DE102020111017A1

DE102020111017A1 - Method for communication between at least two field devices in automation technology

Info

Publication number: DE102020111017A1
Application number: DE102020111017.0A
Authority: DE
Inventors: Christian Wandrei; Bert Von Stein; Markus Kilian; Andrea Seger
Original assignee: Endress and Hauser SE and Co KG
Current assignee: Endress and Hauser SE and Co KG
Priority date: 2020-04-22
Filing date: 2020-04-22
Publication date: 2021-10-28

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Kommunikation zwischen mindestens zwei Feldgeräten der Automatisierungstechnik, wobei die Feldgeräte über mindestens ein Feldbussystem mit mindestens einem Leitsystem verbunden sind, wobei die zumindest zwei Feldgeräte zur Bestimmung und/oder Regelung und/oder Überwachung von zumindest einer physikalischen oder chemischen Prozessgröße eines Mediums zusammenwirken, wobei das erste Feldgerät als erster Slave, das zweite Feldgerät als zweiter Slave und das mindestens eine Leitsystem als Master agiert.The invention relates to a method for communication between at least two field devices in automation technology, the field devices being connected to at least one control system via at least one field bus system, the at least two field devices for determining and / or regulating and / or monitoring at least one physical or chemical process variables of a medium interact, with the first field device acting as the first slave, the second field device acting as the second slave and the at least one control system acting as the master.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kommunikation zwischen mindestens zwei Feldgeräten der Automatisierungstechnik, wobei die Feldgeräte über mindestens ein Feldbussystem mit mindestens einem Leitsystem verbunden sind, wobei die zumindest zwei Feldgeräte zur Bestimmung und/oder Regelung und/oder Überwachung von zumindest einer physikalischen oder chemischen Prozessgröße eines Mediums zusammenwirken, wobei das erste Feldgerät als erster Slave, das zweite Feldgerät als zweiter Slave und das mindestens eine Leitsystem als Master agiert.The invention relates to a method for communication between at least two field devices in automation technology, the field devices being connected to at least one control system via at least one field bus system, the at least two field devices for determining and / or regulating and / or monitoring at least one physical or chemical process variable of a medium interact, the first field device acting as the first slave, the second field device acting as the second slave and the at least one control system acting as the master.

Feldgeräte dienen der Überwachung und/oder Bestimmung mindestens einer, beispielsweise chemischen oder physikalischen, Prozessgröße eines Mediums. Im Rahmen der vorliegenden Anmeldung werden im Prinzip alle Messgeräte als Feldgerät bezeichnet, die prozessnah eingesetzt werden und die prozessrelevante Informationen liefern oder verarbeiten. Eine Vielzahl solcher Feldgeräte wird von Firmen der Endress + Hauser-Gruppe hergestellt und vertrieben.Field devices are used to monitor and / or determine at least one, for example chemical or physical, process variable of a medium. In the context of the present application, in principle all measuring devices are referred to as field devices that are used close to the process and that supply or process information relevant to the process. A large number of such field devices are manufactured and sold by companies in the Endress + Hauser Group.

Bei der von dem Feldgerät zu bestimmenden Prozessgröße kann es sich um den Füllstand, den Durchfluss, den Druck, die Temperatur, den pH-Wert, ein Redoxpotential, oder die Leitfähigkeit des jeweiligen Mediums handeln. Die der Prozessgröße entsprechenden unterschiedlichen, möglichen Messprinzipien sind aus dem Stand der Technik bekannt und werden hier nicht weiter erläutert. Feldgeräte zur Messung des Füllstands sind insbesondere als Mikrowellen-Füllstandsmessgeräte, Ultraschall-Füllstandsmessgeräte, zeitbereichsreflektometrische Füllstandsmessgeräte (TDR), radiometrische Füllstandsmessgeräte, kapazitive Füllstandsmessgeräte, konduktive Füllstandsmessgeräte und vibronische Füllstandsmessgeräte ausgestaltet. Feldgeräte zur Messung des Durchflusses dagegen arbeiten beispielsweise nach dem Coriolis-, Ultraschall-, Vortex-, thermischen und/oder magnetisch induktiven Messprinzip. Bei Druckmessgeräten handelt es sich bevorzugt um sogenannte Absolut-, Relativ- oder Differenzdruckgeräte. Neben den zuvor genannten Messgeräten und Aktoren werden unter Feldgeräten auch Remote I/Os, Funkadapter bzw. allgemein Geräte verstanden, die auf der Feldebene angeordnet sind. Feldgeräte können dabei an Behältern montiert oder in Schaltschränken oder Schaltwarten verbaut sein.The process variable to be determined by the field device can be the fill level, the flow rate, the pressure, the temperature, the pH value, a redox potential, or the conductivity of the respective medium. The different possible measurement principles corresponding to the process variable are known from the prior art and are not explained further here. Field devices for measuring the fill level are designed in particular as microwave fill level measuring devices, ultrasonic fill level measuring devices, time domain reflectometric fill level measuring devices (TDR), radiometric fill level measuring devices, capacitive fill level measuring devices, conductive fill level measuring devices and vibronic level measuring devices. Field devices for measuring the flow, on the other hand, work, for example, according to the Coriolis, ultrasonic, vortex, thermal and / or magnetically inductive measuring principle. Pressure measuring devices are preferably so-called absolute, relative or differential pressure devices. In addition to the aforementioned measuring devices and actuators, field devices also include remote I / Os, radio adapters or, in general, devices that are arranged on the field level. Field devices can be mounted on containers or built into control cabinets or control rooms.

