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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Inbetriebnahme eines Feldbussystems
mit mindestens einem Busteilnehmer, dem eine Schnittstelleneinrichtung
vorgelagert ist zur Verbindung des Busteilnehmers mit einer Busleitung
eines Bussystems, wobei die Schnittstelleneinrichtung über
eine Bedieneinheit verfügt zur Eingabe von busspezifischen
Parametern.
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Ferner
betrifft die Erfindung eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Inbetriebnahme
einer Automatisierungseinrichtung.
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Es
sind Automatisierungseinrichtungen, wie Antriebe, Aktoren, Sensoren
und dergleichen, bekannt, die über ein Feldbussystem miteinander
vernetzt sind. Die Ansteuerung dieser vernetzten Busteilnehmer erfolgt
häufig ortsfern von denselben von einem gesonderten Schaltschrank
aus. Zur In betriebnahme der Busteilnehmer ist es aus der
DE 10 2004 057 005
A1 bekannt, dass busspezifische Parameter, wie Teilnehmeradressen
des Busteilsnehmers, vor Ort manuell mittels einer Bedieneinheit
eingegeben werden. Benutzerfreundlicher können die busspezifischen
Parameter alternativ auch über Nahbereichskommunikationsmittel
eingegeben werden, wobei als Bedieneinheit ein tragbarer Rechner
(Notebook, PDA) dient.
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Allerdings
kann es bei der Inbetriebnahme vorkommen, dass nach dem Starten
einer Steuerungs- bzw. Regelungssoftware eine Fehlfunktion des Busteilnehmers
eintritt. Eine sequentielle Inbetriebnahme der Busteilnehmer ist
dann nur mit relativ hohem Aufwand möglich, da jeder Teilnehmer über die
Busleitung an einen Rechner angeschlossen und mittels einer Spezialsoftware
angesteuert werden muss. Ist der Busteilnehmer in dem Feldbussystem bereits
eingebunden, so ist die Ausführung von Sonderbefehlen nicht
mehr oder nur sehr eingeschränkt möglich.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur Inbetriebnahme
eines Feldbussystems bzw. eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Inbetriebnahme
einer Automatisierungseinrichtung anzugeben, dass auf einfache Weise
auch bei bereits vernetzten Busteilnehmern bzw. Automatisierungseinrichtungen
die Eingabe von inbetriebnahmerelevanten Parametern ermöglicht
wird.
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Zur
Lösung dieser Aufgabe ist die erfindungsgemäße
Vorrichtung in Verbindung mit dem Oberbegriff des Patentanspruchs
1 dadurch gekennzeichnet, dass die Schnittstelleneinrichtung eine
Bediensteuereinheit aufweist, derart, dass mindestens ein Bedienelement
der Bedieneinheit zum einen in einer Bus-Betriebsart zur Eingabe
eines busspezifischen Parameters und zum anderen in einer Sonder-Betriebsart
zur Eingabe eines busteilnehmerspezifischen Parameters betätigbar
ist.
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Nach
der Erfindung ist in einer Schnittstelleneinrichtung eine Bediensteuereinheit
integriert, so dass durch Betätigung von Bedienelementen
einer Bedieneinheit auf einfache Weise eine Sonder-Betriebsart einstellbar
ist, in der busteilnehmerspezifische Parameter in die Bedieneinheit
einstellbar sind. Hierdurch kann bei Inbetriebnahme eines eine Vielzahl
von verteilt angeordneten Busteilnehmern umfassenden Feldbussystems
auf einen Busteilnehmer eingewirkt werden, obwohl dieser bereits
in dem Feldbussystem eingebunden ist. Vorteilhaft kann hierdurch
die Inbetriebnahme der Busteilnehmer vereinfacht werden, da die
Einstellung von Parametern, wie Drehzahl bzw. Drehzahlsollwerten
bei Antriebseinrichtungen, unmittelbar an den jeweiligen Busteilnehmern
erfolgen kann. Insbesondere kann die erfindungsgemäße
Vorrichtung auch zu Testzwecken des Busteilnehmers genutzt werden.
Grundgedanke der Erfindung ist es, in eine vorhandene Schnittstelleneinrichtung
eine Bediensteuereinheit derart zu integrieren, dass der Busteilnehmer
aus einer vorgegebenen Hauptbetriebsart (Bus-Betriebsart) in eine Sonder-Betriebsart
vor Ort bringbar ist, in der eine Eingabe bzw. Überprüfung
von busteilnehmerspezifischen Parametern erfolgen kann.
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Nach
einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann der
Wechsel zwischen der Bus-Betriebsart und der Sonder-Betriebsart
einer Schnittstelleneinrichtung mittels Betätigen mindestens
eines Bedienelementes erfolgen. Auf diese Weise kann wahlweise ein
Wechsel mit bereits vorhandenen Bedienelementen bewirkt werden,
wobei keine zusätzlichen Bedienelemente erforderlich sind.
