DE10250250B4 - Method for parameterizing a field device of process automation technology - Google Patents

Method for parameterizing a field device of process automation technology Download PDF

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Verfahren zum Parametrieren eines Feldgerätes (F1) der Prozessautomatisierungstechnik, das mit einem Feldbus (FB) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass in einem zweiten mit dem Feldbus (FB) verbundenen Feldgerät (F2) eine Vorortbedienung (VB2, VB3) vorgesehen ist, die Parametrierdaten über den Feldbus (FB) mit dem zu parametrierenden Feldgerät (F1) austauscht, wobei die Vorortbedienung (VB2, VB3) von einem Displaytreiber (DT) angesteuert wird, wobei im Falle einer Fernparametrierung die graphischen Grundelemente des fern zu parametrierenden Feldgeräts (F1) nicht nur zu dessen Displaytreiber (DT) gebracht werden, sondern auch über das Vorortparametrierungsprotokoll zu dem Feldgerät (F2) gebracht werden, welches die Fernparametrierung initiiert hat und auf dessen Display (D) dargestellt werden.Method for parameterizing a field device (F1) of process automation technology, which is connected to a field bus (FB), characterized in that in a second field device (F2) connected to the field bus (FB) a local control (VB2, VB3) is provided which Exchange parameterization data via the fieldbus (FB) with the field device (F1) to be parameterized, the on-site operation (VB2, VB3) being controlled by a display driver (DT), whereby in the case of remote parameterization, the basic graphic elements of the field device to be parameterized remotely (F1) can not only be brought to its display driver (DT), but also via the on-site parameterization protocol to the field device (F2) which initiated the remote parameterization and are shown on its display (D).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Parametrieren eines Feldgerätes der Automatisierungstechnik gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a method for parameterizing a field device of automation technology according to the preamble of claim 1.

In der Automatisierungstechnik werden vielfach Feldgeräte eingesetzt, um Prozessvariable zu erfassen bzw. zu beeinflussen. Beispiele für derartige Feldgeräte sind Temperaturmesser, Druckmesser, Durchflussmesser etc., die die entsprechende Prozessvariable Druck, Temperatur, Durchfluss erfassen. Feldgeräte, die eine Prozessvariable erfassen werden auch als Sensoren bezeichnet. Neben den Sensoren dienen Aktoren (zum Beispiel Ventile) zur Beeinflussung von Prozessvariablen.In automation technology, field devices are often used to detect or influence process variables. Examples of such field devices are temperature meters, pressure gauges, flow meters, etc., which record the corresponding process variable pressure, temperature, flow. Field devices that capture a process variable are also referred to as sensors. In addition to the sensors, actuators (eg valves) are used to influence process variables.

In der Regel sind die Feldgeräte über einen Feldbus mit einer übergeordneten Steuereinheit (z. B. speicherprogrammierbare Steuerung SPS) verbunden. Häufig ist der Feldbus auch mit übergeordneten Firmennetzwerken verbunden, an die Rechnereinheiten angeschlossen sind, die zu Anzeige- und Überwachungszwecken dienen.As a rule, the field devices are connected via a field bus to a higher-level control unit (eg programmable logic controller PLC). Frequently, the fieldbus is also connected to higher-level corporate networks, are connected to the computer units that are used for display and monitoring purposes.

Vor der Inbetriebnahme und zum Verändern der Funktionen des Feldgerätes müssen diese parametriert werden. Für die Parametrierung steht in der Regel eine Vorortbedienung zur Verfügung, die in das jeweilige Feldgerät integriert ist. Die Vorortbedienung besteht normalerweise aus einem Display und einer Tastatur. Das Display dient unter anderem zur Anzeige des aktuellen Messwerts des jeweiligen Feldgerätes.Before commissioning and changing the functions of the field device, these must be parameterized. As a rule, a local operation is available for the parameterization, which is integrated into the respective field device. Local operation usually consists of a display and a keyboard. Among other things, the display serves to display the current measured value of the respective field device.

Momentan ist es auch möglich, Messwerte andere Feldgeräte, die an den Feldbus angeschlossen sind, auf dem Display eines ausgewählten Feldgerätes darzustellen.At the moment, it is also possible to display measured values of other field devices connected to the fieldbus on the display of a selected field device.