In modernen Industrieanlagen sind Feldgeräte in der Regel über Feldbussysteme, wie z.B. Profibus®, Foundation Fieldbus®, HART®, etc. mit übergeordneten Einheiten verbunden. Normalerweise handelt es sich bei den übergeordneten Einheiten um Leitsysteme bzw. Steuereinheiten, wie beispielsweise eine SPS (speicherprogrammierbare Steuerung) oder einen PLC (Programmable Logic Controller). Die übergeordneten Einheiten dienen unter anderem zur Prozesssteuerung, Prozessvisualisierung, Prozessüberwachung sowie zur Inbetriebnahme der Feldgeräte. Die von den Feldgeräten, insbesondere von Sensoren, erfassten Messwerte werden über das angeschlossene Bussystem an eine oder gegebenenfalls auch an mehrere übergeordnete Einheit(en) übermittelt. Daneben ist auch eine Datenübertragung von der übergeordneten Einheit über das Bussystem an die Feldgeräte erforderlich; diese dient insbesondere zur Konfigurierung und Parametrierung von Feldgeräten oder zu Diagnosezwecken. Allgemein gesprochen, wird das Feldgerät über das Bussystem von der übergeordneten Einheit her bedient.In modern industrial plants, field devices are usually connected to higher-level units via field bus systems such as Profibus®, Foundation Fieldbus®, HART®, etc. Normally, the higher-level units are control systems or control units, such as a PLC (programmable logic controller) or a PLC (programmable logic controller). The higher-level units are used, among other things, for process control, process visualization, process monitoring and for commissioning the field devices. The measured values recorded by the field devices, in particular by sensors, are transmitted via the connected bus system to one or, if necessary, also to several higher-level unit (s). In addition, data transmission from the higher-level unit to the field devices via the bus system is required; this is used in particular to configure and parameterize field devices or for diagnostic purposes. Generally speaking, the field device is operated from the higher-level unit via the bus system.

In einem Feldbussystem findet die Datenübertragung zwischen den einzelnen Feldgeräten und den übergeordneten Einheiten über einen gemeinsamen Übertragungsweg statt. Folglich können Daten jeweils nur nacheinander von einem Gerät zum anderen und nicht gleichzeitig übermittelt werden. Die Kommunikation zwischen dem Leitsystem und den Feldgeräten basiert typischerweise auf dem Master-Slave-Prinzip. Dabei kann nur der Master ein Anfragetelegramm an einen Slave stellen, wohingegen der Slave nur nach einem entsprechenden Anfragetelegramm des Masters ein Antworttelegramm an den Master sendet. Feldgeräte übernehmen die Funktionen von Slaves und die übergeordneten Einheiten stellen die Master dar. Beispielsweise stellt eine übergeordnete Einheit ein Anfragetelegramm an ein Feldgerät, um einen aktuellen Messwert vom Feldgerät zu erhalten. Häufig werden solche Abfragen von Messwerten oder anderen Betriebsinformationen in regelmäßigen Abständen, also zyklisch, an das Feldgerät gestellt. Eine direkte Kommunikation zwischen verschiedenen Slaves bzw. Feldgeräten ist in der Regel ohne Weiteres nicht möglich.In a field bus system, data is transmitted between the individual field devices and the higher-level units via a common transmission path. As a result, data can only be transmitted one after the other from one device to another and not at the same time. The communication between the control system and the field devices is typically based on the master-slave principle. Only the master can send a request telegram to a slave, whereas the slave only sends a response telegram to the master after a corresponding request telegram from the master. Field devices take on the functions of slaves and the higher-level units represent the masters. For example, a higher-level unit sends a request telegram to a field device in order to receive a current measured value from the field device. Frequently, such queries of measured values or other operating information are sent to the field device at regular intervals, that is, cyclically. Direct communication between different slaves or field devices is usually not possible without further ado.

