DE102005059875A1 - Communication system for controlling technical system, has field devices divided into local groups, and converters arranged in center of group of field devices, which are connected with central device over communication network - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Kommunikationssystem zwischen Komponenten einer automatisierungstechnischen Einrichtung. Insbesondere betrifft die Erfindung ein System zur Kommunikation von in einer verfahrenstechnischen Anlage verteilten Feldgeräten einer automatisierungstechnischen Einrichtung.The The invention relates to a communication system between components an automation device. In particular, the Invention a system for communication in a procedural Plant distributed field devices an automation device.
In der Prozeßleittechnik ist es üblich, im sogenannten Feldbereich Feldgeräte, das sind Meß-, Stell- und Anzeigebaugruppen, entsprechend den vorgegebenen Sicherheitsbedingungen vor Ort anzuordnen und zu verknüpfen. Diese Feldgeräte weisen zur Datenübertragung untereinander analoge und digitale Schnittstellen auf. Die Datenübertragung wird dabei über die Speiseleitungen der im Wartenbereich angeordneten Stromversorgung vorgenommen. Zur Fernsteuerung und Ferndiagnose dieser Feldgeräte sind auch Bediengeräte in dem sogenannten Wartenbereich vorgesehen, an dessen Sicherheitsbestimmungen regelmäßig geringere Anforderungen gestellt sindIn the process control technology it is usual, in the so-called field field field devices, these are measuring, adjusting and display assemblies, according to the given safety conditions to arrange and link on site. These field devices point to data transmission with each other analog and digital interfaces. The data transmission is about the supply lines of the arranged in the waiting area power supply performed. For remote control and remote diagnostics of these field devices are also HMI devices provided in the so-called maintenance area, on its security provisions regularly lower Requirements are made
Derartige Feldgeräte, insbesondere soweit es sich um Messgeräte handelt, verfügen unabhängig von der Art ihrer Speisung und der Art der Kommunikation mit einer zentralen Steuerungseinrichtung häufig über integrierte Anzeiger, die direkt aus dem Mikrocontroller des Feldgerätes angesteuert werden.such Field devices, In particular, as far as measuring devices are concerned, they are independent of the nature of their feeding and the way of communicating with a central one Control device often via integrated Indicators that are controlled directly from the microcontroller of the field device.
Der Anzeiger ist also unmittelbar mit dem Feldgerät verbunden und kann daher nur an der gleichen Stelle montiert sein, an der auch das Meßsignal erfaßt wird.Of the Indicator is thus directly connected to the field device and therefore can be mounted only in the same place at which the measuring signal is detected.
Es ist bekannt, dass schleifengespeiste analoge Feldgeräte das Einschleifen eines abgesetzten Anzeigers in die Speiseschleife zulassen. Der Schleifenstrom, dem der Messwert aufgeprägt ist, durchfließt dann unverändert auch den Anzeiger.It It is known that loop-fed analog field devices, the grinding allow a remote indicator in the feed loop. Of the Loop current to which the measured value is impressed, then flows through unchanged also the scoreboard.
Ferner ist bekannt, dass feldbusfähige Feldgeräte eine digitale Kommunikation zwischen dem Feldgerät und einer im Busnetzwerk installierten feldbusfähigen Anzeige erlauben.Further is known that field bus capable field devices a digital communication between the field device and one in the bus network installed fieldbus capable Allow display.
Danach besteht unabhängig von der Kommunikationsart die Möglichkeit, einen Anzeiger an einem Montageplatz anzuordnen der vom Standort des Feldgeräts verschieden ist. Die Wahl des Montageplatzes ist jedoch auf Plätze entlang der Kommunikationsverbindung eingeschränkt.After that exists independently from the way of communication the possibility to arrange an indicator at a mounting place of the site of the field device is different. The choice of the assembly place is however on places along restricted the communication connection.
