DE102006010748A1 - Verfahren zum Aufzeichnen von Eingangssignaländerungen - Google Patents

Verfahren zum Aufzeichnen von Eingangssignaländerungen Download PDF

Info

Publication number
DE102006010748A1
DE102006010748A1 DE200610010748 DE102006010748A DE102006010748A1 DE 102006010748 A1 DE102006010748 A1 DE 102006010748A1 DE 200610010748 DE200610010748 DE 200610010748 DE 102006010748 A DE102006010748 A DE 102006010748A DE 102006010748 A1 DE102006010748 A1 DE 102006010748A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
input signal
input
time
communication unit
units
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE200610010748
Other languages
English (en)
Inventor
Detlef Arndt
Rolf Horstmann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Pepperl and Fuchs SE
Original Assignee
Pepperl and Fuchs SE
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Pepperl and Fuchs SE filed Critical Pepperl and Fuchs SE
Priority to DE200610010748 priority Critical patent/DE102006010748A1/de
Priority to PCT/EP2007/001931 priority patent/WO2007101658A1/de
Publication of DE102006010748A1 publication Critical patent/DE102006010748A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Programme-control systems
    • G05B19/02Programme-control systems electric
    • G05B19/04Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
    • G05B19/042Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers using digital processors
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Programme-control systems
    • G05B19/02Programme-control systems electric
    • G05B19/18Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/408Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by data handling or data format, e.g. reading, buffering or conversion of data
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/20Pc systems
    • G05B2219/25Pc structure of the system
    • G05B2219/25428Field device
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04JMULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J3/00Time-division multiplex systems
    • H04J3/02Details
    • H04J3/06Synchronising arrangements
    • H04J3/0635Clock or time synchronisation in a network
    • H04J3/0638Clock or time synchronisation among nodes; Internode synchronisation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Programmable Controllers (AREA)