In Prozessen werden mitunter mehrteilige Messstellen eingesetzt, welche aus mehreren Feldgeräten bestehen, die nur zusammen und aufeinander abgestimmt die Prozessgröße zuverlässig bestimmen und/oder überwachen. An einer solchen Messstelle kann ein einzelnes Feldgerät nicht den gewünschten Messwert liefern, ohne dass ein weiteres Feldgerät oder mehrere weitere Feldgeräte einen Beitrag zum Messystem liefern. Ein solcher Beitrag kann auf vielfältige Arten erfolgen, beispielsweise kann das weitere Feldgerät einen zusätzlichen Parameter oder eine Information über die Prozessgröße bereitstellen. Eine mehrteilige Messstelle kann beispielsweise aus einer Gammastrahlungsquelle und einem Gammastrahlungsdetektor bestehen, welche bei der Füllstandsmessung eines Mediums in einem Behälter mittels Radiometrie eingesetzt werden. In der Regel sind die Gammastrahlungsquelle und der Gammastrahlungsdetektor gleichzeitig angeschaltet, um den Füllstand des Mediums zu bestimmen und/oder überwachen. Zur Kalibrierung der Messtelle muss jedoch die Gammastrahlungsquelle zeitweise ausgeschaltet werden, solange der Gammastrahlungsdetektor die Hintergrundstrahlung misst, um sich auf die lokal herrschende Gammastrahlung abzugleichen.In processes, multi-part measuring points are sometimes used, which consist of several field devices that only determine and / or monitor the process variable reliably together and in coordination with one another. At such a measuring point, an individual field device cannot deliver the desired measured value without a further field device or several further field devices making a contribution to the measuring system. Such a contribution can be made in a variety of ways, for example the further field device can provide an additional parameter or information about the process variable. A multi-part measuring point can consist, for example, of a gamma radiation source and a gamma radiation detector, which are used to measure the level of a medium in a container by means of radiometry. As a rule, the gamma radiation source and the gamma radiation detector are switched on at the same time in order to check the level of the medium determine and / or monitor. To calibrate the measuring point, however, the gamma radiation source must be switched off temporarily as long as the gamma radiation detector measures the background radiation in order to adjust to the locally prevailing gamma radiation.

Offensichtlich müssen Gammastrahlungsquelle und Gammastrahlungsdetektor hier aufeinander abgestimmt geregelt werden. Diese Steuerung kann in herkömmlicher Weise über eine übergeordnete Einheit erfolgen, wenn die nötigen Informationen und Daten in der übergeordneten Einheit hinterlegt sind. Bei jedem Update, das auf Gammastrahlungsquelle und/oder Gammastrahlungsdetektor aufgespielt wird, muss auch die übergeordnete Einheit ein entsprechendes Update erhalten, um weiterhin die gemeinsame Steuerung von Gammastrahlungsquelle und Gammastrahlungsdetektor durchführen zu können. Dies erfordert ein häufiges Updaten der übergeordneten Einheit, was in der Praxis aufwändig ist, insbesondere da die übergeordnete Einheit nur als Mittler zwischen der Gammastrahlungsquelle und dem Gammastrahlungsdetektor auftritt und kein Wissen über den Inhalt der Kommunikation zwischen Gammastrahlungsquelle und Gammastrahlungsdetektor benötigt.Obviously, the gamma radiation source and the gamma radiation detector must be regulated here in a coordinated manner. This control can take place in a conventional manner via a higher-level unit if the necessary information and data are stored in the higher-level unit. With every update that is uploaded to the gamma radiation source and / or gamma radiation detector, the higher-level unit must also receive a corresponding update in order to continue to be able to carry out the joint control of the gamma radiation source and gamma radiation detector. This requires frequent updating of the higher-level unit, which is time-consuming in practice, especially since the higher-level unit only acts as an intermediary between the gamma radiation source and the gamma radiation detector and does not require any knowledge of the content of the communication between the gamma radiation source and the gamma radiation detector.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren bereitzustellen, dass auf einfache Weise eine Kommunikation zwischen mindestens zwei Feldgeräten regelt.The object of the present invention is to provide a method that regulates communication between at least two field devices in a simple manner.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zur Kommunikation zwischen mindestens zwei Feldgeräten der Automatisierungstechnik, wobei die Feldgeräte über mindestens ein Feldbussystem mit mindestens einem Leitsystem verbunden sind, wobei die zumindest zwei Feldgeräte zur Bestimmung und/oder Regelung und/oder Überwachung von zumindest einer physikalischen oder chemischen Prozessgröße eines Mediums zusammenwirken, wobei das erste Feldgerät als erster Slave, das zweite Feldgerät als zweiter Slave und das mindestens eine Leitsystem als Master agiert. Das Verfahren umfasst mindestens folgende Schritte:

