DE10049049A1

DE10049049A1 - System und Verfahren zur Konfiguration einer Prozeßsteuerung zur Verwendung mit einem Profibus-Einrichtungsnetzwerk

Info

Publication number: DE10049049A1
Application number: DE10049049A
Authority: DE
Inventors: Kenneth D Krivoshein
Original assignee: Fisher Rosemount Systems Inc
Current assignee: Fisher Rosemount Systems Inc
Priority date: 1999-10-04
Filing date: 2000-10-04
Publication date: 2001-12-20
Anticipated expiration: 2020-10-05
Also published as: JP2001202324A; JP4689808B2; DE10049049B4; US6449715B1; GB2358559A; HK1062849A1; GB2358559B; GB0023620D0

Abstract

Konfigurationssystem zur Verwendung in einem Prozeßsteuernetzwerk, das eine Steuereinrichtung, ein erstes Einrichtungsnetzwerk, das unter Verwendung eines ersten Eingabe-/Ausgabeprotokolls, wie etwa eines Fieldbus- oder eines HART-Einrichtungsprotokolls, kommuniziert, und ein Profibusnetzwerk hat, das unter Verwendung eines Profibus-Eingabe-/Ausgabekommunikationsprotokolls kommuniziert. Das System enthält eine Konfigurationsdatenbank, die Konfigurationsinformationen speichert, die das erste Einrichtungsnetzwerk betreffen, und Konfigurationsinformationen, die das Profibus-Einrichtungsnetzwerk betreffen, eine Datenzugriffsroutine, die automatisch Konfigurationsinformationen, die das erste Einrichtungsnetzwerk betreffen, und Konfigurationsinformationen, die das Profibus-Einrichtungsnetzwerk betreffen, abfragt, und einen Konfigurator, der das Profibus-Einrichtungsnetzwerk, basierend auf der Profibus-Einrichtungsnetzwerk-Konfigurationsinformation, konfiguriert. Der Konfigurator speichert die Profibus-Einrichtungsnetzwerk-Konfigurationsinformation in der Konfigurationsdatenbank zusammen mit den Konfigurationsinformationen, die das erste Einrichtungsnetzwerk betreffen. Eine Dokumentationsroutine greift auf die Konfigurationsdatenbank zu und zeigt ein Prozeßsteuerdokumentationsschema an, das die Konfiguration des ersten Einrichtungsnetzwerks und des Profibus-Einrichtungsnetzwerks innerhalb des Prozeßsteuersystems anzeigt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Prozeßsteuersy steme und insbesondere ein Prozeßsteuerungs-Konfigurations system, das die Konfiguration und Steuerung von Einrichtungs netzwerken, die eine lokale oder spezialisierte Eingabe-/Aus gabeschnittstelle verwenden, mit der Konfiguration und Steue rung von Einrichtungsnetzwerken, die eine entfernte Eingabe-/Aus gabeschnittstelle verwenden, wie etwa die Profibus- Schnittstelle, integriert.

Prozeßsteuersysteme, wie etwa die in chemischen und erdölver arbeitenden oder anderen Prozessen verwendeten, enthalten ty pischerweise mindestens eine zentrale Prozeßsteuereinrich tung, die mit mindestens einer Host- oder Bedienungsworksta tion und mit einer oder mehreren Anlageneinrichtungen über analoge und/oder digitale Busleitungen oder andere Kommunika tionsleitungen oder -kanäle in Kommunikationsverbindung steht. Die Anlageneinrichtungen, bei denen es sich beispiels weise um Ventile, Ventilpositioniereinrichtungen, Schalter, Übertragungseinrichtungen (beispielsweise Temperatur-, Druck- und Durchflußmengensensoren) etc. handeln kann, führen Funk tionen innerhalb des Prozesses aus, wie etwa das Öffnen oder Schließen von Ventilen und das Messen von Prozeßparametern.

Die Prozeßsteuereinrichtung empfängt Signale, welche die von den Anlageneinrichtungen durchgeführten Prozeßmessungen und/oder andere Informationen, die zu den Anlageneinrichtun gen gehören, wiedergeben, über eine Eingabe-/Ausgabe-Einrich tung (I/O), verwendet diese Information, um eine Steuerrouti ne umzusetzen und erzeugt anschließend Steuersignale, die über die Busleitungen oder andere Kommunikationskanäle über die Eingabe-/Ausgabeeinrichtung an die Anlageneinrichtungen gesendet werden, um den Betriebsablauf des Prozesses zu re geln. Die Information von den Anlageneinrichtungen und der Steuereinrichtung wird typischerweise einer oder mehreren An wendungen zur Verfügung gestellt, die von der Bedienungswork station ausgeführt werden, um eine Bedienungsperson in die Lage zu versetzen, jede gewünschte Funktion hinsichtlich des Prozesses auszuführen, wie etwa den gegenwärtigen Status zu betrachten, den Betriebsablauf des Prozesses zu modifizieren, den Prozeß zu konfigurieren, den Prozeß zu dokumentieren und dergleichen.

In der Vergangenheit wurden herkömmliche Anlageneinrichtungen verwendet, um analoge Signale (beispielsweise mit 4 bis 20 Milliampere) über analoge Leitungen zu der Prozeßsteuerein richtung zu senden und von dieser zu empfangen. Diese 4-20 mA- Signale gaben typischerweise die von der Einrichtung durchgeführten Messungen beziehungsweise die Steuersignale wieder, die von der Steuereinrichtung erzeugt wurden, um den Betriebsablauf der Einrichtung zu steuern. Jede dieser her kömmlichen Anlageneinrichtungen war typischerweise einzeln über eine separate Leitung oder einen separaten Kommunikati onskanal an eine lokale Eingabe-/Ausgabeeinrichtung (I/O) an geschlossen, welche wiederum direkt mit einer Steuereinrich tung verbunden war, um die Kommunikation zwischen der Steuer einrichtung und den Einrichtungen zu ermöglichen. Diese sepa raten Leitungen oder Kommunikationskanäle ermöglichten es, von der Einrichtung gemessene Signale einzeln zu jeder Zeit zu der Steuereinrichtung zu senden oder von der Steuerein richtung zu jeder Zeit Steuersignale einzeln zu der Einrich tung zu senden. Diese Konfiguration, in welcher die I/O- Einrichtung Signale, die direkt von den Anlageneinrichtungen zu einer Steuereinrichtung und umgekehrt abgegeben werden, multiplexbearbeitet, wird als lokale I/O-Konfiguration be zeichnet.

Während des vergangenen Jahrzehnts haben sich auf dem Gebiet der Prozeßsteuerung intelligente Anlageneinrichtungen, die einen Mikroprozessor und einen Speicher enthalten, durchge setzt. Zusätzlich zur Durchführung einer Primärfunktion in nerhalb des Prozesses könnten intelligente Anlageneinrichtun gen zu der Einrichtung gehörende Daten speichern, die Kommu nikation mit der Steuereinrichtung und/oder anderen Einrich tungen in einem digitalen oder kombiniert digitalen und ana logen Format durchführen und Sekundäraufgaben ausführen, wie etwa Selbsteichung, Identifizierung, Diagnose etc. Eine An zahl von offenen und Standard-Kommunikationsprotokollen für intelligente Einrichtungen, wie etwa das HART®-, PROFIBUS®-, Actuator Sensor Interface-(nachfolgend als "AS-Interface" oder "ASI" bezeichnet), WORLDFIP®-, Device-Net®-, CAN- und FOUNDATION™ Fieldbus (nachfolgend als "Fieldbus" bezeich net)-Protokoll wurden entwickelt, um von verschiedenen Her stellern gefertigte intelligente Anlageneinrichtungen gemein sam innerhalb desselben Prozeßsteuernetzwerks einsetzbar zu machen.

Allgemein ausgedrückt sind bei einigen dieser spezialisierten Kommunikationsprotokolle, wie etwa dem Fieldbus-Protokoll, zahlreiche Einrichtungen mit einem Bus oder einem Netzwerk verbunden und stehen mit einer I/O-Einrichtung (welche mit der Steuereinrichtung verbunden ist) über den Bus oder das Netzwerk in Verbindung. Im Fall des Fieldbus-Protokolls ist jede Einrichtung in der Lage, ein oder mehrere Signale sepa rat an die I/O-Einrichtung und damit zu der Steuereinrichtung zu senden. Dies hat zur Folge, daß das Fieldbus-Protokoll ei nen Bus nutzt, um spezialisierte Eingabe/Ausgabe durchzufüh ren, da jede Einrichtung individuelle Signale (die individu elle Signalkennzeichennamen etc. haben) zu jedem gewünschten Zeitpunkt oder zu jeweils festgelegten Zeiten kommunizieren kann. In ähnlicher Weise verwendet das HART-Protokoll eine separate Leitung oder einen separaten Kommunikationskanal, der zwischen jeder HART-Einrichtung und der I/O-Einrichtung verläuft, was es ermöglicht, HART-Signale separat zu jeder Zeit an eine lokale I/O-Einrichtung zu senden. Das hat zur Folge, daß das HART-Protokoll lokale I/O-Operationen bietet.

Andere intelligente Protokolle, wie etwa das Profibus- und das AS-Interface-Protokoll nutzen die allgemein so bezeichne te entfernte bzw. Fern-Eingabe/Ausgabe, da allgemein ausge drückt die mit den Anlageneinrichtungen verbundene I/O-Ein richtung entfernt von der Steuereinrichtung angeordnet ist und mit der Steuereinrichtung über eine weitere I/O-Einrich tung verbunden ist. Dies hat zur Folge, daß jede Profibus- und AS-Interface-Einrichtung (oder Gruppen dieser Einrichtun gen) eine zugehörige I/O-Einheit hat. Diese I/O-Einheit, die typischerweise an oder nahe an der Einrichtung, zu der sie gehört, angeordnet ist, empfängt die verschiedenen Signale, die zu der Einrichtung gehören, führt eine Multiplexverarbei tung dieser Signale durch Verketten dieser Signale in einzel ne Datenstrings aus und plaziert diese Datenstrings auf dem Bus, mit dem andere Profibus- oder AS-Interface-Einrichtungen und daher andere Profibus- oder AS-Interface-I/O-Einrichtun gen verbunden sind. Die Datenstrings von den entfernten I/O- Einrichtungen werden über den Bus gesendet und von einer Ma ster-I/O-Einrichtung empfangen, die typischerweise nahe der Steuereinrichtung angeordnet ist. Die Master-I/O-Einrichtung empfängt die Datenstrings und setzt diese Datenstrings in ei nen Speicher, der zu der Master-I/O-Einrichtung gehört. Ent sprechend sendet die Master-I/O-Einrichtung Befehle und ande re Signale an jede der entfernten I/O-Einrichtungen, indem ein Satz derartiger Signale miteinander verkettet wird (das heißt alle zu einer bestimmten Einrichtung zu sendenden Si gnale) und anschließend dieser verkettete Datenstring über den entfernten I/O-Bus zu den I/O-Einrichtungen draußen in der Anlage gesendet wird, welche wiederum diese Signale deco dieren und die decodierten Signale den entsprechenden Stellen oder Modulen der Einrichtung zuleiten.

Die Master-I/O-Einrichtung hat typischerweise eine Schnitt stelle mit einer Steuereinrichtung, wie etwa einer speziell gestalteten programmierbaren Logiksteuereinrichtung (PLC), welche Prozeßsteuerfunktionen ausführt. Die Steuereinrichtung bzw. die PLC muß jedoch wissen, wo die zu einem bestimmten Signal gehörenden einzelnen Daten in dem Speicher der Master- I/O-Einrichtung gespeichert sind, um in der Lage zu sein, Da ten von einer entfernten I/O-Anlageneinrichtung zu empfangen. Entsprechend muß die Steuereinrichtung bzw. die PLC wissen, wo in dem Speicher der Master-I/O-Einrichtung Befehle und an dere Daten abzusetzen sind, die zu den entfernten I/O-Anla geneinrichtungen über den entfernten I/O-Bus zu senden sind.

Aufgrund dieser Anforderung muß der Gestalter der PLC bzw. der Steuereinrichtung berücksichtigen, welcher Datentyp (bei spielsweise String, Fließkomma, ganzzahlig etc.) an jeder Speicherposition innerhalb der Master-I/O-Einrichtung gespei chert wird und was die Daten an jeder Speicherposition inner halb der Master-I/O-Einrichtung darstellen (beispielsweise zu welchem Signal von welcher entfernten I/O-Anlageneinrichtung diese Daten gehören). Entsprechend muß zum Senden von Daten zu einer entfernten I/O-Anlageneinrichtung die Steuereinrich tung bzw. PLC so programmiert sein, daß sie den geeigneten Datentyp an der entsprechenden Speicherposition innerhalb der Master-I/O-Einrichtung ablegt, um sicherzustellen, daß der korrekte Datenstring zu der bezeichneten entfernten I/O-Anla geneinrichtung gesendet wird.

Die meisten Fern-I/O-Kommunikationsprotokolle, wie etwa das Profibus- und das AS-Interface-Protokoll, legen nur die Form der Datenstrings, die auf den entfernten I/O-Bus zu setzen sind, fest, beispielsweise wie lang die Datenstrings sein können, wie viele Signale zur Bildung eines einzelnen Daten strings verkettet werden können, die Baudrate, mit welcher diese Datenstrings zu senden sind, etc., legen jedoch nicht den zu sendenden Datentyp fest oder kennzeichnen diesen. Wäh rend somit der Hersteller jeder Profibus-Einrichtung gewöhn lich eine GSD-Datei (deutsches Akronym) vorsieht, die be stimmte Informationen über die Einrichtung angibt, wie etwa die Anzahl und die Typen der Module, die in einer Einrichtung angeordnet werden können, die Anzahl von Bits oder Bytes von Eingabe- und Ausgabedaten, die zu jedem Einrichtungssignal gehört, das zu der Einrichtung übertragen wird oder von der Einrichtung über den Profibus etc. empfangen wird, erklärt die GSD-Datei jedoch nicht, was die Daten in dem Datenstring, der von einer Einrichtung empfangen wird oder zu dieser ge sendet wird, darstellen. Als Resultat muß der Systemkonfigu rator verfolgen, was die an der Profibus-Master-I/O- Einrichtung empfangenen Daten darstellen, einschließlich des sen, welches Signal diese Daten darstellen und ob dieses Si gnal ein analoger, digitaler, Fließkomma-, ganzzahliger etc. Wert ist. In ähnlicher Weise ist es bei AS-Interface-Einrich tungen, welche digitale 4-Bit-Signale über einen Fern-I/O-Bus senden, dem Systemgestalter überlassen, zu wissen oder zu verstehen, was jedes der Bits, die über den Einrichtungsnetz werkbus gesendet werden, darstellt.

Aufgrund der Beschränkungen, die einem Prozeßsteuersystem durch das I/O-Netzwerk auferlegt werden, war es bei Prozeß steuersystemen nach dem Stand der Technik, die entfernte bzw. Fern-I/O-Einrichtungsnetzwerke verwendeten, erforderlich, daß das I/O-Einrichtungsnetzwerk zusammen mit der Master-I/O-Ein richtung unabhängig vom übrigen Prozeßsteuersystem konfigu riert wurde, um sicherzustellen, daß die Steuereinrichtung oder PLC dann so konfiguriert werden konnte, daß sie die Speicherpositionen (innerhalb der Master-I/O-Einrichtung) verwendete, die für jedes der Signale, das zu den jeweiligen I/O-Anlageneinrichtungen gehört, ausgewählt oder eingerichtet wurden. Um somit ein Prozeßsteuersystem zu konfigurieren, das in dem System nach dem Stand der Technik entfernte I/O-Anla geneinrichtungen verwendete, mußte der Systemtechniker zu nächst das entfernte I/O-Einrichtungsnetzwerk einrichten, in dem alle gewünschten Anlageneinrichtungen und die entfernte Master-I/O-Einrichtung mit dem I/O-Bus verbunden wurden. Dann mußte der Konfigurationstechniker unter Verwendung von zur Verfügung stehenden Konfigurationstools (beispielsweise von Siemens zur Verfügung gestellt), die auf einem Personalcompu ter, wie zum Beispiel einem Laptopcomputer ablaufen, welcher direkt mit der entfernten Master-I/O-Einrichtung verbunden wurde, die Daten eingeben, welche die mit dem entfernten I/O- Bus verbundenen Einrichtungen spezifizierten. Das Konfigura tionstool konfigurierte anschließend die Master-I/O-Einrich tung und wählte dabei die Speicherpositionen bzw. -orte in nerhalb der Master-I/O-Einrichtung aus, die für jedes der Si gnale zu verwenden waren, das von den entfernten I/O-Anlagen einrichtungen empfangen wurde und zu diesen gesendet wurde. Sobald das entfernte I/O-Einrichtungsnetzwerk eingerichtet war und die Master-I/O-Einrichtung konfiguriert war, mußte der Techniker anschließend die Steuereinrichtung oder die PLC so programmieren, daß sie Daten zu den entsprechenden Spei cherorten in der entfernten Master-I/O-Einrichtung sendet bzw. von diesen empfängt, während sie eine Prozeßsteuerrouti ne oder -funktion ausführt. Dies erforderte selbstverständ lich, daß der Techniker Daten, die zu jeder der entfernten I/O-Anlageneinrichtungen gehören (sowie die Adressen ihrer zugehörigen Signale in der Master-I/O-Einrichtung), in die Steuereinrichtungs- oder PLC-Konfigurationsdatenbank eingibt. Anschließend mußte der Techniker erforderlichenfalls Dokumen tationen erstellen, welche entfernten I/O-Anlageneinrichtun gen mit dem System verbunden waren und wie die Steuereinrich tung oder PLC ordnungsgemäß mit diesen Einrichtungen über die Master-I/O-Einrichtung kommunizierte. Dieser in mehreren Schritten ablaufende Konfigurationsprozeß war zeitaufwendig, mußte getrennt von der Konfiguration des Prozeßsteuersystems, das mit den Einrichtungen kommuniziert, unter Verwendung von spezialisierter, lokaler oder herkömmlicher Eingabe/Ausgabe durchgeführt werden und erforderte den Eintrag von Daten, die zu den entfernten I/O-Einrichtungen gehörten, in mindestens zwei und möglicherweise drei separate Systeme zu zwei oder drei unterschiedlichen Zeitpunkten, das heißt bei der Konfi guration der Master-I/O-Einrichtung, bei der Konfiguration der Steuereinrichtung oder PLC, so daß sie ordnungsgemäß mit der Master-I/O-Einrichtung kommuniziert, und dann, wenn die Art dokumentiert wurde, auf die die entfernten I/O- Einrichtungen mit der Steuereinrichtung oder PLC kommunikativ verbunden waren. Das Erfordernis, die gleichen oder ähnliche Daten in mehrere Datenbanken einzugeben, konnte zu Fehlern in der Dokumentation oder der Konfiguration führen.

Wie vorstehend angeführt verkaufen nun Fremdanbieter Soft ware- und/oder Hardwaresysteme, die eine Profibus-Master-I/O- Einrichtung konfigurieren, indem eine Datenbank mit den er forderlichen Daten gefüllt wird, so daß die Master-I/O-Ein richtung in der Lage ist, die Kommunikation über das Profi bus-Netzwerk durchzuführen. In dem Ausmaß, in dem diese Fremdanbietersysteme eine Dokumentation bieten, welche Signa le an welchen Speicherpositionen der Master-I/O-Einrichtung gespeichert sind, ist diese Dokumentation jedoch auf die Ein richtungen in dem Profibus-Netzwerk beschränkt und kann nicht von einem anderen Netzwerk innerhalb des Prozeßsteuersystems genutzt werden, das nicht das Profibus-Protokoll verwendet, ohne daß die Daten in eine andere Datenbank neu eingegeben werden.

Die Datenkoordinierungsaktivitäten müssen mitverfolgen und dokumentieren, welche Signale an welchen Speicherpositionen innerhalb der Master-I/O-Einrichtung abgelegt werden, welche physischen Phänomene diese Signale darstellen und wie diese Signale konfiguriert sind (das heißt welche Art von Daten sie darstellen), was somit sehr aufwendig und mühsam werden kann, insbesondere wenn zahlreiche Einrichtungen mit dem Profibus-, AS-Interface- oder einem anderen entfernten I/O-Netzwerk ver bunden sind. Ferner kann diese Signalkoordination, sofern sie nicht ordnungsgemäß dokumentiert wurde, Fehler verursachen, wenn die Einrichtungen an dem entfernten I/O-Einrichtungs netzwerk neu konfiguriert werden, da diese Neu-Konfigurie rungsaufgaben eine neue Programmierung der Steuereinrichtung oder der PLC erfordern würden, was notwendigerweise eine Neu bestimmung dessen mit sich bringen würde, was jedes der Si gnale in jedem der Register der PLC oder in der Steuerein richtung darstellt und wie diese Signale von dem Speicher in der Master-I/O-Einrichtung erhalten werden.