Abstract

Bei einem Verfahren zur Aufzeichnung von Eingangssignaländerungen, insbesondere von im explosionsgefährdeten Bereich angeordneten Feldgeräten, treten diese an einem Eingang wenigstens einer Eingabe-/Ausgabeeinrichtung auf. Diese ist über eine lokale Verbindungsleitung mit einer Kommunikationseinheit verbunden, die wiederum mittels einer externen Verbindungsleitung mit einem Automatisierungssystem verbunden ist. Ein solches Automatisierungssystem ist ein programmierbares Prozessleitsystem, eine speicherprogrammierbare Steuerung oder auch ein Personalcomputer. Um ein zeitliches Auftreten einer solchen Eingangssignaländerung beziehungsweise eine Folge von Eingangssignaländerungen in einfacher Weise festlegen zu können, wird jeder Eingangssignaländerung eine Zeitmarke zugeordnet. Eingangssignaländerung und zugeordnete Zeitmarke werden anschließend als Abrufdaten insbesondere in der Kommunikationseinheit abgespeichert. Zu vorbestimmten Zeiten oder zyklisch erfolgt ein Abrufen der Abrufdaten vom Automatisierungssystem über die externe Verbindungsleitung.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aufzeichnung von Eingangssignaländerungen an einem Eingang wenigstens einer Ein-/Ausgabeeinheit insbesondere zur Verbindung mit im explosionsgefährdeten Bereich (Ex-Bereich) angeordneten Feldgeräten, welche Ein-/Ausgabeeinheit über eine lokale Verbindungsleitung mit einer Kommunikationseinheit verbunden ist. Diese wiederum ist mittels einer externen Verbindungsleitung mit einem Automatisierungssystem verbunden. Ein solches Automatisierungssystem kann ein programmierbares Prozessleitsystem, eine speicherprogrammierbare Steuerung oder auch ein Personalcomputer oder dergleichen sein.
  • Mit einem solchen Automatisierungssystem können über die entsprechende externe Verbindungsleitung eine Vielzahl von Kommunikationseinheiten verbunden sein, von denen jede über die entsprechende lokale Verbindungsleitung mit einer Reihe von Ein-/Ausgabeeinheiten verbunden ist. Jede dieser Ein-/Ausgabeeinheiten kann mit einem oder auch mehreren Feldgeräten verbunden sein. Dabei besteht ebenfalls die Möglichkeit, dass von einem Feldgerät Eingabesignale mehrkanalig übermittelt werden, wobei insbesondere auch ein Datenaustausch zwischen Ein-/Ausgabeeinheit und zugeordnetem oder zugeordneten Feldgerät bzw. Feldgeräten erfolgen kann.
  • Zwar besteht bei bekannten, mit solchen Automatisierungssystemen verbundenen Einheiten bisher schon die Möglichkeit eines Datenaustausches. Ein solcher Datenaustausch zwischen insbesondere Feldgerät und Automatisierungssystem kann dazu dienen, eine entsprechende Fehlermeldung vom Feldgerät an das Automatisierungssystem zu übermitteln. Es ist allerdings bisher nicht möglich, einer beispielsweise auf einen Fehler hinweisenden Eingangssignaländerung am Eingang einer entsprechenden Ein-/Ausgabeeinheit einen bestimmten Zeitpunkt zuzuordnen oder gar eine Reihenfolge des Auftretens solcher Eingangssignaländerungen von unterschiedlichen Feldgeräten festzulegen.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, dass die vorstehenden Mängel bei gleichzeitiger Auf rechterhaltung aller sonstigen Vorteile der entsprechenden Verbindungen und insbesondere auch für explosionsgefährdete Bereiche beseitigt werden.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
  • Erfindungsgemäß erfolgt zuerst eine Zuordnung einer Zeitmarke zu jeder Eingangssignaländerung. Dadurch ist zumindest in einem entsprechenden Zweig aus Kommunikationseinheit und zugeordneten Ein-/Ausgabeeinheiten sowie Feldgeräten ein Zeitpunkt (Zeitmarke) des Auftretens der Eingangssignaländerung festgelegt. Anschließend werden die Eingangssignaländerungen mit der zugeordneten Zeitmarke als Abrufdaten abgespeichert. Dies erfolgt insbesondere in der Kommunikationseinheit, kann allerdings für diesen Zweig auch an anderer Stelle dezentral erfolgen, wie beispielsweise in jeder entsprechenden Ein-/Ausgabeeinheit.
  • Schließlich erfolgt noch ein Abrufen der Abrufdaten über die erste Verbindungsleitung, wobei dies in der Regel durch das entsprechende Automatisierungssystem erfolgt.
  • Dadurch ist es erfindungsgemäß möglich, nicht nur eine genaue Zeitfestlegung der Eingangssignaländerungen durchzuführen, sondern auf Grund der zeitlichen Bestimmung der entsprechenden Eingangssignaländerungen auch das sequentielle Auftreten solcher Eingangssignaländerungen festzustellen. Die Arten der Eingangssignaländerungen bzw. die diesen entsprechenden Informationen können in bekannter Weise festgelegt sein.
  • Beispiele für solche Eingangssignaländerungen ist eine Änderung eines binären Eingangssignals oder auch eine Zustandsänderung oder dergleichen. Eine solche Zustandsänderung kann beispielsweise ein Leitungsfehler oder auch ein Kurzschluss sein.
  • Die entsprechenden Eingangssignaländerungen können Status- und/oder Fehlermeldungen entsprechen, die dann Echtzeit ermittelt und überwacht werden.