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Nach
einer Weiterbildung der Erfindung erfolgt der Wechsel von der Bus-Betriebsart
in die Sonder-Betriebsart durch gleichzeitiges oder sequentielles
Betätigen zweier Bedientasten der Bedieneinheit, so dass
ein Wechsel der Betriebsart eindeutig und unter Ausschluss einer
Fehlbedienbarkeit erfolgen kann.
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Nach
einer Weiterbildung der Erfindung ist ein Bedienelement als Drehschaltelement
ausgebildet, so dass es zum einen in der Bus-Betriebsart zur Einstellung
der Teilnehmeradresse und zum anderen in der Sonder-Betriebsart
zur Einstellung der busteilnehmerspezifischen Parametern dient.
Vorzugsweise weist das Drehschaltelement somit eine Doppelfunktion
auf, so dass der Aufwand für das Bereitstellen von Bedienelementen
weiter reduziert ist.
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Nach
einer Weiterbildung der Erfindung weist die Bedieneinheit mindestens
zwei Drehschaltelemente auf, wobei das erste Drehschaltelement zur Auswahl
verschiedener Parametertypen und ein zweites Drehschaltelement zur
Eingabe mehrerer Werte oder Wertebereiche des jeweiligen Parametertyps
dienen. Auf diese Weise können Platz sparend eine Mehrzahl
von unterschiedlichen Parametertypen mit unterschiedlichen Werten
und Wertebereichen eingegeben werden.
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Nach
einer Weiterbildung der Erfindung weist eine Bediensteuereinheit
ein Bedienelemente-Steuerprogramm auf, mittels dessen Bedienelementefunktionen
vorgegeben werden können. Vorteilhaft kann hierdurch die
Belegung der Bedienelemente auf einfache Weise den Erfordernissen
des je weiligen Busteilnehmers bzw. der Automatisierungseinrichtung
angepasst werden.
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Nach
einer Weiterbildung der Erfindung ist die Bediensteuereinheit derart
ausgebildet, dass ein Bedienelement zur Eingabe eines Koeffizienten
genutzt werden kann, mittels dessen ein durch ein weiteres Bedienelement
eingegebener Parameter des Busteilnehmers multiplizierbar ist. Auf
diese Weise kann auf einfache Weise ein größerer
Wertebereich mit einer geringen Anzahl von Bedienelementen eingegeben
werden.
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Zur
Lösung der Aufgabe weist die erfindungsgemäße
Vorrichtung die Merkmale des Patentanspruchs 9 auf.
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Zur
Lösung der Aufgabe weist das erfindungsgemäße
Verfahren die Merkmale des Patentanspruchs 10 auf.
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Vorteilhaft
ermöglicht die Erfindung das einfache Verbringen der Automatisierungseinrichtung
in eine Sonder-Betriebsart, in der diese zu Testzwecken in bestimmte
Positionen verfahren werden kann bzw. in der im Fehlerfall mechanischen
Komponenten ausgetauscht werden können oder beispielsweise die
Automatisierungseinrichtung in eine Transportlage verfahren werden
kann.
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Weitere
Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen.
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Ein
Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand
der Zeichnungen näher erläutert.
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Es
zeigen:
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1 ein
Blockschaltbild einer Bedieneinheit für eine Automatisierungseinrichtung
bzw. für einen Busteilnehmer und
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2 ein
Blockschaltbild eines Teils eines Feldbussystems.
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In 2 ist
schematisch eine Automatisierungseinrichtung 1 dargestellt,
die über eine Schnittstelleneinrichtung 2 und
einer Busleitung 3 mit einem Bussystem, vorzugsweise einem
Feldbussystem, verbunden ist. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist
die als ein Feldbusteilnehmer ausgeführte Automatisierungseinrichtung 1 durch
eine Antriebseinrichtung gebildet, die einen Elektromotor M und
einen Frequenzumrichter FU umfasst.
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Die
Schnittstelleneinrichtung 2 weist eine elektronische Schaltung
auf, beispielsweise einen Mikroprozessor oder einen Mikrokontroller,
die das Protokoll des Feldbusses in ein internes Protokoll eines
Frequenzumrichters FU des Feldbusteilnehmers 1 „übersetzt".
Soll der Feldbusteilnehmer 1 an ein anderes Feldbussystem
angeschlossen werden, braucht lediglich die Schnittstelleneinrichtung 2 hardware-
und/oder softwaremäßig angepasst werden. Hierdurch
können sowohl einfache als auch komplexe Automatisierungseinrichtungen
wie Antriebseinrichtungen, Sensoren oder Aktoren an unterschiedliche,
ebenfalls standardisierte Busschaltungen angeschlossen werden.
