement unit based on the conversion function with the corresponding values of the coefficients provided for the secondary measurement unit can. By inputting the concrete input value of the process parameter into the conversion function with the values of the coefficients of the secondary unit of measurement into which the process parameter is to be converted, the process parameter can thus be transferred from the provided primary unit of measure to the secondary unit of measure.

Dies hat den Vorteil, dass die Berechnungsvorschrift für die Umrechnung der Maßeinheit unabhängig von der Firmwareversion und von dem Softwarestand der jeweiligen Automatisierungseinrichtung ist, da die einzelnen Werte der Koeffizienten der Automatisierungseinrichtung über eine entsprechende Schnittstelle bereitgestellt werden und somit nicht fester Bestandteil der Software der Automatisierungseinrichtung ist.This has the advantage that the calculation rule for the conversion of the unit of measurement is independent of the firmware version and the software version of the respective automation device, since the individual values of the coefficients of the automation device are provided via a corresponding interface and thus is not an integral part of the software of the automation device ,

So ist es bspw. denkbar, dass über die Schnittstellen eine Datei mit den Werten der Koeffizienten für die sekundäre Maßeinheit übermittelt werden kann, sodass beim Start oder zur Laufzeit dem Normierungsmodul über die Datei und die entsprechende Schnittstelle die entsprechenden Werte der Koeffizienten bereitgestellt werden können. Hierdurch lässt sich während des Betriebs der Automatisierungsanlage die Berechnungsvorschrift für die Umrechnung einer oder mehrerer sekundärer Maßeinheiten anpassen bzw. ändern, ohne dass hierfür die Software der Automatisierungseinrichtung geändert werden muss.Thus, for example, it is conceivable that a file with the values of the coefficients for the secondary unit of measurement can be transmitted via the interfaces so that the corresponding values of the coefficients can be provided to the normalization module at the start or at runtime via the file and the corresponding interface. As a result, during the operation of the automation system, the calculation rule for the conversion of one or more secondary units of measure can be adapted or changed without the software of the automation device having to be changed for this purpose.

Nach der Umrechnung des Eingangswertes in der primären Maßeinheit in den Ausgabewert in der sekundären Maßeinheit wird durch die Automatisierungseinrichtung der Ausgabewert mit der textuellen Beschreibung der sekundären Maßeinheit, die aus den Metadaten ausgelesen wurde, ausgegeben, bspw. an ein anderes Gerät, Einrichtung oder Computerprogramm oder Display/Monitor.After the conversion of the input value in the primary unit of measure into the output value in the secondary unit of measure, the output device is output by the automation device with the textual description of the secondary unit of measure read from the metadata, for example to another device, device or computer program or display / monitor.

In einer vorteilhaften Ausführungsform handelt es sich bei der einheitlichen Umrechnungsfunktion des Umrechnungsmodells um ein Polynom n-ten Grades, das eine Anzahl von Koeffizienten hat, die dem Grad des Polynoms entspricht. Mit Hilfe eines solchen Polynoms n-ten Grades lassen sich dabei durch eine entsprechende Wahl der Werte für die Koeffizienten jede Umrechnungsvorschrift von einer ersten Maßeinheit in eine zweite Maßeinheit abbilden.In an advantageous embodiment, the uniform conversion function of the conversion model is an n-th degree polynomial having a number of coefficients corresponding to the degree of the polynomial. With the aid of such an n-th degree polynomial, by means of an appropriate selection of the values for the coefficients, each conversion rule can be mapped from a first unit of measurement to a second unit of measurement.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform hierzu ist das Normierungsmodul ausgebildet, in Abhängigkeit von einer vorgegebenen, festgelegten oder ausgewählten Dienstgüte der Umrechnung den Grad des Polynoms festzulegen, wodurch bspw. bei Echtzeitanforderungen die Berechnungsgeschwindigkeit zu Lasten der Umrechnungsgenauigkeit erhöht werden kann.In a further advantageous embodiment, the standardization module is designed to determine the degree of the polynomial as a function of a predetermined, fixed or selected quality of service of the conversion, whereby, for example, the calculation speed can be increased at the expense of the conversion accuracy in the case of real-time requirements.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist das Umrechnungsmodell zum Umrechnen der in der primären Maßeinheit bereitgestellten Prozesskenngröße in verschiedene sekundäre Maßeinheiten ausgelegt, so dass die in der primären Maßeinheit bereitgestellten Prozesskenngröße wahlweise in verschiedene sekundäre Maßeinheiten mittels des Umrechnungsmodells umgerechnet werden kann.In a further advantageous embodiment, the conversion model is designed for converting the process parameter provided in the primary unit of measurement into different secondary units, so that the process parameter provided in the primary unit of measurement can optionally be converted into various secondary units of measure by means of the conversion model.

