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Die
Erfindung betrifft ein elektrisches Feldgerät mit einer mikroprozessorgesteuerten
Steuereinrichtung, einem der Steuereinrichtung zugeordneten geräteinternen
Datenspeicher und einer mit der Steuereinrichtung verbundenen Datenschnittstelle.
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Ein
solches Feldgerät
ist beispielsweise aus dem Siemens-Gerätehandbuch „SIPROTEC, Distanzschutz 7SA6,
V4.3", Bestell-Nr. C53000-G1100-C156-3
bekannt. Aus dem bekannten Gerätehandbuch
geht nämlich
insbesondere aus dem Abschnitt „Einführung – Gesamtfunktion", Seiten 2 bis 4,
ein elektrisches Feldgerät
in Form eines digitalen Distanzschutzgerätes hervor, das ein Mikroprozessorsystem
als Steuereinrichtung aufweist. Diesem Mikroprozessorsystem ist
zumindest ein Speicherbaustein zur Speicherung bestimmter Daten des
Feldgerätes,
beispielsweise Störwerten
und Störfalldaten,
zugeordnet. Über
verschiedene serielle Schnittstellen, die beispielsweise an der
Frontkappe des bekannten Feldgerätes
angeordnet sind, kann eine Kommunikation zwischen der Steuereinrichtung
des Feldgerätes
und einer weiteren Datenverarbeitungseinrichtung, wie etwa einem
tragbaren Computer (Laptop) oder einer Steuer- und Leiteinrichtung
in einer entfernten Leitwarte erfolgen. Hierzu ist eine Kabelverbindung
zwischen der seriellen Schnittstelle des elektrischen Feldgerätes und
der weiteren Datenverarbeitungseinrichtung erforderlich.
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Ausgehend
von einem elektrischen Feldgerät
der oben genannten Art liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde,
ein solches Feldgerät derart
zu ertüchtigen,
dass ein Austausch von externen Daten mit dem Feldgerät in einfach
zu handhabender Weise möglich
ist.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch
gelöst,
dass bei einem elektrischen Feldgerät der genannten Art die Datenschnittstelle
zur Aufnahme eines externen passiven Datenspeichermoduls eingerichtet
ist. Unter einem passiven Datenspeichermodul soll hierbei ein Bauteil
verstanden werden, das nicht selbständig Lese- und Schreibvorgänge in seinem
Speicherbereich vornehmen kann, sondern nur in Verbindung mit einer
aktiven Komponente (z.B. einem Feldgerät oder einer Datenverarbeitungseinrichtung)
angesteuert werden kann. Mit einem solchermaßen ertüchtigten Feldgerät können in besonders
einfacher Art Daten ausgetauscht werden, ohne dass eine direkte
kabelgebundene Verbindung zu einer weiteren Datenverarbeitungseinrichtung
bestehen muss. Es ist hierbei beispielsweise möglich, dass das Bedienpersonal
des elektrischen Feldgerätes
ein vergleichsweise kleines externes passives Datenspeichermodul
bei sich trägt
und dies zum Aufspielen bestimmter Daten auf das Feldgerät oder zum
Abrufen der Daten von dem Feldgerät einsetzt. Bei den übertragenen
Daten kann es sich beispielsweise um Parametrierdaten für das Feldgerät oder um
von dem Feldgerät
aufgezeichnete Störfalldaten
handeln. Bei dem erfindungsgemäßen Feldgerät ist es
somit nicht notwendig, eine vergleichsweise große und gegebenenfalls auch
teure weitere Datenverarbeitungseinrichtung zum Datenaustausch über Kabelleitungen
direkt mit dem Feldgerät
zu verbinden. Vielmehr können
die entsprechenden Daten über
das externe passive Datenspeichermodul einfach zwischen dem Feldgerät und einer
vergleichsweise günstigen
immobilen Datenverarbeitungseinrichtung, wie beispielsweise einem
herkömmlichen Desktop-PC,
mit entsprechender Datenschnittstelle transportiert werden. Auch
können
in einfach zu handhabender Weise nacheinander dieselben Parametrierdaten
auf verschiedene Feldgeräte
aufgespielt oder Störfalldaten
mehrerer Feldgeräte
auf das externe passive Datenspeichermodul übertragen und dort abgespeichert
werden.