Das Problem des Konfigurierens und der Dokumentation in einem Prozeßsteuersystem, das sowohl entfernte als auch lokale oder spezialisierte Eingabe/Ausgabe verwendet, wird weiter durch die Tatsache verstärkt, daß Prozeßsteuereinrichtungen und Prozeßsteuersysteme gewöhnlich so konfiguriert werden, daß sie unter Verwendung einer anderen Kommunikationsstrategie arbeiten als die Kommunikationsstrategie des entfernten I/O- Netzwerks. Beispielsweise wurde das DeltaV™-Steuereinrich tungssystem, das von Fisher-Rosemount Systems Inc., Austin/Texas, hergestellt und vertrieben wird, so gestaltet, daß es eine Steuer- und Kommunikationsstrategie verwendet, die ähn lich derjenigen ist, die von dem Fieldbus-Protokoll verwendet wird. Insbesondere benutzt das DeltaV™-Steuersystem Funkti onsblöcke, die in einer Steuereinrichtung oder in unter schiedlichen Anlageneinrichtungen (wie etwa Fieldbus-Anlagen einrichtungen) angeordnet sind, um Steueroperationen auszu führen, und legt Verbindungen zwischen Funktionsblöcken unter Verwendung von Signalen fest, die mit einzigartigen Signal kennzeichen oder Pfadnamen (die typischerweise darstellen, woher die Signale stammen) versehen sind, die allgemein als Einrichtungssignalkennzeichen (DST) bezeichnet werden. Jeder Funktionsblock empfängt Eingaben von und/oder gibt Ausgaben an andere Funktionsblöcke (entweder innerhalb derselben Ein richtung oder innerhalb verschiedener Einrichtungen) ab und führt eine bestimmte Prozeßsteueroperation durch, wie etwa das Messen oder Erfassen eines Prozeßparameters, Steuern, ei ner Einrichtung oder Durchführen einer Steueroperation, wie etwa das Umsetzen einer proportional-derivativ-integralen Steuerroutine (PID). Die unterschiedlichen Funktionsblöcke innerhalb eines Prozeßsteuersystems sind so konfiguriert, daß sie miteinander (beispielsweise über einen Bus oder innerhalb einer Steuereinrichtung) kommunizieren und so eine oder meh rere Prozeßregelkreise bilden, deren einzelne Operationen über den gesamten Prozeß verteilt sein können, um die Prozeß steuerung dezentralisierter zu machen. Die DeltaV™-Steuer einrichtung nutzt ein Gestaltungsprotokoll, das dem von Fieldbus-Einrichtungen verwendeten Protokoll sehr ähnlich ist und erlaubt es daher, eine Prozeßsteuerstrategie für die Steuereinrichtung zu gestalten und Elemente davon in die mit der Steuereinrichtung verbundene Fieldbus-Einrichtung herun terzuladen. Da die DeltaV™-Steuereinrichtung und die Field bus-Einrichtungen im wesentlichen unter Verwendung derselben Funktionsblock-Gestaltungsaufbauten arbeiten, kann die Steu ereinrichtung ohne weiteres mit Fieldbus-Einrichtungen kommu nizieren und ankommende Signale von Funktionsblöcken inner halb der Fieldbus-Einrichtungen zu Funktionsblöcken in der Steuereinrichtung in Beziehung setzen. Entsprechend können Fieldbus-Einrichtungen und andere Einrichtungen, welche spe zialisierte, lokale oder herkömmliche Eingaben/Ausgaben ver wenden, unter Verwendung einer gemeinsamen Konfigurationsrou tine konfiguriert werden und werden auch auf diese Weise kon figuriert, da die Konfigurationsroutine Signale festlegen kann, die zwischen Funktionsblöcken zu senden sind, wobei je des Signal einen eindeutigen Pfad- oder Kennzeichennamen hat. Da die Fieldbus-Umgebung (bei der es sich um eine speziali sierte I/O-Umgebung handelt) und die lokalen I/O-Umgebungen die Kommunikation jedes Signals von einer Einrichtung separat über einen Kommunikationssignal zu der Steuereinrichtung er möglichen, ist es in der Tat relativ einfach für die Steuer einrichtung, Signale zu diesen Einrichtungen zu senden und von diesen Einrichtungen zu empfangen und das System, das diese Einrichtungen nutzt, unter Verwendung einer gemeinsamen Konfigurationsdatenbank zu konfigurieren. Als Resultat gibt bereits die Konfigurationsroutine für das DeltaV™-System ei ne kombinierte Konfigurationsdatenbank vor, welche Informa tionen hat, die die Steuereinrichtung und die Fieldbus-An lageneinrichtungen betreffen, und eingeschränkte Informatio nen, die andere lokale oder herkömmliche I/O-Einrichtungen; wie etwa HART-Einrichtungen, die bereits darin integriert sind, betreffen. Da jedoch entfernte I/O-Einrichtungskommu nikationsprotokolle, wie etwa das Fieldbus-Protokoll und das AS-Interface-Protokoll einen Datenstring kommunizieren, der mit mehreren Signalen von einer Einrichtung in Beziehung steht, und keine Signale individuell zu der Steuereinrichtung kommunizieren können, war die Verwendung der Konfigurations systeme, die für die Steuerung von lokalen oder spezialisier ten I/O-Einrichtungen gebildet waren, auf lokale oder spezia lisierte I/O-Einrichtungsnetzwerke beschränkt und wurde nicht auf entfernte bzw. Fern-I/O-Einrichtungsnetzwerke erweitert.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Prozeßsteuerungs-Konfigu rationssystem und -verfahren zu schaffen, bei dem die nach dem Stand der Technik auftretenden Nachteile nicht vorliegen.

Die Lösung der Aufgabe ergibt sich aus den Patentansprüchen. Unteransprüche beziehen sich auf bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung. Dabei sind auch andere Kombinationen von Merk malen als in den Unteransprüchen beansprucht möglich.

Ein Prozeßsteuerungs-Konfigurationssystem integriert die Kon figuration und Dokumentation von Einrichtungen, die mit einem Steuernetzwerk unter Verwendung von lokalen I/O-Protokollen verbunden sind, wie etwa 4-20 mA-Einrichtungen sowie HART- Protokolle oder spezialisierte Protokolle, wie etwa das Fieldbus-Protokoll, mit der Konfiguration und Dokumentation von Einrichtungen, die mit dem Steuersystem unter Verwendung eines Fern-I/O-Protokolls, wie etwa des Profibus- und des AS- Interface-Kommunikationsprotokolls verbunden sind, um somit das Steuersystem in die Lage zu versetzen, mit verschiedenen Arten von Anlageneinrichtungen unter Verwendung von verschie denen Kommunikationsprotokollen auf der Basis einer gemeinsa men Konfigurationsdatenbank zu kommunizieren und diese zu steuern. Insbesondere ermöglicht ein Prozeßsteuerkonfigurati onssystem dem Benutzer, Daten, die zu einer oder mehreren Fern-I/O-Einrichtungen gehören, einzugeben und fragt vorzugs weise automatisch den Nutzer nach Informationen, die zu jeder der Fern-I/O-Einrichtungen gehören, die mit dem System über ein Fern-I/O-Netzwerk verbunden sind, um Einrichtungsdefini tionen für die Fern-I/O-Einrichtungen zu schaffen. Die Fern- I/O-Einrichtungsinformationen, welche Informationen enthalten können, die zu Signalen gehören, die jeder der Fern-I/O-Ein richtungen zugehörig sind, einschließlich vom Benutzer zuge wiesene Signalkennzeichen oder Pfadnamen, werden in der glei chen Datenbank wie die Informationen gespeichert, die zu Si gnalen gehören, die andere Einrichtungen innerhalb des Pro zeßsteuersystems betreffen, einschließlich Einrichtungen, die mit dem System unter Verwendung von lokalen oder speziali sierten Eingabe/Ausgabeeinrichtung verbunden sind. Auf Wunsch kann diese Datenbank eine objektorientierte Datenbank sein, die eine Hierarchie von Objekten aufweist welche verwendet werden, um Einrichtungen, Module und Signale, die zu den Ein richtungen gehören, zu definieren.

Nach dem Eingeben der Informationen, die zu jeder dieser Ein richtungen, Module, Signale etc. gehören, die den Fern-I/O- Einrichtungen zugeordnet sind (sowie anderen Einrichtungen), erstellt das Konfigurationssystem eine Laufzeitkonfiguration und lädt diese in die Master-I/O-Einrichtung, die mit dem Fern-I/O-Einrichtungsnetzwerk verbunden ist, herunter, welche die Kommunikation zwischen einer Steuereinrichtung innerhalb des Prozeßsteuersystems und den Fern-I/O-Anlageneinrichtungen erlaubt. Diese Laufzeitkonfiguration setzt die Steuereinrich tung in die Lage zu erkennen, wo jedes der zu jedem der Fern- I/O-Anlageneinrichtungen gehörenden Signale innerhalb der Ma ster-I/O-Einrichtung gespeichert ist, was jedes dieser Signa le darstellt, was die Natur dieser Signale ist (das heißt, ob sie digitale, analoge, Fließkommawerte, ganzzahlige Werte etc. sind), den Signalnamen oder Pfadnamen, der zu den Signa len gehört, etc., so daß die Steuereinrichtung alle Informa tionen hat, die erforderlich sind, um einen Signalpfad oder ein Signalkennzeichen jedem der Signale zuzuweisen, die über den Fern-I/O-Bus ankommen, obgleich diese Signale nicht ein zeln über den Fern-I/O-Bus gesendet werden können.

Ferner integriert das Konfigurationssystem automatisch die Dokumentation von Fern-I/O-Einrichtungen in lokale oder spe zialisierte I/O-Einrichtungen, da es dieselbe Datenbank ver wendet, um Informationen zu speichern, die zu allen mit dem System verbundenen Einrichtungen gehören, ob sie nun über ei ne lokale I/O-Einrichtung, eine spezialisierte I/O-Einrich tung oder eine Fern-I/O-Einrichtung verbunden sind. Diese Do kumentation kann in einem gemeinsamen Konfigurations-Dokumen tationsschema dargestellt werden, das Informationen hat, die zu diesen Einrichtungen in dem lokalen, dem spezialisierten und dem Fern-I/O-Einrichtungsnetzwerk gehören.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung enthält ein Konfigurations system zur Verwendung in einem Prozeßsteuernetzwerk, das eine Steuereinrichtung, ein erstes Einrichtungsnetzwerk, das unter Verwendung eines ersten Eingabe-/Ausgabeprotokolls (wie etwa eines Fieldbus- oder eines HART-Einrichtungsnetzwerkproto kolls) kommuniziert, sowie ein zweites Einrichtungsnetzwerk hat, das unter Verwendung eines Profibus-Eingabe-/Ausgabekom munikationsprotokolls kommuniziert, eine Konfigurationsdaten bank, die Konfigurationsinformationen speichert, die zu dem ersten Einrichtungsnetzwerk gehören, und Konfigurationsinfor mationen, die zu dem Profibus-Einrichtungsnetzwerk gehören. Eine Datenzugriffsroutine fragt automatisch Konfigurationsin formationen über das erste Einrichtungsnetzwerk, die zu dem ersten Einrichtungsnetzwerk gehören, und Konfigurationsinfor mationen über das zweite Einrichtungsnetzwerk, die zu dem Profibus-Einrichtungsnetzwerk gehören, ab, und kann Einrich tungsdefinitionen für das Profibus-Einrichtungsnetzwerk er stellen. Ein Konfigurator konfiguriert anschließend das Pro fibus-Einrichtungsnetzwerk basierend auf der Konfigurati onsinformation für das Profibus-Einrichtungsnetzwerk und speichert die Konfigurationsinformation für das Profibus- Einrichtungsnetzwerk in der Konfigurationsdatenbank.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung enthält ein Verfah ren zum Konfigurieren eines Prozeßsteuersystems, das eine Steuereinrichtung, ein erstes Einrichtungsnetzwerk, das ein erstes Kommunikationsprotokoll verwendet, und ein Profibus- Einrichtungsnetzwerk enthält, das eine Profibus-Einrichtung hat, die mit einer Profibus-I/O-Karte verbunden ist, die Schritte des Erstellens einer Einrichtungsdefinition, die zu der Profibus-Einrichtung gehört, zur Speicherung in einer Konfigurationsdatenbank, und des Verwendens eines Konfigura tions-Dokumentationssystems, um eine Bezeichnung der Profi bus-Einrichtung einem Anschluß einer Profibus-I/O-Karte zuzu ordnen, um die tatsächliche Verbindung der Profibus-Einrich tung mit dem Prozeßsteuersystem wiederzugeben. Das Verfahren enthält ferner die Schritte des Zuweisens eines Signalkenn zeichens zu einem Signal, das zu der Profibus-Einrichtung ge hört, des Herunterladens einer Konfiguration des Anschlusses der Profibus-I/O-Karte in die Profibus-I/O-Karte und des Kon figurierens einer Steueranwendung, die in der Steuereinrich tung ausgeführt werden soll, unter Verwendung des Signalkenn zeichens.

Nachfolgend werden Ausführungsformen der Erfindung unter Be zug auf die Zeichnung näher erläutert.

Fig. 1 ist ein Blockdiagramm eines Prozeßsteuersystems, das eine Steuereinrichtung hat, die mit einem lokalen I/O-, einem spezialisierten I/O- und einem Fern-I/O-Einrichtungsnetzwerk verbunden ist;

Fig. 2 ist ein Blockdiagramm eines Konfigurationssystems, das Informationen von einem Benutzer, die zu einem lokalen, spezialisierten oder Fern-I/O-Einrichtungsnetzwerk gehören, akzeptiert, um das lokale, spezialisierte und Fern-I/O-Ein richtungsnetzwerk innerhalb eines Prozeßsteuersystems zu kon figurieren;

Fig. 3 ist ein Blockdiagramm eines Abschnitts einer Signal objektdatenbank, die in dem Prozeßsteuerungs-Konfigurations systems des Prozeßsteuersystems von Fig. 1 verwendet wird;

Fig. 4 ist ein Blockdiagramm eines gemeinsam genutzten Spei chers, der in einer Master-I/O-Einrichtung von Fig. 1 ver wendet wird;

Fig. 5A und 5B sind Abschnitte eines Konfigurations-Dokumen tationshierarchieschemas, das zu dem Konfigurationssystem von Fig. 2 gehört, in dem die Dokumentation und die Konfigurati on von Einrichtungen integriert ist, die in dem Steuersystem über ein Profibus-I/O-Kommunikationsprotokoll und ein AS- Interface-I/O-Kommunikationsprotokoll verbunden sind, wobei Einrichtungen in dem Steuersystem über ein Fieldbus- und ein HART-Kommunikationsprotokoll verbunden sind;

Fig. 6-15 sind Beispiele von Bildschirmdarstellungen, die von dem Konfigurationssystem von Fig. 2 verwendet werden, um die Eingabe, Konfiguration und Dokumentation von Profibus- Einrichtungsnetzwerkelementen in das Prozeßsteuersystem von Fig. 1 zu erlauben; und

Fig. 16-25 sind Beispiele von Bildschirmdarstellungen, die von dem Konfigurationssystem von Fig. 2 verwendet werden, um die Eingabe, Konfiguration und Dokumentation von AS-Inter face-Einrichtungsnetzwerkelementen in dem Prozeßsteuersystem von Fig. 1 zu erlauben.

Wie Fig. 1 zeigt, enthält ein Prozeßsteuersystem 10 eine Prozeßsteuereinrichtung 12, die mit einer oder mehreren Host- Workstations oder Computern 14 (bei denen es sich um jede Art von Personalcomputer, Workstation etc. handeln kann) über ein Kommunikationsnetzwerk 16, wie etwa eine Ethernet-Verbindung oder dergleichen verbunden ist. Jede der Workstations 14 ent hält einen Prozessor 18, einen Speicher 20 und einen Anzeige bildschirm 22. In ähnlicher Weise enthält die Steuereinrich tung 12, die beispielsweise eine DeltaV™-Steuereinrichtung sein kann, die von Fisher-Rosemount Systems Inc. vertrieben wird, einen Prozessor 24 und einen Speicher 26 zur Speiche rung von Programmen, Steuerroutinen und Daten, die von dem Prozessor 24 zur Ausführung der Steuerung eines Prozesses verwendet werden. Die Steuereinrichtung 12 ist mit zahlrei chen Anlageneinrichtungen in verschiedenen Einrichtungsnetz werken, einschließlich eines Fieldbus-Einrichtungsnetzwerks 30, eines HART-Einrichtungsnetzwerks 32, eines Profibus-Ein richtungsnetzwerks 34 und eines AS-Interface-Einrichtungs netzwerks 36 über lokale Verbindungen oder Leitungen verbun den. Selbstverständlich könnte die Steuereinrichtung 12 mit anderen Arten von Anlageneinrichtungsnetzwerken, wie etwa 4-20 mA- Einrichtungsnetzwerken und anderen lokalen, speziali sierten oder Fern-I/O-Einrichtungsnetzwerken zusätzlich zu den oder anstelle der in Fig. 1 dargestellten Einrichtungs netzwerke verbunden sein. Die Steuereinrichtung 12 setzt eine oder mehrere Prozeßsteuerroutinen, die darin gespeichert sind oder anderweitig mit dieser verbunden sind, um oder beauf sichtigt diese und kommuniziert mit Einrichtungen innerhalb der Einrichtungsnetzwerke 30, 32, 34 und 36 sowie mit den Host-Workstations 14, um einen Prozess zu steuern und zu dem Prozess gehörige Informationen einem Benutzer zu übermitteln.

Das Fieldbus-Einrichtungsnetzwerk 30 enthält Fieldbus- Einrichtungen 40, die über eine Fieldbus-Verbindung 42 mit einer Fieldbus-Master-I/O-Einrichtung 44 (allgemein als eine Master-Verbindungseinrichtung bezeichnet) verbunden sind, welche wiederum über eine lokale Verbindung mit der Steuer einrichtung 12 verbunden ist. Allgemein ausgedrückt handelt es sich bei dem Fieldbus-Protokoll um ein volldigitales, se rielles, bidirektionales Kommunikationsprotokoll, das eine standardisierte physische Schnittstelle für eine Zweilei tungsschleife oder einen entsprechenden Bus bildet, die Anla geneinrichtungen verbinden. Das Fieldbus-Protokoll bildet ef fektiv ein Local Area Netzwerk für Anlageneinrichtungen in nerhalb eines Prozesses, welches es ermöglicht, daß diese An lageneinrichtungen Prozeßsteuerfunktionen (unter Verwendung von Funktionsblöcken) an Orten durchführen, die über eine Prozeßanlage verteilt sind und miteinander vor und nach der Durchführung der Prozeßsteuerfunktionen kommunizieren, um ei ne Gesamtsteuerstrategie umzusetzen. Das Fieldbus-Protokoll ist nach dem Stand der Technik bekannt und ist in zahlreichen Artikeln, Broschüren und Beschreibungen im Detail beschrie ben, die unter anderem von der Fieldbus-Foundation, einer ge meinnützigen Organisation mit Sitz in Austin/Texas, veröf fentlicht, verteilt und in Umlauf gebracht werden. Die De tails des Fieldbus-Protokolls werden somit hier nicht im De tail erläutert.

In ähnlicher Weise enthält das HART-Einrichtungsnetzwerk 32 eine Anzahl von HART-Einrichtungen 46, die über Kommunikati onsleitungen mit einer HART-Master-I/O-Einrichtung 48 verbun den sind, die über einen lokalen Standardbus oder eine andere Kommunikationsleitung mit der Steuereinrichtung 12 verbunden ist. Das HART-Protokoll, das allgemein ausgedrückt analoge Signale, die Prozeßparameter anzeigen, und digitale Signale, die andere Einrichtungsinformationen anzeigen, auf jeder der Leitungen zwischen der Master-I/O-Einrichtung 48 und den An lageneinrichtungen 46 vorsieht, ist auch nach dem Stand der Technik bekannt und wird hier nicht weiter erläutert.

Das Profibus-Einrichtungsnetzwerk 34 ist in der Darstellung mit drei Profibus-Slave-Einrichtungen 50, 51 und 52 versehen, die über eine Profibus-Verbindung bzw. einen Profibus-Bus 53 mit einer Profibus-Master-I/O-Einrichtung 55 verbunden sind. Die Profibus-Master-I/O-Einrichtung 55 kann in Form einer Profibus PCMCIA-Karte vorliegen, die mit einer Standard-I/O- Schnittstellenkarte verbunden ist. Allgemein ausgedrückt ist das Profibus-DP-Protokoll eines aus einer Familie von Proto kollen, bei welchen es sich ursprünglich um eine nationale deutsche Norm (DIN 19245) handelte, welche im wesentlichen von Siemens entwickelt wurde, und die später Teil einer euro päischen Fieldbus-Spezifikation (EN 50 170) wurde. Die Haupt funktion dieses Protokolls ist es, eine Schnittstelle für Fern-I/O-Einrichtungen, wie etwa Motorstarter, Solenoidven tilanschlüsse und Antriebe mit variabler Geschwindigkeit zu schaffen. Typischerweise ging diese Schnittstelle zu program mierbaren Logiksteuereinrichtungen (PLCs). Die Profibus- Spezifikation beschreibt das Verhalten von drei Klassen von Einrichtungen einschließlich Slave-Einrichtungen, wie etwa die Einrichtungen 50, 51 und 52, DP-Master-Einrichtungen (Klasse 1), wie etwa die Einrichtung 55, und DP-Master-Ein richtungen (Klasse 2) (nicht in Fig. 1 dargestellt). Anla geneinrichtungen sind allgemein Slave-Einrichtungen, während die Schnittstelle zu einer Steueranwendung (wie etwa die in der Steuereinrichtung 12) eine DP-Master-Einrichtung (Klasse 1) erfordert, beispielsweise die Master-Einrichtung 55. DP- Master-Einrichtungen (Klasse 2) können die Kommunikationsfä higkeiten von Einrichtungen der anderen Klassen konfigurieren und diagnostizieren. Es versteht sich jedoch, daß die von den Master-I/O-Einrichtungen in dem Profibus-Protokoll durchge führte Konfiguration auf die Konfiguration von Profibus-Ein richtungen innerhalb des Profibus-Netzwerks 34 beschränkt ist und keine Konfiguration einer Steueranwendung einschließt, die in einer PLC oder einer Steuereinrichtung, wie etwa der Steuereinrichtung 12, gespeichert oder ausgeführt wird, oder die Konfiguration von Anlageneinrichtungen gemäß anderen Pro tokollen.