Zur Parametrierung der Feldgeräte werden häufig auch sogenannte Handbediengeräte eingesetzt, die eine einfache Bedienung der Feldgeräte ermöglichen. Zur Bedienung müssen diese Handgeräte immer zusätzlich an das Bussystem angeschlossen werden und sie benötigen darüberhinaus für eine umfangreiche Parametrierung immer eine Gerätebeschreibung (Device Description) des zu parametrierenden Feldgeräts. Feldgeräte sind nicht immer an leicht zugänglichen Orten angeordnet. So ist zum Beispiel ein auf dem Deckel eines großen Flüssigkeitstanks angeordnetes Feldgerät nur mit Schwierigkeiten für das Bedienpersonal zu erreichen. Für eine schnelle Bedienung steht ein Handbediengerät nicht immer unmittelbar zur Verfügung.To parameterize the field devices so-called manual control devices are often used, which allow easy operation of the field devices. To operate these handsets must always be additionally connected to the bus system and they also need for a comprehensive parameterization always a device description (Device Description) of the field device to be parameterized. Field devices are not always located in easily accessible locations. For example, a field device arranged on the lid of a large liquid tank is difficult to reach for the operating personnel. For quick operation, a handheld terminal is not always immediately available.

Aus der Offenlegungsschrift DE 19841198 A1 ist eine Bedien- und Anzeigeeinheit für Automatisierungssysteme im untertägigen Berg- und Tunnelbau mit einem sowohl alphanumerische als auch grafische Darstellungen erzeugenden Display bekannt geworden, wobei die Bedien- und Anzeigeeinheit es gestattet, an beliebig geeigneter Stelle unter- oder übertage als aktiver Teilnehmer an einen PROFIBUS-M EEx I angekoppelt zu werden, die relevante Informationen aller übrigen an dem in Rede stehenden Bus angekoppelten Teilnehmer gezielt empfangen und alphanumerisch oder grafisch darstellen und die variierbaren Parameter und/oder Funktionen aller dieser Teilnehmer auf einfache Art und Weise gezielt verändern zu können, wobei diese Bedien- und Anzeigeeinheit auch noch ohne Aufwand ortsveränderlich sein sollte.From the publication DE 19841198 A1 is an operating and display unit for automation systems in underground mining and tunneling with a both alphanumeric and graphical representations generating display known, the control and display unit allows at any suitable place under or overground as an active participant in a PROFIBUS -M EEx I to be selectively received and displayed alphanumerically or graphically the relevant information of all other participants coupled to the bus in question and to be able to change the variable parameters and / or functions of all these participants in a simple manner targeted, where This control and display unit should also be portable without effort.

Ferner ist aus der Offenlegungsschrift US5970430 A ein Konfigurator in einem Gerät, bspw. einem Host, vorgesehen, der für das Einstellen oder Konfigurieren der Geräte dient. Der Konfigurator dient ferner dazu, zu erkennen, wenn neu Feldgeräte an den Bus angeschlossen werden bzw. von dem Bus getrennt werden. Der Konfigurator dient zudem zum Empfangen von Daten die von den Feldgeräten erzeugt wurden und auch als Schnittstelle zu einem oder mehreren Nutzer-Endgeräten.Furthermore, from the published patent application US5970430 A a configurator is provided in a device, for example a host, which is used for setting or configuring the devices. The configurator also serves to detect when new field devices are connected to the bus or disconnected from the bus. The configurator also serves to receive data generated by the field devices and also as an interface to one or more user terminals.

Aus der Offenlegungsschrift WO 00/77585 A1 ist eine Konfigurationseinrichtung für Feldgeräte bekannt geworden. Die Feldgeräte sind dabei über eine Kommunikationsverbindung miteinander verbunden. Dabei wird bspw. eine Konfiguration für ein erstes der Feldgeräte von einem anderen der Feldgeräte angefordert und über die Kommunikationsverbindung übertragen.From the publication WO 00/77585 A1 a configuration device for field devices has become known. The field devices are connected to each other via a communication link. In this case, for example, a configuration for a first of the field devices is requested from another of the field devices and transmitted via the communication connection.

Durch die bisher gegebenen Möglichkeiten gestaltet sich die Bedienung eines nicht leicht zugänglichen Feldgerätes als problematisch.Due to the possibilities available so far, the operation of a not easily accessible field device designed as problematic.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Bedienung eines Feldgerätes anzugeben, das die oben genannten Nachteile nicht aufweist, das insbesondere eine einfache und kostengünstige Parametrierung von nicht leicht zugänglich angeordneten Feldgeräten ermöglicht.The object of the invention is to provide a method for operating a field device, which does not have the abovementioned disadvantages, which in particular allows a simple and cost-effective parameterization of not easily accessible arranged field devices.