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Die
Schnittstelleneinrichtung 2 umfasst eine Bedieneinheit 4,
die eine Bediensteuereinheit 5 und eine Mehrzahl von Bedienelementen 6 aufweist.
Die Bediensteuereinheit 5 kann in der elektronischen Schaltung
der Schnittstelleneinrichtung 2 integriert angeordnet sein.
In der Bediensteuereinheit 5 kann ein nicht dargestelltes
Bedienelemente-Steuerprogamm implementiert sein, mittels dessen
die Funktionen der Bedienelemente 6 vorgegeben werden können.
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Beispielhaft
sind in den 1 und 2 vier Bedienelemente 6 dargestellt,
von denen zwei als Bedientaste T1 und T2 einerseits und von denen zwei
als Drehschaltelement H1 und H2 andererseits ausgeführt
sind. Die Drehschaltelemente H1 und H2 können als Hexadezimaldrehschalter
ausgebildet sein, die beispielsweise mittels eines Schraubendrehers
in sechzehn Positionen verstellbar sind.
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Bei
der Inbetriebnahme der Antriebseinrichtung 1 in dem Feldbussystem
erhält die Schnittstelleneinrichtung 2 von einer übergeordneten
nicht dargestellten Steuerungseinrichtung des Bussystems über
die Busleitung 3 Steuerbefehle, die mittels des Mikrokontrollers
der Schnittstelleneinrichtung 2 in ein Format umgewandelt
werden, das von dem nachgeschalteten Frequenzumrichter FU verarbeitbar
ist. Gleichzeitig stellt der Frequenzumrichter FU Istwerte und Informationen über
seinen Zustand bereit, die von dem Mikrokontroller der Schnittstelleneinrichtung 2 aufbereitet
und über die Busleitung 3 der übergeordneten
Steuerungseinrichtung des Bussystems zur Verfügung gestellt
werden.
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Die
Bedientaste T1 dient in dieser Bus-Betriebsart A als Resettaste
für den Mikrokontroller. Die Drehschaltelemente H1 und
H2 dienen in der Bus-Betriebsart A als Bedienelemente zur Einstellung
der Teilnehmeradresse des Busteilnehmers „Antriebseinrichtung 1".
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Zum
wahlweisen Wechsel der Bus-Betriebsart A der Schnittstelleneinrichtung 2 in
eine Sonder-Betriebsart B und umgekehrt wirken die Bedientasten
T1 und T2 derart mit der Bediensteuereinheit 5 zusammen,
dass mittels gleichzeitigen Drückens der Tasten T1 und
T2 und nachfolgendem früheren Loslassen der Taste T1 und
späterem Loslassen der Taste T2 durch eine Bedienperson
die Sonder-Betriebsart B aktiviert wird. Alternativ kann auch zuerst die
Bedientaste T1 gedrückt und losgelassen werden, so dass
ein Neustart (Reset) des Mikrokontrollers der Schnittstelleneinrichtung 2 ausgelöst
wird. Wird in der Neustartphase die Bedientaste T2 nicht betätigt,
wird die Bus-Betriebsart A aktiviert. Befindet sich die Schnittstelleneinrichtung 2 in
der Sonder-Betriebsart B, werden bei Betätigen der Drehschaltelemente
H1 und H2 an die Bediensteuereinheit 5 erzeugten Signale
nun nicht mehr als Definition von Teilnehmeradressen, sondern als
Definition von busteilnehmerspezifischen Parametern interpretiert.
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Es
versteht sich, dass alternativ auch Kombinationen von Betätigungsabfolgen
der Bedientasten T1 und T2 von der Erfindung erfasst sind, um eine unerwünschte
Einstellung der Sonder-Betriebsart B durch Fehlbedienung zu vermeiden.
In Abhängigkeit von dem Einsatz der Schnittstelleneinrichtung 2 können
Betätigungsabfolgen auch durch Kombination von Bedientasten
und Drehschaltelementen bestimmter Anzahl vorgenommen werden.
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In
der Sonder-Betriebsart B der Schnittstelleneinrichtung 2 können
die Drehschaltelemente H1 und H2 derart konfiguriert sein, dass
heißt sie können mittels der Bediensteuereinheit 5 derart
belegt sein, dass mit dem ersten Dreh schaltelement H1 ein Parametertyp
und mit dem zweiten Drehschaltelement H2 mehrere Werte oder Wertebereiche
des jeweiligen Parametertyps eingestellt werden können.