Ein verwandtes Protokoll, Profibus-Prozeßautomation (Profi bus-PA), basiert auf Profibus-DP und enthält die Unterstüt zung einer neuen physischen Ebene (gleich wie die von Founda tion-Fieldbus verwendete), zu welcher durch einen Segment koppler eine Schnittstelle zu Profibus-DP geschaffen werden kann. Zusätzlich schließt das Profibus-PA-Protokoll einen Satz von Erweiterungen für das Profibus-DP-Protokoll ein, die speziell für die Unterstützung von Profibus-PA-Einrichtungen entwickelt wurden, welche jedoch auch für Profibus-DP-Ein richtungen verwendet werden können. Das heißt, daß die Profi bus-Mastereinrichtung 55 in Fig. 1 falls erwünscht eine Pro fibus-PA-Mastereinrichtung sein kann. Selbstverständlich kön nen andere Arten von Profibus-Einrichtungen und -protokollen, die gegenwärtig existieren oder in der Zukunft entwickelt werden, gemäß vorliegender Erfindung verwendet werden.

Der Hauptzweck des Profibus-DP-Protokolls ist es, einen Da tensatz zwischen der Master-I/O-Einrichtung 55 und jeder der Slave-Einrichtungen 50 bis 52 zyklisch auszutauschen. Allge mein ausgedrückt können Profibus-Slave-Einrichtungen, wie et wa die Einrichtungen 50 bis 52 aus Fig. 1, recht komplex sein. Auch gibt es keinen Standard-Kommunikationsmechanismus, um die Anlagenanwendung zu konfigurieren, welche die Slave- Einrichtungen 50 bis 52 benutzt. Jede Slave-Einrichtung in nerhalb des Profibus-Netzwerks 34 kann entweder eine kompakte Einrichtung sein, in der die Anzahl und Reihenfolge von Modu len innerhalb der Einrichtung festgelegt ist, oder eine modu lare Einrichtung, in der ein Benutzer die Anzahl oder die Reihenfolge der Module innerhalb der Einrichtung konfigurie ren kann. Zum Zweck der Erläuterung sind die Slave-Einrich tungen 50 und 52 in Fig. 1 modulare Einrichtungen (die 4 bzw. 3 austauschbare Module aufweisen, die mit ihnen verbun den sind), während die Slave-Einrichtung 51 eine kompakte Einrichtung ist, zu der zwei feste Module gehören.

Bevor ein regelmäßiger Datenaustausch über die Profibus-Ver bindung 53 durchgeführt werden kann, muß jede der Slave-Ein richtungen 50 bis 52 konfiguriert werden. Während des Konfi gurationsprozesses sendet die Master-I/O-Einrichtung 55 Para meter an jede der Slave-Einrichtungen 50 bis 52 (als Parame terisierung bezeichnet) in der Form eines Parameterisierungs- Datenstrings, und führt anschließend eine Überprüfung der Konfigurationskonsistenz durch. Während der Parameterisierung werden Parameterdaten, die zu jeder der Einrichtungen oder den Modulen der Einrichtungen gehören, an die Slave-Einrich tungen 50 bis 52 gesendet. Die Einrichtungsparameter sind zu erst in der Mitteilung angeordnet, gefolgt von Parametern für die Module in der Reihenfolge der Modulkonfiguration. Während Hilfsinformationen für die Profibus-Einrichtungen eine Be schreibung von Parametern enthalten können, die zu einer Ein richtung oder einem Modul innerhalb einer Einrichtung gehören und auch einen Text zur Anzeige für ein enumeriertes Bit-Feld angeben können, geben die tatsächlichen Mitteilungen zwischen den Slave-Einrichtungen 50 bis 52 und der Master-I/O-Einrich tung 55 keine derartigen Informationen an und es bleibt dem Benutzer oder der Steueranwendung überlassen, die Bedeutung der Daten, die über die Profibus-Verbindung 53 gesendet wer den, zu identifizieren oder zu verstehen.

Während einer Konsistenzprüfung sendet die Master-I/O-Ein richtung 55 ihre Kopie der Konfigurationsdaten (als einen Konfigurationsdatenstring) für jede Slave-Einrichtung 50 bis 52 an die Slave-Einrichtung, welche verifiziert, daß die Da ten von der Master-I/O-Einrichtung 55 mit der Kopie der Kon figurationsdaten in der Slave-Einrichtung 50, 51 oder 52 übereinstimmen. Allgemein ausgedrückt enthalten die Konfigu rationsdaten für eine Profibus-DP-Einrichtung eine Reihe von Identifizierungskennzeichen, von welchen jedes die Anzahl von Eingabe- und Ausgabe-Bytes angibt, die in jeder Datenaus tauschmitteilung enthalten sein sollen, und ob diese Bytes miteinander konsistent sein müssen, das heißt ob die Daten innerhalb der verschiedenen Bytes gleichzeitig oder zu ver schiedenen Zeiten erzeugt wurden. Die Reihenfolge der Identi fizierungskennzeichen in den Konfigurationsdaten bestimmt die Plazierung der Daten, die jedes der Identifizierungskennzei chen in den Datenaustauschmitteilungen bezeichnet. Bei einer modularen Einrichtung werden die Konfigurationsdaten basie rend auf der Anzahl und der Reihenfolge von Modulen, die ein Benutzer für eine bestimmte Einrichtung auswählt, erzeugt. Die Konfigurationsidentifizierungskennzeichen für jeden Typ einer Slave-Einrichtung werden durch eine Einrichtungsdaten banktextdatei mit der Bezeichnung GSD-Datei angegeben, die von dem Hersteller der Einrichtung zur Verfügung gestellt wird. Im einzelnen enthält die GSD-Datei eine Liste von be nannten Modulen und die Identifizierungskennzeichen für jedes Modul, und enthält ferner Identifikationen der Grenzwerte hinsichtlich der maximalen Anzahl von Modulen und der Anzahl von Eingabe- und Ausgabe-Bytes in den Datenaustauschmittei lungen, Informationen hinsichtlich der Baudraten, Ansprech zeitgebung, Protokolloptionen, Diagnosefehler-Mitteilungs codes und dergleichen. Das heißt, daß es erstrebenswert ist, eine GSD-Datei für jede Slave-Einrichtung innerhalb eines Profibus-Netzwerks zu haben, um die Konfiguration der Master- I/O-Einrichtung 55 für dieses Netzwerk zu erleichtern.

Weder die Konfigurations-Identifizierungskennzeichen noch die GSD-Datei für eine Profibus-Einrichtung enthält Informationen hinsichtlich der Semantik oder des Datentyps der Daten, die zwischen einer Master-Einrichtung und einer Slave-Einrichtung ausgetauscht werden. Anstelle dessen geben die Identifizie rungskennzeichen und die GSD-Datei nur die Länge der Daten an, die von der Slave-Einrichtung empfangen und zu dieser ge sendet werden. Das von Profibus-DP angenommene Modell ist, daß die Daten an einer bezeichneten Speicherposition der Ma ster-I/O-Einrichtung 55 gespeichert werden und daß die Steu eranwendung, welche auf diese Daten zugreift, die Semantik und den Datentyp kennt. Dieses Modell ist im wesentlichen das PLC-Registermodell, bei dem es dem Benutzer oder der Steuer anwendung überlassen bleibt, sicherzustellen, daß die an ei nem Register durchgeführte Operation mit dem innerhalb des Registers enthaltenen Datentyp konsistent ist.

Das AS-Interface-Netzwerk 36 aus Fig. 1 enthält eine AS- Interface-Master-I/O-Einrichtung 60, die mit zahlreichen AS- Interface-Anlageneinrichtungen 62 bis 65 über einen AS-Inter face-Bus oder eine AS-Interface-Verbindung 66 verbunden ist. Allgemein ausgedrückt, nutzt das AS-Interface-Protokoll einen Bit-Level-Sensorbus, um eine Schnittstelle zwischen diskreten I/O-Einrichtungen 62 bis 65 (die I/O-Module enthalten) zu Steuereinrichtungen, wie etwa programmierbaren Logiksteuer einrichtungen, zu bilden. Einen guten Überblick über das AS- Interface-Protokoll gibt ein Dokument mit dem Titel "Actuator Sensor Interface Technical Overview", das von der AS-Inter face-Trade-Organisation in Scottsdale/Arizona, erhältlich ist, und zusätzlich unterhält die AS-International Associati on die technische Beschreibung für dieses Bus-Protokoll und gibt diese heraus. Die AS-Interface-Spezifikation beschreibt das Verhalten des Bus-Masters (der AS-Interface-Master-I/O- Einrichtung 60) und seiner Host-Schnittstelle und wird somit hier nicht im Detail beschrieben. Um die Sensoren und Betäti gungseinrichtungen 62 bis 65 an dem AS-Interface-Bus 66 ord nungsgemäß zu betreiben, muß jedoch die AS-Interface-Master- I/O-Einrichtung 60 der AS-Interface-Master-Spezifikation ent sprechen, welche Adreß- und Parameterkonfigurationsspezifika tionen zusätzlich zu Datenaustauschspezifikationen enthält.

Wie zu erkennen ist, wird jeder AS-Interface-Einrichtung 62 bis 65 ein vom Benutzer zugewiesener Kennzeichenname zugewie sen, der verwendet wird, um die Einrichtung zum Zweck der Konfiguration und Diagnose zu identifizieren. Wenn eine AS- Interface-Anlageneinrichtung geschaffen wird und dieser ein Kennzeichen zugewiesen wird, wird ein diskreter I/O-Punkt für jede gültige Eingabe und Ausgabe, die von der Art der Ein richtung, die durch eine Konfigurationsroutine gewählt, ist, unterstützt ist, erzeugt. Ein Standard Einrichtungssignal kennzeichen (DST), das von einem Benutzer geändert werden kann, wird ebenfalls für jeden derartigen Punkt erzeugt. Die Laufzeitdaten für einen I/O-Punkt enthalten einen Feldwert und einen Status, die ähnlich wie die aktuellen diskreten I/O-Kartendaten behandelt werden. Abgesehen von Eingabe und Ausgabe wird keine andere semantische Bedeutung für die Ein gabe/Ausgabe von dem System erkannt (das heißt, die Status- Datenbits sind nicht unterscheidbar).

Die Konfiguration der Einrichtung für AS-Interface-Einrich tungen schließt eine Adreßzuweisung von 1 bis 31 ein, eine Einrichtungsbeschreibung (die zwei Vier-Bit-Werte mit der Be zeichung I/O-Konfiguration und Identifizierungscode hat) und vier Parameterbits ein. Die Einrichtungsadresse Null ist für das Hinzufügen oder das Ersetzen von Einrichtungen reser viert, da die AS-Interface-Master-I/O-Einrichtung 60 das On line-Ersetzen einer Einrichtung bei deren Versagen ermög licht. Die AS-Interface-Spezifikation sieht jedoch keine Er fassung von Adreßduplikaten vor und somit liegt es in der Verantwortung des Benutzers, die Verwendung derselben Adresse für verschiedene Einrichtungen auf demselben AS-Interface-Bus zu vermeiden.

Die I/O-Konfigurationsbits von AS-Interface bezeichnen, wel che Bits gültige Eingaben und/oder Ausgaben sind. Die Identi fizierung der Einrichtung wird mit dem Identifizierungscode ergänzt. Es hat jedoch weder eine Einrichtungsinstanz noch ein Einrichtungstyp eine einzigartige Bezeichnung. Während daher ein Benutzer feststellen kann, daß eine Einrichtung nicht mit dem übereinstimmt, was für eine bestimmte Adresse auf dem AS-Interface-Netzwerk 36 konfiguriert wurde, kann der Benutzer jedoch nicht verifizieren, daß ein bestimmter Ein richtungstyp, wie etwa eine bestimmte Marke oder Bauart eines Näherungsschalters, an einer bestimmten Adresse angeordnet ist. Ferner kann eine AS-Interface-Anlageneinrichtung mögli cherweise eines der Parameterbits für ihre Anwendung nicht tatsächlich nutzen, aber diese Bits müssen jedoch immer noch in die Einrichtung geschrieben werden, um die Einrichtung zu aktivieren. Es gibt jedoch keine Standardbedeutung für eines der Parameterbits, die während der Konfiguration zu einer Einrichtung gesendet werden. Entsprechend können die Parame terbits nicht aus einer Anlageneinrichtung ausgelesen werden und somit muß ein Benutzer den Wert dieser Bits in einer Steuereinrichtung oder PLC-Anwendung spezifizieren. Vom Be nutzer erzeugte oder importierte Definitionen für bestimmte Einrichtungen bezeichnen die I/O-Konfigurations- und Identi fizierungscodebits zusätzlich zu Eingabe-, Ausgabe- und Para meterbitkennzeichen.

Es ist ersichtlich, daß die Fieldbus- und die HART-Einrich tungsnetzwerke 30 und 32 aus Fig. 1 lokale oder speziali sierte Eingaben/Ausgaben nutzen, um die Kommunikation zwi schen der Steuereinrichtung 12 und jeder der Einrichtungen 40 und 46 insofern zu ermöglichen, als Signale einzeln von jeder der Einrichtungen innerhalb dieser Einrichtungsnetzwerke zu der Master-I/O-Einrichtung 44 oder 48 und von dort zu der Steuereinrichtung 12 gesendet werden können. Die Profibus- und AS-Interface-Netzwerke 34 und 36 benutzen andererseits Fern-I/O-Aktivitäten, um mit der Steuereinrichtung 12 zu kom munizieren, da die Einrichtungssignale oder die einer Ein richtung zugehörigen Signale zusammen über einen Fern-I/O- Bus, wie etwa die Busse 53 und 66, multiplexverarbeitet wer den.

Selbstverständlich kann es sich bei den in Fig. 1 darge stellten Anlageneinrichtungen um jede Art von Einrichtung handeln, wie zum Beispiel Sensoren, Ventile, Meßwertgeber, Positioniereinrichtungen etc., während die I/O-Karten 44, 48, 55 und 60 jede Art von I/O-Einrichtungen sein können, die mit jedem gewünschten oder geeigneten Kommuniktions- oder Ein richtungsprotokoll übereinstimmen. Ferner könnten Anlagenein richtungen, die mit anderen Standards oder Protokollen abge sehen von dem Fieldbus-, HART-, Profibus- und AS-Interface- Protokoll konform sind, einschließlich beliebiger Standards oder Protokolle, die zukünftig entwickelt werden, mit der Steuereinrichtung 12 in Fig. 1 verbunden werden. Entspre chend kann mehr als eine Steuereinrichtung 12 mit dem System 10 verbunden werden und jede Steuereinrichtung 12 kann mit einem oder mehreren unterschiedlichen Einrichtungsnetzwerken in Kommunikationsverbindung stehen. Auch kann das lokale oder spezialisierte Einrichtungsnetzwerk, wie etwa das Fieldbus- Einrichtungsnetzwerk oder das HART-Einrichtungsnetzwerk, mit einer anderen Steuereinrichtung als das Fern-Einrichtungs netzwerk, wie etwa das Profibus- oder das AS-Interface-Ein richtungsnetzwerk verbunden werden.

Die Steuereinrichtung 12 aus Fig. 1 kann so konfiguriert werden, daß sie eine Steuerstrategie unter Verwendung von allgemein so bezeichneten Funktionsblöcken umsetzt, bei der jeder Funktionsblock ein Teil (beispielsweise eine Subrouti ne) einer Gesamtsteuerroutine ist und in Verbindung mit ande ren Funktionsblöcken über Kommunikationsleitungen, die als Verbindungen bezeichnet werden, arbeitet, um Prozeßsteuer schleifen bzw. -regelkreise innerhalb des Prozeßsteuersystems umzusetzen. Funktionsblöcke führen typischerweise entweder eine Eingabefunktion, wie etwa diejenige, die zu einem Sender bzw. Geber, einem Sensor oder einer anderen Prozeßparameter meßeinrichtung gehört, eine Steuerfunktion, wie etwa eine, die zu einer Steuerroutine, welche PID-Steuerung, Fuzzy- Logik-Steuerung und dergleichen ausführt, oder eine Ausgabe funktion aus, welche den Betriebsablauf einer Einrichtung, wie etwa eines Ventils, steuert, um eine physische Funktion innerhalb des Prozeßsteuersystems 10 auszuführen. Selbstver ständlich existieren hybride Funktionsblöcke und andere Arten von Funktionsblöcken. Funktionsblöcke können in der Steuer einrichtung 12 gespeichert und von dieser ausgeführt werden, was typischerweise der Fall ist, wenn diese Funktionsblöcke für Signale, die von Standard 4-20 mA-Einrichtungen, HART- Einrichtungen, Profibus-Einrichtungen und AS-Interface-Ein richtungen verwendet werden oder derartigen Signalen zugehö rig sind, oder können in den Anlageneinrichtungen selbst ge speichert und umgesetzt werden, was bei Fieldbus-Einrichtun gen der Fall sein kann. Während die Beschreibung des Steuer systems hier unter Verwendung einer Funktionsblocksteuerstra tegie erfolgt, könnte die Steuerstrategie auch unter Verwen dung anderer Konventionen, wie etwa Leiterlogik oder andere Standardprogrammierparadigmen, einschließlich einer beliebi gen Standardprogrammiersprache, umgesetzt oder aufgebaut wer den.

Wie vorstehend angeführt mußte in der Vergangenheit, nachdem ein Benutzer die Einrichtungen innerhalb des Systems wie in Fig. 1 dargestellt physisch miteinander verbunden hat, der Benutzer jede der Master-I/O-Einrichtungen 44, 48, 53 und 56 noch so konfigurieren, daß sie mit den Einrichtungen auf dem zugehörigen Bus kommunizieren konnte, und mußte anschließend die Steuereinrichtung 12 so konfigurieren, daß sie mit den Master-Einrichtungen 44, 48, 55 und 60 kommunizierte, um die Signale zu erhalten, die erforderlich sind, um die Steuerrou tine innerhalb der Steuereinrichtung 12 ablaufen zu lassen oder Ausgabe- oder Steuersignale zu den Einrichtungen gemäß einer Steuerroutine in der Steuereinrichtung 12 zu senden. Beispielsweise in dem DeltaV-System konnte der Benutzer In formationen, die Fieldbus-Einrichtungen betreffen, wie etwa den Hersteller, den Einrichtungstyp, die Revision, die in den Einrichtungen enthaltenen Funktionsblöcke und dergleichen in eine Konfigurationsroutine eingeben, die in einer der Work stations 14 abläuft, und bei Herunterladen einer Steuerrouti ne oder beim Herunterladen eines Einganges, der zu der Field bus-Master-I/O-Einrichtung gehört, konfigurierte die Konfigu rationsroutine die Fieldbus-Master-I/O-Einrichtung 44 mit der geeigneten Information, um den Betrieb des Fieldbus-Netzwerks 30 zu ermöglichen. Beschränkte Informationen, die HART-Ein richtungen betreffen, wie etwa Signalkennzeichen, die zu je dem der Kanäle (oder I/O-Anschlüsse) einer HART-Master-I/O- Einrichtung gehören, waren ebenfalls in einer Konfigurations datenbank gespeichert. Die Steuereinrichtung 12 konnte auf die Signale der HART- oder herkömmlicher 4 bis 20 mA-I/O- Einrichtungen zugreifen, indem einfach eine Verbindung mit den Anschlüssen, die dem gewünschten Signal innerhalb der zu gehörigen Master-I/O-Einrichtung zugewiesen waren, aufgenom men wurde, oder im Fall der Fieldbus-I/O-Einrichtung, durch Zugreifen auf einen Funktionsblock durch ein Kennzeichen, das zwischen dem Fieldbus-Netzwerk 30 und der Steuereinrichtung 12 konsistent war. Konfigurationsdaten wurden in einer Konfi gurationsdatenbank gespeichert, welche beispielsweise inner halb einer der Workstations 14 sein konnte, und der Benutzer konnte durch Standardabläufe auf diese zugreifen.