Hierbei ist es besonders vorteilhaft, wenn das Umrechnungsmodell für die verschiedenen Maßeinheiten eine einheitliche Umrechnungsfunktion mit einer Mehrzahl von Koeffizienten hat, sodass durch die Werte der Koeffizienten die einheitliche Umrechnungsfunktion jeweils eingerichtet wird, die in der primären Maßeinheit bereitgestellten Prozesskenngröße in die gewünschte sekundäre Maßeinheit umzurechnen. Demzufolge gibt es für jede sekundäre Maßeinheit einen Satz von Werten für die Koeffizienten der einheitlichen Umrechnungsfunktion.In this case, it is particularly advantageous if the conversion model for the different units of measurement has a uniform conversion function with a plurality of coefficients, so that the values of the coefficients set up the uniform conversion function in each case to convert the process parameter provided in the primary unit of measurement into the desired secondary unit of measure. As a result, for each secondary unit of measurement, there is a set of values for the coefficients of the unitary conversion function.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform werden die Werte der Koeffizienten für mindestens eine sekundäre Maßeinheit so angegeben und bereitgestellt, dass zusätzlich zu der Umrechnung in die sekundäre Maßeinheit eine Charakteristik des Wertebereiches der Prozesskenngröße aufgeprägt wird. Dies ist bspw. bei Temperatursensoren sinnvoll, die mit Hilfe einer Widerstandsmesseinrichtung gemessen werden. Im Idealfall ist dabei der elektrische Widerstand proportional zur Temperatur, was jedoch in der Praxis selten der Fall ist. Ist die Charakteristik bekannt, d.h. ist für den betreffenden Widerstandssensor die Umrechnung in die konkrete Temperatur hinreichend beschreibbar, können die Koeffizienten der Umrechnungsfunktion so bestimmt werden, dass der gemessene Widerstandswert dann direkt in eine Temperaturmaßeinheit (bspw. Grad Celsius oder Fahrenheit) umgerechnet werden kann.In a further advantageous embodiment, the values of the coefficients for at least one secondary unit of measurement are specified and provided in such a way that, in addition to the conversion into the secondary unit of measurement, a characteristic of the value range of the process parameter is impressed. This is useful, for example, in temperature sensors, which are measured by means of a resistance measuring device. Ideally, the electrical resistance is proportional to the temperature, but what rarely the case in practice. If the characteristic is known, ie if the conversion into the specific temperature can be adequately described for the relevant resistance sensor, the coefficients of the conversion function can be determined such that the measured resistance value can then be converted directly into a temperature measurement unit (for example, degrees Celsius or Fahrenheit).

Wie bereits kurz angedeutet, ist es vorteilhaft, wenn die Automatisierungseinrichtung über die Schnittstelle mit einem Datenspeicher verbindbar ist, auf den für jede sekundäre Maßeinheit die jeweiligen Werte der Koeffizienten für die einheitliche Umrechnungsfunktion und/oder die Metadaten hinterlegt sind. Das Normierungsmodul ist dabei so ausgebildet, dass über die Schnittstelle die jeweiligen Werte der Koeffizienten einer, mehrerer oder aller sekundärer Maßeinheiten und/oder der Metadaten aus dem Datenspeicher erhalten werden können.As already briefly indicated, it is advantageous if the automation device can be connected via the interface to a data memory on which the respective values of the coefficients for the uniform conversion function and / or the metadata are stored for each secondary unit of measurement. The normalization module is designed such that the respective values of the coefficients of one, several or all secondary units of measure and / or the metadata can be obtained from the data memory via the interface.

So ist es denkbar, dass die Automatisierungseinrichtung über ein Netzwerk mit einem Netzwerkspeicher verbunden ist, sodass hier die Werte der Koeffizienten und/oder der Metadaten zentral bereitgestellt werden können. In dieser Ausführungsform können mehrere Automatisierungseinrichtungen zentral auf eine Datenbasis für die Umrechnung der Maßeinheiten und/oder der Metadaten zugreifen.Thus, it is conceivable that the automation device is connected via a network to a network memory, so that here the values of the coefficients and / or the metadata can be provided centrally. In this embodiment, several automation devices can access centrally a database for the conversion of the units of measure and / or the metadata.

