CN101960401B - 用于规划技术设施的现场设备的装置和方法 - Google Patents

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Abstract

用于将技术设施(14)、特别是电站设施的现场设备(12)规划到技术设施(14)的控制系统(16)中的一种装置(10)和一种方法，具有或者利用用于将至少两个现场设备(12)各作为至少一个数据对象(20，22，26)计算机执行地显示的装置(18，28)和用于将在两个现场设备(12)的数据对象(20，22，26)之间的至少一个连接(24)计算机执行地显示的装置(18，28)。

Description

用于规划技术设施的现场设备的装置和方法
技术领域
本发明涉及用于规划技术设施、特别是用于产生电能的电站设施、诸如汽轮机或燃气轮机设施的现场设备的一种装置和一种方法。
背景技术
在公知的电站设施中，电站设施的各个组件的所有功能由一个控制系统共同地控制。在此，所谓的现场设备需要运行地耦合到控制系统，这些现场设备用来对于电站设施的各个组件实现特别的监视和安全功能。
这样的现场设备例如是变压器调节器、变压器过压保护或电机过压保护的测量装置。
为了将这样的现场设备在功能上连接到控制系统，目前提供有通常由各个现场设备的供应商提供的并且在表格式的用户界面中可以规划现场设备到控制系统和现场设备互相之间的功能耦合的工具或者说编程装置。然而，这样的工具的操作方式强烈取决于各个可用的工具、取决于现场设备的型号并且取决于现场设备供应商。
由此目前在这样的技术设施中现场设备的功能连接比较费事并且需要强化培训。此外，这样建立的连接总是非常单个地设计的并且通常不可嵌入电站设施的本身的控制系统中。这样规划的现场设备更多是表示独立的控制和调节组件，其在功能上位于控制系统之外并且相应地不能够由该控制系统完全监视、分析和检查故障。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，提供用于规划技术设施、特别是电站设施的现场设备的一种装置和一种方法，在该装置中以及在该方法中可以克服上面提到的缺陷并且特别是可以简单并成本低地将现场设备在功能上嵌入到所属的技术设施中。
按照本发明，通过一种根据权利要求1的装置和一种根据权利要求6的方法解决上述技术问题。本发明的优选实施方式在从属权利要求中描述。
按照本发明，提供了用于将技术设施、特别是电站设施的现场设备规划到技术设施的控制系统中的一种装置和一种方法，在该装置中以及在该方法中，利用一种装置将至少两个现场设备各作为至少一个数据对象计算机执行地显示并且此外利用一种装置将在两个现场设备之间的至少一个连接计算机执行地显示。
因此，按照本发明的技术方案提供了一种基本系统，借助该基本系统能够将几乎任意的现场设备以结构上相同的并且由此对于按照本发明的装置的每个操作者来说是简单可学的方式在功能上耦合到技术设施中。
用于将至少两个现场设备各作为至少一个数据对象计算机执行地显示的装置，特别优选地是图形显示装置，在该图形显示装置上借助至少一个相应的(优选同样是图形的)操作装置将各个现场设备作为图形对象或者符号计算机执行地显示。按照本发明在数据对象和/或还有控制系统本身之间被计算机执行地显示的连接，在这样的图形显示装置上优选地借助连接线被可视化。
优选地，用于将至少两个现场设备各作为至少一个数据对象计算机执行地显示的装置以及相应的本发明方法步骤被适配用于，将各个现场设备作为特别是按照IEC61850的标准化的现场总线协议的至少一个逻辑节点计算机执行地显示。通过在这样的现场总线协议中预先给出的逻辑节点(也被称为“LogicalNodes”)，按照本发明优选地将各个现场设备的功能组件(例如测量装置)作为逻辑节点计算机执行地显示。在此，特别地通过相应的输入和/或输出端描绘各个功能组件。在各个功能组件之间和/或在不同的现场设备之间的通信优选地同样被规划为以连接线形式的连接。
按照本发明优选地还可以(特别是借助图形操作设备)将多个现场设备分组为一个逻辑设备和/或将多个功能组件分组为一个现场设备。借助这样的分组(在此也被称为宏技术)，按照本发明几乎可以将任意种类和形式的现场设备和逻辑设备计算机执行地显示并且相应地嵌入到一个电站设施的控制系统中。相应地以这种方式几乎可以将任意的现实存在的现场设备或物理设备计算机执行地显示。
为了进一步简化技术设施的现场设备到其控制系统的本发明实现的规划，此外优选从存储器、特别是从控制系统的存储器中，提供原始数据对象，其表示各个功能组件和/或现场设备和/或逻辑设备，并且随后在现场设备的实际的规划中通过利用(在特殊情况下呈现的)实际值填充和补充原始数据对象，可以被补充为完全规划的现场设备。这样的补充比完全新产生现场设备更简单并且成本更低。
在数据对象和控制系统之间，以及在所解释的宏技术的单个数据对象之间的上面提到的连接，按照本发明优选地被计算机执行地显示为与实际的控制系统不同的连接类型。以这种方式可以由控制系统识别并且相应地必要时特别地监视和/或响应按照本发明耦合的“外部的”现场设备本身。替换地，还可以通过解释来区别在现场设备之间的连接与控制系统内部的或者到控制系统和从控制系统的连接。