  • Bezüglich der entsprechenden Feldgeräte sei noch angemerkt, dass diese Aktoren oder Sensoren sein können. Aktoren erhalten entsprechende Daten vom Automatisierungs system. Sie wirken aktiv auf einen entsprechend Prozess ein, während Sensoren Zustände und Daten ermitteln, die während des Prozesses auftreten und diese Information dem Automatisierungssystem übermitteln. In beiden Fällen kann die Kommunikation zwischen Automatisierungssystem und Feldgerät bidirektional sein.
  • Das Abrufen der Abrufdaten kann azyklisch und/oder sequentiell erfolgen. Solches azyklisches Abrufen ist auch für Steuerung, Diagnose, Parametrierung, Alarmfunktion oder Up- und Download möglich.
  • Die Verbindung zwischen Automatisierungssystem und Feldgeräten erfolgt über eine Busplan, Backplanschiene, Profibus oder dergleichen als lokaler Verbindungsleitung.
  • Eine entsprechende Busplan oder Backplanschiene kann auch in einem Schaltschrank angeordnet sein. Entsprechende Ein-/Ausgabeeinheiten können als Module auf der entsprechenden Schiene oder Backplane lösbar angeordnet sein. Auf diese Schiene kann ebenfalls die Kommunikationseinheit mit gegebenenfalls noch weitere Einheiten wie Netzgeräteinheit, Buskoppeleinheit, Ausgangstrenneinheit, Transmitter-Speisegeräteinheit oder dergleichen angeordnet sein. In analoger Weise kann auch die Verbindung mit einem Profibus, einem Modbus oder dergleichen als Feldbus-Kommunikationsverbindung erfolgen.
  • Die entsprechende externe Verbindungsleitung kann in diesem Zusammenhang zum Abrufen der entsprechenden Eingangssignaländerungen sowie natürlich auch zur Kommunikation und Steuerung der entsprechenden Einheit über einen Feldbus mit einem Feldbusprotkoll wie Profibus, Modbus oder dergleichen, Lichtwellenleiter, Ethernet oder dergleichen erfolgen. Über diesen Feldbus erfolgt, siehe die obigen Ausführungen, auch eine Übermittlung entsprechender Ein- und Ausgabedaten zwischen Feldgerät und Automatisierungssystem. Weitere Funktionen können unterstützt werden, wie beispielsweise Feldgerät konfigurieren, Konfiguration des Feldgeräts auslesen, Einheiten parametrieren, Alarme und Diagnosedaten der Feldgeräte lesen usw.
  • Es wurde bereits kurz darauf hingewiesen, dass die Kommunikationseinheit die Eingangssignaländerungen in Echtzeit erfassen kann.
  • Es besteht weiterhin die Möglichkeit, dass jede Kommunikationseinheit mit einer Reihe von Ein-/Ausgabeeinheiten in Verbindung steht, wobei jeder dieser Ein-/Ausgabeeinheit wenigstens ein Feldgerät zugeordnet ist.
  • Um dabei die entsprechenden Eingangssignaländerungen für alle angeschlossenen Ein- und Ausgabeeinheiten sowie mit diesen verbundenen Feldgeräten mit entsprechender Zuordnung speichern zu können, kann die zugeordnete Kommunikationseinheit einer Speichereinrichtung zur Abspeicherung dieser Eingangssignaländerungen aufweisen.
  • Weiterhin kann eine Mastereinheit als zentrale Steuereinheit des Automatisierungssystems eine gemeinsame Zeitbasis an zumindest alle angeschlossenen Kommunikationseinheiten und/oder Ein-/Ausgabeeinheiten übermitteln. Durch diese gemeinsame Zeitbasis ergibt sich im Wesentlichen eine absolute Zeitmessung für alle auftretenden Eingangssignaländerungen und es werden keine beispielsweise jeder Kommunikationseinheit zugeordneten Zeitbasen verwendet. Auf diese Weise ist für das Gesamtsystem das genaue zeitliche Auftreten sowie die zeitliche Abfolge entsprechender Eingangssignaländerungen feststellbar.
  • Um die Zeitbasis aller angeschlossenen Einheiten von der Mastereinheit zu übermitteln, steht eine erste Möglichkeit zur gleichzeitigen Übermittlung oder auch eine zweite Möglichkeit zur sequentiellen Übermittlung der entsprechenden Zeitbasis.
  • In beiden Fällen kann es sich als vorteilhaft herausstellen, wenn nach Übermittlung der Zeitbasis ein Synchronisationssignal übermittelt wird.
  • Um schnell auf die Übermittlung der entsprechenden Zeitbasis zur Zeiteinstellung reagieren zu können, kann ein Interrupt verwendet werden.
  • Um auch nach Ablauf einer gewissen Zeit weiterhin sicherzustellen, dass eine gemeinsame und synchrone Zeitbasis verwendet wird, kann die entsprechende Zeiteinstellung in vorbestimmten Zeitintervallen, insbesondere zum Ausgleich von Schwingungsabweichungen eines Quarzes wiederholt werden. Eine Berechnung einer solchen Abweichung kann aufgrund von Standardabweichungen aus Datenblättern des entsprechenden Taktgebers beziehungsweise des Quarzes erfolgen.
  • Um einen eigensicheren Betrieb der Kommunikationseinheiten sowie der mit dieser verbundenen weiteren Einheiten zu ermöglichen, kann der entsprechenden Kommunikationseinheit eine Buskopplungseinheit zugeordnet sein, die die externe Verbindungsleitung mit der Kommunikationseinheit oder auch direkt mit der Gruppe von Ein-/Ausgabeeinheiten eigensicher koppelt.
  • In der Regel ist es weiterhin von Vorteil, wenn jedes Feldgerät genau durch das Automatisierungssystem identifizierbar ist, was beispielsweise durch Zuordnung einer eindeutigen Adresse zur Ein-/Ausgabeeinheit oder direkt zu dem mit dieser verbundenen Feldgerät erfolgen kann.
  • Die entsprechende Adresse kann zusammen mit Eingangssignaländerung und Zeitmarke als Abrufdaten abgespeichert werden.