Gelöst wird diese Aufgabe durch das im Anspruch 1 angegebene Verfahren.This object is achieved by the method specified in claim 1.

Die wesentliche Idee der Erfindung besteht darin, dass die Vorortbedienung eines zweiten Feldgerätes zur Parametrierung eines ersten Feldgerätes eingesetzt wird.The essential idea of the invention is that the local operation of a second field device is used for parameterizing a first field device.

Vorteilhafte Weiterentwicklungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.Advantageous developments of the invention are specified in the subclaims.

Gemäß einer Weiterentwicklung der Erfindung werden die Parametrierdaten in einem proprietären Protokoll ausgetauscht. Mit einem proprietären Protokoll können jedoch nur herstellereigene Feldgeräte Parametrierdaten austauschen. Eine Parametrierung von Fremdgeräten ist deshalb nicht ohne weiteres möglich.According to a further development of the invention, the parameterization data are exchanged in a proprietary protocol. However, only proprietary field devices can exchange parameterization data with a proprietary protocol. Parameterization of third-party devices is therefore not readily possible.

Um auch die Parametrierung von Fremdgeräten zu ermöglichen, werden die Parametrierdaten in einem der gängigen Feldbusprotokolle (HART, Profibus, FF) ausgetauscht. In diesem Fall sind jedoch nur Standardzugriffe möglich.In order to also allow the parameterization of third-party devices, the parameterization data are exchanged in one of the common fieldbus protocols (HART, Profibus, FF). In this case, however, only standard accesses are possible.

Nachfolgend ist die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.The invention is explained in more detail with reference to an embodiment shown in the drawing.

Es zeigen:Show it:

1 schematische Darstellung einer Tankanlage mit zwei Feldgeräten; 1 schematic representation of a tank system with two field devices;

2: Schematische Darstellung mehrerer Feldgeräte, die mit einem Feldbus verbunden sind. 2 : Schematic representation of several field devices that are connected to a fieldbus.

3: Ein Ablaufdiagramm zur Aktivierung der Fernparametrierung. 3 : A flow chart for activating remote parameterization.

1 zeigt einen Tank T mit zwei am Tank T angeordneten Feldgeräten F1, F2, die mit einem Feldbus FB verbunden sind. Das Feldgerät F1 ist ein Füllstandsmesser (z. B. ein Mikrowellefüllstandsmesser) und das Feldgerät F2 ein Druckmesser, die den Füllstand bzw. den Druck einer nicht näher dargestellten Flüssigkeit im Tank T messen. Verfahrensbedingt ist das Feldgerät F1 am Tankdeckel und das Feldgerät F2 in der Nähe des Tankbodens angeordnet. Um die Größenverhältnisse zu verdeutlichen, ist skizzenhaft ein Mensch M dargestellt. Das Feldgerät F2 ist für das Bedienpersonal im Gegensatz zum Feldgerät F1 leicht zugänglich. 1 shows a tank T with two arranged on the tank T field devices F1, F2, which are connected to a field bus FB. The field device F1 is a level gauge (eg, a microwave level gauge) and the field device F2 is a pressure gauge that measures the level or pressure of a non-illustrated fluid in the tank T. Due to the method, the field device F1 is arranged on the tank lid and the field device F2 in the vicinity of the tank bottom. In order to clarify the proportions, a human M is sketched. The field device F2 is easily accessible to the operating personnel in contrast to the field device F1.

2 zeigt in schematischer Darstellung mehrere Feldgeräte F1, F2, F3, die an den Feldbus FB angeschlossen sind. In jedem der Feldgeräte ist ein Mikroprozessor MP mit den entsprechenden Softwarekomponenten dargestellt. 2 shows a schematic representation of several field devices F1, F2, F3, which are connected to the fieldbus FB. In each of the field devices, a microprocessor MP is shown with the corresponding software components.