a. Senden eines zyklischen Anfragetelegramms vom Master an den ersten Slave betreffend eine erste Betriebsinformation des ersten Slaves,
b. Senden eines Antworttelegramms vom ersten Slave an den Master betreffend die erste Betriebsinformation und einem Hinweis, dass der erste Slave einen ersten Datenaustausch mit dem zweiten Slave zur Bestimmung und/oder Regelung und/oder Überwachung der zumindest einen Prozessgröße benötigt, wobei der erste Datenaustausch mindestens eine zweite Betriebsinformation des zweiten Slaves betrifft,
c. Senden eines Anfragetelegramms vom Master an den ersten Slave betreffend den benötigten ersten Datenaustausch zwischen dem ersten und dem zweiten Slave,
d. Senden eines Antworttelegramms vom ersten Slave an den Master betreffend den benötigten ersten Datenaustausch zwischen dem ersten und dem zweiten Slave,
e. Senden eines Anfragetelegramms vom Master an den zweiten Slave betreffend den benötigten ersten Datenaustausch zwischen dem ersten und dem zweiten Slave,
f. Senden eines Antworttelegramms vom zweiten Slave an den Master betreffend den durchgeführten ersten Datenaustausch der mindestens zweiten Betriebsinformation des zweiten Slaves,
g. Senden eines Anfragetelegramms vom Master an den ersten Slave betreffend den durchgeführten ersten Datenaustausch der mindestens zweiten Betriebsinformation des zweiten Slaves,
h. im Fall, dass der erste Datenaustausch abgeschlossen ist: Senden eines Antworttelegramms vom ersten Slave an den Master mit der Bestätigung des Erhalts des Anfragetelegramms betreffend den durchgeführten ersten Datenaustausch der mindestens zweiten Betriebsinformation des zweiten Slaves.

According to the invention, the object is achieved by a method for communication between at least two field devices in automation technology, the field devices being connected to at least one control system via at least one field bus system, the at least two field devices for determining and / or regulating and / or monitoring at least one physical or chemical process variables of a medium interact, the first field device acting as the first slave, the second field device acting as the second slave and the at least one control system acting as the master. The procedure comprises at least the following steps:

a. Sending a cyclical request telegram from the master to the first slave regarding first operating information from the first slave,
b. Sending a response telegram from the first slave to the master regarding the first operating information and an indication that the first slave requires a first data exchange with the second slave to determine and / or regulate and / or monitor the at least one process variable, the first data exchange at least one second operating information of the second slave concerns,
c. Sending a request telegram from the master to the first slave regarding the required first data exchange between the first and the second slave,
d. Sending a response telegram from the first slave to the master regarding the required first data exchange between the first and the second slave,
e. Sending a request telegram from the master to the second slave regarding the required first data exchange between the first and the second slave,
f. sending a response telegram from the second slave to the master regarding the first data exchange carried out for the at least second operating information of the second slave,
G. Sending a request telegram from the master to the first slave regarding the first data exchange carried out for the at least second operating information of the second slave,
H. In the event that the first data exchange is completed: Sending a response telegram from the first slave to the master with confirmation of receipt of the request telegram relating to the first data exchange carried out for the at least second operating information of the second slave.

Der große Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung liegt darin, dass der Master selbst keine Information über die eigentliche Anfrage des ersten Slaves am zweiten Slave benötigt. Der Master führt seine zyklischen Abfragen am ersten und zweiten Slave durch, wobei er beispielsweise einen Messwert oder Parameter abfragt. Der erste Slave liefert nach einer entsprechenden Anfrage des Masters die gewünschte Antwort und gibt dem Master zusätzlich ein Signal oder einen Hinweis, dass der erste Slave eine zweite Betriebsinformation des zweiten Slaves benötigt. Dieser Hinweis kann als ein Status Flag oder ein bestimmtes Bit im Antworttelegramm des esten Slaves mitgeteilt werden. Sobald der Master diesen Hinweis vom ersten Slave erhält, kann der Master auf einfache Weise in der Gerätebeschreibungsdatei des ersten Slaves nachsehen, in welchen Modus er wechseln soll. In diesem Fall wechselt der Master aus dem Modus der zyklischen Anfragen in einen Modus, in dem der Master zwischen dem ersten und dem zweiten Slave mindestens eine zweite Betriebsinformation übermitteln kann und dafür anschließend ein entsprechendes Anfragetelegramm an den ersten Slave formuliert. Damit muss der Inhalt der zweiten Betriebsinformation des zweiten Slaves in der indirekten Anfrage des ersten Slaves am zweiten Slave nur in den beiden Slaves hinterlegt sein. Der Master selbst agiert als Mittelsmann, der die gewünschte zweite Betriebsinformation am zweiten Slave anfragt und diese an den ersten Slave weiterleitet, der diese anschließend bestätigt. Ein Update des ersten Slaves erfordert damit kein zusätzliches Update des Masters.The great advantage of the solution according to the invention is that the master itself does not need any information about the actual request from the first slave to the second slave. The master carries out its cyclical queries on the first and second slave, for example querying a measured value or parameter. After a corresponding request from the master, the first slave delivers the desired response and also gives the master a signal or an indication that the first slave needs second operating information from the second slave. This information can be communicated as a status flag or a specific bit in the response telegram of the first slave. As soon as the master receives this message from the first slave, the master can easily check the device description file of the first slave to see which mode it should change to. In this case, the master changes from the mode of cyclical requests to a mode in which the master can transmit at least one second piece of operating information between the first and second slave and then formulates a corresponding request telegram to the first slave. This means that the content of the second operating information of the second slave in the indirect request from the first slave on the second slave only needs to be stored in the two slaves. The master itself acts as a middleman who sends the required second operating information to the second slave and forwards it to the first slave, who then confirms it. An update of the first slave does not require an additional update of the master.