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Gemäß einer
vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen elektrischen Feldgerätes ist
vorgesehen, dass die Datenschnittstelle in einem das Feldgerät aufnehmenden
Gehäuse
angeordnet ist. Auf diese Weise ist eine einfache Zugänglichkeit
der Datenschnittstelle gewährleistet,
ohne dass das Feldgerät
geöffnet
werden müsste.
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Gemäß einer
weiteren vorteilhaften Ausführungsform
ist vorgesehen, dass die Datenschnittstelle in einer frontseitig
am Feldgerät
angeordneten Bedienplatte angeordnet ist. Alternativ kann auch vorgesehen
sein, dass die Datenschnittstelle in einer Rückwand des elektrischen Feldgerätes angeordnet ist.
Bei diesen Ausführungsformen
ist eine einfache Zugänglichkeit
der Datenschnittstelle des Feldgerätes auch dann gewährleistet,
wenn mehrere Feldgeräte
nebeneinander angeordnet sind und eine Seitenwand des Gerätegehäuses folglich
nicht oder nur schwer zugänglich
wäre.
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Da
die USB-Technologie inzwischen kostengünstig und weit verbreitet ist
und handliche tragbare Datenspeichermodule mit großer Speicherkapazität in Form
so genannter USB-Sticks vorliegen, wird es als besonders vorteilhafte
Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Feldgerätes angesehen,
wenn die Datenschnittstelle gemäß einer
USB-Schnittstelle ausgebildet ist.
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Alternativ
kann auch vorgesehen sein, dass die Datenschnittstelle gemäß einer
Schnittstelle für eine
digitale Speicherkarte ausgebildet ist. Auch digitale Speicherkarten,
beispielsweise in Form so genannter SD-Karten (Secure-Digital),
Compact-Flash-Karten, Smartmedia-Karten oder Memory-Sticks, wie sie
beispielsweise auf dem Gebiet digitaler Fotokameras weit verbreiteten
Einsatz finden, können
aufgrund ihrer Handlichkeit und vergleichsweise günstigen
Anschaffungskosten bei hoher Speicherkapazität vorteilhaft als externe passive
Datenspeichermodule eingesetzt werden.
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Die
oben genannte Aufgabe wird auch durch ein Verfahren zum Übertragen
von Daten zwischen einer Steuereinrichtung eines elektrischen Feldgerätes und
einem mit einer Datenschnittstelle des elektrischen Feldgerätes verbindbaren
externen passiven Datenspeichermodul gelöst, wobei entweder die Daten
aus einem der Steuereinrichtung zugeordneten geräteinternen Datenspeicher mittels
der Steuereinrichtung ausgelesen und an das mit der Datenschnittstelle
verbundene externe passive Datenspeichermodul übertragen oder die Daten aus
dem mit der Datenschnittstelle verbundenen externen passiven Datenspeichermodul
mittels der Steuereinrichtung ausgelesen und an den geräteinternen
Datenspeicher übertragen
werden.
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Bei
einem solchen Verfahren ist beispielsweise keine Kabelverbindung
zwischen der Steuereinrichtung des elektrischen Feldgerätes und
einer weiteren Datenverarbeitungseinrichtung nötig, da die Parametrierdaten
lediglich auf das externe passive Datenspeichermodul übertragen
werden. Von dort aus können
sie an eine beliebige Datenverarbeitungseinrichtung mit entsprechender
Schnittstelle, z.B. einen herkömmlichen
PC, oder ein ebenfalls mit einer entsprechenden Datenschnittstelle
versehenes elektrisches Feldgerät übertragen
werden.