Ferner sind Geräte wie beispielsweise das CoMeter der Firma ABB bekannt, die neben den Anzeigemitteln auch Mittel zur Eingabe aufweisen und das HART Protokoll unterstützen. Mit derartigen Geräten ist auch eine Vor-Ort-Parametrierung des Analoggerätes möglich.Further are devices as for example the CoMeter of the company ABB, which beside the display means also have means for input and the HART Support protocol. With such devices An on-site parameterization of the analog device is also possible.
In allen beschriebenen Anwendungen handelt es sich um eine 1:1 Verbindung, bei der immer ein Kommunikationsendgerät genau einem Feldgerät zugeordnet ist. Im Rahmen dieser Beschreibung wird unter einem Kommunikationsendgerät eine Einrichtung der Mensch-Maschine-Kommunikation mit Mitteln zur Anzeige und/oder Bedienung verstanden.In all applications described are a 1: 1 connection, in which always a communication terminal assigned to exactly one field device is. In the context of this description, a device is under a communication terminal human-machine communication with means for display and / or Operation understood.
Sollen mehrere Signale an gut zugänglicher Stelle zur Anzeige gebracht werden, so sind aufwendige und große Gehäuse zur Montage der jeweiligen Kommunikationsendgeräte sowie eine aufwändige Verkabelung erforderlich. In verfahrenstechnischen Anlagen steht aber genau dieser Platz häufig nicht zur Verfügung. Darüber hinaus ist ein Nachrüsten eines zunächst nicht geplanten Kommunikationsendgeräts erheblich erschwert, da eine spätere Änderung der Verkabelung zwangläufig zu einer Störung der Anlage führt.Should several signals in easily accessible place be brought to the display, so are expensive and large housing for Assembly of the respective communication terminals as well as complex wiring required. In process engineering plants is but exactly this place often not available. About that There is also a retrofit one at first unplanned communication terminal considerably more difficult since a later change the wiring inevitably to a disturbance of Plant leads.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein System anzugeben, das es gestattet, ein Kommunikationsendgerät wahlweise mit einem Feldgerät aus einer Gruppe von Feldgeräten unabhängig von der Topologie bestehender Netzwerkverbindungen der verfahrenstechnischen Anlage in Kommunikationsverbindung zu bringen, ohne dabei das Messsignal zu beeinträchtigen.Of the The invention is therefore based on the object of specifying a system which allows a communication terminal optionally with a field device from a Group of field devices independent of the topology of existing network connections of the process engineering System in communication to bring, without the measurement signal to impair.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit den Mitteln des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den rückbezogenen Ansprüchen genannt.According to the invention this Problem solved by the means of claim 1. advantageous Embodiments of the invention are mentioned in the dependent claims.
Die Erfindung geht aus von einer automatisierungstechnischen Einrichtung zur Steuerung einer verfahrenstechnischen Anlage mit einer Mehrzahl von in der Anlage verteilten Feldgeräten, die über ein Kommunikationsnetzwerk mit einer zentralen Einrichtung verbunden sind.The Invention is based on an automation device for controlling a process plant with a plurality of distributed in the system field devices, the above a communication network connected to a central facility are.
Nach den Merkmalen der Erfindung sind die Feldgeräte zur Kommunikation mit einem Kommunikationsendgerät zellweise in lokale Gruppen eingeteilt. Im Zentrum jeder Gruppe von Feldgeräten ist ein Umsetzer angeordnet. Zwischen den Feldgeräten einer Gruppe und dem zugeordneten Umsetzer ist eine drahtlose Kommunikationsverbindung kurzer Reichweite vorgesehen und zwischen dem Kommunikationsendgerät und dem Umsetzer eine drahtlose Kommunikationsverbindung langer Reichweite.To The features of the invention are the field devices for communication with a communication terminal divided into local groups by cell. In the center of each group of field devices is arranged a converter. Between the field devices a Group and associated translator is a wireless communication link short range provided and between the communication terminal and the Translator a long-range wireless communication link.
