DE102006034857A1

DE102006034857A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Lokalisierung von Personen in automatisierungstechnischen Anlagen

Info

Publication number: DE102006034857A1
Application number: DE200610034857
Authority: DE
Inventors: Vincent De Groot
Original assignee: Endress and Hauser Process Solutions AG
Current assignee: Endress and Hauser Process Solutions AG
Priority date: 2006-07-25
Filing date: 2006-07-25
Publication date: 2008-01-31
Also published as: WO2008012243A1

Abstract

Bei einem Verfahren zur Lokalisierung von Personen in automatisierungstechnischen Anlagen tragen Personen, die sich in der Anlage aufhalten müssen, Funketiketten, die mit Hilfe von in Feldgeräten vorgesehenen Leseeinheiten ausgelesen werden. Nach dem Auslesen eines Funketiketts wird eine entsprechende Information von dem Feldgerät an die Leitwarte übertragen. Über einen Anlageplan kann so die betreffende Person einfach und schnell lokalisiert werden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und Vorrichtung zur Lokalisierung von Personen in automatisierungstechnischen Anlagen.
In der Automatisierungstechnik werden vielfach Feldgeräte eingesetzt, die zur Erfassung und/oder Beeinflussung von Prozessvariablen dienen. Beispiele für derartige Feldgeräte sind Füllstandsmessgeräte, Massedurchflussmessgeräte, Druck- und Temperaturmessgeräte etc., die als Sensoren die entsprechenden Prozessvariablen Füllstand, Durchfluss, Druck bzw. Temperatur erfassen.
Zur Beeinflussung von Prozessvariablen dienen Aktoren, die z. B. als Ventile den Durchfluss einer Flüssigkeit in einem Rohrleitungsabschnitt oder als Pumpen den Füllstand in einem Behälter beeinflussen.
Eine Vielzahl solcher Feldgeräte wird von der Endress + Hauser-Firmengruppe hergestellt und vertrieben.
In der Regel sind Feldgeräte in modernen automatisierungstechnischen Anlagen über Kommunikationssysteme (HART, Profibus, Foundation Fieldbus, etc.), mit übergeordneten Einheiten (z. B. Leitsysteme oder Steuereinheiten) verbunden. Diese übergeordneten Einheiten dienen unter anderem zur Prozesssteuerung, Prozessvisualisierung, Prozessüberwachung sowie zur Inbetriebnahme der Feldgeräte. Als Feldgeräte werden allgemein auch solche Einheiten bezeichnet, die direkt an einen Feldbus angeschlossen sind und zur Kommunikation mit den übergeordneten Einheiten dienen (z. B. Remote I/Os, Gateways, Linking Devices).
Zum Teil sind Feldbussysteme in Unternehmensnetzwerke, die auf Ethernetbasis arbeiten, integriert. Damit kann aus unterschiedlichen Bereichen eines Unternehmens auf Prozess- bzw. Feldgerätedaten zugegriffen werden.
Zur weltweiten Kommunikation können die Firmennetzwerke auch mit öffentlichen Netzwerken, z. B. dem Internet verbunden sein.
Personen in automatisierungstechnischen Anlagen sind erhöhten Gefahren ausgesetzt. Insbesondere in chemischen bzw. petrochemischen Industrieanlagen können Störfälle nicht 100% ausgeschlossen werden. Bei solchen Störfällen ist von großer Wichtigkeit, dass zentral eine Übersicht der sich in der Anlage befindenden Personen vorliegt.
Heutzutage müssen Personen, die z. B. einen Kontrollraum (Leitwarte) verlassen und in die Anlage gehen, von Hand entsprechende Kontrollkarten umstecken.
Über diese Kontrollkarten kann bei einem Störfall ermittelt werden, welche Person sich in der Anlage aufhält.
Nachteil dieses Verfahren ist jedoch, dass es relativ unzuverlässig ist, das Umstecken einer Kontrollkartche kann beim Verlassen des Kontrollraums leicht vergessen werden. Außerdem bietet das Verfahren keine Möglichkeit eine Person in einer größeren Anlage näher zu lokalisieren.