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Als
besonders vorteilhaft wird es bezüglich des genannten Verfahrens
angesehen, wenn die Steuereinrichtung die Datenschnittstelle daraufhin überprüft, ob mit
dieser das externe passive Datenspeichermodul verbunden ist, und
bei mit der Datenschnittstelle verbundenem externen passiven Datenspei chermodul
zumindest ausgewählte
Daten zwischen dem externen passiven Datenspeichermodul und dem
geräteinternen
Datenspeicher übertragen werden.
Auf diese Weise können
nämlich
ohne weitere Bedienschritte seitens des Bedienpersonals z.B. die
für das
Gerät benötigten Parametrierdaten
automatisch an den geräteinternen
Datenspeicher übertragen
oder in dem geräteinternen
Datenspeicher aufgezeichnete Daten, wie z.B. Störfalldaten, selbsttätig auf
das extern passive Datenspeichermodul übertragen werden.
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Zur
weiteren Erläuterung
der Erfindung ist in
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1 höchst schematisch
ein elektrisches Feldgerät
mit einer Datenschnittstelle und einem externen passiven Datenspeichermodul
und in
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2 eine
vereinfachte Ansicht eines elektrischen Feldgerätes in dreidimensionaler Ansicht dargestellt.
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1 zeigt
ein Feldgerät 1 mit
einer von einem Mikroprozessor 9 gesteuerten Steuereinrichtung 2,
die über
einen internen Datenbus 3 mit einem geräteinternen Datenspeicher 4 verbunden
ist. Alternativ zu der in 1 dargestellten
Ausführungsform kann
der geräteinterne
Datenspeicher 4 auch in die Steuereinrichtung 2 integriert
sein. Die Steuereinrichtung 2 ist ferner über einen
weiteren Datenbus 5 mit einer Datenschnittstelle 6,
beispielsweise einer USB-Schnittstelle, verbunden. In die Datenschnittstelle 6 ist
ein externes passives Datenspeichermodul 7, beispielsweise
ein USB-Stick, eingeschoben, was in 1 in schraffierter
Darstellung gezeigt ist. Zur Ansteuerung des in der Datenschnittstelle 6 eingeschobenen
externen passiven Datenspeichermoduls 7 ist ein Speichercontroller 8 vorgesehen,
der in 1 in die Steuereinrichtung 2 integriert
ist. Alternativ dazu könnte
der Speichercontroller 8 auch außerhalb der Steuereinrichtung 2,
beispielsweise in unmittelbarer Nähe zur Datenschnittstelle 6,
angeordnet sein und über
einen Datenbus mit der Steuereinrichtung 2 verbunden sein.
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Bei
dem Feldgerät 1 kann
es sich beispielsweise um ein elektrisches Schutzgerät oder ein
so genanntes Power-Quality Gerät
für elektrische
Energieversorgungsnetze handeln. Solche Feldgeräte müssen mit speziellen Einstellwerten
(Parametern) zur Ausführung
ihrer gewünschten
Aufgaben entsprechend konfiguriert werden. Dazu ist ein so genannter
Parametersatz, also eine Datei, die die entsprechenden Einstellwerte
oder Parameter enthält, an
das elektrische Feldgerät 1 zu übermitteln.
Neben einer direkten Eingabe der Parameterwerte am Feldgerät kann dies
insbesondere durch das Aufspielen eines außerhalb des Feldgerätes, beispielsweise
mit einer Parametriersoftware an einem Desktop-PC, erzeugten Parametersatzes
erfolgen.
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Außerdem werden
beim Betrieb des Feldgerätes
unterschiedliche Dateien in der Speichereinrichtung 4 des
Feldgerätes 1 gespeichert.