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Nach
einer ersten Variante kann in einer ersten Stellung des ersten Drehschaltelementes
H1 die Einstellung der Drehzahl der Antriebseinrichtung 1 in Schritten
von 100 U/min vorgegeben werden. Durch nachfolgendes Verdrehen des
zweiten Drehschaltelementes H2 kann die Absolutdrehzahl der Antriebseinrichtung 1 linear
in Schritten von 100 U/min in einem Drehzahlbereich von 0 U/min
bis 1500 U/min eingestellt werden. Es können somit schnell
genaue Drehzahlsollwerte einer Drehrichtung eingestellt werden.
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In
einer zweiten Stellung des ersten Drehschaltelements H1 können
Rechts- und Linksdrehung in Schritten von 10 U/min vorgegeben werden, so
dass in Abhängigkeit von der Drehstellung des zweiten Drehschaltelements
H2 bei Rechtsverdrehung desselben die Drehzahl um 10 U/min oder
20 U/min oder 30 U/min usw. im Zeitraster von z. B. 10 s inkrementiert
und bei Linksdrehung desselben die Drehzahl um 10 U/min oder 20
U/min oder 30 U/min usw. im Zeitraster von z. B. 10 s dekrementiert
wird. Somit können mittels des Drehschaltelements H2 schnell
große Drehzahlbereiche mit beiden Drehrichtungen angefahren
werden.
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In
einer dritten Stellung des ersten Drehschaltelements H1 kann ein
kundenspezifischer Parametertyp vorgegeben werden. Bei nachfolgendem Betätigen
des zweiten Drehschaltelements H2 können voreingestellte
parametierbare Drehzahlen eingestellt werden, wobei die Stellungen
des zweiten Drehschaltelements H2 beispielsweise mit anlagespezifischen
Betriebsdrehzahlen belegt werden können. Die anlage spezifischen
Betriebsdrehzahlen können werksseitig nach Kundenvorgabe
voreingestellt sein. Alternativ können sie aber auch nachträglich
(z. B. über den Feldbus) parametriert werden.
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In
einer vierten Stellung des ersten Drehschaltelements H1 ist eine
Belegung des zweiten Drehschaltelements H2 dahingehend vorgegeben, dass
in einer ersten Drehstellung des zweiten Drehschaltelements H2 nur
positive, in einer zweiten Drehstellung desselben nur negative Drehzahlen
zugelassen werden. Die Sollwertvorgabe erfolgt in dieser Stellung über
den Feldbus. Dabei übernimmt das zweite Drehschaltelement
H2 in der ersten Drehstellung eine Filterfunktion.
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Nach
einer Variante der Erfindung kann der Bedientaste T2 in der Sonder-Betriebsart
B ein Koeffizient zugewiesen sein, so dass bei oder nach Betätigen
der Taste T2 die Einstellung einer doppelten Drehzahl mittels des
Drehschaltelements H2 erfolgen kann. In diesem Fall ist der Bedientaste
T2 der Koeffizient „2" zugewiesen.
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Es
versteht sich, dass in Abhängigkeit von dem Busteilnehmer
gegebenenfalls zusätzliche Bedienelemente zur Einstellung
von Parametertypen bzw. Parametern in der Sonder-Betriebsart B vorgesehen
sein können. Durch erneutes Betätigen der Tasten
T1, T2 kann die Schnittstelleneinrichtung 2 wieder aus
der Sonder-Betriebsart B in die Bus-Betriebsart A umgeschaltet werden.
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Die
erfindungsgemäße Bedieneinheit kann auch zur Inbetriebnahme
von Automatisierungseinrichtungen eingesetzt werden, die über
keine Schnittstelleneinrichtung für ein Bussystem verfügen.
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Vorzugsweise
ist die erfindungsgemäße Bediensteuereinheit 5 in
einer herkömmlichen Schnittstelleneinrichtung 2 mit
vorhandenen Bedienelementen 6 integriert, wobei die Schnittstelleneinrichtung 2 vorzugsweise
mit dem Frequenzumrichter FU eine gemeinsame Baueinheit bildet.
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Wie
oben dargestellt, sind in der Sonder-Betriebsart B mittels des ersten
Drehschaltelementes H1 drehzahlspezifische Parametertypen als busteilnehmerspezifische
Parametertypen und mittels des zweiten Drehschaltelementes H2 drehzahlspezifische
Parameter als busteilnehmerspezifische Parameter einstellbar. Alternativ
können in der Sonder-Betriebsart B die Drehschaltelemente
H1 und H2 dazu genutzt werden, Fehler zu quittieren, Zugangsberechtigungen
für die Bedienelemente 6 temporär zu
erweitern, Spannungs/Frequenzkennlinien zu justieren oder Sonderpositionen
bei Verstellantrieben anzufahren oder beliebige andere Funktionen
zu justieren oder zu aktivieren oder einzustellen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 102004057005
A1 [0003]