Durch dieses Verfahren ist es also möglich, dass sich zwei Slaves indirekt miteinander austauschen und so aufeinander regeln können. Dies ist wie oben geschildert nützlich, wenn beispielsweise eine Gammastrahlungsquelle und ein Gammastrahlungsdetektor so eingestellt werden müssen, dass für eine bestimmte Zeitdauer nur der Gammastrahlungsdetektor angeschaltet ist, um die Hintergrundstrahlung im Rahmen einer Kalibrierung zu bestimmen. In dem Fall führt der Gammastrahlungsdetektor einen ersten Datenaustausch mit der Gammastrahlungsquelle durch, um diese abzuschalten. Sobald der Gammastrahlungsdetektor das Hintergrundsignal bestimmt und kalibriert hat, kann dann ein erneuter Datenaustausch stattfinden, um die Gammastrahlungsquelle wieder anzuschalten.With this method, it is possible for two slaves to exchange information indirectly with one another and thus regulate one another. As described above, this is useful if, for example, a gamma radiation source and a gamma radiation detector have to be set in such a way that only the gamma radiation detector is switched on for a certain period of time in order to determine the background radiation as part of a calibration. In that case, the gamma radiation detector carries out a first data exchange with the gamma radiation source in order to switch it off. As soon as the gamma radiation detector has determined and calibrated the background signal, another data exchange can take place in order to switch the gamma radiation source back on.

Ein ähnliches Beispiel betrifft weitere Feldgeräte, die nur zeitweise eingeschaltet werden, da sie beispielsweise mit Akku oder Solarstrom betrieben werden. Hier kann das Feldgerät prinzipiell selbst den Zeitpunkt bestimmen, wann es ausgeschaltet wird, z.B. nach dem Bestimmen eines Messwerts. Die Energieversorgung läuft häufig jedoch über die übergeordnete Einheit, wodurch die Regelung der Energieversorgung bisher ebenso über die übergeordnete Einheit verlief. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren jedoch kann das Feldgerät mittels des Masters an der Energieversorgungsquelle selbständig sein Ausschalten steuern.A similar example concerns other field devices that are only switched on temporarily because they are operated, for example, with rechargeable batteries or solar power. In principle, the field device itself can determine the point in time when it is switched off, e.g. after a measured value has been determined. The energy supply, however, often runs via the higher-level unit, so that the control of the energy supply was previously also carried out via the higher-level unit. With the method according to the invention, however, the field device can independently control its shutdown by means of the master at the energy supply source.

Das erfindungsgemäße Verfahren gilt also für mindestens zwei Feldgeräte, die gemeinsam und aufeinander abgestimmt agieren müssen, um die mindestens eine Prozessgröße zu bestimmen. Die Abstimmung der Steuerung der mindestens zwei Feldgeräte kann sich beispielsweise auf einen Parameter des ersten oder zweiten Feldgeräts oder eine Statusinformation beziehen. The method according to the invention therefore applies to at least two field devices that have to act jointly and in a coordinated manner in order to determine the at least one process variable. The coordination of the control of the at least two field devices can relate, for example, to a parameter of the first or second field device or to status information.

Eine mögliche Weiterbildung sieht vor, dass im Fall eines benötigten zweiten Datenaustauschs zwischen dem ersten und dem zweiten Slave das Verfahren einen weiteren Schritt aufweist: Senden eines Antworttelegramms vom ersten Slave an den Master mit der Bestätigung des Erhalts des Anfragetelegramms betreffend den durchgeführten ersten Datenaustausch der mindestens zweiten Betriebsinformation des zweiten Slaves und einem Hinweis über einen benötigten zweiten Datenaustausch zwischen dem ersten und dem zweiten Slave. Auf diese Weise kann der erste Slave nach Abschluss des ersten Datenaustauschs dem Master sofort melden, dass ein zweiter Datenaustausch benötigt wird, um beispielsweise eine weitere Betriebsinformation auszutauschen.One possible development provides that, in the event that a second data exchange is required between the first and the second slave, the method has a further step: sending a response telegram from the first slave to the master with confirmation of receipt of the request telegram relating to the first data exchange carried out by the at least second operating information of the second slave and an indication of a required second data exchange between the first and the second slave. In this way, after the first data exchange has been completed, the first slave can immediately report to the master that a second data exchange is required, for example in order to exchange further operational information.