按照本发明规划的现场设备优选地可以直接由技术设施的控制系统加载或者通过(特别是在标准化的现场总线协议中定义的)文件导出来提供。作为对于这样的文件导出的文件格式优选使用所谓的XML文件。这样的文件目前可以已经被导入到公知的现场设备中，以便将其在其方面在功能上耦合到控制系统。也就是，按照本发明作为至少一个数据对象显示的计算机执行的现场设备或其功能组件可以与按照本发明计算机执行地显示的在数据对象之间的连接一起作为一个文件被存储并且相应地也几乎任意地被提供到技术设施上。
按照本发明的解决方案特别地使得可以统一地规划不同的现场设备并且此外还具有优势地提供特别是按照图形操作界面形式的统一的配置可能性。按照本发明规划的现场设备到控制系统的集成是特别简单并且成本低的。此外，还可以这样完全进行所述集成，使得在控制系统中也实际地描绘现场设备的几乎所有功能并且对于控制系统的用户是可识别的。通过上面解释的宏技术，可以计算机执行地显示并且同时对于用户来说以明显的方式解释几乎任意结构的现场设备。
附图说明
以下借助所附示意图详细解释用于规划技术设施的现场设备的本发明装置和方法的实施例。其中，
图1示出了用于规划现场设备的本发明装置的实施例的非常简化的第一图，并且
图2示出了按照图1的装置的非常简化的第二图。
具体实施方式
图1以按照电站设施形式的技术设施14的变压器保护的形式示出了用于规划现场设备12的装置10。装置10被实现在技术设施14的控制系统16中。
在此，装置10包括图形的显示和操作界面，具有设备宏18(所谓的Device-Makro)，该设备宏由一个物理设备20(PhyDev)和三个逻辑设备22(分别是所谓的Logical Device，LD1，LD2，LD3)构成。物理设备20通过连接24与逻辑设备22在功能上耦合。
在逻辑设备22的两个上通过连接24建立到逻辑节点26(所谓的LogicalNode，LN1，LN2，LN3，LN5，LN7)的耦合，所述逻辑节点26的各个综合为功能宏(28)(各综合为一个所谓的Function-Makro)。
在此，从(没有详细示出的)原始数据对象出发规划各个逻辑节点26，方法是，为各个在控制系统16中事先存储的原始数据对象分配技术设施14的实际值。这样地以逻辑节点26形式计算机执行地显示的数据对象随后借助装置10通过连接24被计算机执行地在功能上耦合。以这种方式描绘现场设备12的功能性和在其输入和/或输出端之间的通信。因此例如利用一个逻辑节点26在功能上描绘在现场设备12上以电压计形式的测量装置30。
在此，各个提到的宏的计算机执行的描绘或显示在控制系统16内部在特别是以显示屏掩模(Bildschirmmaske)形式的图形显示和操作界面上，利用图形符号进行。在此，对于各个设备宏18产生一个XML文件，其结构化地综合计算机执行地显示的现场设备12的各个数据对象和其间计算机执行地显示的连接24。
图2示出了，在技术设施14和所属的控制系统16内部的这样规划的现场设备12在技术设施14的运行中如何被运行并且显示给设备操作者。
图2示出了在控制系统16中存储的以提到的XML文件形式的设备宏18，其由控制系统16处理。在此，设备宏18通过连接24与到实际的现场设备12以及图形显示和设置装置34(SPADJ-Setpoint Adjuster，设置点调节器)的接口32(MOT)对应。
显示和设置装置34包括图形显示并且还有关于在对应的现场设备12上各个物理参数的数字显示以及用于特别是对现场设备12的边界值的输入区域。显示和设置装置34可以在控制系统16上并且特别是在该控制系统16的操作计算机上显示给技术设施14的用户。在此，用户还可以在显示和设置装置34上改变提到的参数的各个值。
也就是说，仅通过例如在图1和2中所示的图形的符号化的规划装置，借助装置10进行现场设备12的规划和借助元件18、20、22、24、26和28进行在此使用的逻辑结构的规划。在规划中使用如在按照IEC61850的现场总线协议中描述的符号和标准。由此实现规划的一致的结构，该结构简化了这样地在规划中连接的数据对象到整个控制系统16的嵌入。此外，在规划中将各个连接24必要时对应于特殊的连接类型，从而控制系统16可以将该连接24与控制系统的内部连接区别。提到的XML文件或者可以直接被加载到控制系统16中或者被导入到对应的现场设备12中。现场设备12的该加载和/或实际的运行可以特别具有优势地由控制系统16远程控制。
图1中示出的所规划的现场设备12的借助提到的宏的结构化，起到了特别是更好的概括性以及简化的规划。这点是特别简单的，方法是，通过由标准或现场总线协议IEC61850规定的逻辑节点26，通过相应的输入和/或输出端描绘现场设备12的功能组件(诸如测量装置30)。此外，通过所提到的连接24或所示出的连接线，按照现场总线协议IEC61850规划在不同的现场设备12之间的通信。通过应用所提到的宏技术又可以将各个逻辑节点26分组成所提到的物理设备20，从而操作者在控制系统16内部获得关于现场设备12到所述控制系统16的嵌入的良好概览。在此，利用装置10使用特别地集成到所述控制系统16中的统一的配置界面。
所述规划仅借助利用其输入和/或输出端作为各个数据对象互相连接的功能组件来进行。在此不需要特定于设备的编程知识。
此外，利用装置10提供技术设施14的和耦合于其上的现场设备12的常用的文件。