  • Es wurde weiter oben bereits darauf hingewiesen, dass die Mastereinheit zyklisch mit den Feldgeräten Daten austauschen kann, wobei dies ebenfalls über die entsprechende Kommunikationseinheit und die zugeordneten Ein-/Ausgabeeinheiten erfolgt.
  • Erfindungsgemäß ergibt sich als weiterer Vorteil, dass die Abtastrate beziehungsweise -zeit für eine Eingangssignaländerung relativ gering ist und weniger als 10 ms beträgt, wobei sich ein Maximalwert für eine Genauigkeit des Auftretens einer Eingangssignaländerung aus der Summe von interner Zykluszeit und Abtastzeit der Kommunikationseinheit sowie Genauigkeit des entsprechenden Zeitgebers ergibt.
  • Im Folgenden wird ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der in der Zeichnung beigefügten Figuren näher erläutert.
  • Es zeigen:
  • 1 eine Prinzipdarstellung eines Automatisierungssystems mit angeschlossen Untereinheiten wie Kommunikationseinheiten, Ein-/Ausgabeeinheiten und Feldgeräten, und
  • 2 Zeitdiagramm zur Darstellung des Auftretens einer Eingangssignaländerung und deren Feststellung.
  • 1 zeigt eine Prinzipsskizze für ein Automatisierungssystem 6 mit über eine externe Verbindungsleitung 5 verbundenen Kommunikationseinheiten 4. Diese sind über eine lokale Verbindungsleitung 3 mit entsprechenden Ein-/Ausgabeeinheiten 2 verbunden. Jede dieser Ein-/Ausgabeeinheiten 2 weist einen oder mehrere Ein-/Ausgänge 1 auf, wobei jeweils entsprechende Feldgeräte 11 in Form von Aktoren oder Sensoren mit einem oder mehreren dieser Ein-/Ausgänge 1 verbunden sind.
  • Die Feldgeräte 11 sind insbesondere in explosionsgeschützten Bereichen angeordnet. Entsprechende Aktoren oder Sensoren können Stellglieder, Regler, Ventile, Schalter, Temperatursensoren oder dergleichen sein.
  • Die lokale Verbindungsleitung 3 kann als Busplan, Backplanschiene, Feldbus mit entsprechendem Protokoll oder dergleichen ausgebildet sein. Insbesondere bei einer Realisierung als Busplan oder Backplanschiene können entsprechende Ein- und Ausgabeeinheiten sowie die Kommunikationseinheiten in einem Schaltschrank angeordnet sein und alle modulartig lösbar auf der Busplan oder Backplanschiene befestigt sein. Weitere Einheiten können ebenfalls dort befestigt sein.
  • Die Kommunikationseinheit 4 weist eine Speichereinrichtung 8 beispielsweise in Form eines Ringspeichers auf und dient zur Abspeicherung von Eingangssignaländerungen an Eingängen 1 der entsprechenden Ein-/Ausgabeeinheiten 2. Diese Eingangssignaländerungen können Änderungen binärer Eingangssignale oder auch Zustandsänderungen wie Leitungsfehler oder Kurzschluss sein. Alle entsprechenden Daten werden in der Speichereinrichtung 8 gesammelt. Es wird jeder Eingangssignaländerung eine Zeitmarke zugeordnet, um das zeitliche Auftreten der Änderung feststellen zu können sowie auch die zeitliche Abfolge verschiedene Eingangssignaländerungen zu unterschiedlichen Zeitpunkten.
  • Die in der Speichereinrichtung 8 gespeicherten Eingangszustandsänderungen und zugeordneten Zeitmarken sind über die externe Verbindungsleitung 5 azyklisch und sequentiell auslesbar.
  • Die externe Verbindungsleitung 5 ist ein Feldbus, ein Lichtwellenleiter, eine Ethernet-Verbindung oder dergleichen, wobei der Feldbus 7, ein Protokoll wie Profibus, ein Modbus oder dergleichen aufweist.
  • Zur eigensicheren Ausbildung ist jeder der Kommunikationseinheiten 4 einer Buskoppeleinheit 10 zugeordnet. Diese Buskoppeleinheit 10 kann auch Teil der Kommunikationseinheit 4 sein entsprechend zur Speichereinrichtung 8.
  • Über die entsprechenden Verbindungsleitungen erfolgt neben der Übermittlung solcher Eingangssignaländerungen ein Datenaustausch zwischen beispielsweise einer Mastereinheit 9 des Automatisierungssystems 6 und den untergeordneten Einheiten, wie Kommunikationseinheit 4, Buskoppeleinheit 10, Speichereinrichtung 8, Ein-/Ausgabeeinheit 2 sowie Feldgeräten 11.
  • Es sei noch allgemein darauf hingewiesen, dass nur ein Ausschnitt eines Gesamtsystems in 1 dargestellt ist, wobei zur Vereinfachung nur wenige Feldgeräte und nur eine geringe Anzahl von Kommunikationseinheiten dargestellt ist.
  • Im Folgenden wird kurz die Funktionsweise des in 1 dargestellten Systems beschrieben.
  • Ändern sich entsprechende Eingangssignale der Ein-/Ausgabeeinheiten 2, die von entsprechenden Feldgeräten 11 übermittelt werden, erfolgt eine Zuordnung einer Zeitmarke zu dieser Eingangssignaländerung und eine Abspeicherung von beiden in der Speichereinrichtung 8. Die entsprechende Eingangssignaländerung wird dabei in Echtzeit durch die Ein-/Ausgabeeinheit festgestellt, wobei ein entsprechender zeitlicher Mess fehler geringer als 1,5 ms ist. Die Ein-/Ausgabeeinheit kann auch eine Vielkanaleinheit sein, die nicht nur mit einem Feldgerät verbunden ist oder die über mehrere Eingänge mit einem Feldgerät verbunden. Der Auftritt der Eingangssignaländerung wird über die lokale Verbindungsleitung 3 an die Kommunikationseinheit 4 übermittelt und dort mit zugeordneter Zeitmarke in Speichereinrichtung 8 abgespeichert. Aus dieser Speichereinrichtung können die entsprechenden Daten durch die Mastereinheit 9 des Automatisierungssystems 6 azyklisch und sequentiell ausgelesen werden.