In einer bevorzugten Ausgestaltung wird als Kommunikationsprotokoll des mindestens einen Feldbussystems der HART-Standard verwendet.In a preferred embodiment, the HART standard is used as the communication protocol of the at least one field bus system.

In einer weiteren Ausgestaltung wird dem zweiten Slave beim ersten und/oder zweiten Datenaustausch vom ersten Slave ein Lese- oder Schreibkommando betreffend die mindestens zweite Betriebsinformation übermittelt. Der erste Slave kann also die zweite Betriebsinformation des zweiten Slaves abfragen, oder sie ändern.In a further embodiment, during the first and / or second data exchange, the first slave transmits a read or write command relating to the at least second operating information to the second slave. The first slave can therefore query the second operating information from the second slave or change it.

Bevorzugterweise wird als erste und/oder zweite Betriebsinformation eine Information über einen Status des Feldgeräts, eine Information über die Prozessgröße, eine Information über eine Stellgröße oder eine Information über einen Parameter des Feldgeräts übertragen. Der Status des Feldgeräts kann einen Zustand des Feldgeräts betreffen, z. B. ob das Feldgerät angeschaltet ist, ob eine Warnung vorliegt, die die Funktion des Feldgeräts beeinträchtigt, oder allgemein ob das Feldgerät wie erwartet funktionstüchtig ist. Eine Information über die Prozessgröße, die Stellgröße oder einen Parameter des Feldgeräts kann dabei unter anderen einen jeweiligen Mess-, Regel- oder Sollwert betreffen.Information about a status of the field device, information about the process variable, information about a manipulated variable or information about a parameter of the field device is preferably transmitted as the first and / or second operating information item. The status of the field device can relate to a state of the field device, e.g. B. whether the field device is switched on, whether there is a warning that affects the function of the field device, or in general whether the field device is functional as expected. Information about the process variable, the manipulated variable or a parameter of the field device can relate, among other things, to a respective measurement, control or setpoint value.

Vorteilhafterweise wird der erste Datenaustausch benötigt, um einen Parameter des ersten Slaves auf einen Parameter des zweiten Slaves anzupassen. Der erste Slave benötigt also einen Datenaustausch mit dem zweiten Slave, um einen Parameter des zweiten Slaves abzufragen und einen Parameter des ersten Slaves dementsprechend anzupassen.The first data exchange is advantageously required in order to adapt a parameter of the first slave to a parameter of the second slave. The first slave therefore needs a data exchange with the second slave in order to query a parameter of the second slave and to adapt a parameter of the first slave accordingly.

In einer möglichen Ausgestaltung wird der erste Datenaustausch benötigt, um einen Parameter des zweiten Slaves auf einen Parameter des ersten Slaves anzupassen. In diesem Fall benötigt der erste Slave einen Datenaustausch mit dem zweiten Slave, um einen Parameter des zweiten Slaves zu ändern, so dass er auf einen Parameter des ersten Slaves abgestimmt ist.In one possible embodiment, the first data exchange is required in order to adapt a parameter of the second slave to a parameter of the first slave. In this case, the first slave needs a data exchange with the second slave in order to change a parameter of the second slave so that it is matched to a parameter of the first slave.

Bevorzugt wird als erstes Feldgerät ein Gammastrahlungsdetektor und als zweites Feldgerät eine Gammastrahlungsquelle eingesetzt.A gamma radiation detector is preferably used as the first field device and a gamma radiation source is used as the second field device.

In einer weiteren Ausgestaltung wird als Leitsystem eine speicherprogrammierbare Steuerung verwendet.In a further embodiment, a programmable logic controller is used as the control system.

Vorteilhafterweise wird das Verfahren bei einem dezentral verteiltem Leitsystem verwendet, wobei der erste Slave mit einem ersten Leitsystem und der zweite Slave mit einem zweiten Leitsystem verbunden wird. In dieser Ausgestaltung können zwei Slaves, die an verschiedene Leitsysteme angeschlossen sind, mittels der zwei Leitsysteme einen Datenaustausch durchführen, indem ein erster Master, als das erste Leitsystem, ein entsprechendes Anfragetelegramme des ersten Slaves betreffend einen benötigten ersten Datenaustausch mit dem zweiten Slave an einen zweiten Master, also an das zweite Leitsystem, weiterleitet. Im Anschluss sendet der zweite Master ein Anfragetelegramm betreffend einen benötigten ersten Datenaustausch an den zweiten Slave.The method is advantageously used in a decentrally distributed control system, the first slave being connected to a first control system and the second slave being connected to a second control system. In this embodiment, two slaves that are connected to different control systems can use the two control systems to carry out a data exchange by sending a first master, as the first control system, a corresponding request telegram from the first slave regarding a required first data exchange with the second slave to a second Master, i.e. to the second control system. The second master then sends a request telegram regarding a required first data exchange to the second slave.