Weiterhin weisen die Feldgerät F2, F3 eine Vorortbedienung VB2 bzw. VB3 auf. Die Vorortbedienungen VB bestehen je aus einem Display D und einer Tastatur T. Die Vorortbedienung VB wird von einem Displaytreiber DT angesteuert. Unterhalb des Displaytreibers DT sind die Auswertesoftware AS und die Bedien- und Anzeigesoftware BA angeordnet. Zur Kommunikation über den Feldbus dient eine Feldbuskommunikationssoftware FBS. Zusätzlich ist in die Feldbuskommunikationssoftware FBS eine Fernparametrierungsschicht FPS integriert.Furthermore, the field devices F2, F3 have a local operation VB2 or VB3. The local operations VB each consist of a display D and a keyboard T. The local operation VB is controlled by a display driver DT. Below the display driver DT, the evaluation software AS and the operating and display software BA are arranged. A fieldbus communication software FBS is used for communication via the fieldbus. In addition, a remote parameterization layer FPS is integrated in the fieldbus communication software FBS.

Die Bedien- und Anzeigesoftware BA enthält eine vollständige Beschreibung der Bedienstruktur und das Darstellungslayout für das jeweilige Feldgerät (z. B. F2). Im Zusammenspiel mit der Auswertesoftware AS werden die Einstellungen und die Ausgabewerte ermittelt, welche mit Hilfe des Darstellungslayouts, das in der Bedien- und Anzeigesoftware BA enthalten ist, in graphische Grundelemente transformiert und über den Displaytreiber DT zur Vorortbedienung VB1 weitergeleitet und im Display D zur Anzeige gebracht.The operating and display software BA contains a complete description of the operating structure and the display layout for the respective field device (eg F2). In conjunction with the evaluation software AS, the settings and the output values are determined which, with the aid of the display layout contained in the operating and display software BA, transformed into graphic basic elements and forwarded via the display driver DT for on-site operation VB1 and display D for display brought.

Die Feldkommunikationssoftware FBS enthält unter anderem eine Fernparametrierungsschicht FPS. Über diese Fernparametrierungsschicht wird entweder eine Aufforderung zur Fernparametrierung initiiert oder auf eine externe Anforderung zur Fernparametrierung reagiert. Während des Fernparametriervorgangs behandelt diese Schicht auch die komplette Behandlung des Vorortparametrierprotokolls.The field communication software FBS contains inter alia a remote parameterization layer FPS. This remote parameterization layer either initiates a request for remote parameterization or responds to an external request for remote parameterization. During the remote parameterization process, this layer also handles the complete handling of the on-site parameterization protocol.

Im Falle einer Fernparametrierung werden die graphischen Grundelemente des fern zu parametrierenden Feldgeräts (z. B. F1) nicht nur zu dessen Displaytreiber DT gebracht, sondern auch über das Vorortparametrierungsprotokoll zu dem Feldgerät (z. B. F2) gebracht, welches die Fernparametrierung initiiert hat und auf dessen Display D dargestellt. Bedienereignisse werden vom bedienenden Gerät F2 über das Vorortparametrierungsprotokoll zum fernparametrierenden Gerät F1 übermittelt und in dessen Bedien- und Anzeigesoftware BA verarbeitet. Um eine vollumfängliche Bedienung anderer Feldgeräte zu ermöglichen, ist proprietäres Protokoll notwendig. Diese Protokoll ist eigentlich eine weitere Protokollschicht, die auf dem Feldbusprotokoll aufbaut. Fremdgeräte besitzen diese Schicht jedoch nicht. Eine vollständige Bedienung fremder Feldgeräte wäre nur möglich, wenn für diese Feldgeräte eine Device Description im bedienenden Feldgerät vorhanden ist. Dies ist aber zu aufwendig. Deshalb lassen sich Fremdgeräte nur eingeschränkt über Standardzugriffe bedienen.In the case of a remote parameterization, the graphic basic elements of the field device (eg F1) to be parameterized remotely are not only brought to its display driver DT, but are also brought via the subsystem parameterization protocol to the field device (eg F2) which initiated the remote parameterization and on the display D shown. Operating events are transmitted from the serving device F2 via the suburb parameterization protocol to the remote parameterizing device F1 and processed in its operating and display software BA. In order to enable full operation of other field devices, proprietary protocol is necessary. This protocol is actually another protocol layer based on the fieldbus protocol. However, third-party devices do not have this layer. Complete operation of external field devices would only be possible if a device description is present in the serving field device for these field devices. But this is too expensive. This is why third-party devices can only be operated to a limited extent via standard access.