  • Ein solches Automatisierungssystem kann ein programmierbares Leitsystem, eine speicherprogrammierbare Steuerung oder auch ein Personalcomputer insbesondere zur Prozessautomatisierung sein.
  • Um die jeder Eingangssignaländerung zugeordnete Zeitmarke als absolute Zeitmarke verwenden zu können, erfolgt die Übermittlung einer gemeinsamen Zeitbasis von der Mastereinheit 9 oder dem Automatisierungssystem 6 an alle angeschlossenen Einheiten. Die entsprechende Zeitbasis kann gleichzeitig an alle oder zumindest an einige der angeschlossenen Einheiten übermittelt werden.
  • Die Übermittlung der entsprechenden Zeitbasis erfolgt in der Regel sequentiell an die untergeordneten Einheiten und anschließend erfolgt eine Synchronisierung. Ein Starten der Zeitmessung kann durch ein Interrupt in allen untergeordneten Einheiten gleichzeitig erfolgen.
  • Die Festlegung der gemeinsamen Zeitbasis kann in gewissen Zeitabständen wiederholt werden, um Ungenauigkeiten bei der Zeitbestimmung in den verschiedenen Einheiten zu beseitigen. Es hat sich herausgestellt, dass die Ungenauigkeit der gemeinsamen Zeitbasis geringer als 10 ms ist, wobei sich diese Zeit im Wesentlichen aus interner Zykluszeit der Ein-/Ausgabeeinheit und Abtastzeit der Kommunikationseinheit sowie Genauigkeit des entsprechenden Zeitgebers oder Taktgebers ergibt.
  • In 2 ist ein entsprechendes Zeitdiagramm zur Ermittlung einer Eingangssignaländerung und des mit dieser Ermittlung verbundenen Fehlers dargestellt.
  • Auf der vertikalen Achse ist das entsprechende Ereignis, d. h. die Eingangssignaländerung dargestellt, siehe ➀. Auf der horizontalen Achse ist die Zeit in ms angegeben.
  • Das entsprechende Auftreten des Ereignisses ist im obersten Graphen dargestellt und direkt darunter ist bei ➁ die entsprechende Abspeicherung der Eingangssignaländerung bzw. des Ereignisses in der Kommunikationseinheit 4 dargestellt. Die Abspeicherung erfolgt nach maximal einer Zykluszeit TCYC der Kommunikationseinheit, siehe den dritten Graphen von oben in 2.
  • Nach einer Verzögerungszeit von TDLY kann eine Diagnoseinformation bereitgestellt werden und nach einer entsprechenden Abfragezeit TPLC erfolgt durch das Automatisierungssystem eine Abfrage der entsprechenden Speichereinrichtung der Kommunikationseinheit 4. Diese Abfragezeit ist abhängig von der Anzahl der Untereinheiten, der Übertragungsrate sowie von Serviceroutinen der Mastereinheit.
  • Die entsprechende Abfrage erfolgt bei ➃.
  • Nach Konventierung der entsprechenden Diagnoseinformation, siehe den vierten Graphen von oben in 2, erfolgt bei ➄ ein Reset.
  • Weiterhin ist noch eine Update-Zeit TUpd im obersten Graphen in 2 angegeben, die ein Update des Auftretens der Eingangssignaländerungen betrifft, wobei nach der entsprechnden Update-Zeit entsprechende Ereignisse wieder durch die Kommunikationseinheit eingelesen werden, wobei diese mit Zeitmultiplex arbeiten kann.
  • Entsprechend zur Zykluszeit der Kommunikationseinheit erfolgt ebenfalls eine Abspeicherung, siehe Zeitintervall TStack.
  • Weiterhin sei noch darauf hingewiesen, dass das Automatisierungssystem 6 bzw. die Mastereinheit 9 eine gemeinsame Zeitbasis für alle über die externe Verbindungsleitung 5 angeschlossenen Einheiten zur Verfügung stellt. Die entsprechende Zeitinformation wird gleichzeitig an alle oder zumindest einige der Einheiten übermittelt. Dies erfolgt in der Regel in zwei Schritten. In einem ersten Schritt wird die Zeitbasis sequentiell an die ausgewählten Einheiten übermittelt. Danach wird ein Synchronisationssignal zur Einstellung der entsprechenden Takte bei jeder Einheit an die Einheiten zum Starten eines entsprechenden Taktes zur Zeitmessung übermittelt. Bei Empfang der entsprechenden Zeitbasis erfolgt gleichzeitig bei allen entsprechenden Einheiten ein Interrupt zum Einstellen der Zeit. Das Einstellen der Zeit kann je nach Genauigkeit der entsprechenden Taktgeber zu vorbestimmten Zeitintervallen wiederholt werden.
  • Die entsprechende Zeitgebung hängt in ihrer Genauigkeit von der Genauigkeit des Taktgebers und auch der Programmdauer der Interruptroutine ab. Zusätzlich muss noch die Abtastrate der insbesondere vielkanaligen Ein-/Ausgabeeinheit betrachtet werden. Insgesamt ergibt sich somit eine Abschätzung für einen Zeitfehler von weniger als 10 ms, wobei sich dieser Zeitfehler aus der internen Zykluszeit der Kommunikationseinheit, der Abtastzeit des Ein-/Ausgabemodul und aus der entsprechenden Genauigkeit des Taktgebers ergibt.
  • Erfindungsgemäß ist somit eine Zeitsynchronisation in einem Automatisierungssystem mit angeschlossenen Einheiten in einfacher Weise möglich, wie auch eine Aufzeichnung von entsprechenden Eingangssignaländerungen von Ein-/Ausgabeeinheiten, denen jeweils eine Zeitmarke zugeordnet ist und die zusammen mit dieser Zeitmarke an ein entsprechendes Automatisierungssystem übertragbar sind.