Bei Fern-I/O-Einrichtungsnetzwerken müsste der Benutzer je doch die Master-I/O-Einrichtung (unter Verwendung der mit der Master-Einrichtung verbundenen Standardtools) von Hand konfi gurieren und anschließend die Steuereinrichtung 12 program mieren, um in der Lage zu sein, mit der Master-I/O-Einrich tung zu kommunizieren, um die Steuereinrichtung 12 zu infor mieren, wo bestimmte Signale, die zu den bestimmten Einrich tungen gehören, in dem Master-I/O-Speicher gespeichert wurden und was diese Signale darstellen. Dieser Vorgang mußte jedes mal wiederholt werden, wenn die Konfiguration der Master-I/O- Einrichtung geändert wurde, was zu vielen Fehlern führte und das Hinzufügen oder Verändern von Einrichtungen in den Profi bus- und AS-Interface-Einrichtungsnetzwerken 34 und 36 zeit aufwendig und mühsam machte. Entsprechend mußte ein Benutzer die gesamte zugehörige Information, die die Profibus- und AS- Interface-Einrichtungsnetzwerke 34 und 36 betraf, in eine Konfigurationsdatenbank neu eingeben, um einen Benutzer in die Lage zu versetzen, die Konfiguration dieser Netzwerke zu sehen. Diese Datenbank konnte jedoch nicht zur Veränderung der Konfiguration dieser Netzwerke verwendet werden und war sogar möglicherweise nicht korrekt, wenn beispielsweise beim Eingeben der Daten bereits ein Fehler auftrat. Das US-Patent Nr. 5,838,563 für Dove et al. ("System for Configuring a Pro cess Control Environment"), das US-Patent Nr. 5,828,851 für Nixon et al. ("Process Control System Using Standard Protocol Control of Standard Devices and Nonstandard Devices"), die US-Patentanmeldung Nr. 08/631519 für Nixon et al. ("Process Control System Including a Method and Apparatus for Automati cally Sensing the Connection of Devices To a Network"), eingereicht am 12. April 1996, und die US-Patentanmeldung 08/631,458 für Dove ("System for Assisting Configuring a Process Control Environment"), eingereicht am 12. April 1996, welche alle auf den Rechtsinhaber der vorliegenden Erfindung übertragen sind und welche alle hierin ausdrücklich durch Be zugnahme eingeschlossen sind, beschreiben die Art und Weise, wie die Konfiguration, die automatische Erfassung und Steue rung von Einrichtungen in einem Prozeßsteuersystem unter Ver wendung von lokalen oder spezialisierten I/O- Einrichtungsnetzwerken ausgeführt werden kann.

Fig. 2 zeigt ein Prozeßsteuerungs-Konfigurationssystem bzw. eine entsprechende Routine 70, die eine Konfigurationsdaten bank 72 verwendet, welche Konfigurationsinformationen für al le Einrichtungen innerhalb des Prozeßsteuersystems speichert. Das Konfigurationssystem 70 kann beispielsweise in einem oder in mehreren der Speicher 20 einer der Host-Einrichtungen 14 gespeichert sein und auf dem Prozessor 18 der Host-Einrich tung 14 ausgeführt werden, um Fern-I/O-Einrichtungsnetzwerke, wie etwa die Netzwerke 34 und 36, gemeinsam mit lokalen oder spezialisierten I/O-Einrichtungsnetzwerken, wie etwa den Netzwerken 30 und 32, zu konfigurieren und zu dokumentieren. Die Konfigurationsdatenbank 72 kann in jedem gewünschten Speicher gespeichert sein, wie z. B. in einem der Speicher 20 der Workstations 14 oder in einem unabhängigen Speicher, der mit dem Bus 16 verbunden ist. Die Konfigurationsdatenbank 72 muß jedoch für das Konfigurationssystem 70 zugänglich sein. Das Konfigurationssystem 70 kann in Verbindung mit der Konfi gurationsdatenbank 72 verwendet werden, um das in Fig. 1 ge zeigte Prozeßsteuersystem 10 in einer Weise zu konfigurieren, daß die Konfiguration und die Dokumentation von Fern-I/O-Ein richtungsnetzwerken, wie etwa dem Profibus-Einrichtungsnetz werk 34 und dem AS-Interface-Einrichtungsnetzwerk 36 mit der Konfiguration und der Dokumentation von herkömmlichen I/O- Einrichtungsnetzwerken, wie etwa dem Fieldbus-Einrichtungs netzwerk 30 und dem HART-Einrichtungsnetzwerk 32 koordiniert wird.

Das Konfigurationssystem 70 enthält mehrere Komponenten, wie z. B. Softwareroutinen, welche zusammenarbeiten, um die Konfi guration und die Dokumentation des in Fig. 1 gezeigten Pro zeßsteuersystems durchzuführen. Allgemein ausgedrückt enthält das Konfigurationssystem 70 einen Benutzereingabeabschnitt (oder einen Datenzugriffs- oder Erfassungsabschnitt) 74, der einen Benutzer auffordert oder anderweitig in die Lage ver setzt, Informationen, die zu einer oder allen Einrichtungen gehören bzw. diese betreffen (so wie Module, Signale, Parame ter etc., die zu diesen Einrichtungen gehören) in das Prozeß steuersystem 10 einzugeben, so wie die Art und Weise, in der diese Einrichtungen innerhalb des Prozeßsteuersystems 10 an geschlossen sind. Das Konfigurationssystem 70 enthält ferner einen Konfigurator 76, der verschiedene Master-I/O-Einrich tungen, wie etwa die Einrichtungen 44, 48, 55 und 60 von Fig. 1, konfiguriert, sowie eine Dokumentationsroutine 78, welche Dokumentationen, die die gegenwärtige Konfiguration in ihrem in der Konfigurationsdatenbank 72 gespeicherten Zustand betreffen, einem Benutzer anzeigt. Die Dokumentationsroutine 78 versetzt ferner einen Benutzer in die Lage, die Konfigura tion des Prozeßsteuersystems 10 wie nachstehend beschrieben zu bearbeiten und zu verändern, und kann in Verbindung mit der Benutzereingaberoutine 74 verwendet werden, um einen Be nutzer in die Lage zu versetzen, Einrichtungen hinzuzufügen, Einrichtungen zu entfernen, Einrichtungskonfigurationen zu verändern und dergleichen.

Allgemein ausgedrückt kann die Benutzereingaberoutine 70 auf gerufen werden, um Konfigurationsdaten zu holen, die zu einem beliebigen Element innerhalb des Prozeßsteuersystems 10 gehö ren, und zwar beispielsweise jedesmal dann, wenn eine Ein richtung zu dem System 10 hinzugefügt wird, eine Einrichtung in dem System 10 bewegt wird oder in beliebiger Weise geän dert wird. Wenn die automatische Erfassung von Einrichtungen in dem Prozeßsteuersystem unterstützt wird, kann die Benut zereingaberoutine 74 dem Benutzer automatisch Bildschirman zeigen oder Fragen vorlegen, die sich auf die Einrichtungen beziehen, die als mit dem Netzwerk 10 verbunden erfaßt wur den. Auf Wunsch kann die Benutzereingaberoutine 74 auch auf gerufen werden, wenn die Dokumentationsroutine 78 benutzt wird, um eine Veränderung an der Konfiguration des Prozeß steuersystems durchzuführen, wie etwa durch Hinzufügen einer Einrichtung oder Verändern einer Einrichtung. Nach dem Aufru fen fordert die Benutzereingaberoutine 74 automatisch den Be nutzer auf, Informationen einzugeben, die zur Konfiguration einer Einrichtung oder eines Einrichtungsnetzwerks zum Her stellen einer Kommunikation oder zum Ermöglichen der Kommuni kation zwischen einer Anlageneinrichtung oder einer Steuer einrichtung oder einer anderen Einrichtung während der Lauf zeit des Prozeßsteuersystems 10, und um diese Konfiguration zu dokumentieren erforderlich sind. Auf Wunsch kann die Ein gaberoutine 74 eine Einrichtungsdefinition für jede der ver schiedenen Einrichtungen innerhalb des Fern-I/O-Netzwerks er stellen oder aktualisieren, wobei diese Einrichtungsdefiniti on Daten speichert, die erforderlich sind, um die Einrichtung zu dokumentieren und/oder zu konfigurieren.

Um die erforderlichen und korrekten Informationen, die zu je der der verschiedenen Einrichtungen innerhalb eines Einrich tungsnetzwerks gehören, zu erfassen, kann die Benutzereinga beroutine 74 verschiedene Netzwerkvorlagen 80 bis 86 verwen den, die in jeder gewünschten Weise die Fragen oder einen an deren Dialog speichern, der von der Benutzereingaberoutine 74 verwendet wird, um Einrichtungs- oder Netzwerkinformationen zu erhalten oder zu verändern. Aufgrund der Informationen, die erforderlich sind, die Einrichtungen in jedem der ver schiedenen Einrichtungsnetzwerke, wie etwa den Netzwerken 30, 32, 34 und 36 in Fig. 1, zu konfigurieren und zu dokumentie ren, kann jede der Vorlagen 80 bis 86 verschiedene Informa tionen speichern, die verwendet werden können, um verschiede ne Datentypen zu erfassen, die für dieses Protokoll erforder lich sind oder zu diesem Protokoll gehören. Jedenfalls ver wendet die Benutzereingaberoutine 74 in Vorlagen 80 bis 86 gespeicherte Daten, um die bestimmte Information abzufragen, die erforderlich ist, jeden dieser verschiedenen Typen von Einrichtungsnetzwerken und die Einrichtungen innerhalb dieser Netzwerke zu konfigurieren und zu dokumentieren. Während eine Profibus-Vorlage 80, eine AS-Interface-Vorlage 82, eine Fieldbus-Vorlage 84 und eine HART-Vorlage 86 in Fig. 2 dar gestellt sind, könnten andere Vorlagen oder Schnittstellen steuerungen für andere Einrichtungsnetzwerke verwendet wer den. Auf Wunsch kann jede der Vorlagen 80 bis 86 Bildschirm darstellungen, Fragen oder andere Daten oder jede andere In formation speichern, die auf jede der verschiedenen Arten von Einrichtungen innerhalb eines zugehörigen Einrichtungsnetz werks bezogen bzw. für diese erforderlich sind, sowie Infor mationen, die erforderlich sind, um dieses Netzwerk oder die Einrichtungen innerhalb dieses Netzwerks zu konfigurieren, und Informationen, die die Steuereinrichtung 12 in die Lage versetzen, mit den Einrichtungen in diesem Netzwerk effektiv zu kommunizieren. Fig. 6 bis 25 der Anmeldung zeigen bei spielhafte Bildschirmdarstellungen, die unter Verwendung der Profibus- und der AS-Interface-Vorlage 80 bzw. 82 erzeugt bzw. in diesen gespeichert werden können, obgleich jeder an dere gewünschte Dialog verwendet werden kann, um Informatio nen von dem Benutzer über die Einrichtungen innerhalb des Prozeßsteuernetzwerks zu erhalten.

Die Benutzereingaberoutine 74 fordert somit einen Benutzer auf, über eine der Workstations 14 alle erforderlichen Infor mationen, um mit jeder der verschiedenen Einrichtungen inner halb jedes der Einrichtungsnetzwerke zu kommunizieren bzw. diese zu konfigurieren, einzugeben, einschließlich der Art und Weise, in der diese Einrichtung mit dem System 10 verbun den ist, der Art der Einrichtung und anderer Informationen, die zur Konfiguration dieser Netzwerke erforderlich sind. In einigen Fällen, wie etwa bei dem Profibus-Einrichtungsnetz werk 34, kann die Eingaberoutine 74 den Benutzer in die Lage versetzen, eine GSD-Datei oder eine andere herstellerspezifi sche Datei (wie etwa eine Einrichtungsbeschreibung) in das Konfigurationssystem 70 einzugeben und Informationen von der GSD-Datei für diese Einrichtung zu erhalten. Die GSD-Datei oder andere herstellerspezifische Datei kann in einem Her stellerdateispeicher 88 gespeichert sein oder alternativ in der Konfigurationsdatenbank 72 oder an jedem anderen ge wünschten Ort gespeichert sein. Wenn eine GSD-Datei für eine Einrichtung bereits vorhanden ist oder nachdem eine derartige Datei dem Konfigurationssystem 70 eingegeben wurde, kann die Eingaberoutine 74 die Information in der GSD-Datei verwenden, um Standardwerte für einige der Daten, die zur Konfiguration des Profibus-Netzwerks erforderlich sind, auszufüllen oder einzugeben, das heißt einige der Daten, die erforderlich sind, um die in der Profibus-Konfigurationsvorlage 80 gespei cherten Vorlagen auszufüllen. Selbstverständlich können ande re Herstellerdateien für andere Arten von I/O-Netzwerken und Einrichtungen existieren und diese Dateien können verwendet werden, um die Aufgabe des Eingebens von Einrichtungsinforma tionen in die Konfigurationsroutine 74 zu vereinfachen.

Nach dem Erfassen der erforderlichen Informationen für eine bestimmte Einrichtung speichert die Benutzer-Eingaberoutine 74 die erhaltenen Informationen in der Konfigurationsdaten bank 72, bei der es sich beispielsweise um eine objektorien tierte Datenbank handeln kann, welche zu jeder der Einrich tungen innerhalb des Prozeßsteuersystems 10 gehörige Informa tionen in einer objektartigen Struktur speichert. Während das Objektformat der objektorientierten Datenbank 72 jedes ge wünschte Format sein kann, sollte dieses Objektformat im all gemeinen auf der logischen Anordnung der Einrichtungen und Einheiten innerhalb der Einrichtungen, die zu jedem Einrich tungsnetzwerk gehören, basieren. Selbstverständlich kann das Objektformat für jedes der verschiedenen Arten von Einrich tungsnetzwerken, die mit dem System 10 verbunden sind, unter schiedlich sein. So kann beispielsweise für jede Einrichtung innerhalb jedes Einrichtungsnetzwerks ein Objekt erstellt werden und Subobjekte, die zu Einrichtungsmodulen, Funktions blöcken, Signalen etc. gehören, die zu diesen Einrichtungen gehören, können für jedes derartige Einrichtungsobjekt vorge sehen sein. Typischerweise werden die Benutzereingaberoutine 74 und die Vorlagen für ein bestimmtes Einrichtungsprotokoll so konfiguriert, daß die Informationen, die für jede Einrich tung in der Konfigurationsdatenbank 72 gespeichert sind, er halten werden, wie z. B. die Informationen, die zu jedem Ob jekt innerhalb des objektorientierten Rahmens der Konfigura tionsdatenbank 72 gehören. Beispielsweise kann die Objekt struktur für Profibus-Einrichtungen, wie in Fig. 3 gezeigt, ein Familienobjekt, welches eine Familie der Profibus- Einrichtungen kennzeichnet, ein Herstellersubobjekt, welches einen Einrichtungshersteller kennzeichnet, ein Modellsubob jekt, welches ein Modell einer Einrichtung eines bestimmten Einrichtungsherstellers kennzeichnet, und ein Revisionssubob jekt, welches eine Einrichtungsrevision, die zu einem Ein richtungsmodell gehört, kennzeichnet, enthalten. Jede Ein richtungsrevision kann ein oder mehrere die gesamte Einrich tung betreffende Parametersubobjekte haben, welche Parameter definieren, die zu der Einrichtung gehören. Entsprechend kann jede Einrichtungsrevision ein oder mehrere Modulsubobjekte haben, die zu dieser gehören. In ähnlicher Weise kann jedes Modul ein oder mehrere Modulparametersubobjekte haben und je der Modulparameter kann ein oder mehrere Signalsubobjekte ha ben, die zu diesen gehören. Während in Fig. 3 für jeden Ob jekttyp nur ein Kasten dargestellt ist, kann jede Familie mehrere Hersteller haben, jeder Hersteller mehrere Modelle haben, jedes Modell mehrere Einrichtungsrevisionen haben, und so fort.

Entsprechend kann ein AS-Interface-Netzwerk, wie etwa das Netzwerk 36 in Fig. 1, unter Verwendung einer Objektstruktur organisiert sein, welche beispielsweise ein Objekt für jede AS-Interface-Einrichtungsart und Subobjekte enthält, die zu Einrichtungen einer Einrichtungsart und den Signalen (wie et wa diskrete I/O-Signale) und Parametern, die zu jeder dieser Einrichtungen gehören, gehörig sind. Selbstverständlich kann jedes Objekt Informationen enthalten oder speichern, welche dieses Objekt betreffen. Beispielsweise können Einrichtungs objekte Konfigurations- und Parameterisierungsinformationen speichern, wie zum Beispiel Konfigurations- und Parameteri sierungsdatenstrings für diese Einrichtung, eine Beschreibung der Einrichtung, Herstellerinformationen, vom Benutzer zuge wiesene Kennzeichen, wie etwa Signalkennzeichen und derglei chen. Entsprechend können Modul- und Signalobjekte Beschrei bung, Kennzeichnung und andere Informationen, die zu diesen Einheiten gehören, enthalten. Einige der bestimmten Informa tionen, die für Profibus- und AS-Interface-Netzwerkobjekte erfaßt und gespeichert werden können, sind im Detail nachfol gend unter Bezug auf Fig. 6 bis 25 beschrieben. Entsprechend können die Objekte für jedes Einrichtungsnetzwerk gemäß vor liegender Erfindung in jeder anderen gewünschten Hierarchie organisiert sein. Selbstverständlich kann die Konfigurations datenbank 72 ferner Objekte enthalten, die zu Fieldbus-Ein richtungen, HART-Einrichtungen, 4-20 mA-Einrichtungen und anderen Einrichtungen innerhalb des Systems 10 gehören, und diese Objekte können gleich oder ähnlich denjenigen sein, die in Objektdatenbanken verwendet werden, welche gegenwärtig in Prozeßsteuersystemen, wie etwa dem DeltaV-System, genutzt werden. Beispielsweise können die Fieldbus-Einrichtungen Kon figurationsinformationen haben, die einen Hersteller, einen Einrichtungstyp, eine Revision, Funktionsblöcke, Kommunikati onsbeziehungen, Ausführungszeiten und Indices der Funktions blöcke, die Anzahl der Funktionsblöcke oder jede andere In formation betreffen, die zu jeder Fieldbus-Einrichtung ge hört, und diese Informationen können als eine Einrichtungsde finition für jede Fieldbus-Einrichtung in der Konfigurations datenbank 72 gespeichert sein. HART-Einrichtungen können Kon figurationsinformationen haben, die beispielsweise einen Her steller, einen Einrichtungstyp, eine Revision, eine Beschrei bung, Standardvariable, Einrichtungsidentifizierungsinforma tionen, Diagnosebefehle, Standardwerte oder beliebige andere Informationen betreffen, die zu einer HART-Einrichtung gehö ren, und diese Informationen können als eine Einrichtungsde finition für jede Einrichtung in der Konfigurationsdatenbank 72 gespeichert sein.

Wie Fig. 2 zeigt, wird der Konfigurator 76, der implemen tiert werden kann, nachdem der Benutzer Informationen einge geben hat, die eine oder mehrere der Einrichtungen innerhalb eines bestimmten Einrichtungsnetzwerks betreffen, wenn der Benutzer einen Steuerplan auf eine Steuereinrichtung herun terzuladen wünscht, wenn ein Benutzer eine Kommunikationsver bindung mit einer Einrichtung auf einem Einrichtungsnetzwerk herstellen möchte, oder zu jeder anderen gewünschten Zeit im plementiert, um ein Einrichtungsnetzwerk zu konfigurieren und dadurch die Kommunikation zwischen der Steuereinrichtung 12 und einer oder mehreren Einrichtungen innerhalb eines Ein richtungsnetzwerks zu ermöglichen. Allgemein ausgedrückt wird der Konfigurator 76 verwendet, um die zu einem bestimmten Einrichtungsnetzwerk gehörende I/O-Einrichtung, wie etwa die Master-I/O-Einrichtung 55 des Profibus-Netzwerks 34 oder die Master-I/O-Einrichtung 60 des AS-Interface-Netzwerks 36, un ter Verwendung der Informationen zu konfigurieren, die in der Konfigurationsdatenbank 72 gespeichert sind. Der Konfigurator 76 kann eine unterschiedliche Konfigurationsroutine für jeden der verschiedenen Typen von Einrichtungsnetzwerken, die zu konfigurieren sind, speichern und verwenden. Fig. 2 zeigt beispielsweise einen Konfigurator 76, der für jeweils ein Fieldbus-, HART-, Profibus- und AS-Interface-Einrichtungs netzwerk eine unterschiedliche Konfigurationsroutine hat. Selbstverständlich kann jede gewünschte Konfigurationsroutine für diese verschiedenen Einrichtungsnetzwerke verwendet wer den, es versteht sich jedoch, daß diese Konfigurationsroutine die Informationen verwendet, die von dem Benutzer für das be treffende Einrichtungsnetzwerk über die Benutzereingabe 74 eingegeben werden und/oder wie sie in der Konfigurationsda tenbank 72 gespeichert sind. Nachdem beispielsweise die Pro fibus-I/O-Einrichtung 55 konfiguriert wurde, um die Kommuni kation zwischen der Steuereinrichtung 12 und den Profibus- Einrichtungen 50 bis 52 zu ermöglichen, kann der Konfigurator 76 eine andere Konfigurationsroutine verwenden, um die AS- Interface-I/O-Einrichtung 60 zu konfigurieren, und erforder lichenfalls noch eine oder mehrere weitere unterschiedliche Konfigurationsroutinen, um die Fieldbus-Master-I/O-Einrich tung 44 und die HART-Master-I/O-Einrichtung 48 unter Verwen dung der Informationen zu konfigurieren, die in der Konfigu rationsdatenbank 72 über die Einrichtungen innerhalb dieser Netzwerke gespeichert sind. Selbstverständlich können die Konfigurationsroutinen, die zum konfigurieren der Profibus- I/O-Einrichtung 55, der AS-Interface-I/O-Einrichtung 60 etc. verwendet werden, gleich oder ähnlich denjenigen sein, die gegenwärtig zum unabhängigen Konfigurieren dieser Einrichtun gen verwendet werden, wobei es sich versteht, daß die Konfi gurationsinformationen der Steuereinrichtung 12 mitgeteilt werden müssen, welche dann diese Informationen nutzt, um die geeignete I/O-Einrichtung in jeder bekannten oder gewünschten Weise zu konfigurieren.