Denkbar ist aber auch, dass der Datenspeicher ein mobiler Datenspeicher ist, der über eine standardisierte Schnittstelle mit dem Normierungsmodul verbunden wird. Dies kann bspw. ein USB-Stick oder eine herkömmliche SD-Karte sein.It is also conceivable that the data memory is a mobile data memory, which is connected via a standardized interface with the standardization module. This can be, for example, a USB stick or a conventional SD card.

Es ist denkbar, dass zunächst nur diejenigen Werte der Koeffizienten aus dem Datenspeicher abgerufen werden, die auch tatsächlich für die Umrechnung benötigt werden, um so den Speicherbedarf der Automatisierungseinrichtung gering zu halten. Denkbar ist selbstverständlich auch, dass der gesamte Datensatz beinhaltend die Werte der Koeffizienten für die jeweilige sekundäre Maßeinheit in die Automatisierungseinrichtung eingelesen werden. In einer alternativen Ausführungsform ist es aber auch denkbar, dass zur Laufzeit bei Bedarf (on demand) die entsprechenden Werte der Koeffizienten für die ausgewählte sekundäre Maßeinheit aus dem Datenspeicher abgerufen werden, sodass insbesondere bei einer zentralen Zurverfügungstellung der Koeffizienten eine Änderung der Umrechnung sofort für alle Automatisierungseinrichtungen wirksam wird.It is conceivable that initially only those values of the coefficients are retrieved from the data memory, which are actually required for the conversion, so as to keep the memory requirement of the automation device low. Of course, it is also conceivable that the entire data record including the values of the coefficients for the respective secondary unit of measurement is read into the automation device. In an alternative embodiment, however, it is also conceivable for the corresponding values of the coefficients for the selected secondary unit of measurement to be retrieved from the data memory at runtime if required (on demand), so that a conversion of the coefficients can be changed immediately for all at a central provision of the coefficients Automation equipment is effective.

Die Automatisierungseinrichtung kann ein Automatisierungsendgerät sein, das in der Automatisierungsanlage als bspw. Feldgerät verwendet wird. Die Automatisierungseinrichtung kann aber auch eine Steuer- und Kontrolleinrichtung der Automatisierungsanlage sein, um so die entsprechenden Feldgeräte überwachen, steuern und/oder regeln zu können.The automation device can be an automation terminal that is used in the automation system as, for example, field device. However, the automation device can also be a control and monitoring device of the automation system in order to be able to monitor, control and / or regulate the corresponding field devices.

Des Weiteren ist es vorteilhaft, wenn die Automatisierungseinrichtung ausgebildet ist, die in die sekundäre Maßeinheit umgerechnete Prozesskenngröße anderen Automatisierungseinrichtungen der Automatisierungsanlage bereitzustellen, sodass die in die ausgewählte sekundäre Maßeinheit umgerechnete Prozesskenngröße in einem nachgeschalteten Automatisierungsprozess bzw. Teil-Automatisierungsprozess der Automatisierungsanlage verwendet werden kann.Furthermore, it is advantageous if the automation device is designed to provide the process parameter converted into the secondary measurement unit to other automation devices of the automation system, so that the process parameter converted into the selected secondary measurement unit can be used in a downstream automation process or partial automation process of the automation installation.