Claims (18)

  1. Verfahren zur Aufzeichnung von Eingangssignaländerungen, insbesondere von im explosionsgefährdeten Bereich angeordneten Feldgeräten, an einem Eingang (1) wenigstens einer Eingabe-/Ausgabeeinrichtung (2), welche über eine lokale Verbindungsleitung (3) mit einer Kommunikationseinheit (4) verbunden ist, die mittels einer externen Verbindungsleitung (5) mit einem Automatisierungssystem (6), wie Prozessleitsystem (PLS), speicherprogrammierbarer Steuerung (SPS) oder Personalcomputer (PC) verbunden ist, gekennzeichnet durch die Schritte: a) Zuordnen einer Zeitmarke zu jeder Eingangssignaländerung; b) Abspeichern von Eingangssignaländerung und zugeordneter Zeitmarke als Abrufdaten insbesondere in der Kommunikationseinheit (4), und c) Abrufen der Abrufdaten vom Automatisierungssystem (6) über die externe Verbindungsleitung (5)
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingangssignaländerung eine Änderung eines binären Eingabesignals, einer Zustandsänderung, wie Leitungsfehler oder Kurzschluss, oder dergleichen ist.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Abrufen der Abrufdaten azyklisch und/oder sequentiell erfolgt.
  4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung über eine Busplane, Backplane-Schiene, Profibus oder dergleichen als lokaler Verbindungsleitung (3) erfolgt.
  5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Abrufen der Abrufdaten über einen Feldbus mit einem Feldbusprotokoll wie Profibus, Modbus oder dergleichen, Lichtwellenleiter, Ethernet oder dergleichen als externe Verbindungsleitung erfolgt.
  6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kommunikationseinheit (4) die Eingangssignaländerung in Echtzeit erfasst.
  7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kommunikationseinheit (4) mit einer Reihe von Ein-/Ausgabeeinheiten (2) in Verbindung steht.
  8. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kommunikationseinheit (4) die Eingangssignaländerung und zugeordnete Zeitmarke in einer Speichereinrichtung (8) abspeichert.
  9. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine zentrale Mastereinheit (9) des Automatisierungssystems (6) eine gemeinsame Zeitbasis an zumindest alle angeschlossenen Kommunikationseinheiten (4) und/oder Ein-/Ausgabeeinheiten (2) übermittelt.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Zeitbasis gleichzeitig an alle angeschlossenen Einheiten (2, 4) von der Mastereinheit (9) übermittelt wird.
  11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Zeitbasis an die angeschlossenen Einheiten (2, 4) von der Mastereinheit (9) sequenziell übermittelt wird.
  12. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass nach Übermittlung der Zeitbasis von der Mastereinheit (9) ein Synchronisationssignal übermittelt wird.
  13. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Zeiteinstellung aller mit der Mastereinheit (9) verbundenen Einheiten (2, 4) mittels der Zeitbasis durch ein Interrupt erfolgt.
  14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Zeiteinstellung in vorbestimmten Zeitintervallen insbesondere zum Ausgleich von Schwingungsabweichungen eines Quarzes wiederholt wird.
  15. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Kommunikationseinheit (4) zugeordnete Buskoppeleinheit (10) die externe Verbindungsleitung (5) insbesondere mit einer Gruppe von Ein-/Ausgabeeinheiten (2) und angeschlossenen Feldgeräten eigensicher koppelt.
  16. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Ein-/Ausgabeeinheit bzw. zugeordnetem Feldgerät (11) eine eindeutige Adresse zugeordnet wird.
  17. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mastereinheit (9) azyklisch mit den Feldgeräten (11) Daten austauscht.
  18. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Abtastrate beziehungsweise -zeit für jede Eingangssignaländerung sich maximal aus der Summe von interner Zykluszeit der Kommunikationseinheit (4), Abtastzeit der Ein-/Ausgabeeinheit sowie Genauigkeit eines entsprechenden Zeitgebers (12) ergibt.
DE200610010748 2006-03-08 2006-03-08 Verfahren zum Aufzeichnen von Eingangssignaländerungen Withdrawn DE102006010748A1 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200610010748 DE102006010748A1 (de) 2006-03-08 2006-03-08 Verfahren zum Aufzeichnen von Eingangssignaländerungen
PCT/EP2007/001931 WO2007101658A1 (de) 2006-03-08 2007-03-06 Verfahren zum aufzeichnen von eingangssignaländerungen