So kann beispielsweise der Konfigurator 76 eine Konfigurati onsroutine verwenden, die beispielsweise dem Profibus-Ein richtungsnetzwerk 36 zugehörig ist, sowie die von dem Benut zer eingegebene und in der Konfigurationsdatenbank 72 gespei cherte Information, die jede der Profibus-Einrichtungen 50 bis 52 betrifft, die in dem Profibus-Netzwerk 34 verbunden sind, um die Speicherorte innerhalb der I/O-Einrichtung 55 auszuwählen, die verwendet werden, um Daten von jeder der Profibus-Einrichtungen 50, 51 und 52 zu empfangen und Daten zu diesen zu senden. Entsprechend kann der Konfigurator 76 die Parameterisierungsdaten und die Konfigurationsdaten, die für die Konfiguration jeder der Einrichtungen 50 bis 52 in dem Profibus-Netzwerk erforderlich sind, in dem Speicher der Profibus-Master-I/O-Einrichtung 55 assemblieren, um den Be trieb des Profibus-Einrichtungsnetzwerks 34 zu ermöglichen. Diese Daten können auch in der Steuereinrichtung 12 gespei chert werden, falls erwünscht. Speicherinformationen, welche die Art betreffen, in der die Profibus-Master-I/O-Einrichtung 55 konfiguriert wurde, das heißt wo die Signale für jede Ein richtung in dem Speicher der Profibus-Master-I/O-Einrichtung gespeichert sind, können auch in der Konfigurationsdatenbank 72 gespeichert sein und der Steuereinrichtung 12 zugänglich gemacht werden, um zur Kommunikation mit der Master-I/O- Einrichtung 55 genutzt zu werden, um die Kommunikation mit einer Einrichtung während der Laufzeit zu bewirken. Falls er wünscht, kann diese Speicherinformation der Steuereinrichtung 12 zur Verfügung gestellt werden, wenn die Profibus-Master- I/O-Einrichtung 55 konfiguriert wird oder wenn eine Steuer routine unter Verwendung eines bestimmten Signals, das aus der Profibus-Master-I/O-Einrichtung 55 gelesen werden muß oder in diese einzulesen ist, in die Steuereinrichtung 12 ge laden wird. Auf diese Weise gibt der Benutzer nur einmal die Informationen ein, die zu den Profibus-Einrichtungen 50 bis 52 gehören und diese Daten werden in der Konfigurationsdaten bank 72 gespeichert und verwendet, um das Profibus-Einrich tungsnetzwerk 34 zu konfigurieren, um die Kommunikation der Steuereinrichtung 12 mit den Einrichtungen innerhalb dieses Netzwerks über die Profibus-Master-I/O-Einrichtung zu ermög lichen und die Konfiguration des Prozeßsteuersystems 10 zu dokumentieren.

Es sei angemerkt, daß die Konfigurationsinformation, die Si gnalkennzeichen etc. betrifft, die zu jedem der Signale gehö ren, die in dem Speicher der Profibus-Master-I/O-Einrichtung gespeichert sind, automatisch an die Steuereinrichtung 12 ab gegeben wird, so daß die Steuereinrichtung 12 auf den richti gen Speicherplatz innerhalb der Master-I/O-Einrichtung 55 zu greifen kann und ein Signal, ein Modulkennzeichen, ein Ein richtungskennzeichen oder einen Namen diesen Daten in einer Weise zuweisen kann (wobei ein derartiges Kennzeichen von der Konfigurationsdatenbank 72 spezifiziert wird), die es er laubt, die Daten in jeder gebräuchlichen Weise durch die Steuereinrichtung 12 zu nutzen. Mit anderen Worten ausge drückt wird die Steuereinrichtung 12 mit ausreichend Informa tionen versorgt, um die an jedem der Speicherplätze der Pro fibus-Master-I/O-Einrichtung 55 gespeicherten Daten zu inter pretieren, um die Daten in derselben Weise zu verwenden, in der sie Daten oder Signale verwendet, die sie von jedem ande ren herkömmlichen I/O-Einrichtungsnetzwerk empfängt, wie zum Beispiel dem Fieldbus-Einrichtungsnetzwerk 30 oder dem HART- Einrichtungsnetzwerk 32. Entsprechend kann die Steuereinrich tung 12 Daten oder Signale an eine bestimmte Einrichtung oder ein bestimmtes Modul innerhalb des Profibus-Einrichturigsnetz werks 34 senden, indem die zu sendenden Daten an dem geeigne ten Speicherplatz der I/O-Master-Einrichtung plaziert werden, der zu diesem Einrichtungsnetzwerk gehört. Auf Wunsch können diese Speicherpositionen, die zu dem Profibus- oder einem an deren Einrichtungs-I/O-Netzwerk gehören, in der Konfigurati onsdatenbank 72 gespeichert werden und verwendet werden, um zu spezifizieren, wie die Steuereinrichtung 12 mit diesen Einrichtungen kommunizieren soll, wenn eine Steuerroutine in die Steuereinrichtung 12 geladen wird.

In Fig. 4 ist ein Speicher 90 dargestellt, bei dem es sich beispielsweise um einen Speicher in der Master-I/O-Einrich tung 55 für das Profibus-Netzwerk 34 handeln kann. In diesem Fall weist der Konfigurator 76 bestimmte Speicherorte zum Speichern jedes der Signale, die von jeder der innerhalb des Profibus-Einrichtungsnetzwerks 34 verbundenen Einrichtungen gesendet und empfangen werden, zu. Diese Speicherpositionen sind in der Darstellung mit Daten Ein oder Daten Aus jeweils für die Einrichtung 1, Einrichtung 2 etc. gekennzeichnet, bei welchen es sich um die Einrichtungen 50, 51 etc. handeln kann, die mit dem Profibus-Einrichtungsnetzwerk 34 verbunden sind. Selbstverständlich wählt der Konfigurator 76 diese Speicherpositionen, um sicherzustellen, daß ausreichend Spei cherplatz für alle Daten in dem verketteten Datenstring, der zu einer Einrichtung gesendet wird (Daten Aus), sowie für al le Daten innerhalb des ve 61116 00070 552 001000280000000200012000285916100500040 0002010049049 00004 60997rketteten Datenstrings, der von ei ner Einrichtung empfangen wird (Daten Ein), vorhanden ist, was selbstverständlich von der Art der Einrichtung, der An zahl der Module, die zu der Einrichtung gehören, der Anzahl und der Art von Signalen, die zu jedem Modul gehören etc. ab hängig ist. Alle diese Informationen werden jedoch von dem Benutzer entweder direkt über Anforderungen durch den Benut zereingabeabschnitt 74 oder basierend auf Informationen in der Herstellerdatei 88, die zu der Einrichtung gehört, einge geben und in der Konfigurationsdatenbank 72 gespeichert. In ähnlicher Weise werden die Parameterisierungs- und Konfigura tionsdaten, die zum Parameterisieren und Konfigurieren jeder der Einrichtungen erforderlich sind, wenn das Profibus-Ein richtungsnetzwerk 34 von dem Konfigurator 76 bestimmt wird, in dem Speicher 90 an bestimmten Speicherpositionen plaziert, so daß sie durch die Master-I/O-Einrichtung 55 verwendet wer den können, um die Kommunikation zwischen jeder der verschie denen Einrichtungen in dem Profibus-Einrichtungsnetzwerk her zustellen. Ein Speicherplan 92 kann in der Steuereinrichtung 12 gespeichert sein, um die Steuereinrichtung 12 in die Lage zu versetzen, jedes der Signale in dem Speicher 90 der Ma ster-I/O-Einrichtung 55 zu interpretieren, und dieser Plan 92 kann Signalkennzeicheninformationen etc. enthalten, die mög licherweise von der Steuereinrichtung 12 gebraucht werden, wenn eine Prozeßsteuerroutine umgesetzt wird. Entsprechend kann der Speicherplan 92 der Steuereinrichtung 12 die Infor mationen geben, die erforderlich sind, um die Datenstringin formation in dem Speicher 90 zu dekodieren und die Informa tionen in dem Speicher 90 in das geeignete Datenstringformat zu setzen, um zu einer Profibus-Anlageneinrichtungen 50 bis 52 gesendet zu werden, die mit dem Profibus-Netzwerk 34 ver bunden sind. Selbstverständlich kann eine ähnliche Art der Speicherplanaufzeichnung in der AS-Interface-Master-I/O-Ein richtung 60 ausgeführt werden, obgleich die technischen Daten aufgrund der Tatsache, daß das AS-Interface-Protokoll Vier- Bit-Signalstrings sowie verschiedene Arten von Konfigurati onsdatenstrings verwendet, verschieden sind.

Selbstverständlich führt der Konfigurator 76 alle erforderli chen Funktionen durch, um die entfernte Master-I/O-Einrich tung so zu konfigurieren, daß sie die erforderlichen Informa tionen, die Objekte, Einrichtungen oder Signale betreffen, die mit dem entfernten Netzwerk verbunden sind, zu der Steu ereinrichtung 12 und umgekehrt kommuniziert. So kann der Kon figurator 76 Speicherpläne für eine Fern-I/O-Einrichtung er stellen, um Informationen, die zu Einrichtungen oder Signalen in einem entfernten Netzwerk gehören, mit Signalen, die in der Steuereinrichtung 12 verwendet werden, korrelierend im Plan aufzuzeichnen. Der Konfigurator 76 kann auch Kommunika tionsobjekte in der Master-I/O-Einrichtung erstellen oder einrichten, um automatisch von den Einrichtungen empfangene Daten zu der Steuereinrichtung 12 zu senden, wenn beispiels weise eine Veränderung der Daten erfaßt wird. Die genaueren Angaben zur Konfiguration einer Master-I/O-Einrichtung sind zwar für verschiedene Protokolle unterschiedlich, aber nach dem Stand der Technik bekannt und werden daher hier nicht weiter beschrieben, wobei es sich versteht, daß diese Konfi guration von dem Konfigurator 76 automatisch durchgeführt wird, wenn das übrige System konfiguriert wird oder wenn der Benutzer neue Informationen eingibt, die ein entferntes Netz werk betreffen, oder zu jedem anderen gewünschten oder geeig neten Zeitpunkt.

Selbstverständlich können ähnliche Konfigurationsaktivitäten für die AS-Interface-Master-I/O-Karte 60 unter Verwendung von eingegebenen Daten in dem erforderlichen Ausmaß durchgeführt werden, welche die AS-Interface-Einrichtungen 62 bis 65 aus Fig. 1 betreffen. Da das AS-Interface-Protokoll in der Tat einfacher ist, ist es möglich, daß der Konfigurator 76 nur Daten in dem Plan registriert, die in die AS-Interface- Master-I/O-Einrichtung 60 oder aus dieser Einrichtung für die Nutzung durch die Steuereinrichtung 12 während der Laufzeit fließen, und beispielsweise die Angaben über diese Speicher positionen in der Steuereinrichtung 12 oder in der Konfigura tionsdatenbank 72 speichern. Der Konfigurator 76 kann auch das Einrichtungsprofil (das heißt den I/O-Konfigurationscode und den Identifizierungscode) für jede AS-Interface-Einrich tung beispielsweise aus der Einrichtungsdefinition, die für die Einrichtung erstellt wurde, bestimmen und diese Informa tionen an die AS-Interface-Master-I/O-Einrichtung abgeben. Die AS-Interface-Master-I/O-Einrichtung fragt dann jede AS- Interface-Einrichtung nach ihrem Konfigurationscode ab, ver gleicht diesen Code mit dem von dem Konfigurator 76 bereitge stellten Code und sendet im Fall der Übereinstimmung die Ein richtungsparameter an die AS-Interface-Einrichtung und be ginnt die Kommunikation mit dieser Einrichtung. Wie Fig. 2 zeigt, kann die Dokumentationsroutine 78 verwendet werden, um den gegenwärtigen Zustand des Prozeßsteuersystems 10 basie rend auf den Daten, die in der Konfigurationsdatenbank 72 ge speichert sind, zu betrachten, oder kann in Verbindung mit der Benutzereingaberoutine 74 verwendet werden, um eine Kon figuration oder eine Veränderung einer Konfiguration des Pro zeßsteuersystems 10 festzulegen. Die Dokumentationsroutine 78 kann die Einrichtungen und anderen Netzwerkinformationen, die in der Konfigurationsdatenbank 72 gespeichert sind, in jeder gewünschten Weise anzeigen, beispielsweise unter Verwendung einer Baumstruktur nach Art des Windows Explorer, wie es auch gegenwärtig in dem DeltaV-System ausgeführt wird. Andere Ar ten der Dokumentation und der Darstellung von Dokumentation, die zu der Einrichtung des Prozeßsteuer-Netzwerks 10 gehören, können jedoch ebenso verwendet werden.

Ein Beispiel eines Dokumentationsbaumes bzw. einer Dokumenta tionsstruktur, die eine hierarchische Ansicht der Einrichtun gen und andere Elemente zeigt, die in dem Prozeßsteuersystem 10 verbunden sind, welche von der Dokumentationsroutine 78 erzeugt werden kann, ist in Fig. 5A und 5B gezeigt. Das hierarchische Netzwerk von Fig. 5A und 5B zeigt ein System, das Fern-I/O-Einrichtungsnetzwerke sowie lokale oder spezia lisierte I/O-Einrichtungsnetzwerke enthält. Die in Fig. 5A und 5B dargestellte hierarchische Struktur enthält eine Bi bliothek, welche typischerweise in der Konfigurationsdaten bank 72 vorhanden ist, in welcher verschiedene Einrichtungs konfigurationen, Einrichtungsdefinitionen oder darauf bezoge ne Objekte, wie etwa Fieldbus-Einrichtungen, HART-Einrichtun gen, Profibus-Einrichtungen und AS-Interface-Einrichtungen, die früher konfiguriert oder geschaffen wurden, gespeichert sind. Wie beispielsweise bereits in der DeltaV-Hierarchie vorgesehen, sind Fieldbus-Einrichtungen als dergestalt kate gorisiert dargestellt, daß sie einen Hersteller, einen Ein richtungstyp, eine Einrichtungsrevision, Funktionsblöcke in nerhalb einer Einrichtung, Namen der Funktionsblöcke, Ausfüh rungszeiten und Indices der Funktionsblöcke innerhalb der Einrichtung haben. In ähnlicher Weise sind HART-Einrichtungen in Fig. 5A als nach Hersteller und Einrichtungstyp kategori siert dargestellt. Jeder Einrichtungstyp kann ein oder mehre re Einrichtungsidentifizierungskennzeichen haben und jede Einrichtung kann eine zu dieser gehörige Beschreibung und spezielle Diagnosebefehle haben. Selbstverständlich kann an dere Konfigurationsinformation über Fieldbus- oder HART-Ein richtungen (oder andere Typen von Einrichtungen) innerhalb der Bibliothek vorgesehen sein. Gemäß vorliegender Erfindung können die Profibus-Einrichtungen (welche die Einrichtungen 50 bis 52 in Fig. 1 sein können) so kategorisiert sein, daß sie in eine Einrichtungsfamilie (nur FAM1 ist von diesen in Fig. 5A dargestellt) fallen, und jede Einrichtungsfamilie kann einen oder mehrere Hersteller einschließen (in Fig. 5A ist nur MAN1 dargestellt). Modelle (nur MODELL1 ist darge stellt) können einem Hersteller zugeordnet sein, um die Pro fibus-Einrichtungen weiter zu kategorisieren. Entsprechend kann jedes Modell einer Einrichtung eine oder mehrere Ein richtungsrevisionen (REV1 ist dargestellt) haben und jede Einrichtungsrevision kann eine oder mehrere Gesamtgerätpara meter haben (PARAM1 ist dargestellt) haben, die zu dieser ge hören. Ein Gesamteinrichtungsparameter kann verwendet werden, um zu einer Profibus-Einrichtung gehörende Parameter zu defi nieren, die zu einer anderen Art als diejenigen, die von dem Steuersystem in anderen Einrichtungen bereits erkannt wurden, gehören. Entsprechend kann jede Einrichtungsrevision ein oder mehrere zugehörige Module (MODUL1 ist dargestellt) haben. Mo dule beziehen sich auf bestimmte Arten von Karten, die inner halb von Profibus-Einrichtungen vorhanden sind. Ferner kann jedes Modul einen oder mehrere Modulparameter (PARAM2 ist dargestellt), welche wiederum neue Arten von Parametern defi nieren, die zu Profibus-Modulen gehören und null oder mehr zugehörige Signale haben können. Diese Signale sind die tat sächlichen Eingaben in die oder Ausgaben aus der Einrichtung oder dem Modul einer Einrichtung. Es versteht sich, daß die Dokumentationshierarchie in Fig. 5A und 5B für Profibus- Einrichtungen der für Profibus-Einrichtungen definierten Ob jektstruktur folgen bzw. dieser entsprechend organisiert sein kann, wie etwa der in Fig. 3 gezeigten.

Entsprechend kann die Bibliothek von Fig. 5A eine Angabe über eine oder mehrere der AS-Interface-Einrichtungen ein schließen, die in dem System verbunden sind. Die AS-Inter face-Einrichtungen können gemäß dem AS-Einrichtungstyp (nur Einrichtungstyp 1 ist in Fig. 5A gezeigt) kategorisiert sein. Selbstverständlich könnten auch andere Kategorisierun gen vorgesehen sein, wie etwa Hersteller, Einrichtungsrevisi on etc., die zu den AS-Interface-Einrichtungen gehören.

Die Hierarchie von Fig. 5B enthält einen Systemkonfigurati onsabschnitt, der die Art und Weise darstellt, in der die Einrichtungen physisch miteinander innerhalb des Prozeßsteu ersystems 10 verbunden sind. Beispielsweise kann die System konfiguration einen physischen Netzwerkabschnitt haben, unter dem ein Steuernetzwerkabschnitt die Art und Weise angibt, in der die Steuereinrichtungen eingerichtet sind, um verschiede ne Einrichtungen und Einrichtungsnetzwerke zu steuern. Unter dem Steuernetzwerkabschnitt können eine oder mehrere Steuer einrichtungen aufgeführt sein. Steuereinrichtungen können Steuerroutinen (nicht dargestellt, doch gewöhnlich als zuge wiesene Module bezeichnet) enthalten und zu jeder Steuerein richtung gehörend kann ein I/O-Abschnitt die Einrichtungen definieren, die mit der Steuereinrichtung verbunden sind und mit welchen die Steuereinrichtung kommuniziert, um I/O-Akti vitäten auszuführen. Jeder verschiedene Typ eines Einrich tungsnetzwerks kann seinen eigenen I/O-Eintrag haben. Eine Fieldbus-I/O-Karte, die der Fieldbus-Master-I/O-Karte 44 von Fig. 1 entspricht, ist mit Fieldbus-Einrichtungen mit den Bezeichnungen D01-D04 an einem Anschluß P01 verbunden, und diese Einrichtungen entsprechen den Einrichtungen 40 von Fig. 1. Jede dieser Einrichtungen kann ihr zugeordnete Funkti onsblöcke haben. Eine HART-I/O-Karte, die der HART-Master- I/O-Karte 48 aus Fig. 1 entspricht, hat HART-Signale (von HART-Einrichtungen), die mit Signalkennzeichen 1, Signalkenn zeichen 2 und Signalkennzeichen 3 bezeichnet sind, die mit Kanälen (gewöhnlich Verdrahtungsanschlüssen) C1, C2 bzw. C3 verbunden sind. Andere Informationen, die diese Einrichtungen oder Signale betreffen, wie etwa eine Einrichtungsbeschrei bung, können auch angezeigt werden.