Die erfindungsgemäße Lösung soll anhand der nachfolgenden Figur 1 näher erläutert werden. Es zeigt:

1: eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Verfahrens.

The solution according to the invention should be based on the following figure 1 are explained in more detail. It shows:

1 : a schematic representation of the method according to the invention.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist auf mindestens zwei Feldgeräte der Automatisierungstechnik (nicht gezeigt) anwendbar, welche hinsichtlich der Bestimmung und/oder Regelung und/oder Überwachung von zumindest einer physikalischen oder chemischen Prozessgröße eines Mediums zusammenwirken. Die Feldgeräte sind über mindestens ein Feldbussystem (nicht gezeigt), welches beispielsweise auf dem HART-Standard als Kommunikationsprotokoll basiert, mit mindestens einem Leitsystem (nicht gezeigt) verbunden, wobei die mindestens zwei Feldgeräte als erster und zweiter Slave agieren und das Leitsystem als Master. Als Leitsystem kann unter anderem eine speicherprogrammierbare Steuerung eingesetzt werden oder auch ein dezentral verteiltes System, in dem der erste und der zweite Slave jeweils mit einem ersten und zweiten Leitsystem verbunden sind.The method according to the invention can be applied to at least two field devices of automation technology (not shown) which interact with regard to the determination and / or regulation and / or monitoring of at least one physical or chemical process variable of a medium. The field devices are connected to at least one control system (not shown) via at least one field bus system (not shown), which is based, for example, on the HART standard as the communication protocol, with the at least two field devices acting as the first and second slaves and the control system as the master. A programmable logic controller or a decentrally distributed system in which the first and second slave are each connected to a first and second control system can be used as the control system.

Im ersten Schritt 1 des Verfahrens sendet der Master ein Anfragetelegramm an den ersten Slave betreffend eine erste Betriebsinformation des ersten Slaves. Eine Betriebsinformation kann beispielsweise eine Information über einen Status des Feldgeräts, eine Information über die Prozessgröße, eine Information über eine Stellgröße oder eine Information über einen Parameter des Feldgeräts sein. Im zweiten Schritt 2 sendet der erste Slave ein Antworttelegramm an den Master mit der angefragten ersten Betriebsinformation. Zusätzlich übermittelt der erste Slave einen Hinweis an den Master, dass er einen ersten Datenaustausch mit dem zweiten Slave zur Bestimmung und/oder Regelung und/oder Überwachung der zumindest einen Prozessgröße benötigt. Der ersten Datenaustausch betrifft mindestens eine zweite Betriebsinformation des zweiten Slaves. Dieser Hinweis signalisiert dem Master, dass nun ein neuer Modus nötig ist, in dem der Master eine Anfrage des ersten Slaves an den zweiten Slave übermittelt. Im dritten Schritt 3 stellt der Master dementsprechend ein Anfragetelegramm an den ersten Slave bezüglich des benötigten ersten Datenaustausch zwischen dem ersten und dem zweiten Slave, woraufhin der erste Slave dem Master ein entsprechendes Antworttelegramm sendet (Schritt 4).In the first step 1 During the process, the master sends a request telegram to the first slave regarding first operating information from the first slave. Operating information can be, for example, information about a status of the field device, information about the process variable, information about a manipulated variable or information about a parameter of the field device. At the second step 2 the first slave sends a response telegram to the master with the requested first operating information. In addition, the first slave transmits an indication to the master that it needs a first data exchange with the second slave to determine and / or regulate and / or monitor the at least one process variable. The first data exchange relates to at least one second piece of operational information from the second slave. This note signals to the master that a new mode is now required in which the master transmits a request from the first slave to the second slave. In the third step 3 the master accordingly sends a request telegram to the first slave regarding the required first data exchange between the first and the second slave, whereupon the first slave sends the master a corresponding response telegram (step 4th ).

Der Master leitet die Anfrage des ersten Slaves betreffend den benötigten ersten Datenaustausch zwischen dem ersten und dem zweiten Slave an den zweiten Slave als eigenes Anfragetelegramm weiter (Schritt 5). Der zweite Slave wiederum sendet ein Antworttelegramm an den Master (Schritt 6) über den durchgeführten ersten Datenaustausch der mindestens zweiten Betriebsinformation des zweiten Slaves, woraufhin der Master ein Anfragetelegramm an den ersten Slave über den durchgeführten Datenaustausch schickt (Schritt 7). Im letzten Schritt 8 bestätigt der erste Slave den Erhalt des Anfragetelegramms des Masters betreffend den durchgeführten Datenaustausch der mindestens zweiten Betriebsinformation des zweiten Slaves. Optional kann der erste Slave in diesem Anfragetelegramm auch einen Hinweis an den Master senden, dass ein zweiter Datenaustausch mit dem zweiten Slave benötigt wird (Schritt 9).The master forwards the request from the first slave regarding the required first data exchange between the first and the second slave to the second slave as a separate request telegram (step 5 ). The second slave in turn sends a response telegram to the master (step 6th ) on the first data exchange carried out of the at least second operating information of the second slave, whereupon the master sends a request telegram to the first slave about the data exchange carried out (step 7th ). In the last step 8th the first slave confirms receipt of the request telegram from the master regarding the data exchange carried out for the at least second operating information from the second slave. Optionally, the first slave can also send a message to the master in this request telegram that a second data exchange with the second slave is required (step 9 ).