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200610010748 DE102006010748A1 (de) 2006-03-08 2006-03-08 Verfahren zum Aufzeichnen von Eingangssignaländerungen

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102006010748A1 true DE102006010748A1 (de) 2007-09-13

Family

ID=38055439

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE200610010748 Withdrawn DE102006010748A1 (de) 2006-03-08 2006-03-08 Verfahren zum Aufzeichnen von Eingangssignaländerungen

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102006010748A1 (de)
WO (1) WO2007101658A1 (de)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009030853A1 (de) * 2009-06-26 2010-12-30 Honeywell Technologies S.A.R.L. Ein/Ausgabe-Einheit
EP2455830A1 (de) 2010-11-23 2012-05-23 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur Erfassung von Eingangssignaländerungen
CN103048988A (zh) * 2011-10-15 2013-04-17 费斯托股份有限两合公司 耦合装置和用于操控可替换的电系统的方法
EP2703917A1 (de) * 2012-09-03 2014-03-05 Minimax GmbH & Co KG Elektronischer Schaltschrank für Elektrosprinklerpumpen und Verfahren zur Überwachung und Steuerung von Löschanlagenkomponenten

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5293374A (en) * 1989-03-29 1994-03-08 Hewlett-Packard Company Measurement system control using real-time clocks and data buffers
DE4215380A1 (de) * 1992-05-11 1993-11-18 Siemens Ag Verfahren zum Synchronisieren von lokalen Zeitgebern eines Automatisierungssystems
US6173207B1 (en) * 1997-09-22 2001-01-09 Agilent Technologies, Inc. Real-time control system with non-deterministic communication
DE19953192A1 (de) * 1999-11-05 2001-05-10 Bosch Gmbh Robert Übertragungseinrichtung
DE10040468A1 (de) * 2000-08-18 2002-03-07 Siemens Ag Betriebsverfahren für eine aus einer Kopfbaugruppe und mindestens einer Eingabebaugruppe bestehende Peripheriesteuereinheit
ES2236585T3 (es) * 2001-09-26 2005-07-16 Siemens Aktiengesellschaft Procedimiento para la sincronizacion de nodos de un sistema de comunicacion.
US6741952B2 (en) * 2002-02-15 2004-05-25 Agilent Technologies, Inc. Instrument timing using synchronized clocks
US7412345B2 (en) * 2004-05-18 2008-08-12 General Electric Company System, method, and article of manufacture for obtaining data