Aufgabe der Erfindung ist es deshalb ein Verfahren zur Lokalisierung von Personen in automatisierungstechnischen Anlagen anzugeben, das die oben genannten Nachteile nicht aufweist, das insbesondere leicht und kostengünstig realisierbar ist.
Gelöst wird diese Aufgabe durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale.
Vorteilhafte Weiterentwicklungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die wesentliche Idee der Erfindung besteht darin, dass eine Person in einer Anlage, über ein Funketikett lokalisiert werden kann, wobei die Funketiketten von Leseeinheiten gelesen werden, die in Feldgeräten vorgesehen sind.
Normalerweise befinden sich in einer Automatisierungstechnischen Anlage eine Vielzahl von Feldgeräten (bis zu mehr als 1000), so dass eine sehr genaue Lokalisierung der betreffenden Person möglich ist.
Meist handelt es sich bei den Personen um Service-Techniker, die Wartungsarbeiten z. B. auch an Feldgeräten ausführen.
Nachfolgend ist die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Es zeigen:
1 Netzwerk der Prozessautomatisierungstechnik mit mehreren Feldgeräten in schematischer Darstellung;
2 Blockschaltbild eines Feldgerätes.
In 1 ist ein Netzwerk der Automatisierungstechnik näher dargestellt. An einem Datenbus D1 sind mehrere Rechnereinheiten, (Arbeitsplatzrechner, Workstations) WS1, WS2, angeschlossen. Diese Rechnereinheiten dienen als übergeordnete Einheiten (Leitsystem bzw. Steuereinheit), unter anderem zur Prozessvisualisierung, Prozessüberwachung und zum Engineering wie zum Bedienen und Überwachen von Feldgeräten. Diese übergeordneten Einheiten befinden sich meist in einer Leitwarte.
Der Datenbus D1 arbeitet z. B. nach dem Profibus DP-Standard oder nach dem HSE (High Speed Ethernet)-Standard der Foundation Fieldbus. Über ein Gateway G1, das auch als Linking Device, Field Controller oder auch als Segment-Koppler bezeichnet wird, ist der Datenbus D1 mit einem Feldbus-Segment SM1 verbunden. Das Feldbus-Segment SM1 besteht aus mehreren Feldgeräten F1, F2, F3, F4, die über einen Feldbus FB miteinander verbunden sind. Bei den Feldgeräten F1, F2, F3, F4 kann es sich sowohl um Sensoren oder um Aktoren handeln. Der Feldbus FB arbeitet entsprechend nach einem der bekannten z.B. Feldbusstandards Profibus, Foundation Fieldbus oder HART.
In 2 ist ein Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen Feldgerätes z. B. F1 näher dargestellt. Eine Prozessoreinheit CPU ist zur Messwertverarbeitung über einen Analog-Digital-Wandler A/D und einen Verstärker V mit einem Messaufnehmer MA, der eine Prozessvariable (z. B. Druck, Durchfluss oder Füllstand) erfasst, verbunden. Die Prozessoreinheit CPU ist mit mehreren Speichereinheiten verbunden. Ein RAM-Speicher dient als temporärer Arbeitspeicher, ein nichtflüchtiger EPROM-Speicher oder FLASH-Speicher als Speicher für das in der Prozessoreinheit CPU auszuführende Steuerprogramm und ein EEPROM-Speicher als Speicher für Kalibrier- und Start-Parameterwerte insbesondere für das Setup Programm der Prozessoreinheit CPU.
Das Steuerprogramm definiert die anwendungsbezogene Funktionalität des Feldgerätes (Messwertberechnung, Hüllkurvenauswertung, Linearisierung der Messwerte, Diagnoseaufgaben).
Weiterhin ist die Prozessoreinheit CPU mit einer Anzeigebedieneinheit A/B (z.B. LCD-Display mit 3-5 Drucktasten) verbunden.