Die Aufgabe wird im Übrigen auch mit dem eingangs genannten Verfahren erfindungsgemäß gelöst, wobei mindestens ein Eingangswert einer Prozesskenngröße der Automatisierungsanlage mittels einer Sensoreinrichtung der Automatisierungsanlage erfasst und der erfasste Eingangswert der Prozesskenngröße in einer primären Maßeinheit einer Automatisierungseinrichtung der Automatisierungsanlage bereitgestellt wird. Der Automatisierungseinrichtung wird ein Umrechnungsmodell bereitgestellt, das zum Umrechnen der in der primären Maßeinheit bereitgestellten Prozesskenngröße in zumindest eine sekundäre Maßeinheiten ausgelegt ist, wobei das Umrechnungsmodell eine für die zumindest eine sekundären Maßeinheiten zugehörige Umrechnungsfunktion mit einer Anzahl von Koeffizienten hat. Darüber hinaus werden der Automatisierungseinrichtung, insbesondere einem Normierungsmodul der Automatisierungseinrichtung, für die sekundären Maßeinheiten die entsprechenden Werte der Koeffizienten für die Umrechnungsfunktion bereitgestellt sowie Metadate, die eine textuelle Beschreibung der jeweiligen sekundären Maßeinheit beinhalten, um so die erfasste Prozesskenngröße in eine der sekundären Maßeinheiten umrechnen zu können. Der bereitgestellte Eingangswert der Prozesskenngröße kann dann von der primären Maßeinheit in eine (ausgewählte) sekundäre Maßeinheit umgerechnet werden, indem die entsprechenden Werte der Koeffizienten der sekundären Maßeinheit in die Umrechnungsfunktion eingesetzt und die Prozesskenngröße dann basierend auf der Umrechnungsfunktion mit den entsprechenden Werten der Koeffizienten in den Ausgabewert umgerechnet wird. Der Ausgabewert wird dann mit der textuellen Beschreibung der sekundären Maßeinheit, ausgelesen aus den bereitgestellten Metadaten, ausgegeben.Incidentally, the object is also achieved according to the invention with the method mentioned above, wherein at least one input value of a process parameter of the automation system is detected by means of a sensor device of the automation system and the detected input value of the process parameter is provided in a primary unit of measurement of an automation device of the automation system. The automation device is provided with a conversion model adapted to convert the process parameter provided in the primary measurement unit into at least one secondary measurement unit, the conversion model having a conversion function having a number of coefficients associated with the at least one secondary measurement unit. In addition, the automation device, in particular a standardization module of the automation device, for the secondary units of measurement, the corresponding values of the coefficients for the conversion function provided and metadata containing a textual description of the respective secondary unit of measure, so as to convert the detected process characteristic into one of the secondary units can. The provided input value of the process parameter can then be converted from the primary unit of measurement into a (selected) secondary unit of measurement by inserting the corresponding values of the coefficients of the secondary unit of measure into the conversion function and then setting the process parameter with the corresponding values of the coefficients in the conversion unit Output value is converted. The output value is then output with the textual description of the secondary unit of measure read from the provided metadata.

Vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens finden sich in den entsprechenden Unteransprüchen.Advantageous embodiments of the method can be found in the corresponding subclaims.

Eine Prozesskenngröße im Sinne der vorliegenden Erfindung ist dabei ein Parameter der Automatisierungsanlage, wobei eine solche Prozesskenngröße durch einen entsprechenden Parameterwert in numerischer oder alphanumerischer Form bereitgestellt wird.A process parameter in the sense of the present invention is a parameter of the automation system, such a process parameter being represented by a corresponding parameter value in numeric or alphanumeric form.

Vorteilhafterweise wird mindestens ein Polynom 2-ten Grades verwendet.Advantageously, at least one polynomial of the 2nd degree is used.

Die Erfindung wird anhand der beigefügten Figur beispielhaft näher erläutert. Es zeigt:

1 schematische Darstellung einer Automatisierungsanlage.

The invention will be described by way of example with reference to the accompanying figure. It shows:

1 schematic representation of an automation system.

1 zeigt schematisch eine Automatisierungsanlage 10, die eine erste Automatisierungseinrichtung 11 und eine zweite Automatisierungseinrichtung 12 hat und eine Steuer- und Kontrolleinrichtung 13, mit der die Automatisierungseinrichtungen 11 und 12 verbunden sind. 1 schematically shows an automation system 10 that is a first automation device 11 and a second automation device twelve has and a control and monitoring device 13 with which the automation equipment 11 and twelve are connected.

Die erste Automatisierungseinrichtung 11 weist dabei Sensoren 14 auf, um spezielle Prozesskenngrößen des Automatisierungsprozesses der Automatisierungsanlage 10 erfassen zu können. Die Sensoren 14 können dabei integraler Bestandteil der ersten Automatisierungseinrichtung 11 sein oder drahtlos oder drahtgebunden mit der Automatisierungseinrichtung 11 verbunden sein.The first automation device 11 has sensors 14 to special process parameters of the automation process of the automation system 10 to be able to capture. The sensors 14 can be an integral part of the first automation device 11 be or wireless or wired with the automation device 11 be connected.