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009030853A1 (de) * 2009-06-26 2010-12-30 Honeywell Technologies S.A.R.L. Ein/Ausgabe-Einheit
EP2455830A1 (de) 2010-11-23 2012-05-23 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur Erfassung von Eingangssignaländerungen
US8775852B2 (en) 2010-11-23 2014-07-08 Siemens Aktiengesellschaft Method for sensing input signal changes
CN103048988A (zh) * 2011-10-15 2013-04-17 费斯托股份有限两合公司 耦合装置和用于操控可替换的电系统的方法
DE102011116144A1 (de) * 2011-10-15 2013-04-18 Festo Ag & Co. Kg Kopplungseinrichtung und Verfahren zurAnsteuerung von austauschbarenelektrischen Systemen
DE102011116144B4 (de) * 2011-10-15 2013-06-27 Festo Ag & Co. Kg Kopplungseinrichtung und Verfahren zurAnsteuerung von austauschbarenelektrischen Systemen
CN103048988B (zh) * 2011-10-15 2016-06-29 费斯托股份有限两合公司 耦合装置和用于操控可替换的电系统的方法
EP2703917A1 (de) * 2012-09-03 2014-03-05 Minimax GmbH & Co KG Elektronischer Schaltschrank für Elektrosprinklerpumpen und Verfahren zur Überwachung und Steuerung von Löschanlagenkomponenten

Also Published As

Publication number Publication date
WO2007101658A1 (de) 2007-09-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102009017681B4 (de) Verfahren und Kommunikationssystem zum Ermitteln des Zeitpunktes eines Ereignisses in einem IO-Gerät
EP1659718B1 (de) Synchronisatonsverfahren und Steuerungssystem für die Synchronisation von Nebeneinheiten, sowie synchronisierbare Nebeneinheiten
EP1875641B1 (de) Vorrichtung zur synchronisation zweier bussysteme sowie anordnung aus zwei bussystemen
EP1430627B1 (de) Verfahren zur synchronisation von knoten eines kommunikationssystems
EP2621193B1 (de) Vorrichtung zur Übertragung von Sensordaten
EP1810096B1 (de) Verfahren zum austauschen von daten zwischen teilnehmern aus verschiedenen netzwerken
DE10159697A1 (de) Redundante Einrichtungen in einem Prozesssteuersystem
EP2759096B1 (de) Verfahren und vorrichtung zum koppeln eines ersten sensors mit zumindest einem zweiten sensor
DE102017208831A1 (de) Verarbeitung von Prozessdaten
DE19917354B4 (de) Synchronisationsverfahren für eine Haupteinheit und mindestens eine Nebeneiheit mit internen, miteinander zu synchronisierenden Zeitgebern, hiermit korrespodierndes Kommunikationssystem sowie Haupteinheit und Nebeneinheit eines derartigen Kommunikationssystems
DE4215380A1 (de) Verfahren zum Synchronisieren von lokalen Zeitgebern eines Automatisierungssystems
DE10143972B4 (de) Kommunikationseinrichtung und Verfahren zum Erfassen der Anwesenheit von Geräten
DE102006010748A1 (de) Verfahren zum Aufzeichnen von Eingangssignaländerungen
EP2544389A1 (de) Verfahren zur Integration von Systemen mit nur einer Sync-Domain für Uhrzeit- und Taktsynchronisation in eine globale Uhrzeit-Synchronisationsdomain
DE102010038552A1 (de) Vorrichtung zur Manipulation von Schnittstellensignalen
WO2018127475A1 (de) Selbstkonfigurierende überwachungseinrichtung für ein auf einem industriellen datenkommunikationsnetzwerk basierendes automatisierungssystem
DE10229110A1 (de) Verfahren zur Synchronisation von Knoten eines Kommunikationssystems
DE10134194C2 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Synchronbetrieb eines Steuerungssystems
EP2287693B1 (de) Verfahren zum synchronen Erfassen und Aufzeichnen von Prozess- und/oder Zustandsdaten sowie Automatisierungssystem
EP3632055B1 (de) Übertragen von daten auf einem lokalbus
DE102004012506A1 (de) Verfahren zur Erfassung von Signalen in einer zentralen Erfassungseinheit
DE3139729A1 (de) "schaltungsanordnung fuer alarm- und/oder antwortmeldungen eines pcm-zeitmultiplex-fernmeldesystems"
DE102016221139B4 (de) AS-i Netzwerk und Betriebsverfahren
DE102006012275A1 (de) Datenübertragungs- und verarbeitungssystem mit sicherem Erfassen von kritischen Zuständen
DE102017208818A1 (de) Initialisierung von Datenbusteilnehmern

Legal Events

Date Code Title Description
8139 Disposal/non-payment of the annual fee