Die Feldgeräte einer Gruppe und der zugeordnete Umsetzer sind ortsfeste Kommunikationsteilnehmer innerhalb einer Kommunikationszelle. Die Granulierung der verfahrenstechnischen Anlage in derartige Kommunikationszellen ist frei wählbar. Vorteilhafterweise kommen die Kommunikationsteilnehmer innerhalb der lokal begrenzten Kommunikationszelle mit geringer Sendeleistung aus.The field devices of a group and the associated converter are stationary communication participants within a communication cell. The granulation of the process plant in such communication cells is arbitrary. In front In some cases, the communication participants within the locally limited communication cell come out with low transmission power.
Darüber hinaus ist die drahtlose Kommunikation unabhängig von dem Kommunikationsnetzwerk mit der zentralen Einrichtung und diesem überlagert. Dadurch werden Beeinträchtigungen der Messsignale vermieden.Furthermore wireless communication is independent of the communication network with the central facility and this superimposed. This will be impairments the measuring signals avoided.
Das Kommunikationsendgerät ist im Umfang der langen Reichweite der drahtlosen Kommunikationsverbindung zwischen dem Kommunikationsendgerät und dem Umsetzer freizügig innerhalb oder außerhalb der verfahrenstechnischen Anlage platzierbar.The communication terminal is within the scope of the long range of the wireless communication link between the communication terminal and the translator freely within or outside Placed the process plant.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung weist der Umsetzer Mittel zur Kompression der von den Feldgeräten empfangenen Daten auf. Vorteilhafterweise wird dadurch bei gleicher Übertragungsbandbreite eine höhere Datenübertragungsrate erreicht.To According to a further feature of the invention, the converter comprises means for Compression of the field devices received data. Advantageously, characterized by the same transmission bandwidth a higher one Data transfer rate reached.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung weist der Umsetzer Mittel zur Ermittlung des eigenen Standortes auf. Die Standortermittlung dient der Rückverfolgung der lokalen Herkunft von Messwerten in der verfahrenstechnischen Anlage.To According to a further feature of the invention, the converter comprises means for Determination of your own location. The location is used the tracing the local origin of measured values in the process engineering Investment.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist den an das Kommunikationsendgerät gesendeten Daten eine Ortsinformation hinzugefügt. Vorteilhafterweise ist dadurch die lokale Herkunft von Messwerten auf der Ebene der Kommunikationszelle ermittelbar. Dadurch wird das Wiederauffinden eines Feldgerätes in einer großflächigen verfahrenstechnischen Anlage erleichtert.To Another feature of the invention is the data sent to the communication terminal Added a location information. Advantageously, this is the local origin of measured values can be determined on the level of the communication cell. This will the retrieval of a field device in a large-scale process engineering Facility relieved.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. In der einzigen Figur ist ein Kommunikationssystem zwischen Komponenten einer automatisierungstechnischen Einrichtung prinzipiell dargestellt.The Invention will be explained in more detail with reference to an embodiment. In the only figure is a communication system between components an automation device shown in principle.
In
der automatisierungstechnischen Einrichtung ist eine Mehrzahl von
Feldgeräten
Zur
Kommunikation mit einem Kommunikationsendgerät
Im
einzelnen sind die Feldgeräte
In
einfachster Ausführungsform
sind die Kommunikationsendgeräte
Ein
zentral, an gut ablesbarer Stelle montierten Anzeiger
In
weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind die Kommunikationsendgeräte
In
weiterer Ausgestaltung der Erfindung verfügt das Kommunikationsendgerät
Dabei
lässt sich
das Kommunikationsendgerät
In
weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist der Umsetzer
Die
Position des Umsetzer
Mittels
einer Senderempfangserkennung oder der weiter oben beschriebenen
Ortsstempelung kann das mobile Kommunikationsendgerät
- 11 bis 2411 to 24
- Feldgerätfield device
- 10, 2010 20
- Gruppegroup
- 31, 3231 32
- Umsetzerconverter
- 41, 4241 42
- Kommunikationsendgerätcommunication terminal
- 5050
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