Entsprechend sind an eine Profibus-Karte, die der Profibus- Master-I/O-Karte 55 aus Fig. 2 entspricht, Einrichtungen über einen Anschluß P01 angeschlossen. Insbesondere sind Pro fibus-Einrichtungen (nur PBDEV1, die beispielsweise der Pro fibus-Einrichtung 50 in Fig. 1 entspricht, ist in Fig. 5B dargestellt) mit der Steuereinrichtung 12 über die Profibus- Karte verbunden. Unter jeder Einrichtung können die Gesamt einrichtungsparamter für diese Einrichtung dargestellt werden und die der Einrichtung zugehörigen Slots können gezeigt wer den. Gemäß vorliegender Erfindung ist jeder Slot ein Platz halter für ein Modul, das zu der Einrichtung gehört, und Slots werden für Profibus-Einrichtungen verwendet, da Module innerhalb modularer Einrichtungen zwischen stationären Slots bewegt werden können. So können im Fall von modularen Profi bus-Einrichtungen die Module zwischen den Slots bewegt wer den, wobei jedoch die Slots selbst fest sind. Im Fall von fe sten Einrichtungen enthalten die Slots stets dasselbe Modul. Unter jedem Slot, in welchem ein Modul einer Profibus-Ein richtung angeschlossen wird, sind die Profibus- oder Slot- Parameter, die zu dem Modul in diesem Slot gehören, darge stellt, sowie die Signale, die zu dem Modul in dem Slot gehö ren. Jedes Signal enthält einen Signalnamen und unter jedem Signal ist ein DST für dieses Signal angegeben. Das DST ist typischerweise von dem Benutzer über das Konfigurationssystem 70 zugewiesen (kann jedoch automatisch zugewiesen werden, wenn die Einrichtungsdefinition, die das Signal hat, erstellt wird und wird von der Steuereinrichtung 12 oder anderen Ei richtungen benutzt, um das Signal zu identifizieren, wenn das Signal aus einer Speicherposition abgerufen oder an einer Speicherposition innerhalb der Profibus-Master-I/O-Einrich tung 55 plaziert wird. Es ist selbstverständlich, daß mehr Signale, Slots, Parameter, Einrichtungen, Karten etc. an die Steuereinrichtung angeschlossen und in der Hierarchie von Fig. 5B gezeigt werden könnten. Im einzelnen würde ein unter schiedlicher Profibus-Einrichtungseintrag für die Einrichtun gen 51 und 52 aus Fig. 1 als an den Anschluß P01 in der Hierarchie von Fig. 5A angeschlossen dargestellt werden. Entsprechend würde der Einrichtungseintrag für die Einrich tung 55 zwei Slots enthalten, die jeweils zugehörige Parame ter, Signale und DSTs haben, während der Einrichtungseintrag für die Einrichtung 52 drei Slots aufweisen würde, die je weils zugehörige Parameter, Signale und DSts haben. Selbst verständlich können alle diese Informationen von dem Benutzer über die Benutzereingaberoutine 74 aus Fig. 2 eingegeben werden, wenn der Benutzer Einrichtungen zu dem System hinzu fügt, das System einrichtet oder das System anderweitig kon figuriert, und in der Konfigurationsdatenbank 72 gespeichert werden.

In ähnlicher Weise enthält das mit der Steuereinrichtung 12 in Fig. 1 verbundene AS-Interface-Einrichtungsnetzwerk 36 die AS-Interface-Master-I/O-Karte 60, die beispielsweise an die Steuereinrichtung 12 angeschlossen ist. Wie Fig. 1 zeigt, sind an diese Karte 4 AS-Interface-Anlageneinrichtun gen angeschlossen und jede Einrichtung kann ASI-diskrete I/O- Eingaben und/oder -Ausgaben haben, die zu dieser gehören (bis zu vier). Diese Information ist in der Hierarchie von Fig. 5B dargestellt, in der eine der Einrichtungen 62 bis 64 (mit dem Namen ASDEV1) an den Eingang P01 der AS-Interface-Karte angeschlossen gezeigt ist, mit zwei ASI-diskreten I/O-Signa len, mit der Bezeichnung EingabeD1 und EingabeD2 mit zugehö rigen DSTs. Selbstverständlich ist die zum Erstellen der Do kumentationshierarchie von Fig. 5A und 5B benötigte Informa tion in der Konfigurationsdatenbank 72 gespeichert und wird durch eine Benutzereingabe über die Eingaberoutine 74 vor der Konfiguration des Systems 10 erhalten.

Während die in der Hierarchie von Fig. 5A und 5B dargestell te Konfigurationsinformation in jeder gewünschten Weise durch die Benutzereingaberoutine 74 erhalten werden kann, kann in einer Ausführungsform die Benutzereingaberoutine 74 die in Fig. 6 bis 25 dargestellten Bildschirmanzeigen verwenden, um den Benutzer aufzufordern, die zu verschiedenen Einrichtungen innerhalb jedes der Profibus- und AS-Interface-Einrichtungs netzwerke gehörenden Informationen einzugeben, und kann Ein richtungsdefinitionen für die Einrichtungen aus der Informa tion in diesen Bildschirmdarstellungen für verschiedene Arten von Einrichtungen erstellen. Auf Wunsch können andere Infor mationen über jede dieser Einrichtungen in der Hierarchie von Fig. 5A und 5B, wie etwa jede andere Information innerhalb einer Einrichtungsdefinition, die für eine Einrichtung ge schaffen wurde und in der Konfigurationsdatenbank 72 gespei chert wurde, für die Einrichtung angezeigt werden, wenn ein Benutzer beispielsweise die Einrichtung auswählt.

Die Bildschirmdarstellungen aus Fig. 6 bis 25 sowie andere Bildschirmdarstellungen können unter Verwendung eines win dows-artigen Formats mit Standard-Windows-Befehlen erstellt; und modifiziert werden, obgleich auch jedes andere Format verwendet werden könnte. Einige der Informationen, wie etwa die Informationen, die durch eine GSD- oder andere Herstel lerdatei angegeben sind, wie etwa eine Einrichtungsbeschrei bungsdatei, oder die auf Zeiten oder Benutzer bezogen sind, sind vom Benutzer nicht veränderbar, und diese Information ist in den Bildschirmanzeigen von Fig. 6 bis 25 als nicht vom Benutzer änderbar dargestellt, das heißt außerhalb eines Bearbeitungsfeldes. Es versteht sich, daß die Bildschirman zeigen oder Informationen, die zum Erstellen dieser oder ähn licher Anzeigen erforderlich sind, in den Vorlagen 80 und 82 aus Fig. 2 gespeichert sein können und von der Benutzerein gaberoutine 74 verwendet werden können, um zu den Einrichtun gen innerhalb der Einrichtungsnetzwerke 34 und 36 gehörende Daten zu erfassen. Die nachfolgend angegebenen Tabellen spe zifizieren deutlicher ein mögliches Format der Informationen, die für jede Einrichtung zum Konfigurieren eines Einrich tungsnetzwerks und zur Dokumentation des Netzwerks erfaßt werden können, und auch wie diese Informationen für jeden der Einträge erhalten werden können. Es versteht sich jedoch, daß diese gleichen Informationen oder andere Informationen von der Konfigurationsroutine 70 in anderen Formaten, anderen Da tentypen etc. sowie auch von anderen Quellen erhalten werden können, wenn dies gewünscht ist. Auch können diese Informa tionen zum Teil oder insgesamt als eine Einrichtungsdefiniti on für die entsprechende Einrichtung gespeichert werden.

Die Bildschirmanzeigen von Fig. 6 bis 15 beziehen sich auf den Eintrag von Informationen in ein Profibus-Netzwerk oder Einrichtungen, während die Anzeigen von Fig. 16 bis 25 sich auf den Eintrag von Informationen für ein AS-Interface-Netz werk oder -Einrichtungen beziehen. Allgemein ausgedrückt kahn die Benutzereingaberoutine 74 in Verbindung mit der Dokumen tationsroutine 78 verwendet werden, so daß ein Benutzer eine Konfigurationshierarchie, wie etwa die von Fig. 5A und 5B, anzeigen kann, eine Komponente innerhalb dieser Hierarchie auswählen kann und anschließend neue Elemente oder vorhandene Elemente innerhalb dieser Hierarchie unter Verwendung der Be nutzereingaberoutine 74 bearbeiten kann. Die Informationsein gabe durch den Benutzer oder anderweitig, beispielsweise aus einer Herstellerdatei erhalten, kann verwendet werden, um ei ne Einrichtungsdefinition für eine Profibus- oder AS-Inter face-Einrichtung zu erstellen oder zu aktualisieren. So kann beispielsweise der Benutzer eine Familie innerhalb der Hier archie aus Fig. 5A unter dem Profibus-Einrichtungseintrag auswählen und einen neuen Hersteller, ein neues Modell, eine neue Revision, ein neues Modul etc., die zu dieser gehören, eingeben, um allgemein Informationen über dieses neue Element zur Verfügung zu stellen. Während dieser Zeit kann der Benut zereingabeabschnitt 74 aufeinanderfolgend alle Bildschirmdar stellungen, die zu jedem dieser Elemente gehören, vorlegen, um alle Informationen zu erhalten, die zu diesen Elementen gehören. Die neue Familie, Einrichtung etc., die von dem Be nutzer und der GSD- oder einer anderen Datei eingegeben wur de, wird anschließend in dem Bibliotheksabschnitt der Konfi gurationsdatenbank 72 gespeichert. Entsprechend kann der Be nutzer eine Profibus-Karte, eine Einrichtung, einen Slot, ein Modul, ein Signal etc. unter dem Systemkonfigurationsab schnitt von Fig. 5B auswählen, um eine tatsächliche Einrich tung, einen Slot, ein Modul, ein Signal näher zu beschreiben oder zu definieren, das in dem System mit dem Anschluß, der Steuereinrichtung etc. verbunden ist, die in der Hierarchie angegeben ist. Auf diese Weise dokumentiert der Systemkonfi gurationsabschnitt die tatsächliche physische Konfiguration des Systems, während die Bibliothek Informationen speichert, die allgemeine Einrichtungen betreffen, jedoch keine tatsäch lichen oder bestimmten Instanzen dieser Einrichtungen inner halb des Prozeßsteuersystems 10. Die Hierarchie von Fig. 5A und Fig. 5B kann auch Systemkomponenten haben, welche die tatsächlichen Komponenten definieren, wie etwa Softwarekompo nenten oder Steuerkomponenten, die in Einrichtungen, wie zum Beispiel Steuereinrichtungen etc. gesetzt werden können.

Wenn beispielsweise der Benutzer eine Einrichtungsrevision für eine Profibus-Einrichtung in der Hierarchie aus Fig. 5A auswählt oder erstellt, kann der Benutzereingabeabschnitt 74 automatisch die Bildschirmdarstellung von Fig. 6 anzeigen, welche eine erste allgemeine Seite eines Einrichtungsrevisi onsobjektdialoges zeigt. Hier kann der Benutzer eine Be schreibung der Einrichtungsrevision abgeben, während die Be nutzereingaberoutine 74 auf die GSD-Datei zugreift, um den Objekttyp, die Identifizierungsnummer und die Hardware- und Softwareversion der Einrichtungsrevision zu erhalten. Wie in Fig. 6 und in der nachfolgenden Tabelle 1 angegeben, kann die Beschreibung von dem Benutzer über den Benutzereingabeab schnitt 74 von Fig. 2 (über ein Bearbeitungsfeld auf dem Bildschirm) abgegeben werden, während der Rest der Informa tionen nicht bearbeitbar sein kann und von einer GSD-Datei - oder von dem Konfigurationssystem 70 basierend auf dem Benut zer und der Zeit, zu der die Veränderungen durchgeführt wer den, abgegeben werden können. Die nachstehende Tabelle 1 gibt eine detailliertere Definition der Informationen in der Bild schirmanzeige von Fig. 6.

Tabelle 1

Allgemeine Seite des Einrichtungsrevisionseigenschaftendialoges

Anschließend kann der Benutzer einen Einrichtungsrevisionsei genschaftendialog auswählen, wie etwa in Fig. 7 gezeigt, der dann verwendet werden kann, um ein Modul in einer bestimmten Profibus-Einrichtung zu definieren. Tabelle 2 gibt die Infor mationen genauer an, die von dem Benutzereingabeabschnitt 74 erfaßt werden, und es ist zu erkennen, daß die gesamte Infor mation darin von der GSD-Datei für die Einrichtung erhalten werden kann.

Tabelle 2

Modulseite des Einrichtungsrevisionseigenschaftendialoges

In ähnlicher Weise können die Fensteranzeigen von Fig. 8 bis 15 von der Benutzereingaberoutine 74 einem Benützer gezeigt werden, wenn diese erkennt, daß der Benutzer eine neue Ein richtung bzw. ein Element einer Einrichtung innerhalb der Hierarchie (das mit einer Einrichtung innerhalb des Prozeß steuersystems 10 in Beziehung steht) spezifiziert. Selbstver ständlich kann ein Teil dieser Informationen, wie etwa die Signalnamen oder DSTs, von dem Benutzer abgegeben werden, wenn eine Einrichtung oder ein anderes Element tatsächlich in dem Systemkonfigurationsabschnitt der Hierarchie in Fig. 5B plaziert wird, das heißt, wenn die Dokumentation, die zu ei ner tatsächlichen in dem System angeschlossenen Einrichtung gehört, benötigt wird.

Fig. 8 zeigt eine fortgeschrittene Seite eines Einrichtungs revisionseigenschaftendialogs, die Informationen enthält, die Baudraten, Ausfallsicherheit etc. betreffen, die alle durch die Benutzereingaberoutine 74 aus der GSD-Datei für eine be stimmte Einrichtung erhalten werden können. Tabelle 3 enthält weitere Informationen hinsichtlich dieser Daten. Es versteht sich, daß der Benutzer die geeigneten Bildschirmdarstellungen auswählen kann und die Felder darin bearbeiten kann, um die Daten einzugeben, die nicht anderweitig für die Benutzerein gaberoutine 74 beispielsweise aus der GSD-Datei verfügbar sind. Nach dem Eingeben können diese Daten in der Konfigura tionsdatenbank 72 für die Einrichtung gespeichert werden.

Tabelle 3

Fortgeschrittene Seite des Einrichtungsrevisionseigenschaftendialogs

Fig. 9 zeigt eine Seite eines Einrichtungsrevisionsparame terdialogfeldes, das verwendet wird, um einen Einrichtungsre visionsparameter für eine bestimmte Einrichtungsrevision zu definieren oder zu beschreiben. Selbstverständlich könnte ein ähnliches Feld verwendet werden, um einen Modulparameter oder einen Slotparameter einer Profibus-Einrichtung zu definieren. Der tatsächliche Typ des Parameters kann jeder gewünschte Typ sein, einschließlich beispielsweise eines ganzzahligen Wer tes, einer ganzen Zahl, einer reellen Zahl, eines Aufzäh lungswertes, hexidezimaler Daten, einer Anordnung jeder Größe oder Dimension und dergleichen. Tabelle 4 zeigt nachfolgend Informationen, welche die Definition von ganzzahligen Parame tern, Aufzählparametern und hexadezimalen Parametern betref fen, während Fig. 10 einen hexadezimalen Datenparameter na mens PARAM3 zeigt, in dem das Wertefeld eine Netzsteuerung verwendet, wie etwa die von Microsoft hergestellte MS-Grid- Control.

Tabelle 4

Parametereigenschaften

Fig. 11 zeigt eine Bildschirmdarstellung, die verwendet wird, um ein Profibus-DP-Modul zu erstellen oder zu bearbei ten, während Tabelle 5 eine Auflistung der Eigenschaften zeigt, die für ein solches Modul definiert sind. Auch hier kann jedes der Felder des statischen Typs von einer GSD-Datei für die Einrichtung erhalten werden oder auf den gegenwärti gen Betriebsbedingungen des Systems (Zeit, Benutzer etc.) ba sieren.

Tabelle 5

DP-Moduleigenschaftendialog

In ähnlicher Weise zeigt Fig. 12 eine Bildschirmdarstellung, die einen Benutzer in die Lage versetzt, ein Profibus-Signal in einem Modul oder einem Slot oder zu diesen gehörig zu er stellen oder zu bearbeiten, während Tabelle 6 Informationen über die Eigenschaften eines derartigen Signals enthält. Je des Signal hat sein eigenes DST. Allgemein ausgedrückt können die folgenden Daten für jedes Profibus-Einrichtungssignal festgelegt werden. 1.) Die Signalrichtung, das heißt Pro zeßeingabe oder -ausgabe. Bidirektionale Signale können all gemein als separate DSTs konfiguriert werden. 2.) Der Daten typ des Signalwertes einschließlich des unterstützten Daten typsatzes und, sofern anwendbar, das Big-Endian- und Litte- Endian-Format, die für das Signal unterstützt werden (das heißt die Bytereihenfolge des Signals, wenn es sich um ein Signal mit mehreren Bytes handelt). 3.) Die Position des Signalwertes innerhalb des Datenstrings, der an ein Modul oder von einem Modul abgegeben wird. Typischerweise kann die se Information im Format eines Byteversatzes und in einigen Fällen einer zusätzlichen Bitzahl innerhalb des Bytes vorlie gen. Wenn das Modul, das das Signal enthält, mehr als ein zu gehöriges Profibus-DP-Identifizierungskennzeichen hat, kann der Byteversatz unter Bezug auf das gesamte Modul, nicht auf ein spezifisches Identifizierungskennzeichen vorliegen. 4.) Der Name des Signals. Das ist der Name, der in der Hierarchie (wie beispielsweise in Fig. 5B) erscheint und sich von dem DST unterscheidet, bei dem es sich um das Kennzeichen für ein bestimmtes Signal, das beispielsweise von der Steuereinrich tung 12 verwendet wird, handelt, wenn die Steuerung mit dem Signal ausgeführt wird. Der Name ist besonders bei Signalen von einer komplexen Einrichtung, wie etwa einem Antrieb mit veränderbarer Geschwindigkeit, nützlich. 5.) Die Profibus-DP- Kanalnummer. Diese Information ist für die Diagnose und die Signalstatuserzeugung nützlich, jedoch allgemein optional, da einige Signale keine Unterstützung der Einrichtungsdiagnose haben können. Wenn das Modul, das das Signal enthält, mehr als ein zugehöriges Identifizierungskennzeichen hat, muß auch die Position des Identifizierungskennzeichens innerhalb die ses Moduls (erste, zweite, dritte) angegeben werden, da die Diagnosemitteilung, die von dem Profibus-DP-Protokoll festge legt wird, die Diagnoseinformation auf der Basis Identifizie rungskennzeichen/Kanal abgibt.

Tabelle 6

Signaleigenschaftendialog

Selbstverständlich ist es wünschenswert, Signalbeschreibungen für mehrere Instanzen desselben Moduls wiederzuverwenden. Als Resultat kann es erstrebenswert sein, einen Benutzer in die Lage zu versetzen, eine Liste von Signalen als Standard für ein bestimmtes Modul in der Einrichtungstypbibliothek (bei spielsweise die Bibliothek in Fig. 5A) aufzubauen und an schließend die Signalbeschreibungen zu modifizieren (Signale hinzuzufügen oder zu löschen), wenn eine Modulinstanz in dem Systemkonfigurationsabschnitt der Hierarchie konfiguriert wird.

Der Benutzer kann ferner die Eigenschaften einer Einrichtung erzeugen oder bearbeiten, indem die Einrichtungseigenschaften eingegeben werden. Der Benutzer kann eine Einrichtung unter halb eines Anschlusses auswählen oder kann eine Einrichtung als an einen Anschluß angeschlossen installieren und an schließend einen Einrichtungseigenschaftendialog wie den vor stehend beschriebenen öffnen. Die Einrichtungseigenschaften sind gleich wie die Einrichtungsrevisionseigenschaften, wobei ein Adreßfeld, eine Überwachungszeitgeberfreigabe und, sofern freigegeben, der Wert für den Überwachungszeitgeber hinzuge fügt werden. Es sei hier angenommen, daß die Profibus-Karte in der Konfigurationsdatenbank installiert und erzeugt wurde (oder automatisch erfaßt wurde). Wenn dies der Fall ist, kann der Benutzer einen Anschluß unterhalb der Karte auswählen und anschließend Daten für eine neue Einrichtung, die an diesen Anschluß angeschlossen ist, eingeben. Das Konfigurationssy stem 70 kann nach einer Revision, dem Hersteller etc. einer Einrichtung fragen, und wenn die zu dieser Einrichtung gehö renden Daten verfügbar sind, beispielsweise aus einer GSD- Datei für die Einrichtung, erscheint die neue Einrichtung auf dem Bildschirm und der Benutzer wird aufgefordert, nicht ver fügbare Daten für die neue Einrichtung einzugeben. Wenn die Einrichtung nicht mit der Anschlußeinstellung kompatibel ist, kann der Benutzer benachrichtigt werden, da die Einrichtung nicht installierbar sein kann. Wenn die Einrichtungsrevision eine kompakte Einrichtung ist, werden alle erforderlichen Slots und Parameter unmittelbar unterhalb der Einrichtung ba sierend auf der Information in der GSD-Datei erstellt. Die Einrichtungsadresse kann auf die nächst verfügbare Adresse gesetzt werden, falls erwünscht. Selbstverständlich kann der Benutzer die Eigenschaften der Einrichtung nach Wunsch bear beiten.