In 3 ist ein Ablaufdiagramm zur Aktivierung der Fernparametrierung dargestellt. Soll eine Fernparametrierung eines Feldgerätes aktiviert werden, so muss das entsprechende Feldgerät (z. B. F1) ausgewählt werden. Nach der Auswahl des zu parametrierenden Feldgeräts erfolgt der Zugriff vom Feldgerät (z. B. F2 ) auf die Bedien- und Anzeigesoftware BA des Feldgeräts F1.In 3 a flowchart for activating the remote parameterization is shown. If remote parameterization of a field device is to be activated, then the corresponding field device (eg F1) must be selected. After the selection of the field device to be parameterized, access is made from the field device (eg F2) to the operating and display software BA of the field device F1.

Der wesentliche Vorteil der Erfindung besteht darin, dass über die Vorortbedienung VB eines Feldgerätes (z. B. F2) ein weiteres Feldgerät (z. B. F1) einfach bedient werden kann.The essential advantage of the invention is that a further field device (eg F1) can be easily operated via the local operation VB of a field device (eg F2).

Claims (4)

Verfahren zum Parametrieren eines Feldgerätes (F1) der Prozessautomatisierungstechnik, das mit einem Feldbus (FB) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass in einem zweiten mit dem Feldbus (FB) verbundenen Feldgerät (F2) eine Vorortbedienung (VB2, VB3) vorgesehen ist, die Parametrierdaten über den Feldbus (FB) mit dem zu parametrierenden Feldgerät (F1) austauscht, wobei die Vorortbedienung (VB2, VB3) von einem Displaytreiber (DT) angesteuert wird, wobei im Falle einer Fernparametrierung die graphischen Grundelemente des fern zu parametrierenden Feldgeräts (F1) nicht nur zu dessen Displaytreiber (DT) gebracht werden, sondern auch über das Vorortparametrierungsprotokoll zu dem Feldgerät (F2) gebracht werden, welches die Fernparametrierung initiiert hat und auf dessen Display (D) dargestellt werden.Method for parameterizing a field device (F1) of the process automation technology, which is connected to a field bus (FB), characterized in that a field operation (VB2, VB3) is provided in a second field device (F2) connected to the field bus (FB), which exchanges the parameterization data via the fieldbus (FB) with the field device (F1) to be parameterized, the on-site operation ( VB2, VB3) is controlled by a display driver (DT), wherein in the case of remote parameterization, the graphic elements of the remote field device (F1) are not only brought to the display driver (DT), but also via the suburb parameterization protocol to the field device (F2 ), which initiated the remote parameterization and are displayed on the display (D). Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bedien- und Anzeigesoftware (BA) eine vollständige Beschreibung der Bedienstruktur und das Darstellungslayout für das jeweilige Feldgerät (F1, F2, F3) enthält, wobei im Zusammenspiel mit der Auswertesoftware (AS) die Einstellungen und die Ausgabewerte ermittelt werden, welche mit Hilfe des Darstellungslayouts, das in der Bedien- und Anzeigesoftware (BA) enthalten ist, in graphische Grundelemente transformiert und über den Displaytreiber (DT) zur Vorortbedienung (VB2, VB3) weitergeleitet und im Display (D) zur Anzeige gebracht werden.A method according to claim 1, characterized in that the operating and display software (BA) contains a complete description of the operating structure and the presentation layout for the respective field device (F1, F2, F3), wherein in conjunction with the evaluation software (AS) the settings and the output values are determined, which are transformed with the aid of the presentation layout, which is contained in the operating and display software (BA), into basic graphics elements and forwarded via the display driver (DT) for local operation (VB2, VB3) and in the display (D) Display. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Parametrierdaten in einem proprietären Protokoll, das auf einem Feldbusprotokoll (HART®, Profibus®, Foundation Fieldbus®) aufbaut, ausgetauscht werden.A method according to claim 1, characterized in that the parameter data is exchanged in a proprietary protocol, which is based on a field bus protocol (HART ®, PROFIBUS ®, Foundation Fieldbus ®). Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Parametrierdaten im Feldbusprotokoll (HART®, Profibus®, Foundation Fieldbus®) ausgetauscht werden.A method according to claim 1, characterized in that the parameterization data in the fieldbus protocol (HART ® , Profibus ® , Foundation Fieldbus ® ) are exchanged.
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