Der erste Slave kann dem zweiten Slave beispielsweise ein Lese- oder Schreibkommando betreffend die mindestens zweite Betriebsinformation des zweiten Slaves übermitteln. So kann der erste Datenaustausch unter anderem benötigt werden, um einen Parameter des ersten Slaves auf einen Parameter des zweiten Slaves anzupassen oder um einen Parameter des zweiten Slaves auf einen Parameter des ersten Slaves anzupassen. Eine Möglichkeit ist es als ersten Slave einen Gammastrahlungsdetektor und als zweiten Slave eine Gammastrahlungsquelle einzusetzen. Der Gammastrahlungsdetektor kann mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens der Gammastrahlungsquelle ein Kommando zum zeitweisen Abschalten der Gammastrahlungsquelle senden. Nach der Kalibrierung des Gammastrahlungsdetektors auf das Hintergrundsignal der Umgebung sendet der Gammastrahlungsdetektor erneut ein Kommando an die Gammastrahlungsquelle, um sie wieder anzuschalten.The first slave can transmit to the second slave, for example, a read or write command relating to the at least second operating information of the second slave. The first data exchange can thus be required, among other things, to adapt a parameter of the first slave to a parameter of the second slave or to adapt a parameter of the second slave to a parameter of the first slave. One possibility is to use a gamma radiation detector as the first slave and a gamma radiation source as the second slave. By means of the method according to the invention, the gamma radiation detector can send the gamma radiation source a command to temporarily switch off the gamma radiation source. After the gamma radiation detector has been calibrated to the background signal of the surroundings, the gamma radiation detector again sends a command to the gamma radiation source to switch it on again.

Claims

Method for communication between at least two field devices in automation technology, the field devices being connected to at least one control system via at least one field bus system, the at least two field devices working together to determine and / or regulate and / or monitor at least one physical or chemical process variable of a medium, the first field device acting as the first slave, the second field device acting as the second slave and the at least one control system acting as the master, the method comprising at least the following steps: a. Sending a cyclical request telegram from the master to the first slave relating to first operating information from the first slave (1), b. Sending a response telegram from the first slave to the master regarding the first operating information and an indication that the first slave requires a first data exchange with the second slave to determine and / or regulate and / or monitor the at least one process variable, the first data exchange at least one second operating information of the second slave relates to (2), c. Sending a request telegram from the master to the first slave regarding the required first data exchange between the first and the second slave (3), d. Sending a response telegram from the first slave to the master regarding the required first data exchange between the first and the second slave (4), e. Sending a request telegram from the master to the second slave regarding the required first data exchange between the first and the second slave (5), f. Sending a response telegram from the second slave to the master concerning the first data exchange carried out for the at least second operating information of the second slave (6 ), g. Sending a request telegram from the master to the first slave relating to the first data exchange carried out for the at least second operating information of the second slave (7), h. In the event that the first data exchange is complete: Sending a response telegram from the first slave to the master with confirmation of receipt of the request telegram relating to the first data exchange carried out for the at least second operating information of the second slave (8).

Procedure according to Claim 1 , the method comprising the following step: in the case of a required second data exchange between the first and the second slave: sending a response telegram from the first slave to the master with confirmation of receipt of the query telegram relating to the first data exchange carried out of the at least second operating information of the second Slaves and a note about a required second data exchange between the first and the second slave (9).

Method according to at least one of the preceding claims, the HART standard being used as the communication protocol of the at least one field bus system.

Method according to at least one of the preceding claims, wherein the first slave transmits a read or write command relating to the at least second operating information item to the second slave during the first and / or second data exchange.

The method according to at least one of the preceding claims, wherein information about a status of the field device, information about the process variable, information about a manipulated variable or information about a parameter of the field device is transmitted as first and / or second operating information.

Method according to at least one of the preceding claims, wherein the first data exchange is required in order to adapt a parameter of the first slave to a parameter of the second slave.

Method according to at least one of the preceding claims, wherein the first data exchange is required in order to adapt a parameter of the second slave to a parameter of the first slave.

Method according to at least one of the preceding claims, wherein a gamma radiation detector is used as the first field device and a gamma radiation source is used as the second field device.

Method according to at least one of the preceding claims, wherein a programmable logic controller is used as the control system.

Method according to at least one of the preceding claims, wherein a decentrally distributed system is used as the control system, the first slave being connected to a first control system and the second slave being connected to a second control system.