Wenn die Einrichtung eine modulare Einrichtung ist, kann der Benutzer einen oder mehrere Slots erstellen, die zu der Ein richtung gehören. Das Konfigurationssystem 70 kann den Benut zer mit einer Liste von Modulen Namen zur Verwendung in dem Slot (wie durch die Vorlage 80 oder eine Herstellerdatei 88 vorgesehen) versorgen. Der Benutzer erzeugt jede Anzahl von Slots bis zu dem Grenzwert der Slotanzahl, die Gesamteingabe länge, die Gesamtausgabelänge, die Gesamtlänge und die Ge samtparameterlänge. Die Größe eines Slots mit mehreren Iden tifizierungskennzeichen wird durch die Summe der Identifizie rungskennzeichen und den Grenzwert der Konfigurationsgröße bestimmt (der für alle Module gilt). Fig. 13 und 14 zeigen Bildschirmdarstellungen, die zu dem Erzeugen oder Bearbeiten von Modulen und Slots für eine modulare Einrichtung gehören, während die nachstehenden Tabellen 7 und 8 auf die vetschie denen Eigenschaften der Module oder Slots bezogene Informa tionen angeben. Der Profibus-Konfigurator 76 bezeichnet einen bestimmten DP-Modulindex, so daß die Reihenfolge der Module in der Profibus-DP-Einrichtung neu arrangiert werden kann, ohne daß die gesamte Einrichtung neu konfiguriert werden muß, was bei gegenwärtigen Profibus-DP-Konfigurationstools der Fall ist.

Tabelle 7

DP-Modul-Browser-Dialog

Tabelle 8

Dialog der Sloteigenschaften

Selbstverständlich kann der Benutzer Slots nach Wunsch er stellen, freigeben, deaktivieren oder löschen. Wenn der Be nutzer einen Slot deaktiviert, wird die Modulnummer auf eine Leerstelle gesetzt, der Modulname wird beibehalten, und da eine Lücke in der Modulnummernsequenz auftritt, wird der Be nutzer automatisch aufgefordert, die Modulnummer einem ande ren Slot zuzuweisen, so daß keine Lücken vorhanden sind. An dernfalls kann ein Herunterladevorgang, der die Module für die zugewiesenen Slots verwendet, nicht erfolgreich sein. Wenn ein Slot freigegeben wird, kann die Modulnummer auf die nächste verfügbare nicht benutzte Modulnummer gesetzt werden. Wenn ein Slot gelöscht wird, kann das Modul für die Verwen dung in einem anderen Slot verfügbar werden.

Der Benutzer kann auch ein oder mehrere Signale unter einem Slot erstellen. In diesem Fall wird das Signal für die Ein richtung erstellt, in welcher der Slot vorhanden ist, und wenn der Benutzer das Signal benennt, wird ein DST für das Signal erzeugt. Dieses DST kann von der Steuereinrichtung 12 verwendet werden, um das von den Einrichtungen in dem Fern- I/O-Netzwerk kommende Signal zu identifizieren.

Selbstverständlich kann der Benutzer Einrichtungen, Signale, Slots etc. kopieren und diese kopierten Einrichtungen benut zen, um neue Einrichtungen, Signale, Slots etc. zu erstellen. Der Benutzer kann auch eine Anschlußdefinition erzeugen oder bearbeiten. Fig. 15 zeigt eine Bildschirmdarstellung, die zur Definition eines Anschlusses (mit der Bezeichnung P01) verwendet wird, während Tabelle 9 die Eigenschaften des An schlusses angibt.

Tabelle 9

Anschlußeigenschaftendialog

Ferner kann das Konfigurationssystem 70 auf der Basis der Handlung eines Benutzers erkennen, wenn Informationen erfor derlich sind, beispielsweise eine Signal-, Einrichtungs-, Mo dulinformation und dergleichen, und automatisch den Benutzer zur Eingabe dieser Information unter Verwendung beispielswei se der hier gezeigten Dialogbildschirme auffordern.

Angesichts der Anzahl der existierenden Profibus-DP-Einrich tungen und der relativen Ausgereiftheit des Protokolls und der Umsetzungen ist es wünschenswert, daß ein Benutzer in der Lage ist, eine konforme Einrichtung an das Netzwerk anzu schließen und das Netzwerk zu konfigurieren, so daß der Da tenaustausch mit dieser Einrichtung möglich ist. Um diese Tä tigkeiten zu ermöglichen, können die folgenden Schritte von einem Konfigurationssystem 70 in Fig. 2 ausgeführt werden. Zunächst sollte der Benutzer die GSD-Datei importieren und der Benutzereingabeabschnitt 74 kann dieses Importformat als eine Import-Untermenüoption verfügbar haben. Das Importieren der GSD-Datei kann automatisch eine Einrichtungsdefinition in der Bibliothek von Fig. 5A unter der Hierarchie der Slave- Familie (im wesentlichen standardisierte Einrichtungstypen, die in der GSD-Spezifikation gelistet sind), Lieferant, Mo dell und Revision erzeugen.

Zweitens kann der Benutzer für eine Einrichtung in der Bi bliothek eine Liste der Module und Signale für jedes Modul aufbauen und kann ferner die Standardwerte für jede Einrich tung oder Modulparameter bestimmen. Die Benutzereingaberouti ne 74 kann einen Benutzer in die Lage versetzen, dies automa tisch durchzuführen. Diese Parameterwerte übergehen die Stan dardwerte, die in der GSD-Datei zur Verfügung gestellt wer den.

Drittens erstellt der Benutzer eine Einrichtung (oder verbin det eine Einrichtung mit) an dem geeigneten Profibus-I/O- Kartenanschluß innerhalb der Hierarchie von beispielsweise Fig. 5B, das heißt so, daß sie die tatsächliche Verbindung einer Profibus-Einrichtung mit der Profibus-Master-I/O-Karte in dem Steuersystem 10 wiedergibt. Dies kann unter Verwendung der Dokumentationsroutine 78 in Verbindung mit der Benut zereingaberoutine 74 geschehen. Der Benutzer kann die Adresse für die Einrichtung angeben, und wenn es sich um eine modula re Einrichtung handelt, die Module, welche die Einrichtung enthält, in der richtigen Reihenfolge angeben. Jedes Modul wird mit den für den Einrichtungstyp in der Einrichtungsbi bliothek angegebenen Signal- und Parameterwerten erstellt, aber der Benutzer kann diese Werte überschreiben und Signale hinzufügen oder löschen. Der Benutzer sollte jedoch alle DSTs für die Signale zuweisen, da diese DSTs von der Steuerein richtung 12 zur Ausführung der Prozeßsteuerroutinen verwendet werden.

Viertens lädt der Benutzer den Anschluß an der I/O-Karte für die Profibus-I/O-Karte unter Verwendung des Konfigurators 76 für die Profibus-I/O-Karte herunter. Wenn die Konfigurations daten korrekt sind und die Konfiguration übereinstimmt, be ginnen die Einrichtung und die I/O-Karte 55 den Datenaus tausch.

Fünftens konfiguriert der Benutzer die Steueranwendung, wel che diese Signale verwendet, indem das DST für jedes der Si gnale in der Steueranwendung angegeben wird. Der tatsächliche Pfad für das DST kann eine Einrichtung, ein Slot und die Rei henfolge der Signale innerhalb des Slots sein, was bedeutet, daß die Steuereinrichtungsmodule (das heißt die Softwareniodü le innerhalb der Steuereinrichtung 12, welche diese Signale von der Profibus-Karte verwenden) nicht nochmals herunterge laden werden müssen, wenn neue Profibus-Einrichtungen oder Profibus-Module hinzugefügt werden. Die Neukonfiguration der Profibus-Karte muß nur dann durchgeführt werden, wenn der Be nutzer die Signale innerhalb eines Slots neu arrangiert oder die Adresse einer Einrichtung ändert. Selbstverständlich kann der Benutzer ähnliche Schritte für ein AS-Interface-Einrich tungsnetzwerk oder jedes andere Einrichtungsnetzwerk, ein schließlich des Fieldbus- und HART-Einrichtungsnetzwerks durchführen.

Wenn ein Benutzer die Standardparameterwerte für eine Ein richtung in der Einrichtungstypbibliothek ändert, sind die Parameter von Einrichtungen, die bereits erzeugt sind, vor zugsweise nicht betroffen. Wenn die Parameter oder Signale für ein Modul einer Einrichtung in der Einrichtungstypbiblio thek geändert werden, werden aktuelle Instanzen dieses Moduls nicht beeinträchtigt, aber alle zukünftigen Modulinstanzen, die auch für eine vorhandene Einrichtungsinstanz erzeugt wer den, übernehmen die neuen Parameterwerte und Signale. Um das Übernehmen der Modulsignale und Parameter von der Bibliothek auf Einrichtungsinstanzen zu erlauben, ist es erforderlich, sicherzustellen, daß die Bibliotheksdefinitionen mit den be reits erstellten Einrichtungen konsistent bleiben. Wenn daher eine Einrichtungsinstanz zu einer bestimmten Revision in der Bibliothek gehört, sollte diese Revision nicht erneut impor tiert oder gelöscht werden.

Die GSD-Datei für Profibus-Einrichtungen enthält Textbe schreibungen für spezifische Bits und Fehlercodes, die in der Diagnosemitteilung vorgesehen sind, die aus der Einrichtung gelesen wird. Somit sollte die Konfigurationsanwendung Zu griff auf die Einrichtungsdefinition haben, um diese Informa tionen dem Benutzer darzustellen. Dieser Zugriff kann unter Verwendung der Konfigurationsdatenbank 72 erreicht werden, da alle Informationen aus der GSD-Datei in einem Objekt für die Einrichtung innerhalb der Konfigurationsdatenbank 72 gespei chert werden können.

Die Adresszuweisung für Profibus-Slave-Einrichtungen über die Profibusverbindung 53 ist jeweils auf eine Einrichtung be schränkt und diese Zuweisung wird nicht von allen Slave-Ein richtungen unterstützt. Trotzdem kann die Adresszuweisung auf Wunsch unterstützt werden, indem eine geeignete Software in der Profibus-I/O-Masterkarte 55 vorgesehen wird, wenn diese Karte konfiguriert wird. Auch kann auf Wunsch Software zur automatischen Erfassung als Teil der Konfiguration dieser Einrichtung in der Profibus-Master-I/O-Einrichtung 55 pla ziert werden und diese Software kann verwendet werden, um Profibus-Slave-Einrichtungen automatisch zu erfassen, ob gleich in vielen Fällen das spezifische Modul nicht bestimmt werden kann. Auf Wunsch kann die Software zur automatischen Erfassung in Betrieb gesetzt werden, um Adressen auf dem Pro fibus-Bus 53 abzurufen und die Einrichtungen an diesen Adres sen zu erfassen. Wenn eine Einrichtung erfaßt wurde, wird die Anwesenheit der Einrichtung an die Konfigurationsroutine 70 gesendet, so daß sie als ein Eintrag in die Konfigurationsda tenbank 72 gesetzt wird und einem Benutzer über die von der Dokumentationsroutine 78 geschaffene Hierarchie dargestellt wird. Wenn ein Benutzer die erfaßte Einrichtung betrachtet, kann der Benutzer von der Benutzereingaberoutine 74 aufgefor dert werden, Informationen über diese Einrichtung beispiels weise unter Verwendung der geeigneten Vorlagen in der Profi bus-Vorlagendatenbank 80 einzugeben. In dem Profibusproto koll können Parameterwerte nicht hochgeladen werden und Si gnalkonfigurationen können nicht bestimmt werden. Auf Wunsch kann jedoch die Profibus-Master-I/O-Einrichtung 55 so pro grammiert werden, daß die Konfiguration einer Einrichtung hochgeladen wird und ein Vergleich zwischen der Weise, in der diese Einrichtung in der Konfigurationsdatenbank 72 konfigu riert ist, vorgenommen wird, um mangelnde Übereinstimmungen zu erfassen und diese mangelnden Übereinstimmungen einem Be nutzer über eine Workstation 14 anzuzeigen.

In ähnlicher Weise kann ein Benutzer Informationen, die zu jeder der AS-Interface-Einrichtungen gehören, eingeben, um Einrichtungsdefinitionen für AS-Interface-Einrichtungen zu schaffen, das AS-Interface-Netzwerk 36 zu konfigurieren und die Signale von den Einrichtungen innerhalb dieses Netzwerks zu verwenden und zu diesen Einrichtungen Signale zu senden. Der Benutzer kann beispielsweise einen AS-Interface-Einrich tungstyp unter Verwendung beispielsweise der Einrichtungstyp- Eigenschaftenbildschirme von Fig. 16 (allgemeine Informati on), Fig. 17 (Profilseite), Fig. 18 (Eingabeseite), Fig. 19 (Ausgabeseite) und Figür 20 (Parameterseite) definieren. Die Tabellen 10-14 geben die Eigenschaften in diesen Seiten an.

Tabelle 10

Allgemeine Eigenschaftsseite des AS-Interface- Einrichtungstypdialogs

Tabelle 11

Profileigenschaftsseite des AS-Interface-Einrichtungstypdialogs

Anmerkung: Das I/O-Konfigurations Combo-Kästchen kann die folgende Liste enthalten:
"0x0 IN IN IN IN",
"0x1 IN IN IN OUT",
"0x2 IN IN IN I/O",
"0x3 IN IN OUT OUT",
"0x4 IN IN I/O I/O",
"0x5 IN OUT OUT OUT",
"0x6 IN I/O I/O I/O",
"0x7 I/O I/O I/O I/O",
"0x8 OUT OUT OUT OUT",
"0x9 OUT OUT OUT IN",
"0xA OUT OUT OUT I/O",
"0xB OUT OUT IN IN",
"0xC OUT OUT I/O I/O",
"0xD OUT IN IN IN"
"0xE OUT I/O I/O I/O",
"0xF TRI TRI TRI TRI"

Diese Einstellungen, die den möglichen Einstellungen entspre chen und durch diese vorgegeben sind, die innerhalb des AS- Interface-Protokolls verfügbar sind, können verwendet werden, um Kontrollkästchen auf der Eingabe- und Ausgabeeigenschafts seite entsprechend der Auswahl der I/O-Konfiguration freizu geben/zu deaktivieren. Wenn beispielsweise 0x0 ausgewählt ist, wären alle Ausgabekontrollkästchen deaktiviert.

Tabelle 12

Eingabeeigenschaftsseite des AS-Interface-Einrichtungstypdialoges

Tabelle 13

Ausgabeeigenschaftenseite des AS-Interface-Einrichtungstypdialogs

Tabelle 14

Parametereigenschaftsseite des AS-Interface-Einrichtungstypdialogs

Der Benutzer kann auch neue AS-Interface-Karten erzeugen und bearbeiten. Der Benutzer kann eine neue Karte aus dem Kon textmenü in der Hierarchie auswählen, die von der Dokumenta tionsroutine 78 geschaffen wurde, die beispielsweise in Fig. 5B dargestellt ist, und den Kartentyp als AS-Interface aus wählen, was das System veranlaßt, eine neue AS-Interface- Karte zu erzeugen. Entsprechend kann der Benutzer einen AS- Interface-Anschluß innerhalb der Hierarchie erzeugen, bear beiten etc., indem AS-Interface-Einrichtungen und zugehörige Eingaben und Ausgaben und Parameter hinzugefügt werden. Der Eigenschaftsbildschirm für einen derartigen Anschluß ist in Fig. 21 dargestellt, wobei die Eigenschaften in Tabelle 15 nachstehend definiert sind.

Tabelle 15

AS-Interface-Anschlußeigenschaftendialog

In ähnlicher Weise kann der Benutzer eine AS-Interface- Einrichtung erstellen oder editieren. Der Benutzer kann einen AS-Interface-Anschluß auswählen und anschließend eine neue Einrichtung aus dem Kontextmenü auswählen. Das Dialogfenster für die AS-Interface-Einrichtungseigenschaften erscheint au tomatisch (das heißt wird von der Benutzereingaberoutine 74 erstellt) und hat beispielsweise eine allgemeine Seite und eine Eigenschaftenseite, wie etwa die in Fig. 22 und 23 dar gestellten, deren Eigenschaften ausführlich in Tabelle 16 und 17 nachfolgend angegeben sind.

Tabelle 16

AS-Einrichtungseigenschaften - Allgemeine Seite

Tabelle 17

AS-Einrichtung - Fortgeschrittene Eigenschaftsseite

Der Benutzer kann ein Kennzeichen oder einen Namen für die Einrichtung eingeben, er kann angeben, ob die Einrichtung freigegeben ist, einen Einrichtungstyp für die Einrichtung und eine Adresse für die Einrichtung angeben. Die diskreten Einrichtungs-I/O-Komponenten, die zu dem Einrichtungstyp ge hören, werden für diese Einrichtung basierend auf der Vorla geninformation, die zu AS-Interface-Einrichtungen gehört, oder Herstellerdateien für AS-Interface-Einrichtungen er stellt und die Einrichtung wird vom Benutzer mit einem DST versehen (wobei der Benutzer automatisch zur Eingabe dieser Informationen beim Erstellen einer Einrichtung oder Herunter laden der Einrichtung auf einen Anschluß innerhalb der Hier archie von Fig. 5B aufgefordert werden kann). Das DST kann anschließend von der Steuereinrichtung 12 verwendet werden, um die Einrichtung und von der Einrichtung kommende Signale zu identifizieren.

AS-Interface-Einrichtungen müssen die Adresszuweisung über den Bus nicht unterstützen, wobei dies jedoch allgemein der Fall ist. Dabei muß die Adresse in einem nichtflüchtigen Speicher in der Steuereinrichtung 12 oder der AS-Interface- Master-I/O-Karte 60 gespeichert werden. Vorzugsweise kann die Adresse mindestens 10 × neu zugewiesen werden. Da nur eine Standardadresse (Null) in dem AS-Interface-Protokoll vorhan den ist, kann der Benutzer es vorziehen, die Adresse für eine Einrichtung offline zuzuweisen und anschließend die Einrich tung mit dem Netzwerk 36 zu verbinden oder die Einrichtung mit der Adresse Null anzuschließen und die Adresse durch die AS-Interface-Master-I/O-Einrichtung 60 unter Verwendung des automatischen Adresszuweisungsmerkmals dieser Einrichtung zu weisen, welches von dem AS-Interface-Protokoll vorgesehen ist.

Die automatische Erfassung von AS-Interface-Einrichtungen kann in ähnlicher Weise wie die automatische Erfassung von AS-Interface-Karten erfolgen. Bei Auswählen einer Menüoption aus der Hierarchie in Fig. 5B für einen bestimmten Anschluß wird die Liste von erfaßten Slave-Einrichtungen mit Adressen, I/O-Konfiguration und Identifizierungscode aus der AS-Inter face-Master-I/O-Einrichtung 60 ausgelesen. Der Benutzer kann anschließend diese Einrichtungen in der Systemkonfiguration einschließen, indem ihr Typ und ihre Paramaterbitwerte spezi fiziert werden, welche unter Verwendung der Vorlagen von bei spielsweise Fig. 16-23, die in der AS-Interface-Vorlagen datenbank 82 gespeichert sind, automatisch angefordert wer den. Die Konfigurationsroutine 70 kann anschließend einen An schluß herunterladen, um die an diesen Anschluß angeschlosse nen neuen Einrichtungen zu aktivieren. Der automatische Er fassungsdialog kann einen Benutzer auch in die Lage verset zen, die Adressen eines erfaßten Slave freizumachen, was die Notwendigkeit der Verwendung eines handgehaltenen Terminals zur Ausführung dieser Funktion eliminiert.

Auf Wunsch kann der Benutzer ferner Einrichtungen auf der AS- Interface-Karte automatisch erfassen. Dazu kann der Benutzer den AS-Interface-Anschluß (wie etwa P01) auswählen, was das Erscheinen eines Kontextmenüs veranlaßt. Der Benutzer kann das Autoerfassungsmerkmal aus dem Kontextmenü auswählen. Das System 70 führt dann eine automatische Erfassung von Einrich tungen durch Umsetzen der Autoerfassungsfähigkeiten der AS- Interface-Master-I/O-Karte 60 durch und legt dem Benutzer ei ne Liste der Einrichtungen, die erfaßt wurden, mit Querver weisen zu den Einrichtungen in der Datenbank auf der Basis "Adresse für Adresse" vor. Eine derartige Bildschirmdarstel lung ist in Fig. 24 gezeigt. Die Einrichtungen, die nicht in der Datenbank sind, haben leere Einträge in der Konfigurati onsspalte, wie etwa die Einrichtungen an den Adressnummern 1, 4 und 5 in Fig. 24. Der Benutzer kann eine nicht konfigu rierte Einrichtung auswählen und die Schaltfläche "Konfigu rieren" klicken, um diese Einrichtung zu konfigurieren. Die Benutzereingaberoutine 74 legt dem Benutzer einen AS-Inter face-Einrichtungseigenschaftendialog vor, den der Benutzer zum Konfigurieren der Einrichtung verwenden kann. Das AS- Interface-Einrichtungseigenschaften-Dialogkästchen enthält einen Standardnamen in dem Namensfeld, wobei das Profil und die Adresse auf den fortgeschrittenen Seiten eingegeben wer den. Nur die mit dem Profil kompatiblen Einrichtungstypen werden in das Einrichtungstyp-Combokästchen geladen. Wenn die automatisch erfaßte Einrichtung an der Adresse 0 liegt, wird das Adressfeld auswählbar. Andernfalls ist das Adressfeld vorzugsweise nicht veränderbar. Auf einer fortgeschrittenen Seite (nicht dargestellt) bringt das Konfigurationssystem 70 zu den Parametern, die für diesen Einrichtungstyp definiert sind, die zugehörigen Parameter. Einige dieser Parameter kön nen deaktiviert sein, wenn nicht alle Parameter gültig sind. Nachdem die gewünschten Veränderungen durchgeführt wurden, wählt der Benutzer die OK-Schaltfläche, womit das Erzeugen und Konfigurieren der Einrichtung in der Konfigurationsdaten bank 72 veranlaßt wird. Ferner kann der Konfigurator 76 die Adresszuweisung und Säuberung, die etwa das Erfassen von meh reren Adressen oder derselben Adresse, die von verschiedenen Einrichtungen in dem AS-Interface-Netzwerk 36 verwendet wird, durchführen und den Benutzer über erfaßte redundante Adressen benachrichtigen.