Die Automatisierungseinrichtung 11 weist ein Normierungsmodul 15 auf, das, wie später noch beschrieben wird, zur Normierung der über die Sensoren 14 erfassten Prozesskenngrößen vorgesehen ist. Des Weiteren weist die Automatisierungseinrichtung 11 eine Schnittstelle 16 auf, über die ein Datenspeicher 17 mit dem Normierungsmodul 15 verbunden werden kann. Im Ausführungsbeispiel der 1 ist der Datenspeicher 17 eine Speicherkarte. Denkbar ist auch, dass die Schnittstelle 16 eine Netzwerkschnittstelle ist, über die das Normierungsmodul 15 Zugriff auf einen Netzwerkdatenspeicher hat.The automation device 11 has a normalization module 15 auf, which, as will be described later, for normalization of the sensors 14 recorded process parameters is provided. Furthermore, the automation device 11 an interface 16 on, over which a data store 17 with the standardization module 15 can be connected. In the embodiment of 1 is the data store 17 a memory card. It is also conceivable that the interface 16 a network interface is via which the normalization module 15 Has access to a network data store.

Das Normierungsmodul 15, das integraler Bestandteil der Automatisierungseinrichtung 11 sein kann und insbesondere die dortigen Hardwareressourcen verwendet, weist ein Umrechnungsmodell auf, das zum Umrechnen der in der primären Maßeinheit bereitgestellten Prozesskenngröße in verschiedene sekundäre Maßeinheiten ausgelegt ist. Das Umrechnungsmodell wird dabei durch eine einheitliche Umrechnungsfunktion mit einer Mehrzahl von Koeffizienten gebildet, wobei durch Einsetzen der Koeffizienten in die Umrechnungsfunktion die Prozesskenngröße in die ausgewählte sekundäre Maßeinheit umgerechnet werden kann.The standardization module 15 , the integral part of the automation device 11 and, in particular, uses the local hardware resources, has a conversion model that is designed to convert the process parameter provided in the primary unit of measure into various secondary units of measure. The conversion model is formed by a uniform conversion function with a plurality of coefficients, wherein by inserting the coefficients in the conversion function, the process parameter can be converted into the selected secondary unit of measurement.

Eine solche Umrechnungsfunktion kann dabei bspw. ein Polynom n-ten Grades sein, das bspw. folgenden Aufbau hat: $f (x) = a_{n} x^{n} + a_{n-1} x^{n-1} + \dots + a_{1} x_{1} + a_{0} x^{0}$

Such a conversion function can be, for example, a polynomial of the nth degree which, for example, has the following structure:

f (x) = a_{n} x^{n} + a_{n-1} x^{n-1} + ... + a_{1} x_{1} + a_{0} x^{0}

Auf dem Datenspeicher 17 befindet sich eine Datei, die für jede sekundäre Maßeinheit die entsprechenden Werte der Koeffizienten a_n bis a₀ enthält, wobei durch Verbinden des Datenspeichers 17 mit der Schnittstelle 16 das Normierungsmodul 15 die Werte der Koeffizienten a_n bis a₀ einlesen kann.On the data store 17 There is a file containing for each secondary unit of measurement the corresponding values of the coefficients a _n to a ₀ , whereby by connecting the data memory 17 with the interface 16 the standardization module 15 can read in the values of the coefficients a _n to a ₀ .

Eine erfasste Prozesskenngröße, die in eine ausgewählte sekundäre Maßeinheit umgerechnet werden soll, wird nun an das Normierungsmodul 15 weitergeleitet und dort mit Hilfe der Umrechnungsfunktion f(x) umgerechnet. Hierfür werden zunächst die Werte der Koeffizienten ermittelt, die der ausgewählten sekundären Maßeinheit zugeordnet sind. Diese Koeffizientenwerte a_n bis a₀ der jeweiligen ausgewählten sekundären Maßeinheit werden nun in die Umrechnungsfunktion f(x) eingesetzt und anschließend der Wert der Prozesskenngröße der Funktion übergeben, wobei als Ergebnis dann die Prozesskenngröße in der ausgewählten sekundären Maßeinheit vorliegt. Diese so in die ausgewählte sekundäre Maßeinheit umgerechnete Prozesskenngröße wird dann an die Steuer- und Kontrolleinrichtung 13 der Automatisierungsanlage 10 übertragen und kann dort dem weiteren Automatisierungsprozess zugrunde gelegt werden. Dabei ist es denkbar, dass die in die ausgewählte sekundäre Maßeinheit umgerechnete Prozesskenngröße an eine andere Automatisierungseinrichtung 12 übertragen wird, von wo aus sie dann ebenfalls dem Automatisierungsprozess zugrunde gelegt werden kann.A recorded process parameter, which is to be converted into a selected secondary unit of measure, is now sent to the standardization module 15 forwarded there and converted there with the aid of the conversion function f (x). For this, the values of the coefficients assigned to the selected secondary unit of measure are first of all determined. These coefficient values a _n to a _{0 of} the respective selected secondary unit of measure are then inserted into the conversion function f (x) and then the value of the process parameter is passed to the function, the result then being the process parameter in the selected secondary unit of measurement. This process parameter, which is thus converted into the selected secondary unit of measure, is then sent to the control and monitoring device 13 the automation system 10 transferred there and can be there based on the further automation process. It is conceivable that the process parameter converted into the selected secondary unit of measurement is sent to another automation device twelve from where it can then also be used as the basis for the automation process.