Dabei kann es sich beispielsweise um Verläufe von mit dem Feldgerät 1 aufgenommenen
Messwerten des Energieversorgungsnetzes sowohl während des Normalbetriebs als
auch während
eines Störfalles
(so genannte Störfalldaten),
um Meldungen und Alarme, die von dem elektrischen Feldgerät generiert
worden sind, oder um dem aktuell in dem jeweiligen Feldgerät 1 gültigen Parametersatz
handeln. Solche zusammenfassend als Betriebsdaten bezeichneten Daten
können
nicht selten einen großen
Speicherbedarf aufweisen.
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Parametrier-
und Betriebsdaten können
in einfacher Weise zwischen dem externen Datenspeichermodul 7 und
dem der Steuereinrichtung 2 zugeordneten geräteinternen
Datenspeicher 4 übertragen werden.
Hierzu wird das externe passive Datenspeichermodul 7 in
die Datenschnittstelle 6 des Feldgerätes eingeführt, so dass eine elektrische
Verbindung zwischen dem externen Datenspeichermodul 7 und der
Datenschnittstelle 6 entsteht. Mit Hilfe des Speichercontrollers 8 können nun
beliebige Daten über Datenbus 5 und
Datenbus 3 zwischen dem externen passiven Datenspeichermodul 7 und
dem geräteinternen
Datenspeicher 4 übertragen
werden.
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Beispielsweise
kann ein an einem entfernten Computer erzeugter Parametersatz, der
auf dem externen passiven Datenspeichermodul 7 gespeichert ist,
an den geräteinternen
Datenspeicher 4 des Feldgerätes 1 übertragen
werden, indem die Steuereinrichtung 2 mittels des Speichercontrollers 8 den
Parametersatz von dem externen passiven Datenspeichermodul 7 ausliest
und auf den geräteinternen
Datenspeicher 4 kopiert. Danach können die in dem Parametersatz
enthaltenen Parameter als Einstellwerte für die Steuereinrichtung 2 des
elektrischen Feldgerätes 1 verwendet
werden. Auf diese Weise können im Übrigen auch
beliebig viele Feldgeräte,
die wie das Feldgerät 1 mit
einer entsprechenden Datenschnittstelle 6 versehen sind,
in einfacher Weise mit demselben Parametersatz versehen werden.
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Das
Auslesen von auf dem geräteinternen Datenspeicher 4 des
Feldgerätes 1 abgespeicherten Betriebsdaten
erfolgt prinzipiell in umgekehrter Richtung. Die Steuereinrichtung 2 liest
aus dem geräteinternen
Datenspeicher 4 die entsprechenden Daten aus und überträgt sie an
das in der Datenschnittstelle 6 eingeschobene externe Datenspeichermodul 7.
Mit Hilfe des externen Datenspeichermoduls 7 können die
Daten dann auf einfache Weise beliebigen weiteren Datenverarbeitungseinrichtungen,
beispielsweise PCs zur Auswertung, zur Verfügung gestellt werden. Aufgrund
der hohen Übertragungsgeschwindigkeit über die
Datenschnittstelle 6 können
auf diese Weise auch große
Datenmengen schnell übertragen werden.
Dies ist insbesondere bei nicht an einen Prozessbus zur Datenübertragung
angeschlossenen Feldgeräten
oder bei Feldgeräten
mit einer nur vergleichsweise langsamen Datenanbindung (z.B. über ein
Modem und eine analoge Telefonleitung) von Vorteil.
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Handelt
es sich bei dem externen passiven Datenspeichermodul 7 um
einen USB-Stick und bei der Datenschnittstelle 6 um eine
USB-Schnittstelle, so stellt technisch gesehen der USB-Stick einen
so genannten USB-Slave dar, während
die Steuereinrichtung des Feldgerätes 1 einen so genannten USB-Host
darstellt. Der Speichercontroller 8, in diesem Fall ein
USB-Controller, steuert dann nach gängigen Verfahren die Datenübertragung über die
Datenschnittstelle 6.
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Handelt
es sich bei dem Datenspeichermodul 7 beispielsweise um
eine digitale Speicherkarte, die heutzutage häufig in der digitalen Fotografie
Einsatz findet, so erfolgt das Verfahren mit dem jeweiligen Speichercontroller
in entsprechender Weise.