Zur Kommunikation mit dem Feldbus-Segment SM1 ist die Prozessoreinheit CPU über einen Kommunikationscontroller COM mit einer Feldbusschnittstelle FBS verbunden. Ein Versorgungsteil VT liefert die notwendige Energie für die einzelnen Elektronikkomponenten des Feldgerätes F1. Die Versorgungsleitungen zu den einzelnen Komponenten sind der Übersichtlichkeit halber nicht eingezeichnet.
Im vorliegenden Fall wird das Versorgungsteil VT über den Feldbus FB gespeist (loop powered).
In einer alternativen Ausgestaltung kann die Versorgung des Feldgerätes F1 auch über eine separate Spannungsversorgungseinheit erfolgen.
Eine Verbindungsleitung VL führt von der Prozessoreinheit CPU zu einer Leseeinheit LE für Funketiketten.
Die Leseeinheit LE kann auch Teil eines drahtlosen Bedienanschlusses sein. Über einen solchen Bedienanschluss können Feldgeräte von einem Handbediengerät aus drahtlos bedient und konfiguriert werden.
Neben dem Feldgerät F1 ist eine Person P dargestellt, die ein Funketikett FE bei sich trägt. Die Darstellung ist selbstverständlich nicht maßstabgetreu.
Die Leseeinheit LE und das Funketikett FE können z. B. nach der bekannten RFID-Technologie arbeiten.
Die Leseeinheit LE kann einfach in Feldgeräte eingebaut werden. Die geringe in Feldgeräten typischerweise zur Verfügung stehenden Energie von ca 100 mW reicht aus, um zusätzlich die Leseeinheit LE zu betreiben.
Nachfolgend ist die Erfindung näher erläutert.
Hält sich eine Person in der Nähe eines Feldgerätes auf das eine Leseeinheit LE aufweist, so können personenspezifische Daten aus dem Funketikett FE ausgelesen und vom Feldgerät an eine der übergeordneten Einheiten z. B. WS1 in der Leitwarte weitergeleitet werden.
Da in der Leitwarte ein genauer Anlagenplan mit Informationen zu den einzelnen Feldgeräten vorliegt, kann das betreffende Feldgerät F1 und damit auch die betreffende Person schnell und zuverlässig lokalisiert werden.
Im Prinzip ist es ausreichend, wenn bekannt ist, dass sich die betreffende Person z. B. an einem bestimmten Anlagenteil z. B. bei einem Tank aufhält.
Die Dichte an Feldgeräten in einer automatisierungstechnischen Anlage reicht aus, um eine Person mit ausreichender Genauigkeit lokalisieren zu können.
Die vorhandene Verkabelung kann einfach für die Übertragung der personenspezifischen Daten genutzt werden.
Mit Hilfe der Erfindung ist es in einfacher Weise möglich Personen in einer automatisierungstechnischen Anlage zu lokalisieren.
Inbesondere bei Störfällen ist es einem Anlagebetreiber wichtig möglichst schnell und zuverlässig einen Überblick darüber zu erhalten, wo und welche Personen sich in der Anlage aufhalten.

Claims

Verfahren zur Lokalisierung von Personen in automatisierungstechnischen Anlagen, wobei die Personen Funketiketten tragen, die über Leseeinheiten ausgelesen werden, wobei mindestens ein Feldgerät F1 mit einer Leseeinheit LE in der automatisierungstechnischen Anlage vorgesehen ist, mit folgenden Verfahrensschritten: Auslesen eines Funketiketts FE durch das Lesegerät LE Übertragen einer dem Funketikett FE zugeordneten Information an eine übergeordnete Einheit WS1 Signalisierung und/oder Speicherung der Information in der übergeordneten Einheit WS1.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die dem Funketikett zugeordnete Information über einen Feldbus an die übergeordnete Einheit übertragen wird.
Feldgerät zu Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das eine Leseeinheit LE für Funketiketten FE aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Feldgerät über den Feldbus FB gespeist wird.