Claims (5)

1.一种用于将技术设施(14)的现场设备(12)规划到该技术设施(14)的控制系统(16)中的方法，具有步骤：
将至少两个现场设备(12)各作为至少一个数据对象(20，22，26)计算机执行地显示，和
将在两个现场设备(12)的数据对象(20，22，26)之间的至少一个连接(24)计算机执行地显示，
其中，通过相应的输入和/或输出端描绘现场设备(12)的功能组件，所述规划仅借助利用其输入和/或输出端作为各个数据对象(20，22，26)互相连接的功能组件来进行，其中，在规划时将多个功能组件分组为一个现场设备(12)和/或将多个现场设备(12)分组为一个逻辑设备(22)。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，在将至少两个现场设备(12)各作为至少一个数据对象(20，22，26)计算机执行地显示的步骤中，将各个现场设备(12)作为按照IEC61850的标准化的现场总线协议的至少一个逻辑节点(26)计算机执行地显示。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，在将至少两个现场设备(12)各作为至少一个数据对象(20，22，26)计算机执行地显示的步骤中，将多个现场设备(12)分组为一个逻辑设备(22)。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，在将至少两个现场设备(12)各作为至少一个数据对象(20，22，26)计算机执行地显示的步骤中，从存储器中加载计算机执行地显示各个现场设备(12)的原始数据对象。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，在计算机执行地显示在两个现场设备(12)的数据对象(20，22，26)之间的至少一个连接(24)的步骤中，将所述连接(24)作为与实际的控制系统(16)不同的连接类型计算机执行地显示。
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