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Ferner
kann vorgesehen sein, dass die Steuereinrichtung 2 selbsttätig überprüft, ob ein
externes passives Datenspeichermodul 7 in die Datenschnittstelle 6 eingeschoben
ist. Beispielsweise kann die Steuereinrichtung 2 dazu in
regelmäßigen Abständen die
Datenschnittstelle 6 abfragen. Erhält sie eine Antwort, so ist
ein externes passives Datenspeichermodul 7 eingeschoben.
Nun kann beispielsweise in der Konfiguration des elektrischen Feldgerätes vorgesehen
sein, dass bei eingeschobenem externen passiven Datenspeichermodul
das Feldgerät 1 automatisch
in dem geräteinternen
Datenspeicher 4 abgespeicherte Störfalldaten an das externe passive Datenspeichermodul 7 überträgt. Umgekehrt
kann auch vorgesehen sein, dass ein auf dem externen passiven Datenspeichermodul 7 vorhandener
Parametersatz auf diese Weise automatisch an den geräteinternen
Datenspeicher 4 übertragen
wird. In diesem Fall ist keine zusätzliche Bedienhandlung am Feldgerät 1 seitens
des Bedienpersonals notwendig. Eine Datenübertragung erfolgt in diesem
Fall nämlich vollautomatisch.
Welche Daten auf diese Weise übertragen
werden sollen, kann in der Konfiguration des elektrischen Feldgerätes 1 voreingestellt
werden.
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Die
Verwendung von in der PC-Technologie gängigen passiven Datenspeichermodulen
und Schnittstellen hat den Vorteil, dass zum Übertragen der Daten zwischen
dem externen Datenspeichermodul und der Steuereinrichtung des Feldgerätes kein
besonders geschultes Fachpersonal eingesetzt werden muss. Solche
externen passiven Datenspeichermodule sind zudem aufgrund ihrer
geringen Baugröße einfach
zu handhaben und zu transportieren.
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2 zeigt
in dreidimensionaler Ansicht ein vereinfacht dargestelltes Feldgerät 1 mit
einem Gerätegehäuse 20,
das eine Vorderfront 21 und eine in der 1 nicht
sichtbare Rückwand
aufweist. In die Vorderfront 21 ist neben einem Display 22,
Leuchtanzeigen 23 und einem Tastenfeld 24 auch
eine Datenschnittstelle 6 integriert, in die ein externes
passives Datenspeichermodul 7, wie durch Pfeil 27 angedeutet,
eingeschoben werden kann. Durch die Unterbringung der Datenschnittstelle 6 in
der Vorderfront des elektrischen Feldgerätes 1 kann das externe
passive Datenspeichermodul 7 besonders unkompliziert mit dem
elektrischen Feldgerät 1 verbunden
werden. Alternativ könnte
die Datenschnittstelle 6 auch in der Rückwand des elektrischen Feldgerätes 1 oder
einer Seitenwand des Feldgerätes 1 enthalten sein.
Bei mehreren nebeneinander angeordneten elektrischen Feldgeräten bietet
es sich an, entweder die Vorderfront oder die Rückwand des elektrischen Feldgerätes 1 für die Datenschnittstelle 6 vorzusehen,
damit diese nicht durch ein weiteres elektrisches Feldgerät verdeckt
wird.
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Zum
Schutz der Datenschnittstelle 6 vor widrigen Umwelteinflüssen, wie
Feuchtigkeit oder mechanischer Belastung, kann ferner eine in der 2 nicht
gezeigte, Abdeckung für
die Datenschnittstelle 6 vorgesehen sein. Diese kann beispielsweise
klappbar oder schwenkbar am Gehäuse 20 des
Feldgerätes 1 befestigt
oder von dem Gehäuse 20 abnehmbar ausgeführt sein
und bei Nichtgebrauch der Datenschnittstelle 6 diese schützend abdecken.