Der Benutzer kann auch diskrete I/O-Eigenschaften für eine AS-Interface-Einrichtung erzeugen oder festlegen. Der Benut zer kann eine diskrete I/O-Komponente in dem Inhaltsfeld ei ner Einrichtung in dem Dokumentationsschema, wie etwa dem in Fig. 5A und 5B gezeigten, auswählen. Ein Kontextmenü er scheint und der Benutzer kann seine Auswahl der Eigenschaften wählen. Der Dialog über die diskreten I/O-Komponenteneigen schaften erscheint, wie etwa in Fig. 25 dargestellt, und der Benutzer kann eine Beschreibung der diskreten I/O-Komponente eingeben.

Selbstverständlich können auf Wunsch auch andere Informatio nen für diese oder andere Typen von Fern-I/O-Netzwerken vor gesehen werden, die auch von den Fähigkeiten und der Gestal tung des Einrichtungsnetzwerks abhängig sind. Ferner kann der Benutzer Informationen, die zu jeder Einrichtung, jedem Mo dul, jedem Slot, jeder Eigenschaft, jedem Parameter etc., je der Einrichtung gehören, in jeder gewünschten Weise eingeben und bearbeiten. Vorzugsweise wird jedoch der Benutzer zur Eingabe der erforderlichen Informationen aufgefordert, um die Benutzung des Systems zu erleichtern. Selbstverständlich kön nen die Vorlagen von Fig. 2 die Bildschirmanzeigen oder die Informationen enthalten, die erforderlich sind, um die Bild schirmanzeigen zu erstellen und die Daten für jede der Ein richtungen, Einrichtungstypen, Signale, Module, Parameter, Slots etc. für die Einrichtungsnetzwerke einzutragen.

Da die Konfigurationsroutine 70 alle Informationen, die zum Konfigurieren jeder der Einrichtungen in jedem der verschie denen Einrichtungsnetzwerke, die zum dem System 10 gehören, in einer einzelnen Datenbank 72 sammelt und speichert und diese Datenbank 72 zum Konfigurieren der Fern-I/O-Einrich tungsnetzwerke und zum Dokumentieren dieser Konfiguration verwendet, muß der Benutzer zu den Fern-I/O-Netzwerken gehö rende Daten nur einmal eingeben, was gleichzeitig mit dem Eingeben von Informationen, die zu anderen Einrichtungsnetz werken gehören, wie etwa andere Fern-I/O-Einrichtungsnetz werke, sowie andere herkömmliche oder lokale I/O-Einrich tungsnetzwerke betreffen, erfolgen kann. Alle diese Einrich tungsinformationen werden in einer gemeinsamen integrierten Konfigurationsdatenbank 72 gespeichert, die verwendet werden kann, um die Art zu dokumentieren, in der die verschiedenen Einrichtungen durch die Steuereinrichtungen in dem Prozeß steuersystem 10 miteinander verbunden sind, und die Master einrichtungen zu konfigurieren, die zu lokalen, spezialisier ten und Fern-I/O-Einrichtungsnetzwerken gehören.

Das Plazieren des Konfigurators 76 in der Host-Workstation 14 (oder alternativ in der Steuereinrichtung 12) und Befähigen des Konfigurators 76, die in der Konfigurationsdatenbank 72 gespeicherten Daten zu nutzen, erlaubt es dem Benutzer, In formationen, die zu jeder der Einrichtungen in jedem der Fern-I/O-Netzwerke (wie etwa die Netzwerke 34 und 36) gehö ren, nur einmal einzugeben, wobei diese Informationen dann in die Konfigurationsinformation integriert sind, die zu anderen Einrichtungen innerhalb des Systems 10 gehören, wie etwa die Fieldbus- und HART-Einrichtungen, ermöglicht die automatische Dokumentation dieser Informationen in derselben Weise, wie Informationen, die andere Einrichtungen innerhalb des Systems 10 betreffen, in einer Hierarchie dokumentiert werden, wie etwa ein Explorer-ähnlicher Baum, wie der in Fig. 5A und 5B gezeigte, und ermöglicht die automatische Konfiguration von Fern-I/O-Netzwerkeinrichtungen.

Während das Konfigurationstool 70 in seiner Verwendung in Verbindung mit Fieldbus- und HART-Einrichtungen beschrieben wurde, kann es zum Konfigurieren und Dokumentieren von belie bigen anderen externen Kommunikationsprotokollen von Prozeß steuereinrichtungen ebenso verwendet werden. Obgleich das Konfigurationstool 70 wie hierin beschrieben vorzugsweise in Software implementiert wird, kann es in Hardware, Firmware etc. implementiert werden und kann durch jeden anderen Pro zessor implementiert werden, der zu dem Prozeßsteuersystem 10 gehört. Somit kann die hier beschriebene Routine 70 in einer Standard-Mehrzweck-CPU implementiert werden oder auf speziell gestalteter Hardware oder Firmware nach Wunsch vorliegen. Bei der Implementierung in Software kann die Softwareroutine in jedem computerlesbaren Speicher, wie beispielsweise auf einer Magnetplatte, einer Laserplatte oder einem anderen Speicher medium, in einem RAM oder ROM eines Computers oder Prozessors und dergleichen gespeichert werden. Entsprechend kann die Software zu einem Benutzer oder einem Prozeßsteuersystem über jedes bekannte oder gewünschte Lieferverfahren geliefert wer den, darunter beispielsweise auf einer computerlesbaren Plat te oder einem anderen transportablen Computerspeichermecha nismus oder über einen Kommunikationskanal, wie etwa eine Te lefonleitung, das Internet etc. (was als gleich oder aus tauschbar mit dem Liefern dieser Software über ein transpor tables Speichermedium betrachtet wird).

Claims

1. Konfigurationssystem zur Verwendung in einem Prozeßsteuernetzwerk, das eine Steuereinrichtung, ein erstes Einrichtungsnetzwerk, das unter Verwendung eines ersten Eingabe-/Ausgabeprotokolls kommuniziert, und ein zweites Einrichtungsnetzwerk, das unter Verwendung eines Profibus-Eingabe-/Ausgabekommunikationsprotokolls kommuniziert, aufweist, welches Konfigurationssystem enthält:
eine Konfigurationsdatenbank;
eine Datenzugriffsroutine, welche erste Einrichtungsnetzwerk-Konfigurationsinformationen, die zu dem ersten Einrichtungsnetzwerk gehören, und zweite Einrichtungsnetzwerk-Konfigurationsinformationen, welche zu dem Profibus-Einrichtungsnetzwerk gehören, erhält; und
einen Konfigurator, der das Profibus-Einrichtungsnetzwerk auf der Basis der Profibus-Einrichtungsnetzwerk- Konfigurationsinformationen konfiguriert;
wobei die ersten Einrichtungsnetzwerk- Konfigurationsinformationen und die Profibus- Einrichtungsnetzwerk-Konfigurationsinformationen in der Konfigurationsdatenbank gespeichert sind.

2. Konfigurationssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Konfigurator auch das erste Einrichtungsnetzwerk basierend auf den ersten Einrichtungsnetzwerk-Konfigurationsinformationen konfiguriert.

3. Konfigurationssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Einrichtungsnetzwerk ein Fieldbus-Einrichtungsnetzwerk ist.

4. Konfigurationssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Einrichtungsnetzwerk ein HART-Einrichtungsnetzwerk ist.

5. Konfigurationssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Datenzugriffsroutine eine Dateizugriffsroutine enthält, die auf eine GSD-Datei zugreift, die zu einer ersten Einrichtung in dem Profibus- Einrichtungsnetzwerk gehört, um mindestens einen Teil der Profibus-Einrichtungsnetzwerk-Konfigurationsinformationen zu erhalten.

6. Konfigurationssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Konfigurationsdatenbank eine objektorientierte Datenbank ist.

7. Konfigurationssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Datenzugriffsroutine eine Vorlage für das Profibus-Einrichtungsnetzwerk enthält, welche Vorlage Angaben über die Profibus-Einrichtungsnetzwerk- Konfigurationsinformationen speichert, die für das Profibus-Einrichtungsnetzwerk zu dessen Konfiguration erhalten werden müssen.

8. Konfigurationssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Datenzugriffsroutine auf Informationen zugreift, die eine Familie von Einrichtungen betreffen, die zu dem Profibus-Einrichtungsnetzwerk gehören.

9. Konfigurationssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Datenzugriffsroutine auf Informationen zugreift, die einen Hersteller von Einrichtungen betreffen, die zu dem Profibus- Einrichtungsnetzwerk gehören.

10. Konfigurationssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Datenzugriffsroutine auf Informationen zugreift, die ein Modell einer Einrichtung betreffen, die zu dem Profibus-Einrichtungsnetzwerk gehört.

11. Konfigurationssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Datenzugriffsroutine auf Informationen zugreift, die eine Einrichtungsrevision eines Modelles einer Einrichtung betreffen, die zu dem Profibus-Einrichtungsnetzwerk gehört.

12. Konfigurationssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Datenzugriffsroutine auf Informationen zugreift, die einen Parameter einer Einrichtung betreffen, die zu dem Profibus- Einrichtungsnetzwerk gehört.

13. Konfigurationssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Datenzugriffsroutine auf Informationen zugreift, die ein Modul einer Einrichtung betreffen, die zu dem Profibus-Einrichtungsnetzwerk gehört.

14. Konfigurationssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Datenzugriffsroutine auf Informationen zugreift, die einen Parameter eines Moduls betreffen, das zu dem Profibus-Einrichtungsnetzwerk gehört.

15. Konfigurationssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Datenzugriffsroutine auf Informationen zugreift, die ein Signal eines Moduls betreffen, das zu dem Profibus-Einrichtungsnetzwerk gehört.

16. Konfigurationssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Datenzugriffsroutine auf Informationen zugreift, die einen Slot einer Einrichtung betreffen, der zu dem Profibus-Einrichtungsnetzwerk gehört, wobei dieser Slot eine Position angibt, in der ein Profibus-Einrichtungsmodul sitzen kann.

17. Konfigurationssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Datenzugriffsroutine auf Informationen zugreift, die ein Einrichtungssignalkennzeichen eines Moduls betreffen, das zu dem Profibus-Einrichtungsnetzwerk gehört.

18. Konfigurationssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Datenzugriffsroutine auf eine Hierarchie von Informationen zugreift, die eine Einrichtung in dem Profibus-Einrichtungsnetzwerk betreffen.

19. Konfigurationssystem nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Hierarchie Informationen enthält, welche die Einrichtung, ein Modul der Einrichtung und ein zu dem Modul der Einrichtung gehörendes Signal betreffen.

20. Konfigurationssystem nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Hierarchie ein Signalkennzeichen für das Signal enthält, welches Signalkennzeichen von der Steuereinrichtung zur Ausführung einer Steuerroutine verwendet werden kann.

21. Konfigurationssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Profibus-Einrichtungsnetzwerk eine Profibus-Master-I/O-Einrichtung enthält, wobei der Konfigurator ein Profibus-Konfigurator ist und wobei der Konfigurator die Profibus-Einrichtungsnetzwerk- Konfigurationsinformation verwendet, um die Profibus- Master-I/O-Einrichtung zu konfigurieren.

22. Konfigurationssystem nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Konfigurator ein Signal, das von einem Signalkennzeichen innerhalb der Profibus- Einrichtungsnetzwerk-Konfigurationsinformation bestimmt ist, einer Speicherposition in der Profibus-Master-I/O- Einrichtung in einem Plan zuordnet.

23. Konfigurationssystem nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Konfigurator einen Parameterisierungsdatenstring und einen Konfigurationsdatenstring bestimmt, der von der Profibus- Master-I/O-Einrichtung zu verwenden ist, um das Profibus- Einrichtungsnetzwerk zu konfigurieren.

24. Konfigurationssystem von Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Konfigurator Software zur automatischen Erfassung in der Profibus-Master-I/O- Einrichtung speichert, und die Software zur automatischen Erfassung der Anwesenheit einer oder mehrerer Einrichtungen verwendet, die in dem Profibus- Einrichtungsnetzwerk verbunden sind.

25. Konfigurationssystem nach Anspruch 1, ferner enthaltend eine Dokumentationsroutine, die ein Konfigurationsschema des Prozeßsteuernetzwerks basierend auf den in der Konfigurationsdatenbank gespeicherten Konfigurationsdaten anzeigt.

26. Konfigurationssystem nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß das angezeigte Konfigurationsschema ein Schema des Windows-Explorer-Typs ist.

27. Konfigurationssystem nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß das Konfigurationsschema einen Systemkonfigurationsabschnitt enthält, der einen ersten Abschnitt hat, der die Konfiguration des ersten Einrichtungsnetzwerks darstellt, und eine zweiten Abschnitt, der das Profibus-Einrichtungsnetzwerk darstellt.

28. Konfigurationssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Datenzugriffsroutine eine Einrichtungsdefinition für eine Profibus-Einrichtung erzeugt und der Konfigurator die Einrichtungsdefinition verwendet, um das Profibus-Einrichtungsnetzwerk zu konfigurieren.

29. Verfahren zum Konfigurieren eines Prozeßsteuersystems, das eine Steuereinrichtung, ein erstes Einrichtungsnetzwerk, das ein erstes Kommunikationsprotokoll verwendet, und ein Profibus-Einrichtungsnetzwerk enthält, in dem eine Profibus-Einrichtung mit einer Profibus-I/O-Karte verbunden ist und das ein Profibuskommunikationsprotokoll verwendet, welches Verfahren die Schritte enthält:
Erstellen einer Einrichtungsdefinition, die zu der Profibus-Einrichtung gehört, zur Speicherung in einer Konfigurationsdatenbank, welche Einrichtungsdefinition Informationen enthält, die ein Signal betreffen, das zu der Profibus-Einrichtung gehört;
Verwenden eines Konfigurationsdokumentationssystem, um eine Angabe der Profibus-Einrichtung mit einem Anschluß einer Profibus-I/O-Karte zu verbinden, um die tatsächliche Verbindung der Profibus-Einrichtung mit dem Prozeßsteuersystem wiederzugeben;
Zuweisen eines Signalkennzeichens für das zu der Profibus- Einrichtung gehörende Signal, das dieses als innerhalb des Prozeßsteuersystems angeschlossen kennzeichnet;
Herunterladen einer Konfiguration des Anschlusses der Profibus-I/O-Karte in die Profibus-I/O-Karte; und
Konfigurieren einer Steueranwendung, die in der Steuereinrichtung ablaufen soll, sodaß sie das Signal verwendet, indem das von der Steueranwendung zu verwendende Signalkennzeichen angegeben wird.

30. Verfahren nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des Erstellens einer Einrichtungsdefinition den Schritt der Verwendung einer GSD-Datei, die sich auf die Profibus-Einrichtung bezieht, enthält.

31. Verfahren nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des Erstellens einer Einrichtungsdefinition den Schritt des Aufbauens einer Liste eines oder mehrerer Module, die zu der Profibus-Einrichtung gehören, und eines oder mehrerer Signale für jedes der Module, die zu der Profibus-Einrichtung gehören, enthält.

32. Verfahren nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des Erstellens einer Einrichtungsdefinition den Schritt des Angebens eines Herstellers, eines Modelles, und einer Revision der Profibus-Einrichtung enthält.

33. Verfahren nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des Erstellens einer Einrichtungsdefinition den Schritt des Angebens eines Wertes für einen Parameter, der zu der Profibus-Einrichtung gehört, enthält.

34. Verfahren nach Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des Verwendens des Konfigurationsdokumentationssystems den Schritt des Angebens einer Adresse für die Profibus-Einrichtung innerhalb des Profibus-Einrichtungsnetzwerks enthält.

35. Verfahren nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des Verwendens des Konfigurationsdokumentationssystems den Schritt des Angebens einer Reihenfolge einer Vielzahl von Modulen, die zu der Profibus-Einrichtung gehören, einschließt.

36. Verfahren nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des Herunterladens der Konfiguration des Anschlusses den Schritt des Konfigurierens der Profibus- I/O-Karte zur Kommunikation mit der Profibus-Einrichtung über den Anschluß einschließt.

37. Verfahren nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des Herunterladens der Konfiguration des Anschlusses den Schritt des Zuordnens des von dem Signalkennzeichen definierten Signals zu einer Speicherposition innerhalb der Profibus-I/O-Karte einschließt.

38. Verfahren nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des Herunterladens der Konfiguration des Anschlusses den Schritt des Bestimmens eines Parameterisierungsdatenstrings und eines Konfigurationsdatenstrings, die von der Profibus-I/O- Einrichtung zum Konfigurieren der Profibus-Einrichtung zu verwenden sind, einschließt.

39. Verfahren nach Anspruch 29, ferner enthaltend den Schritt des Speicherns der Einrichtungsdefinition in der Konfigurationsdatenbank.

40. Verfahren nach Anspruch 29, ferner enthaltend den Schritt des Darstellens der Verbindung der Profibus-Einrichtung mit dem Prozeßsteuersystem in Zusammenhang mit der Darstellung des ersten Einrichtungsnetzwerks.

41. Verfahren nach Anspruch 29, ferner enthaltend den Schritt des Speicherns von Konfigurationsdaten für das Profibus- Einrichtungsnetzwerk und Konfigurationsdaten für das erste Einrichtungsnetzwerk als Objekte in einer objektorientierten Datenbank.

42. Konfigurationssystem zur Verwendung in einem Prozeßsteuernetzwerk, das eine Steuereinrichtung, ein erstes Einrichtungsnetzwerk, das unter Verwendung eines ersten Eingabe-/Ausgabeprotokolls kommuniziert, und ein Profibus-Einrichtungsnetzwerk, das unter Verwendung eines Profibuseingabe-/Ausgabekommunikationsprotokolls kommuniziert, enthält, welches Konfigurationssystem enthält:
eine Konfigurationsdatenbank, die Konfigurationsinformationen speichert, die das erste Einrichtungsnetzwerk betreffen, und Konfigurationsinformationen, die das Profibus- Einrichtungsnetzwerk betreffen;
eine Datenerfassungsroutine, die eine Einrichtungsdefinition für eine Profibus-Einrichtung zum Speichern in der Konfigurationsdatenbank aufbaut, welche Einrichtungsdefinition Informationen enthält, die ein Signal betreffen, das zu der Profibus-Einrichtung gehört;
ein Konfigurationsdokumentationssystem, das einen Benutzer in die Lage versetzt, eine gewünschte Konfiguration anzugeben, in dem eine Angabe der Profibus-Einrichtung mit einem Anschluß einer Profibus-I/O-Karte in Verbindung gebracht wird, um die tatsächliche Verbindung der Profibus-Einrichtung zu dem Prozeßsteuernetzwerk wiederzugeben;
einen Konfigurator, der das Profibus-Einrichtungsnetzwerk basierend auf der Einrichtungsdefinition der Profibus- Einrichtung und auf der angegebenen gewünschten Konfiguration konfiguriert.

43. Konfigurationssystem nach Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, daß die Datenerfassungsroutine ein Signalkennzeichen für das zu der Profibus-Einrichtung gehörende Signal zuweist.

44. Konfigurationssystem nach Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, daß der Konfigurator eine Konfiguration der Profibus-I/O-Karte in die Profibus-I/O-Karte basierend auf der Einrichtungsdefinition für die Profibus- Einrichtung herunterlädt.

45. Konfigurationssystem nach Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, daß die Datenerfassungsroutine Einrichtungsdefinitionsdaten, die die Profibus-Einrichtung betreffen, aus einer GSD-Datei erfaßt, die zu der Profibus-Einrichtung gehört.

46. Konfigurationssystem nach Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, daß die Datenerfassungsroutine die Einrichtungsdefinition aufbaut, indem sie eine Liste eines oder mehrerer Module, die zu der Profibus-Einrichtung gehören, und eines oder mehrerer Signale für jedes der Module, die zu der Profibus-Einrichtung gehören, aufbaut.

47. Konfigurationssystem nach Anspruch 46, dadurch gekennzeichnet, daß die Datenerfassungsroutine einen Benutzer in die Lage versetzt, einen Wert für einen Parameter anzugeben, der zu der Profibus-Einrichtung gehört.

48. Konfigurationssystem nach Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, daß die Datenerfassungsroutine einen Benutzer in die Lage versetzt, eine Adresse für die Profibus-Einrichtung innerhalb des Profibus- Einrichtungsnetzwerks anzugeben.

49. Konfigurationssysteme nach Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, daß der Konfigurator die Konfiguration des Anschlusses herunterlädt, in dem das Signal einer Speicherposition in der Profibus-I/O-Karte zugeordnet wird.

50. Konfigurationssystem nach Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, daß der Konfigurator einen Parameterisierungsdatenstring und einen Konfigurationsdatenstring festlegt, die von der Profibus- I/O-Einrichtung zum Konfigurieren der Profibus-Einrichtung zu verwenden sind.