Denkbar ist es aber auch, dass das Normierungsmodul 15 integraler Bestandteil der Steuer- und Kontrolleinrichtung 13 ist und die erfasste Prozesskenngröße in der primären Maßeinheit zunächst ohne umzurechnen an die Steuer- und Kontrolleinrichtung 13 der Automatisierungsanlage 10 übermittelt wird. Anschließend erfolgt die Normierung der Prozesskenngröße in der Steuer- und Kontrolleinrichtung 13 mit Hilfe des dortigen Normierungsmoduls 15.It is also conceivable, however, that the standardization module 15 integral part of the control and monitoring system 13 is and the process variable recorded in the primary unit initially without conversion to the control and monitoring device 13 the automation system 10 is transmitted. Subsequently, the normalization of the process parameter in the control and monitoring device 13 with the help of the local standardization module 15 ,

Die Werte der Koeffizienten für eine sekundäre Maßeinheit können dabei so gewählt sein, dass sie neben einer reinen Umrechnung auch eine Charakteristik des Wertebereiches enthalten, sodass eine derartige Charakteristik in die umgerechnete Prozesskenngröße aufgeprägt werden kann. Dies ist bspw. dann der Fall, wenn die Prozesskenngröße in der ersten Maßeinheit nicht proportional zu der zweiten Maßeinheit ist.The values of the coefficients for a secondary unit of measure can be selected such that, in addition to a pure conversion, they also contain a characteristic of the value range, so that such a characteristic can be impressed on the converted process parameter. This is the case, for example, if the process parameter in the first unit of measurement is not proportional to the second unit of measurement.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010: Automatisierungsanlageautomation system
1111: erste Automatisierungseinrichtungfirst automation device
1212: zweite Automatisierungseinrichtungsecond automation device
1313: Steuer- und KontrolleinrichtungControl and monitoring device
1414: Sensorensensors
1515: Normierungsmodulnormalization module
1616: Schnittstelleinterface
1717: Datenspeicherdata storage

Claims

Automation device (11, 12), which is designed to perform at least one function of an automation system (10) and wherein the automation device (11, 12) at least one process parameter of the automation system (10) in a primary unit of measurement is provided, characterized in that the automation device (11, 12) has a normalization module (15) which contains a conversion model, wherein the conversion model is designed for converting the process characteristic provided in the primary unit of measure into at least one secondary unit of measurement, the conversion model having a conversion function associated with the at least one secondary unit of measure having a number of coefficients, the normalization module (15) being arranged to receive, via an interface (16), values of the coefficients for the conversion function which are to be converted from the primary unit of measurement into the respective secondary unit of measure wherein the normalization module (15) is arranged to obtain metadata about the interface (16) containing a textual description of the respective secondary unit of measure, the standardization module (15) being arranged to input values of the process parameter in the primary unit into output values in the secondary unit of measure, based on the conversion function, with the obtained values of the coefficients to be converted, and wherein the automation means (11, 12) is arranged to output the converted output values associated with the textual description of the secondary unit of measure.

Automation device (11, 12) according to Claim 1 , characterized in that the conversion function of the conversion model is an n-th degree polynomial with a number of coefficients corresponding to the degree of the polynomial.

Automation device (11, 12) according to Claim 2 , characterized in that the normalization module (15) is set up, depending on a set quality of service of the conversion, to determine the degree of the polynomial with which the conversion into the selected secondary unit of measurement takes place.

Automation device (11, 12) according to any one of the preceding claims, characterized in that the conversion model is designed for converting the provided in the primary unit of measurement process parameter into different secondary units.

Automation device (11, 12) according to Claim 4 , characterized in that the conversion model for the different units of measure has a uniform conversion function with a number of coefficients.

Automation device (11, 12) according to any one of the preceding claims, characterized in that for at least one secondary unit of measurement, the values of the coefficients are predetermined such that in addition to the conversion into the secondary unit of measurement, a characteristic of the value range of the process parameter is impressed.

Automation device (11, 12) according to one of the preceding claims, characterized in that the automation device (11, 12) is connected or connectable via the interface (16) to a data memory (17) on which for each secondary unit of measurement the respective values of Coefficients are stored for the uniform conversion function, wherein the normalization module (15) is adapted to receive via the interface (16) the respective values of the coefficients of one, several or all secondary units of measure from the data memory (17).

Automation device (11, 12) according to any one of the preceding claims, characterized in that the automation device (11, 12) via an interface (16) connected to a data memory (17) or connectable, are deposited on the metadata for one or more each secondary unit of measure contain a textual description of the respective secondary unit of measure, the standardization module (15) being designed to receive the metadata of one, several or all secondary units from the data memory (17) via the interface (16).

Automation device (11, 12) according to one of the preceding claims, characterized in that the automation device (11, 12) is an automation terminal with or without integrated sensor device or a control and monitoring device (13) of the automation system (10).

Automation device (11, 12) according to one of the preceding claims, characterized in that the automation device (11, 12) for providing said converted into the selected secondary unit process parameter to other functions and / or Automation devices (11, 12) of the automation system (10) is formed.

Automation system (10) with at least one automation device (11, 12) according to one of the preceding claims.

Automation system (10) after Claim 11 Characterized in that the automation system (10) is arranged, the converted by the at least one automation device (11, 12) process parameter in the selected secondary unit to other automation devices (11, 12) to be transmitted over a network of the automation system (10) and to provide this.

Method for processing process parameters of an automation system (10), comprising the steps of: Detecting at least one input value of a process parameter of the automation system (10) by means of a sensor device of the automation system (10) and providing the acquired input value of the process parameter in a primary unit of measurement of an automation device (11, 12) of the automation system (10), Providing a conversion model of the automation device (11, 12) designed to convert the process parameter provided in the primary unit of measure into at least one secondary unit of measurement and having a conversion function with a number of coefficients associated with the at least one secondary unit of measure, Providing values of the coefficients for the at least one secondary unit of measurement via an interface (16) of a standardization module (15) of the automation device (11, 12) and metadata which contain a textual description of the respective secondary unit of measurement, Converting the input value of the process parameter provided in the primary unit of measurement into an output value in the secondary unit of measure based on the associated conversion function with the corresponding values of the coefficients provided for the secondary unit of measurement, and - Output of the converted output value with the textual description of the secondary unit of measurement by means of the automation device.

Method according to Claim 13 , characterized in that the uniform conversion function of the parameter model is provided as an n-th degree polynomial having a number of coefficients corresponding to the degree of the polynomial.

Method according to Claim 14 , characterized in that, depending on a set quality of service of the conversion, the degree of the polynomial is determined with which the conversion into the selected secondary unit of measurement takes place.

Method according to one of Claims 13 to 15 characterized in that there is provided a conversion model adapted to convert the process characteristic provided in the primary unit of measure into various secondary units, wherein values of the coefficients for one, several or all secondary units of measure are provided via the interface (16) of the normalization module (15) and converting an input value of the process parameter in the primary unit of measurement into an output value of a selected secondary unit of measure based on the conversion function with the corresponding values of the coefficients provided for the selected secondary unit of measure.

Method according to Claim 16 , characterized in that a conversion model is provided which has a uniform conversion function for the different secondary units of measure.

Method according to one of Claims 13 to 17 , characterized in that for at least one secondary unit of measurement, the values of the coefficients are provided such that in addition to the conversion into the secondary unit of measurement, a characteristic of the value range of the process parameter is impressed.

Method according to one of Claims 13 to 18 , characterized in that the process parameter converted into the selected secondary unit of measurement is made available to other functions and / or automation devices (11, 12) of the automation system (10) for further processing.

Computer program with program code means adapted to carry out the method according to one of Claims 13 to 19 when the computer program is run on a data processing system.